دانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیدانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیمقاله بررسی PLC و تفاوت آن با کامپیوتر
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 20 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 20 |
مقاله بررسی PLC و تفاوت آن با کامپیوتر در 20 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب
مقدمه: 1
فصل اول. 2
انواع حافظه های خواندنی.. 2
حافظه های فقط خواندنی.. 2
حافظه‌های اغلب خواندنی (RMM) 2
فصل دوم. 4
انواع سیستمهای کنترل. 4
سیستمهای کنترل سخت‌افزاری.. 4
سیستمهای کنترل نرم‌افزاری.. 5
فصل سوم. 6
ساختار PLC. 6
فصل چهارم. 9
تفاوت PLC با کامپیوتر 9
فصل پنجم.. 12
کاربردهای PLC در صنایع مختلف... 12
فصل ششم.. 14
سخت‌افزار PLC. 14
مدول منبع تغذیه (PS) 14
واحد پردازش مرکزی (CPU) 15
حافظه (Memory) 16
ترمینال ورودی (Input Module) 16
ترمینال خروجی (Output Module) 17
مدول ارتباط پروسسوری (CP) 17
مدول رابط (IM) 17
فصل هفتم.. 18
نرم‌افزار PLC. 18
فصل هشتم.. 20
واحد برنامه‌نویسی (PG) 20
منابع : 22
مقدمه:
در اینجا بحثی را در مورد ساختار PLCو تفاوت آن با
کامپیوتر ذکر می کنیم.پس از آن به این موضوع می پردازیم که امروزه PLC در صنایع و پروسه های مختلف صنعتی چه کاربردهایی خواهد داشت.
پس از آن سخت افزار PLC را مورد مطالعه قرار می دهیم و در آنجا به شرح جزئیات این سخت افزارها در PLC می پردازیم.
فصل اول
انواع حافظه های خواندنی
حافظه های فقط خواندنی
حافظه‌های فقط خواندنی به دو گروه تقسیم میشوند:
1- (Read Only Memory) ROM
2- (Programmed Read Only Memory) PROM
در صورتی که محتوای این نوع حافظه در موقع ساخت توسط سازنده برنامه‌ریزی شود به آن ROM گفته میشود. ولی اگر به گونه‌ای باشد که توسط مصرف‌کننده و تنها برای یکبار قابل برنامه‌ریزی باشد به آن PROM می‌گویند.
حافظه‌های اغلب خواندنی (RMM)
این نوع حافظه نیز مانند ROM بوده از آن جهت نگهداری اطلاعات مختلف استفاده میشود. اگردر ثبت بیت‌های اطلاعاتی حافظه‌های PROM , ROM که فقط برای یکبار قابل برنامه‌ریزی هستند اشتباهی رخ دهد راهی جز دور انداختن حافظه وجود ندارد. اما این گروه از حافظه‌ها که میتوان محتویات آنها را پاک کرد این ضعف را برطرف میکند و میتوان از آنها چندین بار استفاده نمود و برنامه‌های مختلف را در آنها ضبط و پس از اتمام کار آنها را پاک کرد. این نوع حافظه‌ها بر اساس نوع پاک‌شدن اطلاعات به دو گروه تقسیم‌بندی میشوند. (البته خاصیت پاک‌شدن آنها مربوط به تکنولوژی ساخت آنها است.)
1- (Erasable Programmed Read Only Memory) EPROM
2- (Electrically Erasable Programmed ROM) EEPROM
فصل دوم
انواع سیستمهای کنترل
سیستمهای کنترل را میتوان بنا به روش کنترل آنها به دودسته تقسیم نمود:
1- سیستمهای کنترل سخت‌افزاری
2- سیستمهای کنترل نرم‌افزاری
سیستمهای کنترل سخت‌افزاری
این سیستم‌ها شامل مداراتی هستند که با استفاده از رله‌ها و عناصر الکترونیکی مانند دیودها و ترانزیستورها ساخته میشوند. برنامه کنترل در این سیستم‌ها نتیجه روابط بین عناصر مدار الکتریکی است و به راحتی قابل تغییر نمی‌باشد. به عبارت دیگر تغییر در برنامه کنترل به معنی تغییر در سخت‌افزار سیستم است البته در برخی از این کنترل کننده‌ها که با استفاده از کلیدهای انتخاب‌کننده (Selectors) ، یا شبکه دیودی (Diode Matrix) ساخته میشوند، برنامه کنترل را میتوان تا اندازه‌ای تغییر داد. اگرچه اعمال این تغییرات، محدود و در برخی موارد بسیار مشکل است.
سیستمهای کنترل نرم‌افزاری
این کنترل کننده‌ها دارای حافظه‌ای هستند که برنامه کنترل در آن ذخیره میشود. مهمترین مزیت این سیستم‌ها در آن است که نحوه کنترل را با تغییر برنامه و بدون نیاز به تغییر در سخت‌افزار سیستم میتوان عوض کرد، زیرا نحوه کنترل سیستم توسط سخت‌افزار سیستم تعیین نمی‌شود بلکه برنامه‌ای که در حافظه ذخیره شده یعنی نرم‌افزار سیستم، نحوه کنترل را مشخص میکند لذا این سیستم‌ها بسیار قابل انعطاف بوده، کاربردهای فراوانی دارند. بسته به نوع حافظه این سیستم‌ها، شیوه تغییر در برنامه‌ها متفاوت است. اگرازحافظه RAM استفاده شود، بدون دخالت فیزیکی و تنها با اضافه یا کم‌نمودن چند سطر برنامه میتوان برنامه جدید را به اجرا در آورد.
در صورتی که از حافظه ROM استفاده شود به اجرا درآوردن برنامه جدید تنها با تعویض حافظه ROM امکان‌پذیر است.
فصل سوم
ساختار PLC
“ PLC “ از عبارت Programmable Logic Controller به معنای کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی گرفته شده است. به عبارت دیگر PLC عبارت از یک کنترل‌کننده منطقی است که میتوان منطق کنترل را توسط برنامه برای آن تعریف نمود و در صورت نیاز، به راحتی آن را تغییر داد.
وظیفه PLC قبلاً بر عهده مدارهای فرمان رله‌ای بود که استفاده از آنها در محیط‌های صنعتی جدید منسوخ گردیده است. اولین اشکالی که در این مدارها ظاهر میشود آن است که با افزایش تعداد رله ها حجم و وزن مدار فرمان بسیاربزرگ شده ، هم چنین موجب افزایش قیمت آن می گردد. برای رفع این اشکال، مدارهای فرمان الکترونیکی ساخته شدند ولی با وجود این، هنگامی که تغییری در روند یا عملکرد ماشین صورت میگیرد مثلاً در یک دستگاه پرس، ابعاد وزن، سختی و زمان قرار‌گرفتن قطعه زیر بازوی پرس تغییر میکند، لازم است تغییرات بسیاری در سخت‌افزار سیستم کنترل داده شود، به عبارت دیگر اتصالات و عناصر مدار فرمان باید تغییر کند.
با استفاده از PLC تغییر در روند تولید یا عملکرد ماشین به آسانی صورت می‌پذیرد، زیرا دیگر لازم نیست سیم‌کشی‌ها (Wiring) و سخت‌افزار سیستم کنترل تغییر کند و تنها کافی است چند سطر برنامه نوشت و به PLC ارسال کرد تا کنترل مورد نظر تحقق یابد.
هرکس که با مدارهای فرمان الکتریکی رله‌ای کارکرده باشد به خوبی می‌داند که پس از طراحی یک تابلوی فرمان، چنانچه نکته‌ای از قلم افتاده باشد، مشکلات مختلفی ظهور نموده، هزینه‌ها و اتلاف وقت بسیاری را به دنبال خواهد داشت. به علاوه گاهی افزایش و کاهش چندقطعه در تابلوی فرمان به دلایل مختلف مانند محدودیت فضا، عملاً غیرممکن و یا مستلزم انجام سیم‌کشی‌های مجدد و پرهزینه میباشد.
اکنون برای توجه بیشتر به تفاوت‌ها و مزایای PLC نسبت به مدارات فرمان رله‌ای، مزایای مهم PLC را نسبت به مدارات یادشده بر می‌شماریم.
1- استفاده از PLC موجب کاهش حجم تابلوی فرمان میگردد.
2- استفاده از PLC مخصوصاً در فرآیندهای عظیم موجب صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه، لوازم و قطعات میگردد.
3- PLCها استهلاک مکانیکی ندارند، بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس‌های دوره‌ای نخواهند داشت.
4- PLCها انرژی کمتری مصرف میکنند.
5- PLCها بر خلاف مدارات کنتاکتوری، نویزهای الکتریکی و صوتی ایجاد نمی‌کنند.
6- استفاده از یک PLC منحصر به پروسه و فرآیند خاصی نیست و با تغییر برنامه میتوان به آسانی از آن برای کنترل پروسه‌های دیگر استفاده نمود.
7- طراحی و اجرای مدارهای کنترل و فرمان با استفاده از PLCها بسیار سریع و آسان است.
8- برای عیب‌یابی مدارات فرمان الکترومکانیکی، الگوریتم و منطق خاصی را نمی‌توان پیشنهاد نمود. این امر بیشتر تجربی بوده، بستگی به سابقه آشنایی فرد تعمیرکار با سیستم دارد. در صورتی که عیب‌یابی در مدارات فرمان کنترل شده توسط PLC به آسانی و با سرعت بیشتری انجام میگیرد.
9- PLCها می‌توانند با استفاده از برنامه‌های مخصوص، وجود نقص و اشکال در پروسه تحت کنترل را به سرعت تعیین و اعلام نمایند.
حافظه (Memory)
حافظه محلی است که اطلاعات و برنامه کنترل در آن ذخیره میشوند. علاوه بر این، سیستم عامل که عهده‌دار مدیریت کلی بر PLC است در حافظه قرار دارد. تمایز در عملکرد PLCها، عمدتاً به دلیل برنامه سیستم عامل و طراحی خاص CPU آنهاست. در حالت کلی در PLCها دو نوع حافظه وجود دارد:
1- حافظه موقت (RAM) که محل نگهداری فلگ‌ها، تایمرها، شمارنده ها و برنامه‌های کاربر است.
2- حافظه دائم (EPROM,EEPROM) که جهت نگهداری و ذخیره همیشگی برنامه کاربر استفاده میگردد.
ترمینال ورودی (Input Module)
این واحد محل دریافت اطلاعات از فرآیند یا پروسه تحت کنترل میباشد. تعداد ورودیها در PLCهای مختلف، متفاوت است. ورودی‌هایی که در سیستمهای PLC مورد استفاده قرار میگیرند. در حالت کلی به صورت زیر می‌باشند:
الف) ورودیهای دیجیتال (Digital Input)
ب) ورودیهای آنالوگ (Analog Input)
ترمینال خروجی (Output Module)
این واحد، محل صدور و فرمانهای PLC به پروسه تحت کنترل میباشد. تعداد این خروجی‌ها در PLCهای مختلف متفاوت است. خروجی‌های استفاده شده در PLCها به دو صورت زیر وجود دارند:
الف) خروجی‌های دیجیتال (Digital Output)
ب) خروجی‌های آنالوگ (Analog Output)
مدول ارتباط پروسسوری (CP)
این مدول، ارتباط بین CPU مرکزی را با CPUهای جانبی برقرار می‌سازد.
مدول رابط (IM)
در صورت نیاز به اضافه نمودن واحدهای دیگر ورودی و خروجی به PLC یا جهت اتصال پانل اپراتوری و پروگرامر به PLC از این مدول ارتباطی استفاده میشود. در صورتی که چندین PLC به صورت شبکه به یکدیگر متصل شوند از واحد IM جهت ارتباط آنها استفاده میگردد.
مقاله بررسی PLC و تفاوت آن با کامپیوتر
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| بازدید ها | 2 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 20 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 20 |
مقاله بررسی PLC و تفاوت آن با کامپیوتر در 20 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب
مقدمه: 1
فصل اول. 2
انواع حافظه های خواندنی.. 2
حافظه های فقط خواندنی.. 2
حافظه‌های اغلب خواندنی (RMM) 2
فصل دوم. 4
انواع سیستمهای کنترل. 4
سیستمهای کنترل سخت‌افزاری.. 4
سیستمهای کنترل نرم‌افزاری.. 5
فصل سوم. 6
ساختار PLC. 6
فصل چهارم. 9
تفاوت PLC با کامپیوتر 9
فصل پنجم.. 12
کاربردهای PLC در صنایع مختلف... 12
فصل ششم.. 14
سخت‌افزار PLC. 14
مدول منبع تغذیه (PS) 14
واحد پردازش مرکزی (CPU) 15
حافظه (Memory) 16
ترمینال ورودی (Input Module) 16
ترمینال خروجی (Output Module) 17
مدول ارتباط پروسسوری (CP) 17
مدول رابط (IM) 17
فصل هفتم.. 18
نرم‌افزار PLC. 18
فصل هشتم.. 20
واحد برنامه‌نویسی (PG) 20
منابع : 22
مقدمه:
در اینجا بحثی را در مورد ساختار PLCو تفاوت آن با
کامپیوتر ذکر می کنیم.پس از آن به این موضوع می پردازیم که امروزه PLC در صنایع و پروسه های مختلف صنعتی چه کاربردهایی خواهد داشت.
پس از آن سخت افزار PLC را مورد مطالعه قرار می دهیم و در آنجا به شرح جزئیات این سخت افزارها در PLC می پردازیم.
فصل اول
انواع حافظه های خواندنی
حافظه های فقط خواندنی
حافظه‌های فقط خواندنی به دو گروه تقسیم میشوند:
1- (Read Only Memory) ROM
2- (Programmed Read Only Memory) PROM
در صورتی که محتوای این نوع حافظه در موقع ساخت توسط سازنده برنامه‌ریزی شود به آن ROM گفته میشود. ولی اگر به گونه‌ای باشد که توسط مصرف‌کننده و تنها برای یکبار قابل برنامه‌ریزی باشد به آن PROM می‌گویند.
حافظه‌های اغلب خواندنی (RMM)
این نوع حافظه نیز مانند ROM بوده از آن جهت نگهداری اطلاعات مختلف استفاده میشود. اگردر ثبت بیت‌های اطلاعاتی حافظه‌های PROM , ROM که فقط برای یکبار قابل برنامه‌ریزی هستند اشتباهی رخ دهد راهی جز دور انداختن حافظه وجود ندارد. اما این گروه از حافظه‌ها که میتوان محتویات آنها را پاک کرد این ضعف را برطرف میکند و میتوان از آنها چندین بار استفاده نمود و برنامه‌های مختلف را در آنها ضبط و پس از اتمام کار آنها را پاک کرد. این نوع حافظه‌ها بر اساس نوع پاک‌شدن اطلاعات به دو گروه تقسیم‌بندی میشوند. (البته خاصیت پاک‌شدن آنها مربوط به تکنولوژی ساخت آنها است.)
1- (Erasable Programmed Read Only Memory) EPROM
2- (Electrically Erasable Programmed ROM) EEPROM
فصل دوم
انواع سیستمهای کنترل
سیستمهای کنترل را میتوان بنا به روش کنترل آنها به دودسته تقسیم نمود:
1- سیستمهای کنترل سخت‌افزاری
2- سیستمهای کنترل نرم‌افزاری
سیستمهای کنترل سخت‌افزاری
این سیستم‌ها شامل مداراتی هستند که با استفاده از رله‌ها و عناصر الکترونیکی مانند دیودها و ترانزیستورها ساخته میشوند. برنامه کنترل در این سیستم‌ها نتیجه روابط بین عناصر مدار الکتریکی است و به راحتی قابل تغییر نمی‌باشد. به عبارت دیگر تغییر در برنامه کنترل به معنی تغییر در سخت‌افزار سیستم است البته در برخی از این کنترل کننده‌ها که با استفاده از کلیدهای انتخاب‌کننده (Selectors) ، یا شبکه دیودی (Diode Matrix) ساخته میشوند، برنامه کنترل را میتوان تا اندازه‌ای تغییر داد. اگرچه اعمال این تغییرات، محدود و در برخی موارد بسیار مشکل است.
سیستمهای کنترل نرم‌افزاری
این کنترل کننده‌ها دارای حافظه‌ای هستند که برنامه کنترل در آن ذخیره میشود. مهمترین مزیت این سیستم‌ها در آن است که نحوه کنترل را با تغییر برنامه و بدون نیاز به تغییر در سخت‌افزار سیستم میتوان عوض کرد، زیرا نحوه کنترل سیستم توسط سخت‌افزار سیستم تعیین نمی‌شود بلکه برنامه‌ای که در حافظه ذخیره شده یعنی نرم‌افزار سیستم، نحوه کنترل را مشخص میکند لذا این سیستم‌ها بسیار قابل انعطاف بوده، کاربردهای فراوانی دارند. بسته به نوع حافظه این سیستم‌ها، شیوه تغییر در برنامه‌ها متفاوت است. اگرازحافظه RAM استفاده شود، بدون دخالت فیزیکی و تنها با اضافه یا کم‌نمودن چند سطر برنامه میتوان برنامه جدید را به اجرا در آورد.
در صورتی که از حافظه ROM استفاده شود به اجرا درآوردن برنامه جدید تنها با تعویض حافظه ROM امکان‌پذیر است.
فصل سوم
ساختار PLC
“ PLC “ از عبارت Programmable Logic Controller به معنای کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی گرفته شده است. به عبارت دیگر PLC عبارت از یک کنترل‌کننده منطقی است که میتوان منطق کنترل را توسط برنامه برای آن تعریف نمود و در صورت نیاز، به راحتی آن را تغییر داد.
وظیفه PLC قبلاً بر عهده مدارهای فرمان رله‌ای بود که استفاده از آنها در محیط‌های صنعتی جدید منسوخ گردیده است. اولین اشکالی که در این مدارها ظاهر میشود آن است که با افزایش تعداد رله ها حجم و وزن مدار فرمان بسیاربزرگ شده ، هم چنین موجب افزایش قیمت آن می گردد. برای رفع این اشکال، مدارهای فرمان الکترونیکی ساخته شدند ولی با وجود این، هنگامی که تغییری در روند یا عملکرد ماشین صورت میگیرد مثلاً در یک دستگاه پرس، ابعاد وزن، سختی و زمان قرار‌گرفتن قطعه زیر بازوی پرس تغییر میکند، لازم است تغییرات بسیاری در سخت‌افزار سیستم کنترل داده شود، به عبارت دیگر اتصالات و عناصر مدار فرمان باید تغییر کند.
با استفاده از PLC تغییر در روند تولید یا عملکرد ماشین به آسانی صورت می‌پذیرد، زیرا دیگر لازم نیست سیم‌کشی‌ها (Wiring) و سخت‌افزار سیستم کنترل تغییر کند و تنها کافی است چند سطر برنامه نوشت و به PLC ارسال کرد تا کنترل مورد نظر تحقق یابد.
هرکس که با مدارهای فرمان الکتریکی رله‌ای کارکرده باشد به خوبی می‌داند که پس از طراحی یک تابلوی فرمان، چنانچه نکته‌ای از قلم افتاده باشد، مشکلات مختلفی ظهور نموده، هزینه‌ها و اتلاف وقت بسیاری را به دنبال خواهد داشت. به علاوه گاهی افزایش و کاهش چندقطعه در تابلوی فرمان به دلایل مختلف مانند محدودیت فضا، عملاً غیرممکن و یا مستلزم انجام سیم‌کشی‌های مجدد و پرهزینه میباشد.
اکنون برای توجه بیشتر به تفاوت‌ها و مزایای PLC نسبت به مدارات فرمان رله‌ای، مزایای مهم PLC را نسبت به مدارات یادشده بر می‌شماریم.
1- استفاده از PLC موجب کاهش حجم تابلوی فرمان میگردد.
2- استفاده از PLC مخصوصاً در فرآیندهای عظیم موجب صرفه‌جویی قابل توجهی در هزینه، لوازم و قطعات میگردد.
3- PLCها استهلاک مکانیکی ندارند، بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس‌های دوره‌ای نخواهند داشت.
4- PLCها انرژی کمتری مصرف میکنند.
5- PLCها بر خلاف مدارات کنتاکتوری، نویزهای الکتریکی و صوتی ایجاد نمی‌کنند.
6- استفاده از یک PLC منحصر به پروسه و فرآیند خاصی نیست و با تغییر برنامه میتوان به آسانی از آن برای کنترل پروسه‌های دیگر استفاده نمود.
7- طراحی و اجرای مدارهای کنترل و فرمان با استفاده از PLCها بسیار سریع و آسان است.
8- برای عیب‌یابی مدارات فرمان الکترومکانیکی، الگوریتم و منطق خاصی را نمی‌توان پیشنهاد نمود. این امر بیشتر تجربی بوده، بستگی به سابقه آشنایی فرد تعمیرکار با سیستم دارد. در صورتی که عیب‌یابی در مدارات فرمان کنترل شده توسط PLC به آسانی و با سرعت بیشتری انجام میگیرد.
9- PLCها می‌توانند با استفاده از برنامه‌های مخصوص، وجود نقص و اشکال در پروسه تحت کنترل را به سرعت تعیین و اعلام نمایند.
حافظه (Memory)
حافظه محلی است که اطلاعات و برنامه کنترل در آن ذخیره میشوند. علاوه بر این، سیستم عامل که عهده‌دار مدیریت کلی بر PLC است در حافظه قرار دارد. تمایز در عملکرد PLCها، عمدتاً به دلیل برنامه سیستم عامل و طراحی خاص CPU آنهاست. در حالت کلی در PLCها دو نوع حافظه وجود دارد:
1- حافظه موقت (RAM) که محل نگهداری فلگ‌ها، تایمرها، شمارنده ها و برنامه‌های کاربر است.
2- حافظه دائم (EPROM,EEPROM) که جهت نگهداری و ذخیره همیشگی برنامه کاربر استفاده میگردد.
ترمینال ورودی (Input Module)
این واحد محل دریافت اطلاعات از فرآیند یا پروسه تحت کنترل میباشد. تعداد ورودیها در PLCهای مختلف، متفاوت است. ورودی‌هایی که در سیستمهای PLC مورد استفاده قرار میگیرند. در حالت کلی به صورت زیر می‌باشند:
الف) ورودیهای دیجیتال (Digital Input)
ب) ورودیهای آنالوگ (Analog Input)
ترمینال خروجی (Output Module)
این واحد، محل صدور و فرمانهای PLC به پروسه تحت کنترل میباشد. تعداد این خروجی‌ها در PLCهای مختلف متفاوت است. خروجی‌های استفاده شده در PLCها به دو صورت زیر وجود دارند:
الف) خروجی‌های دیجیتال (Digital Output)
ب) خروجی‌های آنالوگ (Analog Output)
مدول ارتباط پروسسوری (CP)
این مدول، ارتباط بین CPU مرکزی را با CPUهای جانبی برقرار می‌سازد.
مدول رابط (IM)
در صورت نیاز به اضافه نمودن واحدهای دیگر ورودی و خروجی به PLC یا جهت اتصال پانل اپراتوری و پروگرامر به PLC از این مدول ارتباطی استفاده میشود. در صورتی که چندین PLC به صورت شبکه به یکدیگر متصل شوند از واحد IM جهت ارتباط آنها استفاده میگردد.
مقاله بررسی اتوماسیون صنعتی (PLC)
| دسته بندی | برق |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 79 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 31 |
مقاله بررسی اتوماسیون صنعتی (PLC) در 31 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست
عنوان صحفه
مقدمه..................................................................................................................... 1
کنترل کننده های قابل برنامه‌ریزی (PLC) ها........................................................ 2
برنامه نویسی (PLC) ها........................................................................................ 7
PLCهای زیمنس.................................................................................................... 11
PLC لوگو.............................................................................................................. 14
مقدمه:
هر سیستم کنترلی را به سه بخش اصلی میتوان تقسیم کرد: ورودی، بخش پردازشگر و خروجی. سیگنالهای ورودی توسط مبدل‌ها که کمیت‌های فیزیکی را به سیگنالهای الکترونیکی تبدیل میکنند فراهم میشوند. یک سیستم کنترل باید بتواند بر طریقه عملکردی یک فرآیند دخالت و تسلط داشته باشد. این کار با استفاده المان‌های خروجی، از قبیل پمپ‌ها، موتورها، پیستون‌ها، رله‌ها و … انجام میشود.
یک طرح کنترلی به دو روش قابل اجرا است:
با استفاده از سیستمهای کنترل غیرقابل تغییر توسط اپراتور و نیز با استفاده از کنترل کننده‌های قابل برنامه‌ریزی.
رله یکی از قطعات مهم در بیشتر سیستمهای کنترل مدرن است. این قطعه یک سوئیچ الکتریکی با ظرفیت جریانی بالاست. یک سیستم رله‌ای ممکن است شامل چند صدیا حتی چند هزار کنتاکت باشد.
PLCها به عنوان جانشینی برای سیستمهای منطقی رله‌ای و تایمری غیرقابل تغییر توسط اپراتور طراحی شدند تا به جای تابلوهای کنترل متداول قدیمی استفاده شوند. این کار به وسیله برنامه‌ریزی آنها و اجرای دستورالعمل‌های منطقی ساده که اغلب به شکل دیاگرام نردبانی است، صورت میگیرد. PLCها دارای یک سری توابع درونی از قبیل: تایمرها و شمارنده‌ها و شیفت رجیسترها می‌باشند که امکان کنترل مناسب را، حتی با استفاده از کوچک‌ترین PLC نیز، فراهم می‌آورند.
یک PLC با خواندن سیگنالهای ورودی، کار خود را شروع کرده و سپس دستورالعمل‌های منطقی (که قبلاَ برنامه‌ریزی شده و در حافظه جای گرفته است) را بر روی این سیگنالهای ورودی اعمال میکند و در پایان، سیگنالهای خروجی مطلوب را برای راه‌اندازی تجهیزات و ماشین‌آلات تولید مینماید. تجهیزات استانداردی درون PLCها تعبیه شده‌اند که به آنها اجازه میدهد مستقیماَ و بدون نیاز به واسطه‌های مداری یا رله‌ها، به المان خروجی یا محرک (actuator) و مبدل‌های ورودی (مانند پمپ‌ها و سوپاپ‌ها) متصل شوند.
با استفاده از PLCها، اصلاح و تغییر یک سیستم کنترل بدون نیاز به تغییر محل اتصالات سیمها ممکن شده است.
برخی ویژگی‌های خاص، آنها را ابزاری مناسب جهت انجام عملیات کنترل صنعتی نموده است. برخی از این ویژگی‌ها عبارتند از:
l تجهیزات حفاظت کننده‌ها PLCها از نویز و شرایط نامساعد محیطی
l ساختار PLCها، که به سادگی امکان تعویض یا افزودن واحد یا واحدهایی را به PLC میدهد. (مثلاَ واحد ورودی/ خروجی)
l اتصالات استاندارد ورودی/ خروجی و نیز سطوح سیگنال استاندارد
l زبان برنامه‌نویسی قابل درک و آسان (مانند دیاگرام نردبانی یا نمودار وظایف)
محدوده PLCهای در دسترس، از PLCهای جامع و کامل کوچک با 20 ورودی/ خروجی و 500 مرحله یا گام برنامه‌نویسی تا سیستمهای مدولار با مدول‌های قابل افزایش را دربرگرفته است مدول‌ها برای انجام وظایفی نظیر:
l ورودی/ خروجی آنالوگ
l کنترل PID (تناسبی، انتگرال‌گیر و مشتق‌گیر)
l ارتباطات
l نمایش گرافیکی
l ورودی/ خروجی اضافی
l حافظه‌های اضافی و … استفاده میشوند.
کنترل کننده های قابل برنامه‌ریزی (PLC)ها:
PLCها، کامپیوترهایی ساخته شده به منظور خاص هستند که شامل سه قسمت اجرایی اصلی می‌باشند: پردازشگر، ورودی/ خروجی و حافظه. سیگنال‌ها از طریق ورودی به PLC فرستاده شده و آنگاه در حافظه، ذخیره میشوند. سپس سیگنالهای خروجی به منظور راه‌اندازی تجهیزات مورد نظر، تولید میشوند.
در PLCهای کوچک‌تر، این عملیات توسط کارت‌های ویژه‌ای انجام میگیرند که به صورت واحدهای بسیار فشرده‌ای ساخته شده‌اند، در حالی که ساختار PLCهای بزرگتر به صورت مدولار با مدول‌هایی که بر روی شیارهای تعبیه شده بر روی دستگاه نصب میشود، بنا گردیده است. این امر امکان توسعه سیستم را- در صورت ضرورت- به سادگی فراهم می‌آورد. در هر دوی این موارد بوردهای مداری ویژه‌ای، به سادگی تعویض یا برداشته میشود و امکانات تعمیر سیستم نیز به سادگی فراهم می‌آید.
CPU بر تمام عملیاتی که در PLC رخ میدهد، کنترل و نظارت دارد و دستورالعمل‌های برنامه‌ریزی شده و ذخیره شده را اجرا میکند.
تمام PLCهای مدرن برای ذخیره برنامه از حافظه‌های نیمه هادی مانند EPROM, RAM یا EEPROM استفاده میکنند.
عملاَ از RAM برای تکمیل برنامه مقدماتی و تست آن استفاده میشود، زیرا که امکان تغییر و اصلاح راحت برنامه را فراهم می‌آورد.
پس از این که یک برنامه تکمیل شد و مورد آزمایش قرار گرفت میتوان آن را در PROM یا EPROM، که اغلب ارزانتر از قطعات RAM می‌باشند، بار (Load) کرد. برنامه‌ریزی PROM معمولاَ توسط یک برنامه‌ریز مخصوص صورت میگیرد.
PLCهای کوچک معمولاَ تا حدی به دلیل ابعاد فیزیکی دستگاه دارای حجم حافظه محدود و ثابتی می‌باشند. حجم این حافظه‌ها بسته به تولیدکننده آنها بین 300 تا 1000 دستورالعمل متفاوت است. این حجم حافظه ممکن است کمتر از آنی به نظر آید که مناسب جهت امور کنترلی باشد، اما تقریباَ حدود 90 درصد عملیات مورد نیاز کنترل‌های دودویی با کمتر از 1000 دستورالعمل قابل اجرا می‌باشند. بنابراین فضای حافظه لازم برای بیشتر کاربردها فراهم خواهد آمد.
PLCهای بزرگتر از مدول‌های حافظه‌ای استفاده میکنند که بین K1 تا K64 فضای حافظه را فراهم می‌آورند. این مدول‌ها امکان گسترش سیستم را با افزودن کارت‌های حافظه RAM یا PROM به PLC فرام می‌آورند.
معیار اولیه مشخص کننده اندازه PLCها، در قالب حجم حافظه برنامه و حداکثر تعداد ورودی و خروجی‌هایی که سیستم قادر به پشتیبانی از آنهاست ارائه میشود. اما به منظور ارزیابی و محک مناسب هر PLC، باید خصوصیات دیگری از آن، از قبیل نوع پردازشگر، زمان اجرای یک سیکل برنامه، تسهیلات زبان برنامه‌نویسی، توابع (از قبیل شمارنده، تایمر و …) قابلیت توسعه و … را نیز در نظر بگیریم.
معمولاَ، PLCهای کوچک و «مینی PLCها» به صورت واحدهای قدرتمند، کارآ و فشرده‌ای طراحی میشوند که قابل جاسازی بر روی، یا کنار تجهیزات تحت کنترل باشند. آنها عمدتاَ به عنوان جایگزین سیستمهای رله‌ای غیرقابل تغییر توسط اپراتور، تایمر، شمارنده و غیره مورد استفاده قرار میگیرند تا بخش‌های مجزا و منفرد کارخانجات یا ماشین‌آلات را کنترل کنند، اما میتوان آنها برای هماهنگ کردن عملکرد چند ماشین در تلفیق با یکدیگر سود جست.
PLCهای کوچک قادر به توسعه تعداد کانال‌های ورودی و خروجی با استفاده از یک یا دو مدول ورودی/ خروجی می‌باشند.
PLCهای بزرگ برای استفاده در کارخانجات عظیم یا ماشین‌های بزرگی که به کنترل پیوسته نیازمندند، طراحی شده‌اند.
همچنین آنها به عنوان کنترل کننده ناظر آن نظارت (monitor) و کنترل کردن چندین PLC دیگر یا سایر ماشین‌های هوشمند به کار میروند.
در PLCهای بزرگ از:
l پردازشگر 16 بیتی به عنوان پردازشگر اصلی جهت محاسبات دیجیتالی و همچنین به کارگیری متن.
l پردازشگرهای تک‌بیتی به عنوان پردازشگر همکار برای محاسبه سریع، ذخیره‌سازی و …
l پردازشگرهای جانبی، برای انجام وظایف اضافی که تابع زمان می‌باشند مانند:
کنترل حلقه بسته PID ، کنترل موقعیت، محاسبات عددی با ممیز شناور، تشخیص عیب و رصد ، ارتباطات بین ماشین‌های هوشمند برای ورودی/ خروجی توزیع شده، دیاگرام‌های تقلیدی از وضعیت فرآیند یا دیاگرام‌های فرآیندنما ، نصبگاه‌های ورودی/ خروجی با فاصله دور استفاده میشود.
STARTUP FLAG:
در اولین سیکل از برنامه مصرف کننده تنظیم میشود و متوالیاَ بعنوان STARTUP FLAG در برنامه مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین M8 میتواند مانند دیگر MARDERها در برنامه مورد استفاده قرار گیرد.
FIXED LEVE:
با HI=1, LO=0 مشخص میشوند.
OPEN CONINECTOR (X):
در مواردی که نیاز به سیم‌بندی نمی‌باشد از این پایه استفاده میشود.
از مزایای این برنامه این است که میتوان انواع مدارات را طراحی و در کامپیوتر شخصی تست کرد حتی بدون داشتن LOGO.
برای برنامه‌نویسی میتوان از دو زبان برنامه‌نویسی که در این نرم‌افزار پس از طراحی به یکدیگر تبدیل میشوند استفاده نمود.
BFها توابع خواصی می‌باشند که با منطقی خاص ورودی/ خروجی را بهم ارتباط می‌دهند. پایه‌های بکار رفته در این توابع شامل ورودی 1 خروجی Q یا X می‌باشند. در جایی که نیاز به سیم‌بندی پایه نباشد از X استفاده میشود این توابع شامل:
AND:
از لحاظ مداری ارتباط سریال تعدادی کنتاکت Normally open می‌باشند و خروجی در صورتی یک میشود که کلیه ورودیها یک باشند.
AND WI TH RLO:
شکل سمت چپ در این تابع خروجی در صورتی یک میشود که همه ورودیها باشند و حداقل یک ورودی در سیکل قبلی حالت صفر داشته باشد.
NAND:
شامل اتصال موازی تعداد کنتاکت Normaly clos میباشد و خروجی زمانی یک میشود که همه ورودیها یک باشند.
AND WI TH RLO:
خروجی ANND زمانی یک میشود که حداقل یک وروی حالت صفر داشته باشد و همه ورودیها در سیکل قبل یک باشند.
OR:
شامل اتصال موازی تعداد کنتاکت Normaly open میباشد و خروجی زمانی یک میشود که حداقل یکی از ورودیها یک باشند.
NOR:
اتصال سریال تعدادی کنتاکت Normaly close میباشد و خروجی زمانی یک میشود که همه ورودیها صفر باشند و با یک شدن هر یک از ورودیها خروجی صفر میشود.
XOR:
اتصال دو کنتاکت Changeover میباشد و خروجی زمانی یک است که ورودیها حالت متفاوت داشته باشند. (هر دو یک یا صفر باشند خروجی صفر است).
ضمناَ گیت NOT هر چه در ورودی باشد عکس آنرا در خروجی اعمال میکند.
Specal function:
از لحاظ ورودیها با BFها متفاوتند و شامل توابع زمانی retentivity و انتخاب پارامترهای مختلف برای Update کردن برنامه باشد.
S(set): اجازه یک کردن خروجی را میدهد.
R (reset): بر همه ورودیها تقدم دارد و خروجی را صفر میکند.
Trg (tigger): برای شروع اجرای عملیات یک تابع استفاده میشود.
Con (counter): شمارش پالس را انجام میدهد.
Fre (frequency): سیگنالهای فرکانس سنجیده شده به این ورودی داده میشود.
Dir (direction): جهتی را که شمار نه باید شمارش نماید مشخص میکند.
En (enabel): تابع را فعال میکند در صورت صفر بودن En ورودیهای دیگر برای بلوک در نظر گرفته میشود.
Inv (ivert): با فعال شدن سیگنال خروجی بلوک معکوس میشود.
Rel (reset all): همه مقادیر داخلی reset میشود.
X: در صورت در نظر گرفتن این کانکتور برای Sf ، مقدار صفر برای آن در نظر گرفته میشود.
گزارش کاراموزی بررسی سیستم های PLC
| دسته بندی | برق |
| بازدید ها | 1 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 37 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 22 |
گزارش کاراموزی بررسی سیستم های PLC در 22 صفحه ورد قابل ویرایش
صنعت برق به عنوان یکی از حساسترین صنایع استراتژیک ومادر درپس تاسیسات زیربنایی هر کشوری ویکی از پرهزینه ترین صنایع دنیا،همیشه جایگاهی خاص وپراهمیت خود را دراقصی نقاط جهان دارا میباشد.درایران این صنعت زیر بنایی و
مهم علاوه برتامین الکتریکی مصرف کننده های مختلف،کلیدگردش صنایع کشوررانیزدرابعادوسیع به خوداختصاص داده،لذا وزارت نیرو بدنبال گسترش وسیع شبکه های تولید،انتقال وتوزیع برق در سراسر کشورازجمله منطقه مرکزی وتبدیل آن به یکی ازنقاط مهم ارتباطی شبکه های برق صنعتی کشور،لایحه پیشنهاد ایجاد"شرکت برق منطقه ای باختر" ،متشکل از استانهای لرستان،مرکزی وهمدان،به مرکزیت اراک را در تاریخ دوازدهم دیماه سال شصت و سه به مجلس ارایه نمود واین شرکت عملا ازتاریخ اول مهرماه سال شصت وپنج فعالیت رسمی خودرا شروع
نمود.
شرکت برق منطقه ای باختر که عهده دارتامین برق مطمئن جهت مشترکین آن میباشد،سرزمین وسیعی که از شمالیترین نقطه تا جنوبی ترین نقطه حدود660 کیلومتروازقسمت شرق تا غرب منطقه حدود450 کیلومتر،بامساحتی حدود76522 کیلومتر مربع راشامل میشود.
این شرکت ازشمال به برق منطقه ای زنجان،ازغرب
به برق منطقهای غرب،ازجنوب به سازمان آب وبرق خوزستان،ازجنوب شرقی به برق منطقه ای اصفهان وازشرق وشمال شرقی به برق منطقه ای تهران محدود میشود.
حوزه تحت پوشش این شرکت بر اساس آخرین آمار دارای جمعیتی بالغ بر4.5میلیون نفرمیباشد.برق باختر
دارای هشت شرکت وابسته واقماری است که مشتمل بر سه شرکت توزیع نیروی برق استان لرستان، مرکزی وهمدان،دو شرکت مدیریت تولید برق غرب وشازند،شرکت بتانیر،شرکت مهندسی مشانیر(مهبام)
وشرکت خدمات کامپیوتری مدد باختر میباشد.
عمده تولید این شرکت توسط نیروگاه 1300 مگاواتی شازند ونیروگاه1000 مگاواتی شهید مفتح همدان صورت میگیرد.در سال1383 کل انرژی تحویل شده به شبکه برق منطقه ای باختر11517.4 میلیون کیلووات ساعت بوده که نسبت به سال قبل2.8 درصد کاهش داشته،از این میزان انرژی تولید شده59.67 درصد مربوط به نیروگاه شازند،39.98 درصد مربوط به نیروگاه شهید مفتح وبقیه مربوط به نیروگاه گازی درود میباشد.
تا پایان سال1383 تجهیزات وتاسیسات زیر بار شبکه های انتقال وفوق توزیع به شرح زیر میباشد:
خطوط400 کیلوولت:762 کیلومتر مدار
خطوط230 کیلوولت:2547.4 کیلومتر مدار
خطوط63 کیلوولت:4057 کیلومترمدار
ایستگاه های400 کیلوولت:3 دستگاه به ظرفیت1900 مگا ولت آمپر.
ایستگاه های230 کیلوولت:17 دستگاه به ظرفیت6720
مگاولت آمپر.
ایستگاه های63 کیلوولت:93 دستگاه به ظرفیت3487.5
مگاولت آمپر.
سیستمهایpower line carrier(plc)
بطور کلی استفاده از خطوط فشار قوی بعنوان یک کانال ارتباطی یک امر پذیرفته شده است که بکار گیری آنها در شبکه برق رسانی قابلیت و توانایی سیستم تولید، انتقال وتوزیع را بالا میبرد دراین قسمت بطور مشروح استفاده از سیستم plc به همراه دستگاههای جانبی و روشهای کوپلاژبه شبکه خطوط فشار قوی شرح داده میشود.
انتخاب این روشها باتوجه به مسایلفشارقوی،مهندسی ارتباطات،مسایل اقتصادی وپارامترهای دیگرصورت میگیرد.
دراین قسمت مسایل مربوط به محدوده فرکانس، کاربردسیستم plc و مسیرارتباطی آن شرح داده میشود.
محدوده فرکانسی سیستمهای plc محدوده فرکانسی مناسب برای سیستمهایPLC بین30 KHZ تا500 KHZ وگاهی تا MHZ 1 میرسد،محدودیت حد پایین آن بخاطر مخارج بیشتر سیستم کوپلاژ و محدودیت حد بالای آن بخاطرتضعیف ناشی از فرکانسهایبالامیباشد.البته لازم به تذکراست که محدوده فرکانس فوق دریک کشور ممکن است بخاطراستفادهها ی مناسب و جلوگیری ازتداخل با فرکانسهای رادیویی حمل ونقل دریایی محدود شود.
کاربرد سیستمهایplc
ازسیستمهایplc جهت ارتباط تلفنی(speech) ویا انتقال اطلاعات (data)ودرموارد لزوم برای ارسال علایم حفاظتی (protection) میتوان استفاده نمود، اطلاعات به صورت آنالوگ ودیجیتال برای ارسال تلگراف،تله مترینگ،تله کنترل وتله پروتکشن انجام میشود،بطورمثال مقادیر آنالوگ مانند MW وKV وMVAR ومقادیردیجیتال مانندحالتهای سوییچ و دژنکتورها میباشد. پهنای باند مورد استفاده سیستمplc برای ارسال باند300HZالی2400HZویا300HZالی 4000HZ میباشدکه باتوجه به سیستم مورد نظرعلائم تلفنی تلگراف کنترل وحفاظت در باند مورد نظر قرار میگیرند در اینجا بطور مختصر به مشخصات فرکانسی علائم مذکور اشاره میشود.
ارتباط تلفنی
از سیستمهای plc میتوان بعنوان وسیله ارتباط تلفنی دو طرفهDuplexبین پستها و با استفاده از مرکز تلفنPAX ارتباط پستها را با یکدیگر بوسیله مراکز سوئیچینگ برقرار نمود.پهنای باند موثر صحبت از300HZ تا2400HZ میباشد ودربعضی مواقع برای استفاده بیشتر برای بکارگیری علائم دیگر،حد بالای باند فرکانسی فوق میتواند به2000HZ کاهش یابد که با وجود پائین امدن ت قابل قبول کیفی میباشد و بقیه پهنای باند برای علائم تلگراف،کنترل وسیگنالینگ در نظر گرفته میشود.
تلگراف و پست تصویر
ازplc برای ارسال علائم تلگرافی استفاده میشود که شامل ارسال علائم به صورت پست تصویری میشود.سرعت انتقال علائم از50Baud الی 600Baudمیتواند باشد.
کنترل و نشان دادن از راه دور
برای داشتن امکانات کنترل و نشان دادن از راه دور و همچنین جلوگیری از عملکرد اشتباه و از دادن اطلاعات و در نتیجه افزایش توانائی های PLCعلائم بکار گرفته شده در PLC بصورت کد میباشندسرعت انتقال علائم برای یک سیستم منفرد 50Baud و برای سیستمهای بزرگتر2400bit/s یا بیشتر میباشد.
حفاظت از راه دور Teleprotection
در تاسیسات الکتریکی مانند شبکه انتقال انرژی مولدهاوترانسفورماتورهاوتجهیزات و اسباب وادوات دیگر برقی در اثر کاهش عایق بندی وضعیف شدن استقامت الکتریکی مکانیکی،دینامیکی درمقابل فشار های ضربه ای پیش بینی نشده و همچنین افزایش بیش از حد مجازدرجه حرارت، وسوانح طبیعی، خطاهائی پدید میاید که اغلب موجب قطع انرژی الکتریکی میگردد.
این خطاها ممکن است بصورت اتصال کوتاه، اتصال زمین،پارگی وقطع شدگی هادیهاو شکستن عایقهاو غیره ظاهر شود.
قطعات ووسایلی که چنین اشکالاتی پیدا میکنندباید بلافاصله از شبکه ای که آن را تغذیه میکنندجدا شوند تا از ازدیاد و گسترش خطا و از کارافتادن بقیه قسمتهای سالم شبکه جلوگیری گرددجلوگیری از بروز خطا و اتصالی در شبکه برق امری غیر محال است با این همه خواسته مصرف کننده برق،انتقال و توزیع برق مطمئن و بدون وقفه است. بعبارت دیگر باید شبکه برق طوری طرح ریزی شود که ازیک پایداری و ثبات قابل قبول و تا حد امکان مطمئنی برخوردار باشد.
امروز قطع شدن برق برای مدت کوتاهی باعث مختل شدن زندگی فردی قطع شدن برق کارخانه های صنعتی،مصرف کننده های بزرگ،موسسه های علمی و پژوهشی بمدت نسبتا طولانی موجب زیانهای جبران ناپذیر میشود،لذاقطع شدن و یا قطع کردن دستگاهها و تجهیزات الکتریکی معیوب از شبکه لازم است ولی کافی نیست،بلکه باید تدابیری به کار برده شود که برق مصرف کننده ای که در اثر بوجودآمدن عیب حتی از شبکه قطع شده است در کوتاه ترین مدت ممکنه مجددا تامین گردد(انتقال برق بدون رادستگاههای وسائل حفاظتی تامین میکند که ما به انها رله های حفاظتی میگوئیم).
بنابراین با توجه به موارد فوق بایستی شبکه در مقابل خطرات احتمالی حفاظت شده و با بروز حادثه ای در قسمتی از شبکه و به منظور جلوگیری از گسترش آن بطورسریع قسمت معیوب از بقیه شبکه جداگرددهنگام بروز اشکالات و حوادث سیستم حفاظت از دور برای خارج کردن تقریبا همزمان دو طرف یک خط فشار قوی با استفاده از مبادله اطلاعات دو طرف فرمانهای مورد نیاز را با سرعت زیاد ارسال مینماید. سیستمهای الکترومکانیکی حفاظت کننده به تنهائی قادر به انجام این عمل نیستندودستگاهplc بعنوان یک سیستم ارتباطی از عهده ان بر میاید و قادر است علائم فرمان را با حداکثر سرعت و اطمینان تا هرفاصله ای انتقال دهد،حداکثر زمان مجاز برای ارسال علائم حفاظتی کمتر از50 میلی ثانیه میباشد.لازم به تذکر است که در بدترین شرایط ممکن است باعث بوجود آمدن نویز و تضعیف علایم ارسالی میشود،.مکان ارسال علائم حفاظتی میسرباشد.
مسیر ارتباطی و وسایل کوپلاژ اینکه بتوانیم از خطوط فشار قوی با ولتاژ بالا به منظور مسیر ارتباطی استفاده و توانائی ارسال علائم فرکانس بالا را بدون توجه به مسائل ولتاژ و فرکانس شبکه،رعد و برق و قطع و وصل وامپدانس خط داشته باشیم به تجهیزات کوپلاژ نیاز خواهیم داشت این تجهیزات ضمن جدا سازی دستگاه ارتباطی از ولتاژ بالا،امکان ارسال علائم رابا حداقل تضعیف فراهم میاورند.کوپلاژ این تجهیزات باتوجه به امپدانس ونوع هادی خط انجام میشود که در قسمتهای مربوط شرح داده میشوند.
تجهیزات کوپلاژاز قسمتهای مختلف زیر تشکیل شده است.
خازن کوپلاژ coupling capactitor(cc)
تله موج line trap(LT)
وسیله کوپلاژCoupling Device(CD)
کابل اتصالCnecting cable
تله موجLine trap
Line trap با خط فشار قوی به صورت سری میباشد که بین اتصال خازن کوپلاژونقطه ورودی خط به پست قرار داد.
مقدار اندوکتانسline trap از0.1mH تا2mH میباشد.تا با توجه به فرکانس کریر از منحنی های استاندارد استفاده میشود.برای اشنائی بیشتر با قطعات و قسمتهای مختلفline trap میتوان به استانداردشماره
353نشریه IEC مراجعه نمود که درآن مقادیرپیشنهادی برای مقادیر نامی جریان و جریان اتصال کوتاه و روشهای ازمون برای تعیین مشخصات استانداردآن بیان گردیده است.
خازن کوپلاژ
خازن کوپلاژیاخازن مبدل ولتاژCapacitor Voltage Transformer(CVT) از تعدادی خازن سری تشکیل شده است که دستگاه PLC را از ولتاژ فشارقوی ایزوله مینماید.این قسمت که رابط بین خط فشارقوی وcouplingdevice میباشد،اصلی ترین قسمت وسایل کوپلاژمیباشد.ظرفیت این خازن بین1000pFتا10000pF میباشد.که بعنوان به همراه تله موج یک فیلتربالا گذر
عمل مینماید.برای آشنائی بیشتر با مشخصات خازن کوپلاژ میتوان به استاندارد شماره358 نشریهIEC مراجعه نمود.
دستگاه کوپلاژ
دستگاهLine Matching Unit(LMU) CD بین نقطه ولتاژ پائین خازن کوپلاژccو نقطه CF دستگاه قرار داد و از قسمتهای زیر تشکیل شده است.
کویل نشتیDrian coil
برق گیر اولیهSurge Arrester
سوئیچ اتصال زمین
ترانسفورماتور تطبیق امپدانسMatching transformer
وسیله تنظیمTuninig Devices
برق گیر ثانویهSurge Arrester به اختصار کار هر یک از آنها شرح داده میشود.
کویل نشتی
این کویل بصورت سری در مدار شبکه وصل و دارای امپدانس کم در مقابل فرکانس شبکه و امپدانس زیاد در فرکانس کریر میباشد و طوری طراحی میشود که فرکانس شبکه براحتی از آن عبور کرده و فرکانس کریر را مسدودنماید،و در نتیجه از طریق خازن کوپلاژ علائم کریر توسط سیستم مخابراتی دریافت گردد.
برق گیرSurge Arrester
بمنظور حفاظت دستگاهplc از رعد و برق و همچنین حوادث ناشی از قطع و وصل از برق گیر استفاده میکنند.
سوئیچ اتصال زمین
در مواقع تعمیر برای اطمینان از جدا سازی از ولتاژ شبکه از این سوئیچ استفاده میشود.
ترانسفورماتور تطبیق Matching trasformer
این ترانسفورماتور به منظور تطبیق امپدانس خط فشار قوی با دستگاه به کار میرود.ترانسفورماتور تطبیق ضمن جدا سازی ثانویه و اولیه دستکاه کوپلاژ (cd) عمل تطبیق امپدانس خط فشار قوی را بادستگاه
plc انجام میدهد.
وسیله تنظیمTuninig Devices
تنظیم نهائی برای تطبیق امپدانس با این وسیله انجام میشود.
برقگیرثانویه
برای جلوگیری ازصدمه دیدن دستگاه plc ازآن استفاده میشود که درمواقع افزایش ولتاژبکار میرود.
کابل اتصالConnecting cable
کابل اتصال بین ثانویه دستگاه کوپلاژ CD و دستگاه PLCقراردارد این کابل با توجه به امپدانس سیستم کابل متعادل(150اهم)ویا کابل نامتعادل(75اهم)میباشد.
باتوجه به توضیحاتی که درباره هر یک از وسایل کوپلاژ داده شده در اینجا روشهای مختلف کوپلاژ دستگاهplc به خطوط فشارقوی شرح داده میشود.
روشهای مختلف کوپلاژ
کوپلاژسیستمplc به خط فشار قوی به روشهای مختلف انجام میشود که شرح داده میشود.
کوپلاژ فاز به زمین
در این روش دستگاه plc بین یک فاز و زمین قرار میگیرد وبه یک تله موج(Line trap) خازن کوپلاژ cc و یک دستگاه کوپلاژCD مورد نیاز است. بنابراین هزینه آن کم ولی دارای معایبی به شرح زیرمیباشد:
1.ضریب اطمینان آن به لحاظ آنکه روی یک فاز قرار گرفته است کم است.
2.میزان تضعیف و نویز آن در مقایسه با روشهای دیگر زیاد است.
کوپلاژ فاز به فاز
در این روش دستگاه plc از طریق دوعددCD و دو عددCC به دو فاز یک خط متصل میشود.با توجه به تعداد وسایل بکار رفته هزینه های استفاده از این روش نسبت به روش قبلی تقریبا دو برابر خواهد بود. ولی دارای محاسنی بشرح زیر میباشد:
1.تضعیف نسبت به روش فاز به زمین کمتر است.
2.سیستم مخابراتی از ضریب اطمینان بیشتری در هنگام بروز عیب روی خطوط بر خوردار است.
3.القا به فاز دیگر کمتر است.
4.نسبت s/n به روش قبل زیاد تر است.
کوپلاژplc به دو خط هم مسیرInter circuit coupling
این روش مانند روش فاز به فاز می باشد و زمانی از این روش استفاده میشود که دو خط روی یک دکل وجود داشته باشد و دستگاه PLC را بوسیله دو عدد (CD) به یک فاز از هر خط هم مسیر وصل نمود.در این روش چنانچه یکی از مدارها بطور کامل قطع یا زمین شود،بازارتباط از طریق مسیر دیگر امکان پذیر خواهد بود.
کوپلاژ از طریق سیم زمین ایزوله شده
Insulated earth wire coupling
معمولا بر روی خطوط فشار قوی مخصوصاروی خطوط بیشتر از 11OKV ازیک یا چند سیم زمین که بر روی دکلها نصب میشوند استفاده میکنند این سیمها بمنظور حفاظت خطوط از رعد و برق و همچنین
برای کاهش ولتاژپله ای حاصل از اتصال زمین پست بکار میرود.
بعلاوه سیم زمین اثرات القائی ناشی از اتصال زمین در خطوط فشار قوی را به حداقل میرساند.سیم زمین معمولا متصل به دکل بوده و اگر از انها ایزوله گردد راندمان کار آنها پائین نمیاید وبه همین علت میتوان از آن بعنوان کانال ارتباطی استفاده کرد.در مقایسه با حالت های قبل ولتاژوجریان نامی وسایل بکار رفته کمتر میباشد.
معایب این روش عبارتست از:
تضعیف زیاد
قیمت زیاد نصب ایزولاتورها
کاهش اثر سیم زمین در شرایط((line fault
کوپلاژ به کابل های قدرت couling to power cables
به طور کلی کوپلاژ فرکانس کریر به کابل قدرت سه فاز چند سیمه و کابل قدرت سه فاز تک سیمه به همان روشی که در خطوط هوائی گفته شد انجام میشود که روشهای فاز به زمین و فاز به فاز انجام میشود و در حالت دوم (فاز به فاز) مقدار تضعیف کم و قیمت ان گران تمام میشود.درمقایسه با خطوط هوائی مشخصه های امپدانسی کابل های قدرت10 الی 20 درصد کمتر میباشد،بطوریکه اندوکتانسline traps کاهش یافته و
مقدار ظرفیت خازن کوپلاژCC به همان نسبت برای فرکانس های بالا افزایش پیدا میکند.
واحد تلگراف
کار این واحدارسال ودریافت علائم تلگراف است میدانیم که در این سیستم از مدولاسیون FSK جهت ارسال اطلاعات تلگرافی استفاده میکنند جهت ارسال این اطلاعات در سیستم موجودپهنای باندی برابر2180 الی3460 هرتز درنظرگرفته میشود.دراین باند درنظر گرفته شده میتوان در چند کانال مختلف اطلاعات تلگرافی ارسال کرد.تعدادکانالهای قابل استفاده بستگی به سرعت ارسال اطلاعات دارد که اگرسرعت اطلاعات50 بیت برثانیه باشدآنگاه میتوان درباند مذکور11 کانال تلگراف مستقل را بکار بست.میدانیم که درمدولاسیونFSK به ازای یک وصفردو فرکانس مختلف ارسال میشود یا اگرسرعت اطلاعات 100 بیت برثانیه باشدآنگاه باید برای هرکانال160 هرتز پهنای باند داشته باشیم ودرنتیجه با این سرعت وباند مذکور 5 کانال تلگرافی خواهیم داشت.یااگرسرعت اطلاعات
200بیت بر ثانیه باشد آنگاه برای هرکانال320هرتز پهنای باند لازم داریم ودرنتیجه دوکانال درباند مذکور میتوان داشت.
چگونگی ارسال کانالها وفرکانسهای ارسال در رابطه با سرعت ارسال اطلاعات دربلوک دیاگرام واحد تلگراف ارائه شده است که دارای 3 کانال ورودی و3 کانال خروجی میباشد وبسته به سرعت ارسال
اطلاعات از آنها استفاده میشود.این واحداز دو قسمت تشکیل شده است قسمت دریافت وقسمت ارسال.
ارسال علائم تلگراف
برای ارسال3 کانال ورودی در نظر گرفته شده است که ازطریق پینهای2،1 و6،7 و21،22 واردواحد
میشوند بعد از آن هرکدام ازیک ترانس کوپلاژکه
وظیفه تطبیق امپدانس را به عهده دارد میگذرد و
وارد یک طبقه تضعیف کننده میشوندمقدار تضعیف قابل تنظیم میباشدبعدازآن هرسه کانال با استفاده از یک طبقه جمع کننده،جمع شده وازیک فیلترمیان گذر
با پهنای باند2180 تا3460 هرتزمیگذرد این فیلتررا دربعضی مواقع میتوان ازسرراه علائم حذف کرد
درانتهاتوسط پینهای29 و30 بطرف واحد مدولاتور
کانال یاواحدمولدعلائم تلفنی ارسال میشوند.
دریافت علائم تلگراف
دراین قسمت سیگنال ازمدولاتورکانال یا واحد مولد علائم تلفنی می آیدوسپس ازیک فیلترمیان گذرعبور
میکند.نقش این فیلترحذف سیگنال مکالمه وسیگنالینگ
است سپس با استفاده از یک تقویت کننده،تقویت میشود وازیک تقویت کننده دیگر که قابل تنظیم است میگذرد آنگاه این سیگنال به سه مسیرتزریق میشود که درهر مسیریک تضعیف کننده قابل تنظیم قراردارد.بعداز
تنظیم کننده از یک ترانس کوپلاژجهت تطبیق امپدانس
گذشته وازطریق پینهای 34،33 و8،9 و23،24 این سه سیگنال تلگراف دردسترس قرارمیگیرند.
البته این واحد بعنوان یک امکان اضافی در سیستمPLC تله ترا پیش بینی شده است.
مولد علائم تلفنی(Signalling)
دراین واحد فرکانسهای سیگنالینگ30+3660 بصورت
FSK در سیستم PLC بکارمیرود
مهمترین کارهای واحد سیگنالینگ باتوجه به بلوک دیاگرام عبارت است از:
1.بااعمال ولتاژزمین به مداراسیلاتورواحدسیگنالینگ فرکانس بصورت FSK ارسال میشود.
2.تبدیل علائمFSK دریافت شده ازطرف دیگربه علائم شماره گیر.
3.آشکارسازی سطح علامت FSK برای کنترل کار سیستمPLC.
4. ارسال علائم صحبت وتلگراف درقسمت فرستنده و دریافت آنها در قسمت گیرنده واحدسیگنالینگ.
قسمت گیرنده این واحد شامل یک اسیلاتور(A) با فرکانس3690 هرتزویا3630 هرتزبا پایداری30هرتز میباشدکه بااعمال پتانسیل زمین به پین شماره34 تغییر
فرکانس از3690 به3630 ویابالعکس انجام میشود و همچنین علائم شماره گیری به علائمFSK تبدیل میشود
(30+3660)هرتز.علامت FSK با فرکانس مرکزی
3660 ازیک فیلترمیان گذر(B) باپهنای باند40 هرتز
عبورداده میشود.این فیلتر برای محدود کردن فرکانس هایی که درمحدوده کارسیستم وجود داردبکارمیرود و ازطریق پین شماره1 به تست مدول و ورودی مدار کمپاندردرواحد صحبت ارسال میشود.علائم صحبت وتلگراف ازطریق پینهای شماره 30 و31 به قسمت ورودی تقویت کننده(C) وارد میشوند وازطریق ترانسفورماتور مبدل(D) وپینهای شماره21 و22 به مدولاتورکانال فرستاده میشود.
در طرف گیرنده علائم ترکیب شده (صحبت،تلگراف وسیگنالینگ)از طریق پینهای23 و24 وگذشتن از ترانسفورماتورمبدلE وتقویت کنندهF وارد سه مسیر میشوند.علائم صحبت وتلگراف بابودن فیلترمیان گذر G که جهت عبورعلامت سیگنالینگ میباشد جدا شده
وازطریق پینهای 16 و37 به واحدهای مربوط در گیرنده میروند.
علامت سیگنالینگ پس ازعبورازفیلترG وتقویت کننده
H وارد دومسیر میشود:
1.پس ازعبورازقسمتJ بصورت موج مربعی درآمده وبا بکارگیری مداردیسکیریمیناتورفرکانسK وارد مدار مقایسه کنندهL میشوندکه کارآنهاتولید پالسهای فرستاده
شده اصلی میباشدواز طریق یک رله الکترونیکی وپین
35 آنها رابه مدارشماره گر ارسال مینماید.
2.وارد مدار آشکار سازپیک ولتاژN شده باسطح ولتاژ
Threshold مقایسه میشود،اگرسطح ولتاژعلامت در مقدارنامی باشد،مقایسه کننده درشرایط معمولی کار میکندواگرسطح علامت به اندازهdB5افت کند،خروجی
مقایسه کنندهP تغییرحالت میدهد،بطوریکه مدارخبر دهندهQ باعث خاموش شدنLED سبزوروشن شدن
LED قرمزمیشودکه نشان دهنده پایین بودن سطح ولتاژ دریافتی است
لازم به ذکر است که با بستن اتصالS میتوان عمل آشکارسازیFSK رامتوقف نمود،اگرسطح ولتاژعلامت
سیگنالینگ برابریا بزرگترازسطح ولتاژThreshole
باشدLED سبزروشن بوده وشرایط عادی رانشان میدهد
دریافت علائم خبری در گیرنده بوسیله مدارQ از0.5 تا2 ثانیه تاخیردارد وزمان برگشت از حالت خبری به حالت عادی بوسیله مدار تاخیراز1 الی5 ثانیه میباشد.
راهنمای جامع STEP7 جلد اول
| دسته بندی | برق |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | |
| حجم فایل | 4257 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 364 |
این کتاب ابتدا تصویری کلی از PLC ترسیم می کند سپس بحث را بصورت تخصصی در مورد پیکربندی و برنامه نویسی PLCهای سری S7 زیمنس دنبال می کند.در این کتاب پیکربندی سخت افزار و برنامه نویسی به زبانهای LAD و STL و FBD بطور مفصل بیان شده است.