مقاله درباره كنترل توربينها توسط PLC و توزیع تولید توسط میکرو توربین ها

دانشگاه آزاد اسلامي واحد رادبیل
پروژه دوره كارشناسي رشته برق- قدرت
عنوان پروژه:
كنترل توربينها توسط PLC و توزیع تولید توسط میکرو توربین ها
استاد راهنما :
آقاي بهروز صبحانی
دانشجو :
اصغر مطیع الوارس
870900259
زمستان 90
چکیده:
آشنایی بیشتر با روش های جدید کنترلی و به کارگیری عناصر، ابزارها و جریان هایی که در فرآیند یک صنعت منجر به افزایش بهره وری و بهینه سازی تولید به هر صورت می گردد که این پدیده اتوماسیون صنعتی
نام دارد که ما در این پروژه به معرفی قسمتی از سیستم اتوماسیون صنعتی که وظیفه ی دریافت اطلاعات از بخش های مختلف نیروگاهی و پردازش اطلاعات و انجام عملگرهای منطقی روی اطلاعات، و صدور فرمان به بخش های مختلف را بر عهده دارد می پردازیم که این وظیفه را در اتوماسیون صنعتی (Program logic control) PLC ها به عهده دارند. در این تحقیق نحوه ی ورود اطلاعات توربین ها به سیستم، نحوه ی پردازش سیستم روی اطلاعات و همچنین تصمیم گیری و نحوه ی انتقال اطلاعات به کنترل کننده ها آورده شده است و در آخر نیز مختصری درباره ی میکرو توربین ها، ساختمان داخلی، نحوه ی عملکرد و همچنین موارد کاربرد آنها آورده شده است.
سپاسگزاری:
از تمام کسانی که مرا در ارایه این پروژه یاری نموده اند کمال قدر دانی را داشته به خصوص استادان ارجمند جناب آقای بهروز صبحانی و آقای مهندس مهدی مقدم که در زمینه اتوماسیون صنعتی کمک فراوانی به اینجانب نموده اند نهایت تشکر را دارم.
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
مقدمه 1
ابزار دقیق هوشمند 3
Intelligent Instrument 3
طرح سيستم PLC 10
اجزاءکنترلی PLC 17
مدارات Modem 17
مدارات Driver/Regulator 17
مدارات Receiver 18
کارتهای کنترلی I/O 18
WATCHDOG TIMER: 19
تقويت کننده های عملياتی(OP-AMP) 20
ساختمان و طرز کار توربين 21
سيستم کنترل هوای ورودی AIR FLOW CONTROL 21
شير تخليه هوا COMPONENTS : 23
توربين کمپرسورGas Turbine : 24
توربين نيرو Power Turbine : 24
مراحل عملکرد توربین بدین ترتیب است : 25
مراحل استارت : 26
سيستمهای کنترل توربين 28
واحد واحد اندازه گيري سرعت: (SMU) Speed Measurement 31
اندازه گيري ارتعاش 32
Guide Vanتنظيم سوخت: 32
كنترل سرعت و حرارت توربين: 34
سيستم مونيتورينگ HMI: 38
(Human- Machine Interface) 38
شرح سيستم كنترل توربو ژنراتورها 42
سخت افزار و نرم افزار: 43
مشخصات سيستم: 44
مشخصات كابينت ها: 45
مشخصات سيستم: 46
كابينت ها : 47
سيستم كنترل: 49
كابل ها: 51
جعبه هاي اتصال (JUNCTION BOXES) : 52
مشخصات و مزاياي سيستمهاي كنترل داخلي 53
ساختار برنامه كنترليPLC : 61
PLC برنامه كنترلي را در دومد متفاوت اجرا مي كند. كه شامل مدcycle ( چرخه اي) و مد Time Driven مي باشد. 61
PLC زمان سنجي چرخه : 62
حالت Run/Stop: 62
شمارنده ها: 64
تايمرها: 64
شناخت PLCهاي زيمنس: 65
ساختار نرم افزاري برنامه ها: 67
مزاياي CPU82E : 71
Digitl Input-DI 322 : 73
Analog Input-Al 82B : 74
Power Supply- Ps 152: 75
Position Control- PC 212: 76
مختصری درباره میکروتوربین ها: 82
مشخصات عمومی میکروتوربین ها : 84
مقدمه
بشر همواره به فکر استفاده از ابزارها و روشهايی است که نقايص فيزيکی و ذهنی خود را مرتفع ساخته و به يک تکامل نسبی در اين خصوص نايل گردد و حداکثر بهره جويی را در مقاطع زمانی مشخص با هزيه کمتر و کيفيت بالاتر کسب کند.
استفاده از وسايل اندازه گيری و کنترل به منظور صرفه جويی در بکارگيری نيروی انسانی، افزايش دقت و در جهت تأمين ايمنی کارکنان و تأسيسات هر روز روند روبه رشدی دارد. هرچندکه سيستمهای کنترلی نيوماتيکی و الکترونيکی ، در جهت عدم وابستگی،مناسب است اما بدليل تكامل صنعت، دستگاههای قديمی از رده خارج شده و استفاده از دستگاههای جديد کنترلی و هوشمند اجتناب ناپذير می گردد. امروزه با مطالعات و بررسيهای فراوان و پيشرفت در تکنولوژی ديجيتال و بهره گيری از پروتکل های مخابراتی، سيستمهای کنترل جديدتری ارائه می گردد که امتيازات بيشتری نسبت به گذشته داشته و بسرعت جايگزين سيستمهای آنها می گردند.
در مجموع، بکارگيری کليه عناصر ابزارها و جريانهايی که در فرايند يک صنعت منجر به افزايش بهره وری و يا بهينه سازی توليد محصول به هر لحاظ می گردد، پديده ای است بنام اتوماسيون صنعتی ؛ که اهداف زیر را دنبال میکند:
بهينه سازی توليد محصول و يا جريان فرآيند
رعايت کليه شاخص های استاندارد با استفاده از منابع آماری تجربی
بالا بردن حفاظت و امنيت سيستم، با استفاده از ابزارهای مناسب و برنامه ريزی شده
استفاده از ماشين آلات و تجهيزات بجای نيروی انسانی متخصص.
نقش نيروی انساني در اجرای خودکار فرآيند که در تمام مراحل فقط کاربرد ماشين آلات و ابزار کنترلی و اپراتوری اجرای عمليات توسط دستگاههاست.
کاهش زمان در تصميم گيری و کنترل فرآيند
کاهش هزينه در پژوهش، توليد و عمليات .
ابزار دقیق هوشمند
Intelligent Instrument
ابزاركنترلي خودكار يادر اصطلاح ابزاردقیق هوشمند، بطور كلي دارای اجزائی متنوع وبه هم پیوسته است که عبارتند از:
1)سنسورها وعملگرها
علاوه بر انتقال مقادير اندازه گيری شده پارامترهای فرآيندی (کميت های فيزيکی، شيميايی، محيطی و…) و اجرای عمليات کنترلی، دارای مشخصات زير می باشند:
انتقال اطلاعات از اجزاء سیستم به صورتی که قابل پردازش باشد
اعلام هر گونه خرابی درحسگر و اشکال در خطوط انتقال اطلاعات
اعلام بروز اشکال در تغذيه سيستم و يا ريز پردازنده
قابليت پردازش و برنامه ريزی شدن از راه دور
امکان برقراری ارتباط با دیگر ابزار کنترلی و اجرای یک سیستم کنترل گسترده
2 ) کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی
(Programmable logic Controller )
برخی از اهداف طراحی سيستمهای کنترل قابل برنامه ريزی به قرار زير می باشند:
استفاده از قابليت ها و توانمنديهای ريز پردازنده ها در کنترل فرآيند
انتقال کنترل ازسطح سخت افزار به نرم افزار
انجام عمليات کنترلی در زمان حقيقی (REAL TIME)
افزايش سرعت پردازش و کنترل سيگنالای کنترلی (SCAN TIME) با قابليت تکرار
افزايش قابليت اعتماد (RELIABILITY)
کاربری آسان (USER FRIENDLY)
سادگی در ويرايش و يا افزايش مراحل کنترلی فرآيند
سادگی در توسعه سيستم کنترلی
با رشد تکنولوژيکی ريز پردازنده ها و نرم افزارهای کنترلی متناسب با ماهيت کنترلی فرآيندها ، ماشين آلات و شرايط اقتصادی اجرای پروژه های صنعتی، کنترل کننده های مختلف قابل برنامه ريزی توسط سازندگان مختلف ارائه گرديده است که در جدول زير برخی از مشخصات اين تجهيزات جهت مقايسه آورده شده است
3) سيستمهای نمايش، سوپر و ايزری و مديريت
ساده ترين شکل يک سيستم نمايش و سوپرو ايزری استفاده از يک کامپيوتر مجهز به امکانات سخت افزاری و نرم افزاری لازم جهت برقراری ارتباط با کنترل کننده
ها نمايش مقادير پارامترها و وضعيت تجهيزات و ماشين آلات و همچنين بهره برداری از آنها می باشد.
انواع آن عبارتنداز:
سيستمهای نمايش و جمع آوری اطلاعات
(MS & DAS = MONITORING SYSTEM & DATA ACQUISATION SYAATEM)
سيستمهای کنترل گسترده
(DSC = DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)
سيستمهای جم آوری اطلاعات و کنترل از راه دور
SCADA= SUPPERVISORY CONTROL AND DATA ACQUISATION))
در صورتيکه هدف از طراحی يک سيستم کنترل، اجرای يکپارچه کنترل کارخانه يا مجتمع باشد نياز به يک سيستم کنترل هوشمند با تقسيم بندی وظايف در سطوح مختلف مديريتی، بهره برداری، مهندسی، تعميرات و نگهداری، انبارداری، بسته بندی، بارگيری و.. است. در اينصورت بايد سيستم کنترل و بصورت يک شبکه کنترل هوشمند که متشکل از اجزاء سيستم کنترل و کانال تبادل و مخابره اطلاعات (COMMUNICATION) بين آنهاست مورد مطالعه قرار دارد.
در سطوح بالای کنترلی (نمايش، سوپروايزری، مديريت) با وجود PCها، سيستم های عامل شبکه، نرم افزارهای خاص پردازش و مديريت اطلاعات و همچنين پروتکل ها و استاندارهای تبادل اطلاعات (… INTERNETT- ETHERNET- TCP/IP) در ايجاد شبکه های کامپيوتری، دستيابی به شبکه کنترلی آسان می باشد. آنچه در شبکه های کنترلی حائز اهميت است وجود يک استاندارد مخابراتی و تبادل اطلاعات در سطوح پايين کنترلی (فيلد و کنترل کننده ها) است. در اين خصوص سازندگان مختلف سيستمهای کنترلDCS هر يک پروتکل خاصی را ارائه داده

فایل : 100 صفحه

فرمت : Word