iNetDoc

کامل ترین منبع دانلود مقاله و تحقیق

آشنایی با سیستم های کنترلDCS

نوع :word - قیمت : 5000

بخشی از تحقیق : 

آشنایی با سیستم های کنترلDCS

Distributed Control Systems

چكيده:

 

 در مسير رشد تكنولوژي ديجيتال، تجهيزات ميكروپروسسوري جايگزين تجهيزات الكترومكانيكي مي شوند. اين تجهيزات هوشمند از توانائي و امكانات بسيار زيادي نسبت به تجهيزات الكترومكانيكي برخوردارند. در مقوله پست های برق سهولت تبادل ديتا بين تجهيزات و پست ها، مقدمات يك سيستم اتوماسيون كاملاً توزيع شده را فراهم نموده است. با عنايت به روند رو به رشد و سريع تكنولوژي اتوماسيون، در اين مقاله به طور مختصر به پديده اتوماسيون، ظهور آن در صنعت برق، مزايا، معايب و چالش هاي پيش روي پست های انتقال در این زمینه خواهيم پرداخت.

 

 

مقدمه:

 در جهان امروز اتوماسيون عرصه هاي مختلفي را تحت پوشش قرار مي دهد. سهولت كار، انجام عمليات پيچيده، انعطاف پذيري، ايمني، صرفه جويي در مصرف انرژي، حفظ محيط زيست و آسايش از دستاوردهاي مفيد اتوماسيون است.

در دهه اخير رشد فن آوري تجهيزات الكترونيكي باعث شده است كه سازندگان تجهيزات پست، محصولات خود را به صورت هوشمند تر ارائه نمايند تا بتوانند با مخابره اطلاعات، امكانات  و بستر مناسبي را برای ايجاد يك سيستم اطلاعاتي و تصميم گيري در پست فراهم کنند.

با ظهور نسل هوشمند تجهيزات كنترل و حفاظت پست، شرکت های برق منطقه اي كه مشتريان هميشگي اين تجهيزات هستند و سالانه هزينه هاي سرسام آوري را برای توسعه شبکه های انتقال صرف خريد اين تجهيزات مي نمايند، با مسائل مختلفي مواجه شدند. شرکت های پيشگام در زمينه ساخت اين تجهيزات، از يك سو همگام با رشد تكنولوژي، برخي از محصولات نسل قديمي خود را از چرخه توليد خارج شده، شرکت های برق منطقه اي سالانه به دفعات با ليست تجهيزاتي مواجه مي شوند كه از ليست توليد يا خدمات پشتيباني خارج مي شوند و از سوي ديگر شرکت های مزبور با رويكرد سريع خود اقدام به توليد تجهيزات نسل نوين نمودند كه داراي قابليت هاي كاملاً متفاوتي با نسل قديم هستند. بدين ترتيب شرکت های برق منطقه اي خواسته يا ناخواسته پذيراي تكنولوژي نوين پست ها هستند. اين تجهيزات علي رغم ويژگي هاي بسيار خود، چالش هائي را به همراه داشته است كه در ادامه به آن خواهيم پرداخت.

چیست ؟ DCS

در پست های انتقال ،DCS  مخفف کلمه distributed control system ( سیستم کنترل گسترده )میباشد و منظور ازآن این است که کلیه مراحل کنترل ، مانیتورینگ ، و فرمان توسط یک یا دو سرور اصلی که به صورت مستقل عمل می نمایند انجام میشود . این سرورها station  level را می سازند و در این محیط کلیه تجهیزاتی که به سیستم DCS متصل  میشوند تعریف میگردند .

 

 

اتوماسیون (AUTOMATION)

 

اتوماسیون به معنای کنترل و هدایت یک دستگاه به صورت خود کار است و  مشخصه سیستم هایی است که تصمیم برای انجام فعالیت یا فعالیت هایی به جای انسان توسط دستگاه های خودکار صورت می پذیرد. بدین معنی که ابزارهای کنترلی مثل کامپیوتر و ابزار مکانیکی مثل رباط یا ماشین های الکتریکی  جایگزین قدرت تفکر و نیروی انسانی می شوند. مساله اتوماسیون زمانی مطرح می شود که به انجام کاری به صورت مکرر، نظارتی مستمر و دقیق، فعالیتی خطر آفرین و یا کارهایی با دقت یا سرعت فوق العاده زیاد نیاز داریم. به عبارت دیگر هنگامی که انسان در فعالیتی احساس ضعف و ناتوانی می کند، با استفاده از ابزار کنترلی و مکانیکی و بایاری جستن از اتوماسیون، بر مشکل خویش فایق می آید. به همین دلیل پدیده اتوماسیون در بخش صنعت اهمیتی فوق العاده دارد و توجه ویژه به آن باعث شده به سرعت گام در راه تکامل نهاده و بیش از پیش بخش های زندگی انفرادی و اجتماعی انسان را تحت تاثیر قرار دهد.

اتوماسیون در صنعت

 به دلیل اینکه در بخش صنعت با محصولات بسیار متنوع و با فرایندهای بسیاری روبرو هستیم، لذا در این بخش اهداف اتوماسیون دارای جنبه های متفاوتی است. مثلا در صنایع تولیدی افزایش کیفیت محصول و انعطاف پذیری خط تولید ( به این معنی که برای تغییر محصول مجبور به تغییر تمامی خط تولید نباشیم ) اهداف عمده اتوماسیون هستند. در صنایع اتمی و شیمیایی به دلیل وجود محیط های آلوده و خطرناک برای پرسنل، هدف اصلی از اتوماسیون حفظ جان انسان است.

 اتوماسیون در سطح مدیریتی، به ویژه به کمک دستگاه های کامپیوتری این امکان را فراهم نموده است تا به سرعت اطلاعات لازم جمع آوری و هماهنگ سازی و نمایش داده شوند و با تجزیه و تحلیل اطلاعات راهکارهای جدید به وجود آید.

در اوایل دهه 1960 ادوات و کنترلرهای الکترونیکی که از سرعت و دقت زیاد و حجم کمی  برخوردار بودند پا به عرصه صنعت نهادند. طولی نکشید که کامپیوترهای دیجیتال که توانایی پردازش متغییرهای ورودی را داشتند، جایگزین کنترلرهای الکترونیکی شدند. با ظهور کامپیوتر، سیستم کنترلی

 (Direct Digitl Control)  به وجود آمد. این سیستم شامل یک کامپیوتر مرکزی بود که تمام متغیرهای کنترلی از طریق ورودی ها و دستورات صادره اپراتور از طریق صفحه کلید به آن وارد و مطابق برنامه کنترلی تعریف شده، این اطلاعات پردازش و دستورات لازم صادر می شد. اشکال این سیستم محدودیت ورودیها، کاهش سرعت و کارایی کامپیوتر با توجه به حجم عظیم اطلاعات و از کار افتادن کل سیستم کنترلی در صورت خرابی کامپیوتر مرکزی بود.

     سیستم کنترلی DCS  (Distrubuted Contrlos  System) در واقع تکمیل شده سیستم کنترل مرکزی یا همان DDC است. بدین معنی که سطوح کنترلی در آن بیشتر و به صورت توزیع یافته در بخش های مختلف سیستم است. در سیستمDCS از کار افتادن هر یک از قسمت های کنترل تاثیر آنچنانی بر پروسه کنترل نداشته و حتی با از کار فتادن سطوح بالا، سطوح پایین می توانند کار کنترل را ادامه دهند.

سیستم کنترلی FCS (Fielbus Control System ) جدیدترین تکنولوژی سیستم کنترل در دنیا     است که بعد از DCS به بازار آمده است. سیستم FCS دارای قابلیت های کنترلی زیادی است ضمن اینکه تجهیزات بکار رفته در آن نسبت به سیستم DCS از پیچیدگی بیشتری برخوردار است و در کارخانجات وسیع و عظیم که از دستگاه های بی شماری برخوردارند بکار برده می شود.

 

 

ظهور اتوماسیون در صنعت برق:

وسایل الکترومکانیکی، که زمانی وظیفه حفاظت و کنترل را در سیستم های انتقال ایفا کردند، دارای ضعف هایی بودند که موارد عمده آن عبارت بودند از: عدم امکان ذخیره داده ها، عدم امکان ثبت وقایع و حوادث، عدم امکان چک کردن خود و عدم امکان ارتباطات مخابراتی وسیع.

در دهه 70 میلادی با پیدایش میکرو پروسسور، وسایل الکترومکانیکی جای خود را به وسایل الکترونیکی دادند. رله های الکترونیکی در مسیر پیشرفت و تکامل خود تبدیل به رله های الکترونیکی هوشمند یا (Intelligent  Electoronic Device)  IEDشدند.

سالها پس از بکارگیری سیستم های کنترلی توزیع شده در صنایع بزرگ و پر اهمیتی نظیر صنایع نفت و گاز و یا نیروگاه های تولید انرژی، بنظر می رسد که اکنون سازندگان و بهره برداران صنعت برق جهت گیری خود را بسوی بکارگیری این تکنولوژی در پست های انتقال و توزیع آغاز نموده اند.DCS  مخفف کلماتDistributed Control System است و در برخی از کتابهای فنی به جای کلمهDistributed کلمه Digital نیز بکار می رود و همانگونه که پیشتر گفته شد به معنای سیستم های کنترلی توزیع شده یا گسسته است. به عبارتی در سیستم DCS بخش نظارتی (و حفاظتی) که مجموعه ای از IED ها است، به صورت توزیع شده در بخش های مختلف سیستم بکار گرفته می شود. صرفنظر از اینکه شرکت های برق چه نوع دیدگاهی در خصوص تکنولوژی DCS دارند، بنا به دلایل عمده ذیل می توان به صراحت گفت که مجبور به پذیرش این تکنولوژی هستند. اولا تجهیزات کنترلی قبلی توسط سازندگان آن تولید نمی شود و به ناچار باید با بازار تولید و تکنولوژی جدید هماهنگ شد. ثانیاً تکنولوژی و اطلاعات مهندسی روز را باید انتقال داد و نیروی متخصص تربیت نمود. ثالثاً قابلیت ها و امکانات فراوانی که در تجهیزات نوین وجود دارد و هزینه زیادی که برای خریداری آنها پرداخت می شود، موجب می شود تا نهایت استفاده از این قابلیت ها به عمل آید. رابعاً برای رقابت مهندسی برق با سطح بین المللی و بازارهای جهانی لازم است به تکنولوژی نوین مجهز شد.

 

تاریخچه ی پست های DCS در ایران:

 اولين پست DCS در ايران مربوط به پست 63/230 كيلو ولت پرديس (شرق تهران )است كه تجهيزات آن از شركت ALESTOM ( AREVA ي كنوني )  در سال 1380 به بهره برداري رسيد. سپس پست های نيروگاهي كازرون، آبادان، دماوند و هرمزگان با تجهيزات شركت SIEMENS در سال1381 به بهره برداري رسيدند. پست های دانيال، سوادكوه و اهواز 3 با تجهيزات شركت ABB در سال 1385 به بهره برداري رسيدند. هم اكنون در سطوح مختلف ولتاژي دهها پست با سيستم DCS در حال ساخت هستند و تمام شرکت های برق منطقه اي در حال بهره برداري و احداث پست DCS هستند.

 

ساختار کلی پست های انتقال:

مهمترین مشخصه پست های Conventional یا اصطلاحاٌ سنتی این است که اولاً کلیه ارتباط های میان تجهیزات بیرونی یا همان تجهیزات موجود در محوطه ایستگاه از طریق کابل مسی انجام می شود، ثانیاً تجهیزاتی که وظیفه نظارت و کنترل را برعهده دارند و بر روی تابلوی کنترل و حفاظت نصب می شوند به صورت الکترومکانیکی پیاده سازی می شوند، ثالثاً تمامی منطق های کنترلی و عملکردهای کنترلی به صورت سخت افزاری اجرا می شود و از همدیگر مستقل هستند.



نوع فایل : word
اندازه فایل : 35
قیمت : 5000
خرید