ریپورتر
1st June 2009, 07:37 PM
کنترل صنعتی
امتیاز انتشار این مقاله متعلق به نشریهُ هامین می باشد
امروزه صنعت کشور بیش از هر چیز نیازمند بروز شدن و به کارگیری روش های نوین صنعتی می باشد.روش های نوین صنعتی باعث افزایش کیفیت و بهره وری و کاهش هزینه های بخش تولید و سهولت در مدیریت عرضه و تقاضا خواهد شد . در حالی که دنیای صنعتی به سرعت در حال پیشرفت است ، اصرار بر به کارگیری روش های سنتی فاصله ی صنعت ایران را با صنعت جهان روز به روز بیشتر خواهد نمود و صنعت کشور را به تدریج از صحنه ی رقابت کنار خواهد زد.خوشبختانه صنعت ایران در سالهای اخیر گام هایی را در جهت توسعه ی استفاده از اتوماسیون و سیستم های مدیرت صنعتی متکی بر این دانش برداشته است و این مقاله و سلسله مقالات مرتبط با این موضوع در شماره های بعدی این مجله توسط اینجانب با هدف معرفی و گسترش این علوم در صنعت ودانشگاه های کشور تدوین شده است .تا قبل از قرن بیستم میلادی سیستم های کنترل فرایند مبتنی بر تکنولوژی مکانیکی و وسایل آنالوگ بودند .در آغاز تکنولوژی پنوماتیکی و هیدرولیکی مطرح گردید که کنترل سیستم های Remote را توسط کنترل کننده مرکزی امکان پذیر می ساخت.در سال 1968 به در خواست شرکت جنرال موتور آمریکا اولین کنترل کننده منطق قابل برنامه ریزی PLC(Programmable Logic Controller) توسط شرکت گولد مادیکان آمریکا طراحی و ساخته شد که در ابتدا فقط رله ها و کنتاکتور های مدار فرمان را حذف می کرد.شروع استفاده گسترده و صنعتی PLC بین سالهای 1971 تا 1973 آغاز گردید.با توسعه ی PLC ها بحث کنترل غیر متمرکز مطرح شد و اولین سیستم های کنترل غیر متمرکز یا پیوسته DCS(Distributed Control System) دراواسط سال 1970 وسیستمهای SCADAيا Supervisory Control And Data Acquisition که از اصول كلي سيستمهاي DCS پيروي مي كند عرضه شدند. DCS در واقع تكميل شده و توسعه يافته سيستم كنترل مركزي يا Direct Digital Control))DDC است که سطوح مختلف كنترلي در آن بيشتر و تكميل تر مي باشد و سپس سیستم های اتوماسین: APACS(Advanced Process Automation and Control System)عرضه شدند.که امکانات و توانایی های PLCها و DCS ها را در یک سیستم با هم تلفیق کردهاست. در این میان با توسعه شبکه های کامپیوتری محلی (LAN) تبادل دیتا بین کامپیوترها بهبود یافت و اندیشه استفاده از شبکه جهت مقاصد اتوماسیون صنعتی شکل گرفت که در دهه ی 90 با عنوان Fieldbus عملی شد. شبکه های اتوماسین صنعتی برای کنترل در سطح فیلد یا Fieldbus _که جدیدترین تكنولوژي سيستم كنترل دردنيا مي باشد و بعد از DCS به بازار آمده است_مزیتهای بسیاری را برای سیستم اتوماسیون به ارمغان آورده است.به دليل اینکه سرعت تحولات و پيشرفت صنعت، بخصوص صنعت كنترل، سريع بوده و روز به روز سيستمهاي پيشرفته تري توليد مي شود و سيستم هاي قبلي و قديمي (Pneumatic&DCS)
از رده خارج مي شوند، لذا از نظر آينده نگري و خصوصا از نظر اقتصادي طبيعي ومنطقي به نظر مي رسد كه بجاي انتخاب سيستمي كه در حال از رده خارج شدن مي باشد و در سه يا چهار سال آينده مشكل قطعه يدكي و سرويس دهي از طرف سازندگان را خواهد داشت، سيستمي را انتخاب شود كه حداقل با اين سرعت پيشرفت تا دو دهه ديگر نگراني مشكلات تعويض و از رده خارج شدن را نداشته باشد.
http://upload.iranblog.com/1/1235313726.jpg
در ادامه این مقاله و نیز در شماره های بعد به تشریح هریک از این سیستم و جدیدترین تغییرات نرم افزاری و سخت افزاری در ورژن های به روز شده ی آنها و مقایسه ی به روزترین تولیدات شرکت های فعال در زمینه ساخت تجهیزات اتوماسیون صنعتی همگام باپیشرفت این تکنولوژی در دنیا خواهیم پرداخت .با ظهور PLCها در صنعت ، اجزای کنترل فرآیندهای صنعتی دستخوش تغییر شده اند و منطق مدارهای رله کنتاکتوری جهت کنترل فرآیند ، جای خود را به منطق برنامه نرم افزاری بار شده به حافظه PLC داده است. به همین جهت بحث اتوماسیون صنعتی را با شریح PLC ها آغاز می کنیم .PLC مخفف عبارت Programmable Logic Controller است که با اجرای برنامه ای که به آن داده شده است، عملکرد پیش بینی شده ای را از خود نشان می دهد.
http://upload.iranblog.com/1/1235288092.jpg
همان طور که اشاره شد ساخت اولین PLC توسط شرکت گولد مادیکان آمریکا در سال 1968 میلادی صورت پذیرفت و بعد از آن درسال 1977 شرکت های ژاپنی Mitsubishi, Omron , Toshiba ، PLCهای کوچک را به بازار ارائه دادند.امروزه PLC ها در اندازه های مختلف عرضه می شوند.تمایز آنها در تعداد ورودی ها، خروجی ها، ظرفیت حافظه، تعداد فلگ ها، شمارنده ها، زمان سنج ها، سرعت پردازش اطلاعات، انعطاف پذیری و کاربردشان در کارهای مختلف است.از سازندگان مهم که در زمینه ی تولید PLC فعالیت دارند میتوان به شرکت های : Toshiba , Contronic ,Telemecanique , Mitsubishi , Siemens , AEG , Omron , Allen Bradly و... اشاره نمود.شرکت زیمنس یکی از شرکت های صاحب نام در زمینه تولید انواع PLC به شمار می رود .در طبقه بندی محصولات شرکت زیمنس PLC ها در زیر مجموعه ی محصولات SIMATIC قرار می گیرند . PLCهای این شرکت را می توان در یک دسته بندی کلی به دو دسته Compact و Modular تقسیم بندی نمود . Compact به این معنا که منبع تغذیه و CPU و واحدهای ورودی و خروجی به صورت یکپارچه در کنار هم به یکدیگر متصل هستند و یک واحد تلقی می شوند.و Modular به این معناست که بر خلاف Compact کاربر می تواند واحد های دلخواه از آن خانواده را بسته به نیاز خود انتخاب و کنار هم قرار دهد .PLC های زیمنس را می توان به پنج خانواده تقسیم کرد :LOGO , Simatic S5 , Simatic S7 , Simatic C7 , Simatic 505از میان PLC های ساخت زیمنس ، PLC های سری_S7 که سری تکمیل شده ی S5 محسوب مشود_ با استقبال ویژه ای در صنایع گوناگون مواجه شده اند.خانواده S7 نیز شامل مدل های :S7-200 , S7-300 , S7-300F , S7-300C , S7-400 , S7-400H , S7-400FH برنامه ریزی PLC های سری S7-300/400 به وسیله نرم افزار STEP7 انجام می شود.قسمتهاي سخت افزاری تشكيل دهنده يك سيستم PLCبه صورت زير تقسيم بندی مي شود :• بدنه و قفسه ها (Racks and Chassis)Rack• واحد منبع تغذيه (PS(Power Supply• واحد پردازش مركزي CPU• ماژول ایجاد ارتباط بین چند رک (Interface Module)IM• ماژولهاي ورودي و خروجی SM(Signal Module)• ماژول ایجاد ارتباط با شبکه (Communication Processor) CP• ماژولهاي اجرای فانکشن خاصی مستقل از CPU FM(Function Module)که وجود واحدهای Rack ، PS ، CPU ، SM در یک PLC قطعی می باشد.
http://upload.iranblog.com/1/1235248166.jpg
امتیاز انتشار این مقاله متعلق به نشریهُ هامین می باشد
امروزه صنعت کشور بیش از هر چیز نیازمند بروز شدن و به کارگیری روش های نوین صنعتی می باشد.روش های نوین صنعتی باعث افزایش کیفیت و بهره وری و کاهش هزینه های بخش تولید و سهولت در مدیریت عرضه و تقاضا خواهد شد . در حالی که دنیای صنعتی به سرعت در حال پیشرفت است ، اصرار بر به کارگیری روش های سنتی فاصله ی صنعت ایران را با صنعت جهان روز به روز بیشتر خواهد نمود و صنعت کشور را به تدریج از صحنه ی رقابت کنار خواهد زد.خوشبختانه صنعت ایران در سالهای اخیر گام هایی را در جهت توسعه ی استفاده از اتوماسیون و سیستم های مدیرت صنعتی متکی بر این دانش برداشته است و این مقاله و سلسله مقالات مرتبط با این موضوع در شماره های بعدی این مجله توسط اینجانب با هدف معرفی و گسترش این علوم در صنعت ودانشگاه های کشور تدوین شده است .تا قبل از قرن بیستم میلادی سیستم های کنترل فرایند مبتنی بر تکنولوژی مکانیکی و وسایل آنالوگ بودند .در آغاز تکنولوژی پنوماتیکی و هیدرولیکی مطرح گردید که کنترل سیستم های Remote را توسط کنترل کننده مرکزی امکان پذیر می ساخت.در سال 1968 به در خواست شرکت جنرال موتور آمریکا اولین کنترل کننده منطق قابل برنامه ریزی PLC(Programmable Logic Controller) توسط شرکت گولد مادیکان آمریکا طراحی و ساخته شد که در ابتدا فقط رله ها و کنتاکتور های مدار فرمان را حذف می کرد.شروع استفاده گسترده و صنعتی PLC بین سالهای 1971 تا 1973 آغاز گردید.با توسعه ی PLC ها بحث کنترل غیر متمرکز مطرح شد و اولین سیستم های کنترل غیر متمرکز یا پیوسته DCS(Distributed Control System) دراواسط سال 1970 وسیستمهای SCADAيا Supervisory Control And Data Acquisition که از اصول كلي سيستمهاي DCS پيروي مي كند عرضه شدند. DCS در واقع تكميل شده و توسعه يافته سيستم كنترل مركزي يا Direct Digital Control))DDC است که سطوح مختلف كنترلي در آن بيشتر و تكميل تر مي باشد و سپس سیستم های اتوماسین: APACS(Advanced Process Automation and Control System)عرضه شدند.که امکانات و توانایی های PLCها و DCS ها را در یک سیستم با هم تلفیق کردهاست. در این میان با توسعه شبکه های کامپیوتری محلی (LAN) تبادل دیتا بین کامپیوترها بهبود یافت و اندیشه استفاده از شبکه جهت مقاصد اتوماسیون صنعتی شکل گرفت که در دهه ی 90 با عنوان Fieldbus عملی شد. شبکه های اتوماسین صنعتی برای کنترل در سطح فیلد یا Fieldbus _که جدیدترین تكنولوژي سيستم كنترل دردنيا مي باشد و بعد از DCS به بازار آمده است_مزیتهای بسیاری را برای سیستم اتوماسیون به ارمغان آورده است.به دليل اینکه سرعت تحولات و پيشرفت صنعت، بخصوص صنعت كنترل، سريع بوده و روز به روز سيستمهاي پيشرفته تري توليد مي شود و سيستم هاي قبلي و قديمي (Pneumatic&DCS)
از رده خارج مي شوند، لذا از نظر آينده نگري و خصوصا از نظر اقتصادي طبيعي ومنطقي به نظر مي رسد كه بجاي انتخاب سيستمي كه در حال از رده خارج شدن مي باشد و در سه يا چهار سال آينده مشكل قطعه يدكي و سرويس دهي از طرف سازندگان را خواهد داشت، سيستمي را انتخاب شود كه حداقل با اين سرعت پيشرفت تا دو دهه ديگر نگراني مشكلات تعويض و از رده خارج شدن را نداشته باشد.
http://upload.iranblog.com/1/1235313726.jpg
در ادامه این مقاله و نیز در شماره های بعد به تشریح هریک از این سیستم و جدیدترین تغییرات نرم افزاری و سخت افزاری در ورژن های به روز شده ی آنها و مقایسه ی به روزترین تولیدات شرکت های فعال در زمینه ساخت تجهیزات اتوماسیون صنعتی همگام باپیشرفت این تکنولوژی در دنیا خواهیم پرداخت .با ظهور PLCها در صنعت ، اجزای کنترل فرآیندهای صنعتی دستخوش تغییر شده اند و منطق مدارهای رله کنتاکتوری جهت کنترل فرآیند ، جای خود را به منطق برنامه نرم افزاری بار شده به حافظه PLC داده است. به همین جهت بحث اتوماسیون صنعتی را با شریح PLC ها آغاز می کنیم .PLC مخفف عبارت Programmable Logic Controller است که با اجرای برنامه ای که به آن داده شده است، عملکرد پیش بینی شده ای را از خود نشان می دهد.
http://upload.iranblog.com/1/1235288092.jpg
همان طور که اشاره شد ساخت اولین PLC توسط شرکت گولد مادیکان آمریکا در سال 1968 میلادی صورت پذیرفت و بعد از آن درسال 1977 شرکت های ژاپنی Mitsubishi, Omron , Toshiba ، PLCهای کوچک را به بازار ارائه دادند.امروزه PLC ها در اندازه های مختلف عرضه می شوند.تمایز آنها در تعداد ورودی ها، خروجی ها، ظرفیت حافظه، تعداد فلگ ها، شمارنده ها، زمان سنج ها، سرعت پردازش اطلاعات، انعطاف پذیری و کاربردشان در کارهای مختلف است.از سازندگان مهم که در زمینه ی تولید PLC فعالیت دارند میتوان به شرکت های : Toshiba , Contronic ,Telemecanique , Mitsubishi , Siemens , AEG , Omron , Allen Bradly و... اشاره نمود.شرکت زیمنس یکی از شرکت های صاحب نام در زمینه تولید انواع PLC به شمار می رود .در طبقه بندی محصولات شرکت زیمنس PLC ها در زیر مجموعه ی محصولات SIMATIC قرار می گیرند . PLCهای این شرکت را می توان در یک دسته بندی کلی به دو دسته Compact و Modular تقسیم بندی نمود . Compact به این معنا که منبع تغذیه و CPU و واحدهای ورودی و خروجی به صورت یکپارچه در کنار هم به یکدیگر متصل هستند و یک واحد تلقی می شوند.و Modular به این معناست که بر خلاف Compact کاربر می تواند واحد های دلخواه از آن خانواده را بسته به نیاز خود انتخاب و کنار هم قرار دهد .PLC های زیمنس را می توان به پنج خانواده تقسیم کرد :LOGO , Simatic S5 , Simatic S7 , Simatic C7 , Simatic 505از میان PLC های ساخت زیمنس ، PLC های سری_S7 که سری تکمیل شده ی S5 محسوب مشود_ با استقبال ویژه ای در صنایع گوناگون مواجه شده اند.خانواده S7 نیز شامل مدل های :S7-200 , S7-300 , S7-300F , S7-300C , S7-400 , S7-400H , S7-400FH برنامه ریزی PLC های سری S7-300/400 به وسیله نرم افزار STEP7 انجام می شود.قسمتهاي سخت افزاری تشكيل دهنده يك سيستم PLCبه صورت زير تقسيم بندی مي شود :• بدنه و قفسه ها (Racks and Chassis)Rack• واحد منبع تغذيه (PS(Power Supply• واحد پردازش مركزي CPU• ماژول ایجاد ارتباط بین چند رک (Interface Module)IM• ماژولهاي ورودي و خروجی SM(Signal Module)• ماژول ایجاد ارتباط با شبکه (Communication Processor) CP• ماژولهاي اجرای فانکشن خاصی مستقل از CPU FM(Function Module)که وجود واحدهای Rack ، PS ، CPU ، SM در یک PLC قطعی می باشد.
http://upload.iranblog.com/1/1235248166.jpg