پروژه کارآموزی ابزار دقیق و کنترل سیستم های الکترونیک و سنسور ها

عنوان پروژه : ابزار دقیق و کنترل الکترونیکی 

رشته نقشه کشی صنتعی 

مشخصات و محل کارآموزی :

شرکت الیاف سهامی عام، جاده قدیم کرج، سه راه شهریار، روبروی دپوی ارتش این شرکت در سال 1346 تأسیس گردیده و 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، پروتکل های 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.

این دوره از تاریخ مهر 88  تا تاریخ بهمن 88  تهیه و تنظیم گردیده است.

میان سیستم مدیریت و سیستم کنترل کارخانه، معمول می گردد که سیستم خای کنترل قدیمی تر

(نیوماتیکی یا 4 – 20 mA) و حتی سیستم DCS نسلهای قبل که برای انتقال اطلاعات آنها به سیستم های بالاتر که اکنون همگی بر مبنای تکنولوژی های Interanet/ Internet و WEB قرار گرفته اند، دیگر از حیث کارایی و قیمت، نیازهای مشتریان را برآورده نمی کنند و لازم است با توجه به تحولات ذکر شده، متحول گردند و شکل جدید پذیرند، شکلی که با نیازهای روز منطبق باشد.

در این پایان نامه 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.

مقدمه :

شاید منظور قرآن از آیات فوق این باشد که انسان یک پدیده مافوق است اما بالفعل یم پدیده مادی، پدیده مافوق بودن انسان او را از خاک به افلاک می رساند و در این مسیر تکامل است که رسالت انسان مشخص می گردد و با خودسازی جهت خویش را پیدا می کند.

لذا از آنجاییکه هدف از خلقت بشر تعالی او به سوی کمالات معنوی و رسیدن به ذات اقدس خداوندی است و این کمالات جز با فکر و اندیشه و پا گذاشتن در عرصه علم حاصل نمی گردد لذا برماست که فراگیری علوم را بر خود واجب شماریم و لحظه ای از تحصیل علم غافل نباشیم.

کاروان علم بشریت با سرعتی غیر قابل مهار به پیش می رود و دستاوردهای علمی و تکنولوژیک مبین این پیشرفت می باشد. ما نیز که جزیی از کل هستی هستیم باید سهمی هر چند کوچک در این راه ایفا کنیم و گامی در جهت خودکفایی کشور برداریم و در کنار فراگیری علوم تجربی، علوم معنوی خویش را توسعه دهیم و این دو بال را هماهنگ به پرواز درآوریم. در غیر اینصورت تصاد حاصل باعث بی هدف بودن فعالیتها و تلاشها می شود.

امروزه وقتی از سیستم کنترل گسترده سخن می گوییم معنایی بس وسیعتر از آنچه در دهه گذشته مدنظر بود، توصیف می شود. اگر نظری آینده نگرانه به آن داشته باشیم، سیستم ها را در گسترده ای می یابیم که از یکسو سنسورها و محرکها و از سوی دیگر سیستمهای فروش، مالی و مدیریتی را برمی گیرند. منطق و نیاز بسیار ساده ای چنین سیستمی را توصیه می کند : جریان وسیع و بدون مانع اطلاعات در سرتاسر یک مجتمع صنعتی یا کارخانه و یا حتی یک مجموعه گسترده از واحدها، با توجه به شرایط رقابت روزافزون حاکم بر بازار، عامل مهمی در موفقیت ارائه محصولات با کیفیت و بها مناسب می باشد.

از طرفی بهینه سازی و ارتقاء کیفیت تولید با تکیه بر روشهای پیشرفته کنترل، کاهش هزینه نگهداری در دراز مدت، امکان توسعه و گسترش ساده و سریه وجود فیدبک های مدیریتی قوی و دقیق در قالب گزارش های گوناگون و در زمان و بسیاری مزایای دیگر به وضوح نیاز به چنین سیستم های در قالب کنترل تولید، بالا می برد.

با روشن شدن اهمیت استفاده از سیستم های کنترل پیشرفته در تولید و مهمتر از آن ارتباط.

برای انتقال اطلاعات در سیستم های کنترل از استانداردهای متفاوتی استفاده می شود که در این بخش به توضیح برخی از آنها می پردازیم.

این استانداردها عبارتند از :

RS – 232

RS – 422

RS – 485

20Ma Current Loop

CAN

LAN

لازم بذکر است که هر یک از این استانداردها دارای خواص مخصوص به خود می باشند و بسته به نوع و کاربرد سیستم کنترل از استاندارد خاصی استفاده می شود.

بعنوان مثال می توان یک سیستم DCS را با هر یک از استانداردهای RS – 422 ، RS – 485، حلقه جریان 20 میلی آمپر، CAN و ... اجرا نمود.

* استاندارد RS – 232 :

امروزه یکی از پر استفاده ترین رابط های سریال در جهان می باشد و بیشتر کانکتورها 25 پین و به فرم حرف D هستند.

هر پین یا خط Data، برای منظور خاصی درنظر گرقفته شده است. در این استانارد ولتاژ بین، 3+ تا 12+ ولت 1 فرض می شود و ولتاژ 3- تا 15- ولت صفر در نظر گرفته می شود. بیشترین سرعت این استاندارد 115 bps و حداکثر فاصله ارتباطی 15 متر می باشد. در ابن نوع ارتباط حداکثر یک نقطه انشعاب (Drop) وجود دارد.

* استاندارد RS – 422 :

این استاندارد از RS – 232 سریعتر می باشد و می تواند تا 10 Mbaud سرعتش بالا برود و تا Drop 32 در شبکه می توان وجود داشته باشد. حداکثر فاصله ارتباطی در این نوع ارتباط 1200 متر می باشد.

استاندارد RS – 485 :

این استاندارد می تواند در فواصل حتی بیشتر از 1200 متر کار کند و تا 32 Drop داشته باشد. سیم کشی تحت این استاندارد باید بسیار دقیق باشد که چند نکته درباره آن عبارتند از :

*  تمام سیمها باید در یک فاصله مطمئن از سیمهای قدرت قرار گیرند.

* در صورت عبور از سیمهای قدرت باید زاویه عبوری 90 درجه باشد.

* تمام اتصالات به ابزارها (Devices) باید یکسان باشند.

بطور کلی استانداردهای انتقال اطلاعات به دو دسته متعادل و غیرمتعادل تبدیل می شوند. استاندارد RS – 232 غیرمتعائل و استانداردهای SR-422 & 485 از گروه متعائلا می باشند.

درایورهای غیرمتعادل :

در استاندارد غیرمتعادل تمام سیگنالها در اتصالات واسطه بصورت ولتاژهایی که با زمین مقایسه می شوند، ظاهر می شوند. بعنوان مثال اطلاعات ارسالی از یک ابزار DTE در پایه 2 ظاهر می شوند که در کانکتور 25 پین نسبت به پایه 7 که زمین است اندازه گیری می شوند.

در صورت رها بودن خط این ولتاز منفی خواهد بود و در صورت وصل بودن خط این ولتاژ بین 5- و 5+ و بین 15- و 15+ متغیر خواهد بود.

درایوهای متعادل :

در سیستم متعادل تفاضلی ولتاژ تولید شده در درایور توسط خطی متشکل از یک جفت سیم که تنها یک سیگنال را شامل می باشند، ایجاد می شود.

در شکل صفحه قبل چگونگی این انتقال نشان داده شده است. درایور متعادل خط ولتاژی بین 2 تا 6 ولت بین دو سیم انتقال خود ایجاد می کند.

یک درایور متعادل خط همچنین یک سیگنال ورودی دریافت می کند که به آن سیگنال Enable می گویند. هدف این سیگنال اتصال دادن درایور به ترمینالهای خروجی سیگنال اطلاعات می باشد. بدین صورت که اگر سیگنال Enable خاموش باشد به این مفهوم است که خطوط سیگنال قطع شده اند.

یک درایور RS – 485 همیشه به این سیگنال نیازی دارد ولی در درایور RS – 422همیشه به این سیگنال نیازی نیست.