پروژه کارآموزی نقشه کشی صنعتی ابزار دقیق و کنترل الکترونیکی

این گزارش کارآموزی با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است همچنین آماده پرینت می باشد

موضوع : پروژه کارآموزی نقشه کشی صنعتی ابزار دقیق و کنترل الکترونیکی

عنوان کار آموزی پروژه کارآموزی نقشه کشی صنعتی ابزار دقیق و کنترل الکترونیکی کنترل سیستمهای الکترونیک و سنسورها كارآموزي رشته تحصيلي نقشه كشي صنتعی : محصولات این شرکت نخ نایلون 6 و مواد اولیه پلمیری جهت استفاده در شرکت های تولید مواد پلاستیکی می باشد. در این شرکت قسمت های مختلفی وجود دارند که طبقه بندی شده اند که عبارتند از : 1 ) امور اداری؛ 2 ) قسمت تولید؛ 3 ) قسمت مهندسی؛ 4 ) ایمنی و آتش نشانی؛ 5 ) درمانگاه؛ 6 ) نیروگاه.

قسمت مهندسی شامل زیر شاخه های تعمیرات نیروگاه، تعمیرات تولید، تعمیرات ریسندگی، تعمیرات پلیمر، تراشکاری، قسمت برق فشار قوی، برق فشار ضعیف، ابزار دقیق و الکترونیک و قسمت های PM و ... می باشد. اینجانب در قسمت ابزار دقیق مشغول به انجام دوذه کارآموزی شدن و کار این قسمت در زمینه سیستم های کنترل از جمله سیستم های کنترل دما، فشار، سطح، رطوبت، چگالی، Ph، دور موتورها و ... می باشد. در این دوره سعی شد که با تمامی این موضوعات که جزء درس کنترل صنعتی می باشد، آشنا شده و به صورت عملی بر روی این سیستم ها کار شد. گزارش ارائه شده در مورد سیستم های ابزار دقیق، پروتکلهای ارتباطی، سیستم های کنترل، سنسورها و موارد مرتبط به آنها می باشد، که طی 440 ساعت کارآموزی در این شرکت تهیه و ارائه شده است.

در این گزارش کارآموزی سعی ما برای است که بر سیستم های اتوماسیون و ابزار دقیق که رکن اساسی صنعت امروز می باشد و تکنولوژی پیچیده امروز جز با وجود آنها میسر نمی گردد، مرور مختصری داشته باشیم. بدنی منظور به توضیح جزء به جزء لایه های مختلف یک سیستم اتوماسیون می پردازیم.

پروتکلها : برای انتقال اطلاعات در سیستم های کنترل از استانداردهای متفاوتی استفاده می شود. 

معماری CAN : همانطور که بحث شد شبکه صنعتی CAN یک شبکه ارتباطی سریال منطبق بر استاندارد ISO 11898 (استاندار باس های بلادرنگ) می باشد که برای تبادل اطلاعات بکار می رود. در این بخش به توضیح پیرامون ساختار CAN در مقایسه با مدل مرجع OSI خوایم پرداخت. اولین نسخه CAN که در سال 1980 توسط شرکت Bosch طراحی و پیاده سازی شد شامل دو لایه پایین این مدل است : در لایه فیزیکی مسایلی چون وسعت انتقال داده ها، سطوح ولتاژی سیگنالهای انتقال، محیط انتقال و غیره بررسی می شوند. لایه ارتباط داده به دو زیر لایه تقسیم می شود. زیر لایه انتقال که عملیاتی چون کنترل ارسال صحیح پیام ها، انجام داوری، آشکار سازی خط و ارسال پیغام خطا، تشخیص و حذف واحد های دچار خطا از شبکه در آن انجام می گیرد. زیر لایه دوم اطلاعاتی را که برای این گروه اهمیت دارد، به لایه بالاتر می فرستد.

پیاده سازی موفق CAN در خودرو طراحان شبکه های صنعتی را تشویق به استفاده از این شبکه در فرآیندهای صنعتی نمود. در فعالیت لازم است که ناظر (Supervisor) همواره بر عملکرد سیستم نظارت کافی داشته باشد. بعلاوه مهندسان هم باید بتوانند پارامترهای مختلف سیستم های فرآیند را براحتی تنظیم و هماهنگ کنند. اما در اولین نسخه CAN هیچ قابلیتی برای پاسخگویی به این نیاز وجود نداشت. به بیان دیگر مهندسان و ناظران هیچ امکانی برای مشاهده و تنظیم عملکرد شبکه نداشتند. همین امر سبب گردید که در نسخه های صنعتی CAN لایه ای برای برقراری ارتباط بین ناظران و مهندس شبکه از یکسو و لایه فیزیکی از سوی دیگر در نظر گرفته شود که این لایه همان لایه کاربردی (Aplication layer) است. بنابراین نسخه صنعتی CAN سه لایه دارد.

LAN شبکه اطلاعاتی سرعت بالایی است که محدوده جغرافیایی نسبتاً کوچکی را پوشش میدهد. بطور نوعی LAN ایستگاههای شبکه، کامپیوترهای شخصی، پرینترها، Server ها و ابزار دیگر را بهم متصل می کند.

سیستم کنترل DCS : تاریخچه کنترل کامپیوتری گسترده به اواخر سال 1950 میلادی برمی گردد، هنگامیکه شرکت TEXA Co America Oil آنرا در کنترل پروسه های شیمیایی خود بکار گرفت و بدین طریق اول کنترل نا متمرکز را رقم زد. در این روش ابتدایی از یک ماشین IBM1700 بعنوان سوپروایزر استفاده می شد که یک سری ماشینهای کوچکتر را در زمینه اندازه گیری داده هایی که به وسیله سنسورها دریافت می گردید، کنترل و هدایت می کرد.

در آن زمان داده های دریافت شده بصورت آنالوگ بوده و فقط برای انجام یک سری از محاسبات بکار برده می شدند. در نسل های بعدی DCS طبیعت کنترلی غیرمتمرکز آن بیشتر نمود پیدا کرد، اما بدلیل قیمت بالای کامپیوتر و بازدهی کم آن، پیشرفت نسبی در این زمینه حاصل نگردید. تا آنکه در سال های اخیر بدلیل پیشرفت فوق العاده CPU ها و کاهش قیمت آنها، روش کنترلی فوق از معتبرترین روش های کنترلی مدرن بحساب آمد و از آنجایی که سیستم مزبور از لحاظ گستردگی وسیع دارای استانداردهای خاص خود می باشد و همچنین با سیستم مدیریت اطلاعاتی ادغام گردیده، استفاده از آن در سیستمهای بزرگ، امنیت در تولید، تولید انبوه، سوددهی بیشتر و کاهش قیمت ضایعات ساخت را به همراه مدیریتی کارآمد تضمین می کند.

تعریف DCS : همانطور که از اسم آن مشخص است، یک سیستم کنترل توزیع شده سیستمی است که عملکرد آن بجای اینکه در یک نقطه متمرکز باشد، پراکنده است. 

یک سیستم کنترل توزیع شده از تعدادی ماجولهای میکروپروسسوری تشکیل شده که با همکاری یکدیگر عملکرد یک سیستم را کنترل و مانیتور می کند. کامپیوترها با توجه به جغرافیای محل پخش می شوند، بنابراین این مسئله باعث کاهش هزینه نصب و سیم کشی می گردد. DCS یک شبکه کامپیوتری است اما با شبکه های خانگی و یا اداری موجود تفاوت دارد، چرا که در DCS مسئله پردازش Real Time مطرح می باشد. مخالف آنچه در پردازشهای دسته ای در کامپیوترهای اداری یا خانگی دیده می شود.

تفاوت این دو روش پردازش در نحوه اجرای برنامه های آنها است. در کامپیوترهای معمول نحوه پردازش بدینگونه می باشد که در یک زمان تنها یک برنامه منفرد اجرا می گردد، بطوریکه این برنامه با یک سری داده های ثابت و مشخص شروع به محاسبات پیچیده نموده و در نهایت به نتایج مطلوب ختم می گردد و هنگامی که پردازش تمام شد برنامه متوقف شده تا برای اجرای مجدد با یک سری داده جدید فرمان بگیرد. در روش پردازش Real Time نیز پردازش با یک سری داده ثابت شروع می شود با این تفاوت که اجرای همان برنامه بطور مداوم تکرار شده و داده ها را با توجه به داده های مرحله قبل تازه می گرداند. بعنوان مثالی از یک عملکرد Real Time می توان از همان کنترل اتوماتیک سرعت ماشین نام برد. کنترل با داده ثابت سرعت شروع و در هر مرحله سرعت ماشین نمونه برداری می شود و با توجه به اختلاف آن با سرعت مطلوب، سیگنال های کنترلی مبنی بر باز و بسته شدن دریچه بنزین اعمال می گردد.

یک کنترلر DCS نیز بدین طریق عمل می کند، یعنی بطور مداوم از صدها یا هزاران سیستم تحت کنترل نمونه برداری کرده و محاسباتی را بر مبنای یک سرح مشخص برای سیستم های مربوطه تکرار می کند. داده هایی که از محیط دریافت می شود را می توان به دو گروه اصلی تقسیم کرد : الف ) داده های آنالوگ : که بطور پیوسته تغییر می کنند. این داده ها از طریق حلقه های کنترلی نرم افزاری که برحسب نیاز ممکن است شامل کنترلرهای نسبی، Lead Lag یا PID باشد آنالیز شده و سیگنال های خروجی مناسب صادر می شود. ب ) داده های گسسته : که کارکردن یا آنها ساده بوده و با توجه به سیگنالهای دریافتی و روابط منطقی عاملی را قطع یا وصل می کند. برای دریافت داده ها از محیط DCS نیز مانند تمام کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی به یک سری آلمانهایی مانند دماسنج، فشارسنج، آمپرمتر و غیره احتیاج دارد.

پروژه کارآموزی نقشه کشی صنعتی ابزار دقیق و کنترل الکترونیکی خرید پروژه كارآموزي نقشه كشي صنعتي ابزار دقيق و كنترل الكترونيكي

فهرست مطالب

عنوان پروژه ابزار دقیق و کنترل الکترونیکی

مشخصات و محل کارآموزی

مقدمه

PART 1

PROTOCOLS

1 ) پروتکلها

* استاندارد RS – 232

* استاندارد RS – 422

استاندارد RS – 485

درایورهای غیرمتعادل

درایوهای متعادل

گیرنده های متعادل

استاندارد 20Ma Current Loop

CAN (Contoller Area Network)

مزایای استفاده از CAN

کاهش هزینه ها

معماری CAN

لایه فیزیکی

LAN (Local Area Network)

ابزارهای LAN

روش انتقال اطلاعات در LAN

UNICAST

MULTICAST

BSROADCAST

پروتکل LAN و مدل مبنای OSI

PART2

Control Systems

3 ) سیستمهای کنترل

1 3 ) سیستم کنترل DCS

مقدمه

تعریف DCS

مزایای DCS نسبت به سیستمهای قدیمی

سخت افزار DCS

الف ) واحد کنترلر و پردازنده

ب ) مدارات واسط ورودی/ خروجی

ج ) مجاری و مدارات واسط ارتباطی

د ) REDUNDANCY

ه ) DIAGNOSTICS

پایانه های کاربر

* پایانه های اپراتوری

* پایانه مهندسی

نرم افزارها و استانداردها

2 3 ) سیستم کنترل FCS

تاریخچه

تعریف Fiwldbus

تحولات ایجاد شده بوسیله Fieldbus

Deviceهای کمتر

* کاملاً دیجیتال بودن

* استفاده آسانتر

* Interoperability

* Data Rate

اجزاء سیستم Fiedbus

الف ) لایه های مختلف سیستم

Physical Layer

Data Link Layer(DLL)

* User Layer

1 ) Network Management

2 ) System Management

3 ) User Application

ب ) فانکشن بلولکها Database

* Function Blocks

* Data Base

نحوه اجرای سیستم Fieldbus

استانداردهای Fieldbus

* Profibus

* ISP

* Fieldus Fundation

* P _ Net

PART 3

SENSORS

سنسورها

1 ) اندازه گیری درجه حرارت

1 1 ) آشکارسازهایی که با سیال در تماس هستند

1. 1 1 ) ترموکوپل

اثرات ترموالکتریک

اثر Peltier

اثر تامسون

فاکتورهای مؤثر در انتخاب فلز ترموکوپل

ترموکوپل های استاندارد شده

الف ) (Copper – Constantan)CC

ب ) (Iron – Constantan)IC

ج ) (Chromel – Alumel)CA

د ) (Platinum –Platinum 10% / 13% Rhodium)Pt – PtRH

هـ ) (Chromel – Constantan)ChC

ترموکوپل های استاندارد نشده

جبران کننده اتصال سرد (اتصال مقایسه)

محافظت ترموکوپل

11 2 ) حرارت سنج های مقاومتی

تئوری حرارت سنج مقاومتی

ضریب حرارتی مقاومت

مزایای Resistance Bulb

ترمیستور

جنس ترمیستور

مزایا و محدودیتهای اندازه گیری با ترمیستور

کاربردهای ترمیستور

13 ) سیستمهای پرشده و سایر روشهای اندازه گیری حرارت

سیستمهای پرشده اندازه گیر درجه حرارت

مشخصات و مزایای ترمومتر فنری پرشده با جیوه

مشخصات و مزایای ترمومتر فنری پرشده با هیدروکربن

جبران کننده درجه حرارت محیط

ترمومتر بی متال

1 2 ) آشکارسازهایی که با سیال در تماس نیستند (Pyrometer)

1 ) اندازه گیری درجه حرارت بصورت نوری

2 ) اندازه گیری درجه حرارت بصورت تشعشعی

2 ) اندازه گیری جریان سیال

شرح المنت های اندازه گیر جریان سیال

* لوله Venturi

Orifice

محل نصب توپی برای اخذ اختلاف فشار

طریقه های انشعاب فشار در کارهای تجارتی

الف ) انشعابات Flange

ب ) انشعابات Vana Contracta

ج ) انشعابات کناری ( Corner )

د ) انشعابات در لوله

محل نصب Orifice

مزایای Orifice

Flow nozzle

لوله Pilot

امنت های ثانویه برای اندازه گیرهای جریان از طریق مانع

روش اندازه گیری موازنه نیرو ( Force Balance Method )

اندازه گیر جریان نوع Area

مزایاRotameter

اندازه گیر جریان نوع الکترومغناطیسی

مزایای المنت اندازه گیر نوع الکترومغناطیسی

اندازه گیر جریان نوع توربین

مزایای کاربرد اندازه گیر جریان نوع توربین

3 ) اندازه گیری سطح ارتفاع

1 1 ) نشان دهنده های ظروف ( Stight glass)

1 2 ) نشان دهنده نوع شناور گلوله ای

1 3 ) اندازه گیر سطح ارتفاع نوع Displacement

1 4 ) اندازه گیری سطح ارتفاع به وسیله فشار مایع

الف ) اندازه گیری سطح ارتفاع مایع با انتقال دهنده اختلاف فشار

ب ) سیستم تولید حباب

ج ) روش اندازه گیر دیافراگمی

1 5 ) اندازه گیری سطح ارتفاع مایع از طریق تغییر ظرفیت الکتریکی

1 6 ) اندازه گیری ارتفاع نوع شناور

1 7 ) ارتفاع سنج نوع خود متعادل شونده

1 8 ) ارتفاع سنج نوع تشعشی

2 ) اندازه گیر سطح ارتفاع جامدات

2 1 ) اندازه گیری ارتفاع از طریق وزن

22 ) اندازه گیری سطح ارتفاع جامدات از طریق ظرفیت الکتریکی

3 ) Level Switches

4 ) اندازه گیری فشار

المنت های اندازه گیر فشار

1 ) المنت های ستون مایع

1 1 ) اندازه گیر فشار مطلق

1 2 ) اندازه گیر فشار جو نوع مخزن ثابت

1 3 ) فشارسنج نوع U شکل

1 4 ) فشارسنج نوع Well

1 5 ) فشارسنج نوع Ring Balance

1 6 ) فشارسنج نوع Bell آب بندی شده با مایع

1 7 ) اختلاف فشارسنج نوع Bell

2 ) المنتهای ارتجاعی

2 1 ) لوله Bourdon

2 2 ) Bellows

2 3 ) المنتهای دیافراگمی

5 ) سوئیچ بدون تماس ( Proximity switch )

* سرعت سوئیچینگ زیاد

* طول عمر زیاد

* عدم نیاز به نیرو و فشار

* قابل استفاده در شرایط کاری مختلف

* عدم ایجاد نویز در هنگام سوئیچینگ

انواع سنسورهای بدون تماس

5 1 ) سوئیچهای القایی

سنسور القایی نامور

سنسور القایی آنالوگ

سنسور القایی سرعت (Speed Monitor )

5 2 ) سنسورهای خازنی

5 3 ) سنسورهای نوری

* سنسور نوری یکطرفه ( Diffuse)

* سنسور نوری رفلکتوری ( Retro – Reflective )

* سنسور نوری دوطرفه (Thru – Beam )

5 4 ) سنسور مغناطیسی

55 ) سنسورهای تشخیص رنگ