دانلود فایل پاورپوینت کنترل سیستمها واتوماسیون وصنایع ( بلوز و کبسول )

بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

مقدمه

کنترل سیستمها واتوماسیون وصنایع از قرن نوزدهم میلادی مورد توجه قرار گرفته است وبا رشد کمی وکیفی صنایع مختلف از سالهای 1950 به بعد رشد وبیشرفت چشمگیری داشته است.

اسلاید 2 :

آشنایی با سیستمهای کنترل

كنترل به بيان ساده عبارت است از هدايت يك فرآيند در جهت رسيدن به نقطه مطلوب و مورد نظر . بنابراين هدف از يك سيستم كنترل برقراري موازنه بين كميت مطلوب و كميت واقعي در يك دوره مشخص زماني مي باشد. امروزه صنايع مختلف به منظور توليد بهينه و حفظ ايمني نيازمند سيستمهاي كنترل مي باشند .  در صنعت اصولا چهار عامل اساسي وجود دارند كه اندازه گيري و كنترل آنها مورد نظر است . اين عوامل عبارتند از:

 1- فشار     Pressure 2-   ارتفاع سطح مايعات  Level       3-جريان  Flow           

 4- حرارت   Temperature   

lعوامل ديگر از قبيل رطوبت ، غلظت و امثال اينها به هر حال تابعي از اين چهار عامل اصلي اند.

lانواع كنترل :

1-   كنترل به وسيله دست انسان  (Hand Control)

2-   كنترل خودكار (Automatic   Control)         

اسلاید 3 :

كنترل دستي :

در اين حالت  كنترل مستقيما به وسيله دست انسان صورت مي گيرد. اين نوع كنترل ساده است ولي به علل مختلف چندان مفيد نيست .

كنترل خودكار :

در اين نوع كنترل يك دستگاه خودكار به نام كنترل كننده كار نظارت و كنترل را به عهده دارد . كنترل خودكار با اين كه گران تمام مي شود ولي از نظر راندمان و نحوه انجام كار بسيار مفيد است.

مقايسه كنترل خودكار و غير خودكار :

1-   در كنترل غير خودكار مخارج اوليه تاسيسات دستگاههاي كنترل بسيار كمتر و ارزانتر از كنترل خودكار است .

2-   مخارج تعميرات دستگاههاي غير خودكار بسيار كمتر از كنترل خودكار است .

3-   نوع كنترل و طرز كار با دستگاههاي غير خودكار در بسياري از موارد بسيار آسانتر است.

4-   تعداد كاركنان يك كارخانه غيراتوماتيك خيلي زيادتر از يك كارخانه اتوماتيك است. بنابراين هزينه نگهداري دائم افراد قابل مقايسه با مخارج اوليه تاسيسات دستگاههاي اتوماتيك نيست.

5-   كنترل با دست چندان قابل اعتماد نيست و بستگي به افراد مختلف دارد.

6-   در كارخانه هاي توليدي ، توليد كارخانه اتوماتيك بسيار مرغوبتر از توليد در كارخانه غير اتوماتيك است.

اسلاید 4 :

8-   نوسانات در سيستم غير اتوماتيك به دليل تاخير در عمليات زياد است.

7-   تعداد افراد كارخانه اتوماتيك بسيار كمتر ولي بايد در سطح عاليتر باشند ، چون دستگاهها پيچيده ترند.

به طور كلي منظور از كنترل اتوماتيك در هر سيستم ، پايداري و يكنواختي ، دقت و سرعت انجام كار است.

كنترل كننده خودكار :

دستگاهي است كه به وسيله آن كميتهاي خواسته شده و اندازه گيري شده با هم مقايسه شده و توسط آن اختلاف بين اين دو كميت  كم شده يا از بين مي رود . كه اين عمل را با فرستادن فرماني به دستگاه تنظيم كننده جريان انجام مي دهد.

دستگاه كنترل كننده خودكار شامل دستگاه اندازه گيري ، مقايسه و كنترل است .

سيستمهاي كنترل به دو دسته تقسيم مي شوند :

1- سيستم كنترل حلقه باز (Open Loop)

2- سيستم كنترل حلقه بسته ((Close Loop ( 

اسلاید 5 :

1-   كنترل مدار باز : در كنترل مدار باز هر قسمت بدون در نظر داشتن چگونگي قسمتهاي ديگر به تنهايي كار خود را انجام مي دهد . يعني به طور كلي اطلاعات بين قسمتهاي خروجي و ورودي رد وبدل نمي شود. كنترل مدار باز چندان مورد استفاده قرار نمي گيرد ولي به هر حال هميشه نامناسب نيست مثلا در ماشين لباسشوئي كنترل به طور خودكار طي برنامه اي تنظيم شده صورت مي گيرد و هر قسمت به تنهايي و بدون در نظر داشتن كيفيت قسمتهاي ديگر كارش را انجام مي دهد.

2- كنترل مدار بسته : در كنترل مدار بسته هر قسمت با در نظر گرفتن قسمت قبل و يا بعد از خود كارش را انجام مي دهد. يعني اطلاعات مرتبا از قسمتي از مدار به قسمت و يا قسمتهاي ديگر مبادله مي شود.  

مدار پسخورد يا فيدبك :

اصطلاح فيدبك به معني پس خوراندن وبرگشت دادن است كه همين منظور هم در كنترل از آن استنباط مي شود. يعني اطلاعات از شبكه خروجي دستگاه به شبكه ورودي داده مي شود. بدين معني كه از شبكه خروجي دستگاه (Output) شاخه اي گرفته و به شبكه ورودي (Input) وصل مي كنيم و به اين ترتيب بازده دستگاه به قسمت ورودي پس خورانده مي شود كه اصطلاحا مي گوئيم از Output  به Input  فيدبك شده است.

اسلاید 6 :

يكي از عوامل مهم در كنترل يكنواختي و پايداري كنترل مي باشد كه نتيجه آن مرغوبيت در توليد و كيفيت كنترل است و اين خود به خود عملي نيست مگر اينكه فيدبك در سيستم وجود داشته باشد. در سيستم بدون فيدبك كوچكترين تغيير در فرمان ورودي دستگاه باعث مي شود كه بازده دستگاه را حداكثر تغيير دهد و چون بعد از تغيير بازده دوباره فرمان ورودي تغيير مي كند بنابراين اين بار نيز بازده حداكثر ولي در جهت عكس حالت قبل تغيير خواهد كرد و اين عمل مرتبا تكرار خواهد شد وخلاصه اين كه در يك سيستم كنترل دقيق چنين كنترلي مطلوب نمي باشد.

يك حلقه كنترل داراي اجزاي زير مي باشد :

متغير مورد كنترل : عاملي كه در فرآيند مورد كنترل قرار مي گيرد مانند دما و فشار.

عامل اندازه گيري : كه مقدار واقعي كميت مورد نظر را اندازه گيري مي كند .

كنترلر : كه در حقيقت مغز يك حلقه كنترل بوده و وظيفه مقايسه كميت مطلوب و واقعي و دادن فرامين به وسايل كنترل نهائي براي حذف  خطا به عهده آنها مي باشد.

انتقال دهنده ها يا ترانسميترها : وظيفه انتقال اطلاعات در يك حلقه كنترلي به عهده آنها مي باشد.

وسايل كنترل نهائي : انجام فرامين كنترلر بر عهده آنها مي باشد مانند شيرهاي كنترل .                      

اسلاید 7 :

اعمال زير از ضروريات و اساس كار يك سيستم كنترل است.

 كار اساسي كنترل :

1-  اندازه گيري Measurement    

2-  مقايسه   Comparison         

3-  محاسبه     Compotation     

4-  تنظيم و رفع خطا Correction

در كنترل كننده اندازه گيري به وسيله عامل اندازه گيري صورت گرفته و آنچه كه اندازه گيري شده (M.V) با مقدار خواسته شده (P.V) مقايسه و بر مبناي اختلاف بين اين دو فرماني صادر وبه دستگاه تنظيم كننده كه كارش بر طرف كردن خطا و اختلاف است صادر مي شود و اين دستگاه موقعيت جديد خود را تثبيت مي كند.

كنترلرها به دو حالت مستقيم (Direct) و معكوس (Reverse) عمل مي كنند . در حالت مستقيم وقتي كنترلر افزايش سيگنال از ورودي را دريافت مي كند خروجي را افزايش مي دهد ولي در حالت عكس ، افزايش سيگنال ورودي باعث كاهش خروجي كنترلر مي شود

اسلاید 8 :

الف -  اندازه گیرها (Sensors-Measuring Derices

کنترل دقیق یک سیستم بستگی تام به دقت اندازه گیری وارسال ان به کنترل کننده دارد.انذازه گیرها بر حسب کمیت مورد اندازه گیری دارای اصول وساختمانهای متفاوتی هستند . 1-دماسنج ها   2-فشارسنج ها  3-اندازه گیرهای جریان سیال  4- اندازه گیرهای سطح مایع          

 در اینجا مختصرا به فشار سنج ها اشاره می شود:  اندازه گیری وانتقال فشار در سیستمهای کنترل با هوای فشرده رایج ترین اندازه گیریها میباشد. بلوز- کبسول - لوله بوردون ودیافراگمها از انواع متداول این اندازه گیرها هستند.

بلوز:(Belows)

بلوز یا فانوسی که بیشتر در کنترلرها و ترانسمیترها کاربرد دارد و در اشکال گوناگون ساخته   می شود ومعمولا برای فشار 15 Psiبه کار می رود جنس ان اغلب از الیاز های فسفر –برنز ، برلیوم-مس ، مس- روی ، فولاد زنگ نزن ، لاستیک ودیگر مواد انعطاف بذیر تشکیل میشود  انتخاب جنس فلز بستگی به رنج اندازه گیری وماده در تماس با انها دارد .معمولا رنج کاری انها بایین بوده و از چند Psiتجاوزنمیکند . به علت انعطاف بذیری ان با افزایش وکاهش فشار ورودی به دستگاه دچار انبساط وانقباض طولی شده وبا استفاده از مکانیزمهای مناسب ازاین تغییر طول استفاده میشود ، دیواره جانبی انها مانند فنر حلقه حلقه بوده وفضای داخلی ان بسته وبدون درز میباشد.افزایش قطر بلوزها سبب میشود تا با انها بتوان فشار های خیلی کم را نیز  اندازه گیری نمود.

اسلاید 9 :

دیافراگم : (Diaphragm)

دیافراگمها اغلب به شکل دایره وبا سطح صاف که در داخل محفظه ای محکم قرارگرفته است وجود دارد. وقتی فشار وارد این محفظه می شود دیافراگم از یک طرف کشیده شده ومرکزش  حرکتی بیشتر از سایر نقاط ان انجام می دهد .حال اگر حرکت ایجاد شده را توسط مکانیزمی به یک عقربه که در مقابل ان صفحه مدرجی قرار گرفته است منتقل کنیم میتوان فشار وارد بر دیافراگم را اندازه گرفت .جنس دیافراگم باید دارای خاصیت ارتجاعی خوب بوده وسریع تغییر شکل دهد .

همچنین در مقابل درجه حرارت تغییرطول چندانی نکند ومقاومت ان در مقابل خوردگی مناسب باشد.فلزات مختلفی را میتوان به این منظورانتخاب کرد ولی معمولا جنس انها بیشتر ازبرنج ، فسفر-برنز، برلیوم- مس ،فولاد ضد زنگ می باشد                                                      اختلاف فشار بين دو نقطه را مي توان با انتقال اين دو فشار در دو طرف يك ديافراكم فلزى  اندازه كيرى نمود  اين ديافراكم يا صفحه فلزى حساس  به سمتى كه داراى فشار كمترى است انحنا يافته  اين انحنا و فشار ناشى از ان توسط صفحات خازنى حساس احساس شده وعلايمى متناسب با ان ارسال مى كردد

اسلاید 10 :

کپسول (Capsul)

دیافراگم تنها دارای حرکتی اندک در مقابل فشاروارد به آن میباشد ،همین حرکت میزان دامنه تغییرات یک دستگاه را مشخص می کند برای جبران کمی حرکت دیافراگم،دو دیافراگم را به صورت جوش یا لحیم به یکدیگر اتصال می دهند به طوریکه فضای بین ان دو خالی بماند ،این وسیله را کبسول می نامند .  در این صورت مقدارحرکت نسبت به یک دیافراگم مشابه دو برابر می گردد که در دستگاه دی بی سل (اختلاف فشارسنج ) از آنها استفاده می شود که یکی از موارد کاربرد آنها در اوریفیس مترها  میباشد . برای بیشتر کردن مقدار حرکت میتوان چند کبسول را به یکدیگر متصل نمود که در این صورت وسیله ای به نام ذیافراگم استاک خواهیم داشت در این وسیله میتوان دو فشاردر خارج و داخل وسیله وارد کرد که در این صورت مقدار حرکت دیافراگم فوقانی متناسب  با اختلاف فشار خارج وداخل است.