بروز‌رسانی‌شده در فروردین 6, 1401
اتوماسیون و کنترل فرآیندهای صنعتی
با گسترش روز افزون صنایع اتوماتیک تولیدی و فرآیندهای پیشرفته صنعتی در کشور، ضرورت آشنائی دانش پژوهان و متخصصین صنایع با روشهای اتوماسیون و شناسائی و کنترل فرآیند های صنعتی بیش از پیش مشهود می باشد. با توجه به ماهیت چند رشته ای این زمینه تخصصی و نبود مرجع واحد مهندسی به زبان فارسی، مقدمه ای بر این موضوع از ترجمه و تلخیص مراجع مختلف و تالیف و ترکیب سایر بخشها، به رشته تحریر در آمده است. موضوع این نگارش طی چند سال به صورت درس “کنترل صنعتی” در دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی بهمراه آزمایشگاه ارائه شده است و حجم فصول متناسب با نیاز برازش گردیده اند.
فصل اول و دوم
آنچه در این کتاب فراهم آمده است از دو بخش اصلی تشکیل شده است. در فصل اول و دوم، سیستمهای نیوماتیک و کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر ،PLC مورد استفاده در سیستمهای اتوماسیون صنعتی تشریح می گردند. در فصل اول اجزاء سیستمهای نیوماتیکی معرفی گردیده و روشهای مختلف طراحی به منظور استفاده از این مجموعه ها در سیستمهای اتوماسیون صنعتی تدوین گردیده اند. در فصل دوم پس از اشاره به اصول کلّی و سخت افزار ،PLC روشهای عمومی برنامه نویسی آنها توضیح داده شده است. با ارائه مثالهای کاربردی متعدد، سعی شده است این مبانی برای مهندس طراح سیستمهای اتوماسیون به صورت کامل تشریح گردد. در پایان فصل نیز به اصول کلی برنامه نویسی PLC های متداول در صنایع کشور توسط زبان برنامه نویسی STEP 5اشاره شده است.
فصل های سوم و چهارم
در سه فصل پایانی توجه خود را به مدلسازی، شناسائی و کنترل فرآیندهای صنعتی بوسیله کنترل کننده های PID جلب می کنیم. مدلسازی فرآیندهای صنعتی کلید اصلی شناخت این سیستمها و طراحی کنترل کننده مناسب برای آن می باشد. این مدلسازی یا با استفاده از اصول مهندسی در زمینه های مختلف انجام گردیده و یا با آزمایش و شناسائی صورت می پذیرد. در فصل سوم روشهای مدلسازی فرآیندهای متنوع صنعتی از جمله سیستمهای مکانیکی، الکترو ‐ مکانیکی، هیدرولیکی و حرارتی را با استفاده از اصول و مبانی دینامیک جامدات و سیالات، الکترونیک، ترمودینامیک و انتقال حرارت بیان گشته و مدلهای این سیستمها به فرم نهائی جهت طراحی کنترل کننده مناسب تعبیر می گردند.
با مقایسه مدل این سیستمهای متنوع مشاهده می شود که علیرغم اصول بکار گرفته شده مختلف، کلیه مدلها به فرم سیستمهای رسته یک یا دو با تأخیر قابل نمایش می باشند. این مشاهده طراح را به صورت منطقی به این جهت سوق می دهد که از این مدلها به فرم مدل تیپ استفاده نموده و با استفاده از آزمایش پارامترهای آن را برای هر فرآیند شناسائی نماید. روشهای شناسائی زمانی و فرکانسی با استفاده از این ایده کلّی در فصل چهارم تشریح گردیده اند.
این روشها عموماً برای طراحی کنترل کننده های PID مناسب می باشند. علاوه بر آن با معرفی دو پارامتر بی بعد به صورت کمی سیستمها را دسته بندی نموده و سهولت طراحی و پیاده سازی کنترل کنند های مناسب را طبقه بندی می نمائیم. در انتهای این فصل روشهای پارامتریک شناسائی سیستمها را که در آنها از تکنیکهای مدرن و دیجیتال استفاده شده اند معرفی می گردند.
فصل پنجم
در فصل پنجم معرفی دقیقی از کنترل کننده های PID صورت می پذیرد. پس از ارائه اصول طراحی کنترل کننده های PID روشهای پیاده سازی این کنترل کننده در صنعت به صورت الکتریکی، الکترونیکی، نیوماتیکی و دیجیتالی معرفی می گردند. سپس به روشهای تنظیم این کنترل کننده بر اساس متدهای شناسائی ارائه شده در فصل چهارم پرداخته، و روشهای مختلف طراحی و تنظیم را با یکدیگر مقایسه می نمائیم. در انتهای این فصل نیز با معرفی مشکلات عملی پیاده سازی کنترل کننده های انتگرال گیر روشهای رفع آن ارائه گردیده و همچنین روشهای طراحی کنترل کننده PID برای سیستمهای با تأخیر معرفی خواهند شد
امروزه کاربرد اتوماسیون صنعتی و ابزار دقیق در صنایع و پروسه های مختلف صنعتی به وفور به چشم می خورد . کنترل پروسه و سیستمهای اندازه گیری پیچیده ای که در صنایعی همچون نفت ، گاز ، پتروشیمی ، صنایع شیمیایی ، صنایع غذایی ، صنایع خودرو سازی و غیره بکار می آید نیازمند ابزارالات بسیار دقیق و حساس می باشند . پیشرفتهای تکنیکی اخیر در کنترل فرایند و اندازه گیری پارامترهای مختلف صنعتی از قبیل فشار ، دما ، جریان و غیره باعث افزایش کیفیت محصولات و کاهش هزینه های تولید گردیده است .
نویسنده : حمیدرضا تقی راد
دانلود رمز: proeng.ir منبع: وب سایت مهندس حرفه ای
