گزارش کارآموزی ابزار دقیق و کنترل سیستمهای الکترونیک و سنسورها

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

موضوع : گزارش کارآموزی ابزار دقیق و کنترل سیستمهای الکترونیک و سنسورها

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 پروژه 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.

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.

گیرنده های متعادل : گیرنده های خط تفاضلی متعادل، وضعیت ولتاژ خطوط انتقال را در دو پایه ورودی سیگنال خود حس می کنند و همچنین یک سیگنال زمین دارند که برای اتصال صحیح خط سیگنال لازم می باشد. شکل بالا نمایی از یک دریافت کننده متعادل را نشان می دهد. در این شکل ولتاژهایی که برای یک گیرنده متعادل مهم است نیز نشان داده شده است. اگر ولتاژ تفاضلی ورودی بزرگتر از 200+ میلی ولت باشد، گیرنده یک سطح منطقی را تشخیص خواهد داد و اگر کوچکتر از 200- میلی ولت باشد سطح منطقی مخالف آن را تشخیص خواهد داد.

گزارش کارآموزی ابزار دقیق و کنترل سیستمهای الکترونیک و سنسورها عنوان پروژه ابزار دقیق و کنترل الکترونیکی ابزار دقیق و کنترل سیستمهای الکترونیک و سنسورها كارآموزي ابزار دقيق و كنترل سيستمهاي الكترونيك و سنسورها کار آموزی ابزار دقیق و کنترل سیستمهای الکترونیک و سنسورها

فهرست مطالب

عنوان پروژه ابزار دقیق و کنترل الکترونیکی

مشخصات و محل کارآموزی

مقدمه

PART 1

PROTOCOLS

پروتکلها

* استاندارد RS – ۲۳۲

* استاندارد RS – ۴۲۲

استاندارد RS – ۴۸۵

درایورهای غیرمتعادل

درایوهای متعادل

گیرنده های متعادل

استاندارد ۲۰Ma 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

سیستمهای کنترل

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

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

اندازه گیری درجه حرارت

آشکارسازهایی که با سیال در تماس هستند

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

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

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

آشکارسازهایی که با سیال در تماس نیستند (Pyrometer)

اندازه گیری درجه حرارت بصورت نوری

اندازه گیری درجه حرارت بصورت تشعشعی

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

اندازه گیری سطح ارتفاع

نشان دهنده های ظروف ( Stight glass)

نشان دهنده نوع شناور گلوله ای

اندازه گیر سطح ارتفاع نوع  Displacement

اندازه گیری سطح ارتفاع به وسیله فشار مایع

اندازه گیری سطح ارتفاع مایع با انتقال دهنده اختلاف فشار

سیستم تولید حباب

روش اندازه گیر دیافراگمی

اندازه گیری سطح ارتفاع مایع از طریق تغییر ظرفیت الکتریکی

اندازه گیری ارتفاع نوع شناور

ارتفاع سنج نوع خود متعادل شونده

ارتفاع سنج نوع تشعشی

اندازه گیر سطح ارتفاع جامدات

اندازه گیری ارتفاع از طریق وزن

اندازه گیری سطح ارتفاع جامدات از طریق ظرفیت الکتریکی

Level Switches

اندازه گیری فشار

المنت های اندازه گیر فشار

المنت های ستون مایع

اندازه گیر فشار مطلق

اندازه گیر فشار جو نوع مخزن ثابت

فشارسنج نوع U شکل

فشارسنج نوع  Well

فشارسنج نوع Ring Balance

فشارسنج نوع Bell  آب بندی شده با مایع

اختلاف فشارسنج نوع  Bell

المنتهای ارتجاعی

لوله  Bourdon

Bellows

المنتهای دیافراگمی

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

سوئیچهای القایی

سنسور القایی نامور

سنسور القایی آنالوگ

سنسور القایی سرعت (Speed Monitor )

سنسورهای خازنی

سنسورهای نوری

سنسور نوری یکطرفه ( Diffuse)

سنسور نوری رفلکتوری ( Retro – Reflective )

سنسور نوری دوطرفه (Thru – Beam )

سنسور مغناطیسی

سنسورهای تشخیص رنگ