پروژه کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر

دسته: پژوهش ها

فرمت فایل: doc

حجم فایل: 793 کیلوبایت

تعداد صفحات فایل: 216

پروژه کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر

قسمتی از متن:

کنترل چیست؟

در زندگی روزمره، واژه کنترل بسیار بکار برده می شود و اصطلاحاتی نظیر کنترل رشد جمعیت، ترافیک و غیره در گفتگو های روزمره بسیار شنیده می شود. معمولاً کلمه کنترل وقتی به کار برده می شود که نوعی مهارکردن و تسلط بر یک پدیده مورد نظر باشد. علاقه انسان به تحت اختیار درآوردن و تسلط بر پدیده ها باعث پیدایش شاخه جدیدی از دانش ها به نام عمل کنترل گردیده است.

علم کنترل، علمی است که در مورد چگونگی تحت اختیار در آوردن و هدایت رفتار های پروسه ها (فرآیند یا پدیده ای که مایل به تحت اختیار در آوردن آن هستیم) صحبت می کند.

1-1- خودکارسازی (اتوماسیون)

یک سیستم کنترل که بدون دخالت عامل انسانی و خود به خود قادر به تنظیم خروجی باشد را سیستم کنترل خودکار یا اتوماتیک می گوییم. خط سیر و هدف همه صنایع به سمت افزایش تولید بیشتر می باشد و این خط سیر از میان خودکارسازی یا اتوماسیون فرآیند ها و ماشین آلات می گذرد. خودکار سازی ممکن است به دلیل افزایش کمیت محصول و یا بهبودی در کیفیت و دقت آن صورت بگیرد. اما به هر شکل، این روند همواره با جایگزینی برخی یا همه اعمال و ورودی های انسانی مورد نیاز جهت انجام و کنترل عملکرد های ویژه، همراه می باشد. بسیاری از کارخانه ها و کارگا ه ها به جای اینکه کارگران را عملاً و به طور فیزیکی با انجام وظایف درگیر کنند. از آنها جهت کنترل ماشین ها و تجهیزات استفاده می نمایند. این نوع از کنترل نیازمند کارگری است که نحوه عمل یک فرآیند بخصوص را می داند.

و نیز می داند که چه ورودی هایی نیاز است تا خروجی در سطح دلخواه باقی بماند.

اما به منظور تحقق خودکارسازی یک فرآیند، اپراتور ها و کارگران باید توسط شکلی از سیستم های خودکار جایگزین گردند. سیستم های خودکار قادرند فرآیند را بدون مداخله انسان یا با دخالت اندک کنترل کنند. این امر نیازمند سیستمی است که قادر باشد یک فرآیند را راه اندازی کرده و آن را متوقف کند.

کنترل اتوماتیک

هر سیستم کنترل را به سه بخش اصلی می توان تقسیم کرد: ورودی، بخش پردازشگر و خروجی.

وظیفه بلوک پردازشگر یا کنترل گر، تهیه خروجی به شکل و اندازه دلخواه از سیگنال های متفاوت ورودی می باشد.

روش های مختلفی برای اجرای توابع کنترلی جهت به دست آوردن خروجی های مشابه از ورودی های یکسان موجود می باشد که می توان از آن به عنوان بلوک کنترل استفاده کرد. همچنین در کنترل یک سیستم توسط یک اپراتور از نوع انسانی، اپراتور، هم ارز بلوک کنترل گر یا بخش پردازشگر است. زیرا این اپراتور است که می داند چه خروجی دلخواهی مورد نیاز است، بنابراین بطور بصری یا بوسیله وسایل اندازه گیری در حال اندازه گیری و قرائت مداوم متغیر های مربوطه، یعنی ورودی ها می باشد و بسته به اطلاعات بدست آمده، عکس العمل لازمه را نشان خواهد داد و مقادیر پیش داده بلوک کنترل را تغییر خواهد داد تا خروجی دلخواه حاصل شود.

ورودی ها

سیگنال های ورودی معمولاً توسط مبدل های (Transducer) مختلفی که کیفیت های فیزیکی را به سیگنال های الکترونیکی تبدیل می کنند فراهم می شوند. این مبدل ها می توانند یک کلید فشاری ساده، ترموستات یا کشش سنج و غیره باشند همگی آنها اطلاعات مربوط به کمیت اندازه گیری شده را به بخش پردازشگر انتقال می دهند. بسته به نوع مبدل استفاده شده این اطلاعات می توانند به صورت دودویی (دیجیتال) یا پیوسته (آنالوگ) باشند که به عنوان کمیت ورودی ارائه می شوند.

خروجی ها

چنانچه قرار باشد که یک سیستم کنترل بر طریقه عملکرد یک فرآیند، دخالت و تسلط داشته باشد، بایستی قادر به تغییر عناصر کلیدی یا کمیت های مهم فرآیند باشد. این کار با استفاده از المان های خروجی از قبیل پمپ ها، موتور ها، پیستون ها، رله ها و غیره تحقق می پذیرد. این المان ها، سیگنال های سیستم کنترل را به دیگر کمیت های مورد نیاز، تبدیل می کنند. به عنوان مثال، یک موتور، سیگنال های الکتریکی اخذ شده از سیستم کنترل را به حرکت دورانی تبدیل می کند. به بیان دیگر المان های خروجی نیز به گونه ای، نوعی از مبدل ها می باشند. همانند مبدل های ورودی، المان های خروجی نیز می توانند واحد های ساده دودویی و یا متغیر های پیوسته در حوزه تغییری بین حالت کاملاً خاموش تا کاملاً روشن (آنالوگ) باشند.

بخش پردازشگر یا بلوک کنترل

این بلوک مشابه با دانسته های اپراتور در مورد عملکرد سیستم است که به این دانسته ها، جهت تحت کنترل باقی ماندن یک فرآیند نیاز می باشد. اپراتور از این آگاهی و نیز مهارت خود استفاده می کند و با تلفیق کردن آن با اطلاعات بدست آمده از اندازه گیری ورودی، خروجی مطلوب را تولید می کند. در سیستم های کنترل اتوماتیک، طرح استفاده شده به عنوان بلوک کنترل این وظیفه را به عهده دارد و با توجه به اطلاعات اخذ شده از سیگنال ورودی، خروجی مطلوب را تهیه می کند. این طرح کنترلی به دو روش متفاوت قابل اجرا است: با استفاده از سیستم های کنترل غیر قابل تغییر توسط اپراتور و نیز با استفاده از کنترل کننده های قابل برنامه ریزی. در سیستم های غیر قابل تغییر توسط اپراتور وقتی که سیستم کنترل ساخته شد و عناصر آن به یکدیگر مرتبط شدند، دارای توابع و برنامه ثابتی خواهند شد که دیگر به وسیله اپراتور امکان تغییر در آن وجود ندارد. اما در یک سیستم قابل برنامه ریزی، توابع و وظایف کنترلی، برنامه ریزی شده و در یک واحد حافظه ذخیره می شوند و اگر ضرورتی پیش آمد، می توانند بوسیله برنامه ریزی مجدد تغییر داده شوند.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول مقدمه ای بر علم کنترل و مفاهیم منطقی

1-1- خود کارسازی (اتوماسیون)… 2

کنترل اتوماتیک… 3

ورودی ها … 4

خروجی ها … 5

بخش پردازشگر یا بلوک کنترل … 5

1-2- سیستم های دیجیتال و آنالوگ… 7

کنترل آنالوگ… 8

کنترل دیجیتال … 9

1-3- انواع فرآیندهای صنعتی… 10

فرآیندهای پیوسته … 10

فرآیندهای مرحله ای … 11

تولید گام به گام… 11

1-4- استراتژی کنترل … 12

کنترل حلقه باز… 12

کنترل پیش خور… 13

کنترل حلقه بسته… 14

1-5- کنترل کننده های پیوسته… 15

1-6- سیستم های کنترل متداول… 16

سیستم های رله ای… 16

سیستم های الکترونیکی… 18

حافظه … 21

ریزپردازنده … 24

1-7- کامپیوتر در کنترل … 25

فصل 2 کنترل کننده های قابل برنامه ریزی (PLC)

2-1- مقدمه… 27

2-2- نگاهی گذرا بر تاریخچه PLC… 28

2-3- مقایسه PLC با سایر سیستم های کنترلی… 31

2-4- سخت افزار PLC… 33

واحد پردازش مرکزی (CPU)… 34

حافظه … 35

حجم حافظه… 38

واحدهای ورودی و خروجی … 39

واحدهای برنامه ریزی… 43

2-5- انواع سیستم های PLC… 44

PLC های کوچک… 45

PLC های متوسط … 46

PLC های بزرگ… 47

فصل 3 مقدمه ای بر زبان برنامه نویسی S5

3-1- اشکال مختلف نمایش برنامه… 52

روش نمایش نردبانی … 52

روش نمایش فلوچارتی … 53

روش نمایش عبارتی … 54

3-2- سیکل زمانی اجرای برنامه… 57

3-3- برنامه نویسی سازمان یافته… 58

بلوک های برنامه (PB) … 59

بلوک های ترتیبی (SB)… 59

بلوک های تابع ساز (FB) … 60

بلوک های اطلاعاتی (DB)… 61

بلوک های سازماندهی (OB)… 61

3-4- عملوند های مورد استفاده در زبان S5 … 62

3-5- دستور العمل های زبان S5 … 62

دستور العمل های اصلی … 62

دستور العمل های تکمیلی… 63

دستور العمل های سیستم… 63

3-6- خواندن صفر… 63

3-7- کنتاکت در حالت عادی باز … 64

3-8- کنتاکت در حالت عادی بسته… 64

3-9- کاربرد پرانتز ها در برنامه نویسی به روش STL … 66

3-10- فلگ یا پرچم… 68

3-11- بیت RLO… 70

3-12- ست وری ست در فلگ ها و خروجی ها… 70

3-13- دستور NOP 0 … 73

3-14- کانکتور… 76

3-15- برنامه نویسی یک تشخیص دهنده لبه پالس… 77

3-16- دستور پرش غیر شرطی… 79

3-17- دستور پرش شرطی… 79

3-18- دستور های بارگذاری و انتقال … 80

دستور L … 81

دستور T … 82

3-19- موارد استفاده آکومولاتور… 83

دستور جمع دو عدد… 83

دستور تفریق… 84

3-20- مقایسه کننده ها… 84

3-21- شمارنده ها… 88

3-22- تایمرها… 92

تایمر پله ای (SP)… 96

تایمر پله ای گسترده (SE)… 97

تایمر با تاخیر روشن (SD) … 98

تایمر با تاخیر خاموش (SF)… 99

تایمر با تاخیر ماندگاری (SS)… 100

دستورهای اعلام پایان برنامه … 101

فصل 4 روش برنامه نویسی

4-1- روش برنامه نویسی… 105

4-2- بلوک های اطلاعاتی (DB) … 112

4-3- بلوک های تابع ساز (FB)… 119

4-4- دستورات تکمیلی … 125

دستور AW… 125

دستور OW … 126 دستور XOW 127

دستور CFW… 127

دستور CSW… 128

دستور SLW… 128

دستور SRW… 129

دستور I… 129

دستور D … 130

دستور ADD… 130

دستور JZ… 131

دستور JN … 132

دستور JP… 132

دستور JM… 132

فصل پنجم شیوه های کنترل فرآیند

5-1- کنترل فرآیند… 136

برنامه های ترکیبی … 136

برنامه های ترتیبی … 136

5-2- دستور DO… 144

5-3- ارسال پیام های خطا بر روی صفحه نمایش … 145

5-4- ساختار برنامه های ترتیبی … 148

فصل ششم قابلیت های پیشرفته کنترل کننده های قابل برنامه ریزی

6-1- ماژول های ورودی/خروجی دیجیتال… 170

6-2- ماژول های وظایف ویژه … 170

محدوده وظایف ماژول ها… 171

6-3- واحدهای ورودی/خروجی آنالوگ… 172

تبدیل آنالوگ به دیجیتال … 172

ورودی های A/D… 173

برنامه ریزی ورودی های آنالوگ… 173

نقاط توقف… 174

کاربردهای آنالوگ به دیجیتال … 175

6-4- ماژول های دیجیتالی به آنالوگ… 175

نحوه عمل … 176

کاربردها … 176

اطلاعات مربوط به نقایص و وضعیت آنالوگ… 177

6-5- ماژول های بهسازی سیگنال… 177

6-6- توابع کنترل پیوسته… 178

ماژول های PID… 179

برنامه ریزی ماژول های PID… 180

ماژول های کنترل – PID کاربردها … 181

6-7- دیاگرام های گرافیکی و فرآیندنما… 181

تاثیر بر روند اجرای فرآیند… 183

برنامه ریزی نمودارهای فرآیند نمای پروسه… 184

6-8- ورودی/خروجی راه در ارتباطات… 185

فصل هفتم ارتباطات PLC و خود کارسازی

7-1- ارتباطات PLCها … 188

استفاده های معمول از پورت ها یا در گاه های ارتباطی PLC … 188

ارتباطات سریال – RS232 و شاخه های مشتق شده از آن … 189

الزامات ارتباطات استاندارد … 190

فواصل انتقال … 191

حلقه جریان 20MA … 192

RS 422 – RS423 … 193

7-2- کنترل جریان داده … 193

پروتکل برای انتقال … 194

7-3- داده های ارسال شده از طریق خطوط ارتباطی PLC… 195

7-4- ارتباطات بین چند PLC … 196

7-5- شبکه های محلی … 197

PLC ها و شبکه ها … 198

7-6- کنترل توزیع شده … 198

محدوده نیازها … 199

پیکر بندی های شبکه ها… 199

دسترسی و کنترل کانال … 200

پروتکل ها … 200

7-7- استانداردهای شبکه – ISO،. IEEE، MAP… 201

ISO – اتصال داخلی سیستم های باز … 201

GMMAP نگاهی به مشخصات … 202

مقایسه با اینترنت… 203

اجرای استاندارد MAP… 203

MAP در ارتباطات سطح کارخانه ای و سیستم های باز … 204

کارایی MAP … 204

شبکه های انحصاری PLC … 205

ماژول های واسطه شبکه … 205

شبکه های محلی تطبیق پذیر… 206

فصل هشتم کاربرد PLC

8-1- کاربرد PLC ها در رباتیک… 209

کاربرد PLC به عنوان یک کنترل کننده ربات… 209

کنترل توالی محدود… 210

انعطاف پذیری… 210

کنترل های توالی و ترکیبی… 210

فصل نهم انتخاب، نصب و راه اندازی سیستم های PLC

9-1- روند طراحی برای سیستم های PLC … 213

9-2- انتخاب یک کنترل کننده قابل برنامه ریزی … 213

الزامات ورودی/خروجی … 214

حافظه و الزامات برنامه ریزی … 215

9-3- نصب… 216

عبارات کلیدی

  • پروژه کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر
  • پروژه کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر
  • مقاله کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر
  • دانلود کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر
  • پایان نامه کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر

خرید فایل

ارسال شده در