بنام خدا
گزارش کارآموزی
مهندسی کامپیوتر- گرایش سخت افزار
پیش گفتار
دانشجویان کارشناسی رشته های مهندسی پس از گذراندن حداقل 100 واحد درسی که عموما" تئوری می باشند، موظف به گذراندن 2 واحد درسی با عنوان کارآموزی می باشند. هدف از گذراندن چنین دوره ای که به مدت 280 ساعت در یکی از واحدهای صنعتی مرتبط برگزار می شود، آشنا شدن هر چه بیشتر دانشجو با محیط های کاری و صنعتی و بکارگیری علومی است که در طول دوران کارشناسی آموخته است.
در طول این دوره دانشجو با تمامی مسائلی که در یک شرکت و یا واحد صنعتی وجود دارد، اعم از موارد طراحی و مهندسی، تعمیرات، خرید و فروش و … برخورد کرده و از نزدیک با آنها تعامل دارد. وجود مهندسان و افراد خبره و بهره گیری از تجربه های آنها در زمینه های گوناگون نیز از مهمترین مزیت های دوره کارآموزی می باشد.
اینجانب نیز به دلیل علاقه به سیستم های کنترل صنعتی هوشمند و سیستم هایی که بر اساس کامپیوترها و دستگاه های دیجیتال عمل می کنند، شرکت مهندسی پیرامون پالای را به عنوان محل مورد نظر برای گذراندن دوره کاراموزی خود برگزیدم. شرکت پیرامون در زمینهی طراحی سیستم های کنترل و ابزار دقیق، محیط زیست ، فرآیند و سیستم های مرتبط فعالیت میکند. در طول مدت کارآموزی، تمرکز اصلی خود را بر روی سیستم های کنترل توزیعی (DCS) قرار دادیم و سعی بر بررسی تمامی جوانب این سیستم ها داشتیم.
در ادامه این نوشتار، شرح مختصری دربارهی شرکت مهندسی پیرامون پالای و فعالیت های مرتبط خواهیم داشت و پس از آن به بررسی سیستمهای کنترل توزیعی می پردازیم.
مقدمه
درباره شرکت مهندسی پیرامون پالای 4
بخش اول: تاریخچه 8
اهداف اتوماسیون یک Plant 8
نگرشهای کلاسیک به اتوماسیون 8
بخش دوم: شناخت کلی اجزاء یک DCS 13
Remote Control Panel 15
Comminication Medium 17
Central Control 18
System Uptime 19
ساختار کلی یک DCS 20
بخش سوم: اجزاء یک DCS نمونه 21
پیکربندی سیستم 23
تجهیزات CENTUM CS 3000 25
HIS )Human Interface Station) 25
1)Consol Type HIS 25
2) Desktop HIS 26
FCS )Field Control Station) 27
FCS for FIO 27
FCS for RIO 27
Compact Type FCS 27
ESB Bus و ER Bus 28
Node Units For FIO 29
ESB Bus Salve Interface 29
ER Bus Salve Interface 29
Field Control For RIO 30
RIO Bus 31
Nodes 31
Node Interface Unit 31
I/O Units)IOU) 31
آرایش LFCS، FCU و Node ها 33
Compact FCS 35
I/O Modules 36
Fieldnetwork I/O )FIO) 36
ترکیب ماژولهای I/O و Terminal Block ها 37
Remote I/O )RIO) 38
Engineering PC)ENG) 39
Bus Converter (BCV) 39
Communication Gateway Unit )CGU) 40
Networks 40
Vnet 40
Ethernet 40
FieldBus 41
Redundancy و Reliabaility 42
طراحی Control Room 43
Floor Strength and Space 43
Floor Structure 43
Fooding and Dust -Proof Floor 43
روشنایی 43
تلفن 43
Air Conditioner 43
پنجره ها 44
شرایط آب و هوایی اطاق کنترل 45
دما و رطوبت 45
Vibration 45
پاکی هوا 45
میدان مغناطیسی 45
Power System Supply 46
انتخاب یک منبع تغذیه 46
منابع 47
مقدمه
درباره شرکت مهندسی پیرامون پالای
شرکت مهندسی پیرامون پالای در بهمن ماه 1379جهت تامین خدمات و ارایه راهکارها در بخش محیط زیست و کنترل پروسه های صنعتی تاسیس گردید. صنایع مادر بخصوص نفت، گاز و صنعت در حال رشد پتروشیمی، ملزم به توجه به اثرات منفی بر محیط زیست بوده و از طرف دیگر برای حضور در بازارهای جهانی باید در صدد افزایش بهره وری در صنعت تولیدی خود باشند.
ارایه ی" راه حل" ها برای صنایع مختلف بع عنوان هدف اصلی شرکت مد نظر گرفته شده است.
نیل به این هدف نیازمند تقویت کارهای گروهی در بخش های از پیش تعریف شده در جهت بر آورده ساختن خدمات مورد نیاز صنعت،همچون ارایه ی جدید ترین فنآوری و استراتژی های کاری و همینطور سخت افزار مورد نیاز جهت بهینه سازی فعالیت ها و کنترل فرآیندها می باشد.
تمامی این بخش ها ملزم به هماهنگی و کار با یکدیگر به منظور احترام به نیازها و خواسته های "مشتری" جهت افزایش کارآیی، بالا بردن بهره وری و به روز بودن جهت استفاده از دانش جهانی با امکانات محلی هستند.
برای رسیدن به هدف اصلی شرکت، بخش های مختلفی در شرکت ایجاد شده اند که به قرار زیر می باشند:
گروه های کاری شرکت
گروه کنترل و ابزار دقیق: جهت فراهم کردن راهکار ها و راه حل های مورد نیاز در کنترل فرآیند های صنعتی و ابزار دقیق ایجاد شد. مهندسی خرید، انتخاب بهترین کالاها و دستگاه ها، تهیه و خرید، کمیسیون و خدمات زمان اجرا از اهداف این گروه می باشند.
محیط زیست: بخش دیگری به منطور انجام فعالیت در زمینه های محیط زیستی ایجاد گشته است. با توجه به جنبه های مختلف کار، راهکار های مختلف می بایست شناسایی شده و بهینه ترین آنها به عنوان راه حل نهایی ارایه شود.
آموزش: بخش آموزش جهت ایجاد زمینه های تحقیقاتی و تقویت پایه های علمی نیروی کاری صنایع و همچنین آموزش آخرین فنآوری های موجود در صنعت تاسیس شد.
بخش بازرگانی: این بخش جهت تهیه و برآوردن نیاز های مادی راه حل های ارایه شده به صنایع، به عنوان یکی از مهمترین واحد های شرکت فعالیت می کند.
خدمات ارائه شده توسط شرکت
مشاوره :
مهندسین مجرب شرکت با سالها تجربه در صنایع نفت، گاز، شیمی، پتروشیمی، صنایع غذایی، صنایع دارویی و فلزات و معادن آماده مشاوره و ارایه بهینه ترین راهکارها برای مشکلات در تمامی زمینه ها می باشد.
طراحی:
گروه طراحی مهندسی شرکت قادر به طراحی و بهره برداری از سیستم های کنترل توزیعی (DCS)، واحد های آب و فاضلاب های صنعتی، شبکه های انتقال دادهی صنعتی و انفورماتیک صنعتی، سیستم هایCMS (Continuous Emission Monitoring) ، کنترل کیفیت آب و سایر فرآیند های صنعتی می باشد.
ساخت و نصب:
بخش مهندسی شرکت قادر به ارایه و اجرای انواع پروژه های کلید در دست (Turn Key) می باشد.
بازرگانی:
تهیه و تامین قطعات و دستگاه های مورد نیاز از برترین و معتبرترین شرکتها و لوازم یدکی سیستم ها نیز از جمله توانایی های ماست.
آموزش:
ایجاد زمینه های تحقیقاتی و تقریت پایه های علمی نیروی کاری صنایع و همچنین آموزش آخرین فنآوری های موجود در صنعت از وظایف بخش آموزش شرکت می باشد.
شرکت مهندسی پیرامون پالای سمینار ها و دوره های آموزشی مختلفی را در زمینه های مورد نیاز صنعت بخصوص ابزاردقیق، شبکه های دادهی صنعتی و آنالایزرها برگزار می کند. تعدادی از مهمترین موضوعات دوره ها به قرار زیر می باشند :
– مبانی ابزار دقیق
– اصول انتقال داده های صنعتی و انفورماتیک صنعتی
– مبانی تکنیک های کنترل و مانیتورینگ از راه دور و SCADA
– مبانی انتقال دادهی صنعتی
– مبانی شبکه های FieldBus و Profibus
– مبانی سیستم های کنترل توزیعی DCS
Distributed Control Systems
– دوره آموزشی DCS پیکر بندی مقدماتی:
PROVOX Introduction to Configuration (Basic Configuration)
– پیکربندی پیشرفته (پیکربندی کنترل پیوسته):
PROVOX Continuous Control Configuration (Advanced Configuration)
– نرم افزار و سخت افزار POC:
PROVOX Operator Console Software & Hardware
– نگهداری سیستمهای PROVOX
PROVOX Maintenance
– مبانی آنالیز آبهای صنعتی جهت کنترل پروسس و حفاظت
– کروماتوگرافی مقدماتی . پیشرفته
– دوره تخصصی ترانسمیترهای فشار با تکیه بر 3051 رزمانت
– مبانی اندازه گیری فلوی سیالات
سیستم های کنترل توزیعی (Distributed Control Systems)
بخش اول: تاریخچه
اهداف اتوماسیون یک Plant
در یک پروسه صنعتی سه عامل نقش اساسی دارند: انرژی، مواد و جریان اطلاعات(Information Folw)، هدف از اتوماسیون مشخص کردن جریان اطلاعات و تغییر مواد و انرژی پروسه داده شده برای رسیدن به هدف بهینه می باشد. مهمترین مزایای اتوماسیون عبارتند از:
* افزایش ظرفیت تولید
* کاهش هزینه های تولید
* بهبود کیفیت محصول
* انعطاف پذیری در تولید بهینه
* استفاده بهینه از امکانات موجود
* کنترل آلودگی محیط
* ایجاد قابلیت اعتماد در تولید
* ایمنی Plant
نگرشهای کلاسیک به اتوماسیون
در پلنتهای صنعتی قدیمی، کنترل و نظارت بصورت دستی انجام می شد. از آنجا که نمایشگرها روی سنسورها در روی Field نصب می شد لذا لازم بود اپراتور در نزدیکی Field باشد.
با پیشرفتهایی که در زمینه ابزار دقیق ایجاد شد، در دهه 40، کنترلرهای مکانیکی، پنوماتیک و هیدرولیکی در اتوماسیون پدیدار شدند و این روند تا دهه 50 ادامه داشت. در دهه 50 با ظهور ابزارهای الکترونیکی ایده ایجاد Control Roomو عمل نظارت و کنترل از آن طریق شکل گرفت
همراه با استانداردهای سیگنالهای انتقالی سیستمهای پنوماتیک و الکترونیک، ماژوله کردن اتوماسیون رایج شد.
ماژوله کردن سیستم باعث راحتی در نصب، عملکرد و نگهداری سیستمهای کنترل صنعتی گردید.
اعمالی همچون start- up و shutdown پلنتها بوسیله سیستمهای رله ای انجام می پذیرفت و برای انجام کنترل ترتیبی(Sequential) و منطقی بکار برده می شدند، تا اینکه در دهه 60 سیستمهای solid state در صحنه ظاهر شدند.
پیشرفته تر شدن اتوماسیون پیشرفته شدن پلنتها را بهمراه داشت.
Computer Based Plant Automation Concepts
کنترل دیجیتال یک پیشنهاد خوب در مقابل سیستمهای آنالوگی بودند که که از اوایل دهه 50 در اتوماسیون بکار گرفته شدند. ایده کنترل کامپیوتری همزمان با کار روی سیستمهای کنترلی نمونه گیری داده متولد شد. اما کامپیوترهای دیجیتال ( که در آن زمان توسعه داده می شدند) به اندازه لازم سریع و قابل اعتماد نبودند که بتوان در پروسه های کنترلی بکار گرفته شوند. همچنین از لحاظ اقتصادی بسیار گران تمام می شدند. از آنجا که کامپیوترها در آن زمان بزرگ کم سرعت و گران بودند و قابلیت اعتماد بالایی نداشتند فقط در حد supervisory بکار می رفتند.
در اوایل 1960 یک کامپیوتر دیجیتال برای اولین بعنوان یک کنترلر دیجیتال در پلنت Monsanto در Luling بکار برده شد. تقریباً در همان زمان یک کامپیوتر ARGUS در صنایع شیمیایی در انگلیس نصب شد تا جایگزین سیستمهای آنالوگ قدیمی باشد. این آغاز تلاش جدید در کنترل پروسه بود. که تکنولوژی آنالوگ با تکنولوژی دیجیتال جایگزین می شد و ترم DDC برای تاکید بر کنترل مستقیم کامپیوتری پروسه بکار برده شد.
مفهوم یک Reliability بالا در سطح Field در شکل زیر دیده می شود که بواسطه استفاده از کنترلر پشتیبان بوجود آمده است.
این مفهوم دارای سه مد کارکردی می باشد.
Computer mode (C): که مد DDC نیز نامیده می شود به این مفهوم است که در آن کامپیوتر توابع کنترلی یک لوپ را اجرا می کند.
Automatic mode (A): که مد کنترلر نیز نامیده می شود به این مفهوم است که آن در کنترلر آنالوگ Back- up ، پلنت را کنترل می کند.
Manual mode (M) یا مد کنترلی Open- loop به این مفهوم است که در آن مد کنترلر بصورت مستقیم روی actuator ها عمل می کند.
در مد کامپیوتر (DDC) مقدار یک متغیر پروسه ( که بوسیله یک سنسور اندازه گیری می شود) بصورت همزمان به کامپیوتر و کنترلر پشتیبان فرستاده می شود. برای یک set- point داده شده، بسته نرم افزاری DDC مقدار خروجی لازم برای actuator ها را محاسبه می کند.
اگر cpu با مشکلی روبرو شود حلقه کنترلر به مد اتوماتیک سوئیچ می کند. سوئیچهای s1,s2 در موقعیتهای مربوطه قرار می گیرند و کنترلر پشتیبان وارد عمل می شود.
اپراتور از سوئیچ s1 برای تغییر به مد manual استفاده می کند.
Distributed Computer Control
در دهه 60 کاربرد مینی کامپیوترها یک راه حل نسبتاً گران برای بسیاری از مسائل کنترلی بود. در این زمان تعدادی از مهندسان شرکت General Motors روی PLC ها کار می کردند تا هزینه ها را کاهش بدهند و از خصوصیات نامطلوب سیستمهای رله ای دوری گزینند. کنترلر جدیدی باید طراحی می شد که قابل برنامه ریزی، بر مبنای کامپیوتر و قابل اعتماد باشد. و همچنین از سیستمهای رله ای معادلش ارزانتر باشد.
لذا ظهور PLC ها باعث جایگزین کنترلرهای رله ای قدیمی شد. PLC ها با داشتن المانهایی همچون Timer ، Counter قابلیت اجرای اتوماسیونهای پیچیده را داشتند و از این حیث بهتر از سیستمهای رله ای قدیمی بودند.
اولین PLC در سال 1969 ساخته شد که دارای یک CPU و حافظه ای حدود l k و قابلیت 178 عدد I/O بود. معرفی میکروکامپیوترها در سال 1972 باعث پیشرفتهای قابل ملاحظه ای در PLC ها شد. ترمینالهای CRT گرافیکی باعث ایجاد ارتباط اپراتوری قابل ملاحظه ای شد که باعث شد اپراتور بتواند با استفاده از دیاگرامهای نردبانی کنترل ترتیبی را در PLC ها براحتی ایجاد کند.
ظرفیت حافظه های PLC در سال 1970 به 12K رسید و تعداد I/O ها به 1024 افزایش یافت. کنترلرها مجموعه ای کامل از دستور العملهای کامپیوتری را داشتند و در اواخر 1970 حتی دارای ساختارهای سخت افزاری بسیار پیچیده ای شدند.
کاربرد PLC ها در این مرحله از تحول بخاطر پیدایش ویژگیهای پیشرفته نرم افزاری بطور چشمگیری افزایش یافت. در این زمان با پیدایش ویژگیهای پیشرفته نرم افزاری این توانایی بوجود آمد تا کنترلرها در یک اطاق مرکزی قرار گیرند و تنها ترمینالهای I/O پروسه در Instrumentation field قرار بگیرد که باعث صرفه جویی قابل ملاحظه ای در هزینه ها می شد.
در دهه بعدی از تحول همه جنبه های طراحی و کاربردهای PLC بخاطر تکنولوژیهای مخابراتی کاملاً عوض شد. با استفاده از لینکهای مدرن مخابراتی، PLC ها قابل انطباق با سیستمهای اتوماسیون پیچیده بودند.
میکروکامپیوترها در اواسطه دهه 70 باعث پیشرفتهای چشمگیری در تجهیزات کنترلی شدند. در بسیاری از پلنتهای صنعتی، تجهیزات مبتنی بر کامپیوتر جایگزین سخت افزارهای آنالوگ شدند. میکروکنترلرهای کوچک مبتنی بر DDC که شامل تجهیزات نمایشی گرافیکی خاصی بودند در اندازه های کوچکتری ارائه شدند و تحول اساسی در تکنولوژی مخابراتی داده نهایتاً به ساختارهای کنترل کامپیوتری گسترده Distributed Computer Control انجامید. اولین سیستم کنترل کامپیوتری گسترده در سال 1975 بوسیله Honeywell پدید آمد که شامل تعداد زیادی میکروپردازنده و سیستمی سلسله بندی شده بود.
در اوایل دهه 80 استانداردهای بین المللی سخت افزار و نرم افزار باعث سازگاری سخت افزار ها و پرتابل بودن نرم افزاری شد.Back- plane، باسهایی با طولهای بلند و یا کوتاه، شامل LAN طوری استاندارد شدند که راه حلی برای اتوماسیونهای پیچیده و کسترده پدید آمد. مفهوم ماژوله بودن در سخت افزار و نرم افزار باعث کاهش قابل ملاحظه ای در هزینه ها شد.
استفاده از چندین کامپیوتر بجای یک پردازنده باعث ایجاد قابلیت بیشتری می شد، این موضوع باعث شد که در دهه 70 بسیاری از کارشناسان کامپیوتری به مساله ساختار های سیستم های گسترده Hierarchical یا سلسله بندی شده بپردازند. یک ساختار سلسله بندی شده و دارای تعدادی سطح یا Level می باشد که بعنوان Functional level شناخته می شوند که Level 1 نزدیکترین Level به plant و بالاترین سطح Level 4 می باشد که همان Computer Center می باشد.
وظایف هر یک از level ها در زیر به اختصار توضیح داده شده اند.
برای مطالعه دقیقتر هر یک از وظایف می توانید به کتاب Distributed Computer Control For Industrial Automation/ Dobrivoje Popovic/ Vijay Bhatkar مراجعه نمایید.
بخش دوم: شناخت کلی اجزاء یک DCS
DCS یکی از سیستمهای کنترلی است که در آن کنترل بین واحدهای مختلف پروسه ای توزیع می شود که این پروسه ها ممکن است بهم مرتبط باشند و یا اینکه از هم مستقل باشند.
DCS جزء سیستمهای Hard-Wired می باشد که کاربرد آن در پلنتهای بزرگ و پیچیده می باشد. سیستمهای Wired دارای قابلیت اعتماد خوبی می باشند و در پروسه هایی که به انعطاف پذیری چندانی نیاز نیست، بسیار مرسوم می باشد. البته روز به روز بر محبوبیت سیستمهای Wireless افزوده می شود چراکه از لحاظ انعطاف پذیری کاملا قابل اعتماد می باشند.
در سیستمهای Wireless پیکربندی سیستم بسیار ساده می باشد چرا که این پیکربندی با آدرس Station ها و Download کردن Database مناسب در آنها صورت می گیرد.
بهر حال یک سیستم DCS صرفنظر از Wired ویا Wireless بودن دارای مزایای کنترل متمرکز (Centralized Control) نیز می باشد و علاوه بر آن قابلیتها و مزایای کنترل گسترده و کنترل Local را نیز دارا می باشد. سیستمهای DCS واقعی از Localized Control نیز استفاده می کنند و کنترل و مانیتورینگ می تواند توسط یک اپراتور در اطاق کنترل انجام شود.
هر سیستم DCS دارای قسمتهای زیر می باشد.
1) Remote Control Panel
2) Communication Medium
3) Central Control Panl or Facility
4) Control Interface and Database Software
اگر سیستم هر دو عمل کنترل و مانیتورینگ را انجام دهد معمولا با نام SCADA یا Supervisory Control And Data Acqusition System شناخته می شود. بیشتر سیستمها برای انتقال Data و دستورات از پروتکلهای مخابراتی مانند Ethernet و یا پروتکل ارائه داده شده توسط سازنده DCS استفاده می کنند . در این سیستمها تلاش بر این است که تا حد امکان از پروتکلهای اختصاصی استفاده نشود و از پروتکلهای Open Standard برای این کار استفاده شود، چرا که پروتکلهای اختصاصی برای انجام برخی توابع خاص به تجهیزات خاصی نیاز مندند و باعث عدم سازگاری بین Deviceهایی از شرکتهای مختلف می شود. پروتکلهای Open اجازه استفاده از تجهیزاتِ باصطلاح "Off the Shelf" را به سازندگان DCS می دهد که باعث کاهش قابل ملاحظه ای در هزینه ها می شود.
یک DCS ممکن است یک PLC (Programmable Logic Controller) باشد که بصورت Remotely به یک کامپیوتر در اطاق کنترل متصل باشد. سیستمهای بزرگتر ممکن است بر پایه PLC باشند اما شامل چندین کابینت طراحی شده خاص می باشند که بتوانند تجهیزات وردی، خروجی و مخابراتی را در خود جای دهند.
یک نکته مهم در طراحی و بدست آوردن مشخصات یک سیستم DCS توجه به مقدار استقلال و یا وابستگی هر Node نسبت به Eventهای شبکه و Failure سیستم می باشد. یک سیستم Distributed واقعی به اکثر Remote Node ها این اجازه را می دهد که بتوانند مستقل از پردازنده مرکزی عمل کنند. در این موارد هر Remote Node باید توانایی ذخیره حداقل داده لازم برای ادامه عملکرد خود در هنگام بروز مشکل در سیستم را داشته باشد که در این صورت می توان از ضررهای غیر منتظره بخوبی دور شد.
Remote Control Panel
Remote panel معمولا با نام RTU (Remote transmition Unit) و یا DCU (Digital Communication Unit) و یا نامهای دیگری که شرکت سازنده پیشنهاد می کند شناخته می شود. در این مبحث برای راحتی ما از عنوان DCU استفاده می کنیم.
یک DCU شامل تعدادی Input/Output Modules, Terminal Block ، یک کامپیوتر یا پردازنده خاص و یک Interface مخابراتی می باشد. یک DCU وابسته به شرکتی که آن را نصب می کند می تواند امکان هر دو عمل کنترل و مانیتورینگ را فراهم آورد.
یک سیستم DCU در یک سیستم SCADA شامل ماژولهای I/O می باشد. اگر چه گامهای بزرگی در گسترش هر دو نوع شبکه های Wireless وWired انجام شده است اما اکثر پروسه هایی که دارای امکانات مانیتورینگ و کنترل می باشند هنوز بصورت Hard-Wired به DCU متصل می شوند.
اندازه یک DCU به تعداد ورودی خروجیهای لازم برای مانیتورینگ و کنترل وابسته است. برا ی مثال یک پمپ حداقل نیازمند 4 عدد I/O می باشد.
Start Command
Stop Command
Statuse for Run and Stop
دستورات Start و Stop خروجیهای DCU می باشد و وضعیت پمپ، ورودی DCU می باشد.
این Remote I/O ها معمولا کویلها، کنتاکتها و سوئیچهایی می باشند که با سیم به ماژولهای I/O متصل می باشند. البته ما با I/O های آنالوگ نیز سر و کار داریم. برای مثال یک سیگنال آنالوگ می تواند سیگنال خروجی یک DCU برای باز و بسته کردن یک Valve و یا کنترل سرعت یک موتور باشد.از ورودیهای آنالوگ می توان به مقادیر فلو و دمایی که از Transmitter های مربوطه یه DCU وارد می شوند، اشاره نمود.
کامپیوترهای On-Board ورودی ها را اسکن می کنند و خروجیهای DCU را کنترل می کنند. سیگنالهای ورودی آنالوگ و دیجیتال هر دو به سیگنالهای کد شده خاصی تبدیل می شوند و سپس روی BUS و یاBackPane داخلی DCU قرار می گیرند و این سیگنال مورد پردازش قرار می گیرد. سپس سیگنالها از طریق Interface مخابراتی خاصی روی Medium شبکه به Central Control Facility فرستاده می شود. همچنین سیگنالهای دریافت شده در DCU به سیگنالهای کد شده خاصی تبدیل می شوند و به آدرس ماژول خروجی مربوطه فرستاده می شود که مثلا باعث می شود یک رله عمل کند و یا اینکه سوئیچ یک منبع تغذیه در حالت ON قرار گیرد.
DCU درواقع رابط بین تجهیزات کنترلی از یک طرف و عمل کنترل از طرف دیگر می باشد.
Comminication Medium
Medium یک کابل یا لینک بی سیم می باشد که باعث ارتباط DCU و Central Control Facility می باشد. یک شبکه مجموعه ای از کامپیوترها و دستگاههای مشابه است که به هم طوری متصل شدهاند که منابعی همچون کامپیوترها، چاپگرها و یا مودم ها می توانند Share شوند. همچنین داده بین کامپیوترها رد و بدل شود که بسته به نوع کاربرد شبکه، Nodeها می توانند شامل دستگاههای دیگری باشند.
چندین روش برای ایجاد این اتصال وجود دارد. بطور خلاصه یک کابل (مثلا کواکسیال و یا زوج سیم تابیده شده) بین کامپیوتر کنترل مرکزی و DCU وصل می شود که برای افزایش قابلیت اطمینان سیستم از یک کابل دیگر به عنوان Redundant استفاده می شود.
یک شبکه با گرفتن داده از Station ارسال داده و بسته بندی و Routing آن کار می کند.این کار وظیفه کوچکی در محیط پروسه نیست. نویزهای الکتریکی، Bug های نرم افزاری و موارد مشابه دیگر دست به دست هم می دهند تا پیاده سازی DCS کار سختی باشد. هنگامی که از لینکهای Wireless استفاده می کنیم برخی موارد رام شدنی و قابل مهارند. بخصوص در محیطهایی که نویز الکتریکی زیاد باشد.
Central Control
هر پلنت کنترل شده با DCS دارای یک Control Room می باشد که Supervisor, Plant manager و یا اپراتور کار مانیتورینگ و کنترل را انجام می دهد. Control Room مرکز فعالیتها می باشد و وسیله ای برای کنترل و مانیتورینگ پروسه را فراهم می کند. Control Room شامل HMI یا Human Machine Interface می باشد که HMI کامپیوتری است که در آن نرم افزار خاصی که برای آن پروسه طراحی شده را اجرا می کند.
ممکن است چندین کنسول با امکان دسترسیهای مختلف به داده وجود داشته باشد. در بیشتر موارد هر اپراتوری و مدیری دارای حقوق خاص خود برای دستیابی و کنترل سیستم است.
برای مثال سرپرست دارای کنترل کامل بر روی HMI است، در صورتیکه یک تکنسین فقط به داده ای خاص و پروسه های خاصی دسترسی دارد. این امر به دلیل دوری از اشتباهات و ضرر در شبکه صورت می گیرد. همچنین باعث می شود که درجه خاصی از امنیت در شبکه ایجاد شود چراکه فقط پرسنل آموزش دیده و معرفی شده با امکانات مختلف DCS می توانند کار کنند.
HMI وابسته به سازنده است و ممکن است از یک سازنده تا سازنده دیگر فرق کند. هر HMI معمولا پروسه را به شکل گرافیکی به اپراتور معرفی می کند. بسته به مهارت اپراتور و سطح پیچیدگی اینترفیس پروسه ممکن است با اشکال گرافیکی استاتیک و ثابت تا انیمیشن و صدا فرق کند. بیشتر بسته های نرم افزاری سعی بر این دارند که اپراتور آزادی عمل زیادی در طراحی Interface داشته باشد. وجه مشترک سیستم I/O Data Base, DCS می باشد. این پایگاه داده شامل همه I / O های تعریف شده برای DCS می باشد. البته این به معنای این نمی باشد که هم داده های پروسه قابل مانیتورینگ و کنترل می باشند بلکه تنها داده های تعریف شده توسط طراحان سیستم برای مانیتورینگ و کنترل قابل دسترسی برای DCS می باشد.
این Database حاصل ارزیابی از پروسه به وسیله طراح سیستم می باشد. کسی که مسئولیت دارد که با ورودیهای اپراتور یک شماتیک کنترلی موثر را طراحی کند. این Database در واقع مرجع نرم افزار کنترلی است که نرم افزار برای آدرس دهی به هر نقطه Remote I/O از آن استفاده می کند. هر عضو Database یک نقطه روی سیستم است که ممکن است یه طور فیزکی وجود داشته باشد یا یک نقطه داخلی باشد. مثلا یک نقطه ''Soft'' مانند یک Alarm یا Timer.
در طراحی یک سیستم باید هزینه نیز علاوه بر بازدهی و تاثیر آن در نظر گرفته شود. خیلی مهم است که بدانیم همه داده ها برای کنترل مناسب پروسه ضروری نیستند. خیلی از داده ها از نظر محتوای اطلاعاتشان ضعیف می باشد و می توانند به وسیله چیزهای دیگری گزارش داده شوند تا اینکه بخواهیم بواسطه آنها نقاط ارزشمند I/O زیادی را اشغال کنیم. انتخاب یک DCS باید بر اساس هزینه واحد یک نقطه (Cost Per Point) انتخاب شوند. که به صاحب Plant یا شرکت این اجازه را می دهد که مابین سازنده های مختلف DCS ، مقایسه ای را انجام دهد. نکته مهم دیگر آموزش است که برای دسترسی
کامل به سیستم کاملا ضروری است.
System Uptime
System Uptime و System Latency از جمله پارامترهایی هستند که معمولا فراموش می شوند. System Uptime مدت زمان لازم (به صورت در صدی از سال ) است که انتظار می رود سیستم کار کند. که باعث می شود ملاحظاتی همچون نگهداری سیستم مهم شود و معمولا عددی بالای 95% را لحاظ می کنند. متغییر این پارامتر MTBF است (Menu Time Between Failures) که نشان دهنده قابلیت اطمینان سیستم بر حسب ساعت است.
خریدن مقایسه ای سیستم بهترین راه برای یافتن سیستم در خور نیازهای ما می باشد و به عنوان یک قاعده کلی قیمت بالاتر نشان دهنده قابلیت اطمینان بالاتر است .
مساله نهایی که باید لحاظ شود قرار دادService سیستم است. مواردی همچون آموزش Training ، هزینه سفر Travel Cost، پشتیبانی فنی Technical Supportو موارد دیگر باید بدقت مورد توجه قرار گیرد.
ساختار کلی یک DCS
با توجه به مطالب بالا ساختار کلی DCS بصورت زیر خواهد بود که البته هر شرکت شبکه خود را بگونه ای متفاوت ارائه می کند اما در حالت کلی بیشتر DCS ها ساختاری شبیه به شکل زیر خواهد داشت
بخش سوم: اجزاء یک DCS نمونه
برا ی آشنایی با سخت افزار یک DCS، محصول شرکت Yokogawa را در اینجا می آوریم.
معروفترین DCS این شرکت CENTUM CS 3000 می باشد که در واقع یک بستر اجرایی برای پروسه های کنترلی بزرگ می باشد.
در گذشته از DCS برای بهینه کردن یک سیستم بر مبنای Stand alone بودن سیستم تکیه می شد در حالی که اکنون بهینه کردن سیستم از نقطه نظر MES(Manufacturing Execution System) از نیازهای اصلی پروسه های جدید و بازار در رقابتی دنیای امروز می باشد.
HMI مربوط به CENTUM CS 3000 یک PC همه منظوره معمولی است و تحت win2000 و یا winXp کار می کند. از آنجا که این HMI یک PC معمولی است لذا سخت افزار مربوط به HMI براحتی قابل Upgrade کردن می باشد.
Windows دارای یک سری توابع شبکه ای می باشد و بهبود و افزایش این توابع در Windows موجب بهبود HMI خواهد شد.
ارتباط بین PC و DCS یک محیط کاربری مورد علاقه برای کاربر ایجاد می کند. CENTUM CS 3000از PC معمولی و سیستم عامل Windows استغاده می کند ولی می توان از Keyboard خاص و یا توابع Touch Screen استفاده نمود. به واسطه نرم افزارهای برنامه نویسی همچون VB و کنترلهای Activex می توان GUI های جدیدی را برای مدیریت پلنت نوشت.
می توان سخت افزار و نرم افزار Control Station را بر مبنای اندازه و نیازمندیهای Plant انتخاب نمود.
هر Control Station تعدادی نقطه I/O را مدیریت می کند و می توان از Compact Control Station ها برای مدیریت مخابرات سرعت با لای سیستمهای فرعی سیستمهای اصلی استفاده نمود.
ضمنا یک سری ماژول I/o خاص RTD ها و ترموکوپلها نیز وجود دارد که ورودی RTD و ترموکوپل می پذیرد.
CENTUM CS 3000، Basic PID و کنترل ترتیبی را پشتیبانی می کند.
همچنین این سیستم قابلیت استفاده ازIntelligent Field Instrument را نیز دارد که باعث می شود بتوان ازمحصولات شرکتهای دیگر نیز استفاده نمود. مثلادستگاههایی که در Foundation Fieldbus استفاده می شود در این DCS نیز قابل استفاده است.
طراحی این سیستم به گونه ای است که هزینه کلی نصب آن نسبت به سیستمهای قبلی این شرکت همچونCentum CS و Centum Xl کمتر باشد.
واحدهای Remote I/O می توانند در نزدیکی Plant نصب شوند و باعث کاهش هزینه های نصب و سیم کشی گردند.
نرم افزارهای مختلفی به همراه این سیستم عرضه می شود.
Exaplog نرم افزاری برای تجزیه و تحلیل Event ها می باشد. نرم افزار فوق تمامی Alarm ها، پیغامهای راهنمای اپراتور، را نمایش می دهد و می توان از اطلاعات فوق Log file درست کرد.
Exaopc نرم افزار دیگری است که برای مانیتوریتگ و کنترل پروسه استفاده می شود.
Exaopc از نرم افزارهایی که از OPC برای ارتباط مابین DCS و سیستمهای کامپیوتری MES استفاده می کند.
پیکربندی سیستم
تصویر زیر شمای کلی دستگاههای مورد استفاده در یک سیستم CENTUM CS 3000 را نشان می دهد.
شکل زیر کامپیوترهایی را نشان می دهد که به Supervisory Computers متصل می شود و نحوه ارتباط آنها تا حدی مشخص است.
تجهیزات CENTUM CS 3000
HIS (Human Interface Station)
HIS اصولا برای مانیتورینگ و اجرا بکار می رود. HIS متغیرهای پروسه، پارامترهای کنترلی، و Alarmهای لازم برای اپراتور را نمایش می دهند.
دو نوع HIS مرسوم می باشد:
1)Consol Type HIS
یک Station است که در آن یک کامپیوتر همه منظوره نصب شده است. نوع Display یا صفحه نمایش از نوع CRT و یا LCD می باشد که دارای قابلیت Touch Panel می باشد.
شکل انواع مختلف این HIS همراه با مشخصات کلی در زیر آمده است.
2) Desktop HIS
این نوع از HIS از یک سیستم سازگار با IBM PC/AT عمومی استفاده می کند.
FCS (Field Control Station)
FCS ، پلنت را کنترل می کند. با توجه به نوع ماژولهای I/O دو نوع مدل با نامهای FCS for FIO و FCS for RIO داریم. همچنین یک Compact FCS نیز داریم.
FCS for FIO
این نوع FCS از ماژولهای Fieldnetwork I/O استفاده می کند. با توجه به نوع کاربرد از این نوع FCS دو نوع مدل Enhanced و Standard وجود دارد.
FCS for RIO
این نوع FCS از ماژولهای Remote I/O استفاده می کند و توجه به کاربرد از این نوع FCS دو مدل Enhanced و Standard وجود دارد.
Compact Type FCS
این کنترلر معمولا نزدیک به تجهیزات و یا پروسه ای که قرار است کنترل شود نصب می شود و برای ارتباط با Subsystem ها متناسب می باشد.
FCS for FIO ازترکیب FCU، ESB Bus، ER Bus و Node units می باشد.
ساختار CPU و آرایش آن می تواند به یکی از صورتها ی روبرو باشد:
CPU Artichecture: Single or Duplexed
Mounting: Cabinet or Rack
ESB Bus: Single or Dual Redundant
ER Bus: Single or Dual Redundant
گفتیم که FCS از FCU تشکیل شده است. FCU یا همان Field Control Unit از تعدادی کارت و Unit تشکیل شده است که محاسبات کنترلی FCS را انجام می دهند. برای Duplexed FCU کارت پردازنده Duplexed می باشد و Power Power Unit، Battery Unit و ESB Bus Interface همگی Redundant Dual می باشند.
یک نمونه از FCU مربوط به FIO در شکل زیر آمده است.
ESB Bus و ER Bus
ESB Bus (Extended Serial Backboard Bus) یک Bus مخابراتی است که برای اتصال Nodeهای محلی (که درون FCU هستند) به FCU بکار می رود.
ER Bus (Enhanced Remote Bus) یک مخابراتی است که برای اتصال Remote Node ها به FCU بواسطه ER Bus Interface Module که در Local Node نصب می شود، بکار می رود. با استفاده از این Bus این Nodeها می توانند درون همان کابینتی که FCU نصب شده یا محلی بیرون از کابینت FCU نصب شوند. ماکزیمم طول با استفاده از کابل کواکسیال 10 BASE-2 اترنتی 185 متر است ولی اگر از کابل کواکسیال 10 BASE-5 استفاده کنیم این طول به 500 متر و در صورت استفاده از Optical Repeaterها می توان به 2 کیلو متر رسید.
Node Units For FIO
NU (Node Units) واحدهای پردازنده سیگنال هستند که باعث تبدیل و انتقال سیگنا لهای آنالوگ و یا دیجیتالی که از Field Device ها می آیند به FCU می شوند.
هر NU شامل یک ماژول I/O و یک ماژول ESB Bus Salve Interface و یا یک ماژول ER Bus Salve Interface می باشد.
ESB Bus Salve Interface
این ماژول در Local Node Unit نصب می شود و برای ایجاد مخابرات FCU بکار می رود. این ماژول می تواند Duplexed باشد.
ER Bus Salve Interface
این ما ژول دارای یک ماژول Master Interface می باشد که در Local Node نصب می شود و دارای یک ماژولSlave Interface می باشد که در Remote Node نصب می شود. هر دو ماژول می توانند Dual Redundant باشند.
I/O module : کار این ماژول ورود، خروج و تبدیل سیگنا لهای آنالوگ و دیجیتال را انجام می دهد.
Field Control For RIO
این FCU شامل یک سر ی کارت ، پرداازنده و واحدهای دیگر می باشد. در Duplexed (Dual-Redundant) FCU کارت پردازنده، Power Unit، Battery Unit و RIO Bus Interface همگی Redundant می باشند.
شکلی از این FCU در زیر آمده است.
RIO Bus
Remote I/O Bus یا RIO Bus موجب اتصال FCU به ماژولهای I/O می شودو می تواند Dual- Redundant باشد. I/O Node ها نیاز نیست که در کابینت FCU باشند بلکه می توانند در بیرون از آن قرار بگیرند. کابل Shielded Twisted Pair برای فاصله ای تا 750 متر کاربرد دارد و در صورت استفاده از فیبر نوری این فاصله به 20 کیلومتر می رسد.
Nodes
Node شامل تعدادی I/O Unit می باشد و همچنین دارای تعدادی Node Interface Unit می باشد که از طریق RIO Bus با FCU ارتباط برقرار می کند.
Node Interface Unit
NIU شامل تعدادی RIO Bus Communication Bus و Power Card می باشد که هر دو می توانند Redundant باشند.
I/O Units(IOU)
I/O unit ها شامل تعدادی ماژول I/O می باشند که ممکن است خود ماژولها بصورت Nested باشند و به پروسه متصل می باشند.
آرایش LFCS، FCU و Node ها
FCU ها و Node ها می توانند در کابینتهای مشخص و یا در 19 inch Rack نصب شوند.
FCU و Node ها می توانند با هم و یا بطور جداگانه قرار گیرند به این مفهوم که شما تعدادی از Node را در یک کابینت و یا کابینتهای خاص در کنار FCU مربوطه قرار گیرند و یا اینکه تعدادی از Node ها را در یک Rack در نزدیکی پروسه قرار دهید.
هر FCU به 8 عدد Node متصل می شود و هر NIO به 5 عدد I/O Unit وصل می شود.
در زیر تعدادی از کابینتها و Rack ها آورده شده است.
Compact FCS
در این نوع FCS، Duplexed CPU پشتیبانی می شود و همچنین مدلهایی از این FCS وجود دارد که در آن استفاده از Dual Redundant Power Supplies نیز ممکن است.
نمونه ای از این FCS را در زیر می بینیم.
I/O Modules
ماژولهای ورودی سیگنالهای پروسه را به سیگنال دیجیتال مورد نیاز در FCS تبدیل می کند. ماژولهای خروجی سیگنال دیجیتال بکار رفته در FCS را به سیگنال آنالوگ یا سیگنال دیجیتال سوئیچینگ تبدیل می کنند.
Fieldnetwork I/O (FIO)
ماژولهای FIO در FCS for FIO بکار می روند و بر حسب نوع کانکتور، نوع ایزولاسیون و انعطاف پذیری در کاربرد تقسیم بندی می شوند.
از ماژولهای معروف این شرکت تعدادی در زیر آمده است.
ترکیب ماژولهای I/O و Terminal Block ها
برای اتصال Field Deviceها و ماژولهای I/O از KS Cable Interface و Pressure Clamb Terminal Block استفاده می شود.
در شکل نحوه این اتصالات آورده شده است
یک ماژول I/O آنالوگ و یا دیجیتال مجهز به KS Cable Interface می تواند بوسیله KS Cable به Terminal Block متصل شود.
Remote I/O (RIO)
از این ماژول در FCS for RIO استفاده می شود. این ماژولها در I/O Module Nest نصب می شود که در شکل زیر تعدادی از آنها دیده می شود.
Engineering PC(ENG)
ENG یک PC است که دارای یک یری توابع مهندسی می باشد که برای Maintenance سیستم Centum CS 3000 بکار برده می شود. این PC می تواند از نوع سیستمهای بکار رفته در HIS باشد و یا اینکه همانHIS باشد
اگر توابع مربوط به عملکرد و مانیتورینگ روی یک PC باشد ( یعنی همان PC مربوط به HIS ) شما می توانید از Test Functions برای داشتن یک محیط مهندسی کاربردی استفاده کنید.
Bus Converter (BCV)
برای اتصال Vnet Bus به یک Domain دیگر از Centum CS 3000 و یا اتصال به یک XL و یا Centum استفاده می شود.
Communication Gateway Unit (CGU)
برای اتصال Vnet Bus به Ethernet Bus ( یک PC همه منظوره یا Supervisory Computer) بکار می رود. بوسیله توابع CGW می توان دو Centum 3000 Vnet در دو محل مختلف را بوسیله یک
خط تلفن بهم مرتبط کرد.
Networks
Centum CS 3000 قابل اتصال به شبکه های Ethernet و Vnet می باشد.
Vnet
Vnet یک Real-time Bus است که دارای سرعت 10Mbps می باشد و باعث ایجاد ارتباط بین Station هایی همچون FCS ، HIS ، BCV و CGW می شود. این BUS می تواند Redundant باشد.
معمولا از دو نوع کابل برای این باس استفاده می شود.
YCB111 Cable
برای ارتباط station هایی غیر از HIS که طول حداکثر آن 500 متر می باشد.
YCB141 Cable
برای اتصال HIS است و ماکزیمم طول آن 185 متر می باشد.
Ethernet
HIS و ENG و Sypervisory Systems می توانند بوسیله یک Ethernet LAN بهم وصل شوند. کامپیوترهای Supervisory ، Centum و کامپیوترهای شخصی روی LAN می توانند به همه پیغامها و Trend Data موجود در Centum CS 3000 دست یابند.
Ethernet همچنین برای ارسال Data File ها از HIS به Supervisory Computers بکار می روند.
سیستمی که تنها دارای یک HIS است که توابع مهندسی نیز روی آن نصب شده است به Ethernet نیازی ندارد.
FieldBus
FileldBus نیز قابل اتصال به Centum CS 3000 می باشد که نخوه اتصال آن در شکل یر آمده است.
Redundancy و Reliabaility
FCS مستقیما به پروسه متصل می باشد پس باید دارای Reliability بالایی باشد تا دقت و درستی داده ها حاصل شود.
برای FCS for FIO و FCS for RIO مدلهای Dual Redundant موجود می باشد. در این مدلها پردازنده ها بصورت Duplexمی باشد و Vnet coupler و Power supply Card ها نیز بصورت Dual Redundant می باشند.
اگر یکی از کارتهای پردازنده که بصورت dual Redundant یکدیگر هستند( یکی Active و دیگیری Standby می باشد) از کار بیفتد سیستم از یک پردازنده به پردارزنده دیگر سوئیچ می کند و بدون وقفه به کار خود ادامه می دهد.
همچنین مدلی از FCS که Power Supply نیز در آن دارای Redundant می باشد نیز موجود می باشد.
طراحی Control Room
اطاق کنترل که در آن تجهیزات کنترلی نصب می شود باید مطابق موارد زیر طراحی شود:
در طراحی اطاق کنترل باید به استحکام کف و در بر داشتن شرایط آب و هوایی مانند نداشتن رطوبت و گردو غبار بودن مطمئن بود.
Floor Strength and Space
کف باید به اندازه محکمی مستحکم باشد و باید شمای کلی را مطابق ابعاد و وزن تجهیزاتی که باید نصب شود طراحی کرد.
Floor Structure
برای جلوگیری از صدمه دیدن کابلها توسط اپراتور و نگهداری تجهیزات، کابلها را روی کف قرار ندهید.
کابلها را در زیر زمین قرار دهید طوری که کابلها برای راحت بودن نگهداری، براحتی قابل دسترسی باشند.
Fooding and Dust -Proof Floor
برای نگهداری از تجهیزات و کابلها یک کف ضد رطوبت طراحی کنید.
بعد از اینکه کابل کشی کامل شد، کانالهای کابل را طوری بندید که از ورود غبار، رطوبت ، موش ها و حشره ها به داخل تجهیزات جلوگیری شود.
از آنجا که تجهیزاتی همچون کابینتها وHIS دارای Fan هایی هستند که عمل خنک کردن آنها را انجام می دهد لذا دقت کنید برای تهویه راحت هوا فاصله کابینتها با دیوارها حداقل 1000 mm باشد و فاصله سقف اطاق از کف آن 2400 mm باشد.
روشنایی :
سطح روشنایی در نزدیکی واحد نمایش باید حدود 700 تا 1500 لوکس باشد. شدت روشنایی باید در اطاق کنترل یکنواخت باشد. منابع نور مناسبی را انتخاب کنید و آنها را در مکانهای مناسب طوری نصب کنید که موجب درخشندگی زیاد روی صفحه نمایشگرهای LCD یا CRT نشود.
تلفن:
برای در تماس بودن با station های مختلف باید در جاهای مناسب تلفن نصب نمود.
Air Conditioner
Air Conditioner باید مطابق شرایط زیر نصب شود تا از صدمه به تجهیزات جلوگیری شود:
1- تغییرات دمایی باید حدود 10 C/h باشد
2- Air Conditioner را دور از تجهیزات نصب کنید
3- حتما برای Air Conditioner، Backup قرار دهید
پنجره ها:
پنجره های اطاق کنترل باید بسته باشند. باز بودن پنجره ها هنگامی که تجهیزات Air Conditioning در حال کار می باشند، باعث ایجاد مشکل می شود.
برای جلوگیری از درخشش مستقیم نور خورشید روی صفحه نمایشهای CRT و LCD در جاهای مناسب باید پرده نصب شود.
شرایط آب و هوایی اطاق کنترل
در این قسمت به بررسی شرایط آب و هوایی لازم برای اطاق کنترل می پردازیم تا سیستم در یک پریود زمانی طولانی بتواند بصورت مطمئن و پایدار عمل کند و توصیه می شود که کاربر در مورد این شرایط حتما یه ارزیابی به عمل آورد.
دما و رطوبت
باید مطابق جدولهای مشخصات تجهیزات عمل شود و حدود پایین و بالای کاری در نظر گرفته شود. در شرایط معمولی تغییرات دما باید در حدود 10 C/h باشد.
از تابش مستقیم نور خورشید به تجهیزات باید جلوگیری نمود.
Vibration
مقدار لرزش اطاق باید در محدوده زیر باشد:
برای ارتعاشهایی تا فرکانس 14 Hz جابجایی باید کوچکتر مساوی 0.25 mm باشد
برای ارتعاشهایبالاتر از فرکانس 14 Hz شتاب باید کوچکتر مساوی 2 m/s2 باشد
رابطه زیر بین مقدار فرکانس ارتعاش، اندازه جابجایی و شتاب برقرار است
a=42.A.F2.10-3
که در این رابطه a شتاب بر حسب متر بر مجذور ثانیه، A مقدار جابجایی بر حسب میلیمتر و F فرکانس ارتعاش بر حسب هرتز می باشد.
پاکی هوا
گرد و غبار درون اطاق کنترل باید زیر 0.3 mg/m3نگه داشته شود. باید گازهایی همچون سولفید هیدروژن H2S ، دی اکسید گوگرد SO2، کلر و غبارهای هادی مانند پودر آهن و کربن را تا حد ممکن کم کرد.
مقدار مجاز هر یک از گازهای SO2 ، H2S و دیگر گازها مطابق با دما و رطوبت تغییر می کند.
میدان مغناطیسی
CRT را نزدیک کابلهای جریان سنگین و یا در میدان مغناطیسی منبع تغذیه قرار ندهید. اگر احیانا در چنین مکانهای نصب مانیتورها صورت گیرد امکان دارد رنگ صفحه نمایش تحت تاثیر قرار گیرد.
Power System Supply
برای عملکرد بهتر، به یک منبع تغذیه با کیفیت بالا نیازمندیم و برای حصول به یک منبع خوب باید شرایط زیر را بررسی کنیم:
1- مقدار نوسانات ولتاژ و فرکانس باید در محدوده مشخصات هر جزء سیستم باشد
2- مقدار انحراف (distortion) شکل موج در حد معینی باشد
3- نویزهای فرکانس بالا به اندازه ای نباشد که عملکرد سیستم را تحت تاثیر قرار دهد
4- در صورت امکان از USP استفاده شود
انتخاب یک منبع تغذیه
سیستم CS 3000 به منبع تغذیه ای نیاز دارد که نیازمندیهای EMC Regulation را برآورده سازد.
در انتخاب یک منبع تغذیه مناسب به نکات زیر توجه کنید
توان مصرفی: به مشخصات ولت-آمپر و وات دستگاهها و منبع دقت کنید
جریان "In rush" دستگاه: جدول "In rush Current" را مطالعه کنید
Backup Ready time Before Failure: زمان لازم برای اینکه بعد از این که power supply دچار مشکل شد، از دستگاهها بتوان Backup تهیه کرد.
Reserev Capacity: یک منبع اضافی باید بعنوان منبع رزرو در نظر گرفته شود.
منابع
Book:
* Distributed Computer Control For Industrial Automation/ Dobrivoje Popovic/ Vijay Bhatkar
Internet:
* http://www.waterandwastewater.com/www_services/ask_dan_archive/distributed_control_systems_primer.htm
* http://eq3.uab.es/depuradoras/france98/WASTE-decision3.html
* http://www.kvaser.com/can/dcs
* http://cobweb.iw.uni-halle.de/~valeriy/webdoc/distributed.htm
* http://www.plcopen.org/leading_persons/rene_simon.htm
* http://autoaccuracy.com.tw
* http://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/DAQTRIG/DCS/PRESENTATIONS/dig_dcs_connection
* www.idc-online.com
* www.global-business.net
* www.control.com
Manual:
* Centum CS 3000
51