PLC و دیسپاچینگ
PLC چیست ؟
________________________________________
پیشرفت های چشمگیر فناوری های نیمه هادی ها در زمینه ساخت ریزپردازنده حافظه های با حجم بالا ساخت ،کنترل کننده های منطقی الکترونیکی برنامه پذیررافراهم می آورد.دراین کنترل کننده ها،برای تغییر منطق کنترل کافی است بدون تغییری در سیم کشی یا قطعات فقط برنامه کنترل را تغییر دهیم.
________________________________________
PLCکنترل کننده نرم افزاری است که در قسمت ورودی اطلاعاتی را به صورت باینری دریافت و آنها را طبق برنامه ایی که در حافظه اش ذخیره شده پردازش می نماید و نتیجه عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمان هایی به گیرنده ها و اجرا کننده های فرمان ارسال می کند.
PLC مخفProgramable logic contorerl به معنی برنامه کنترل منطقی می باشد که برنامه نوشته شده توسط کامپیوتر را از کامپیوتر به کنتاکتور ها یا رله ها توسط مدار رابط یا اینتر فیس انتقال میدهد و طبق برنامه ذکر شده دستگاه ها را راه اندازی و کنترل می نمایید. از PLC می توان در انواع دستگاهها و كارخانه ها استفاده كرد و مثلاً برای اتوماسیون خطوط تولید كار خانه ها ، ایجاد فرآیند اتوماتیك و پیچیده در دستگاههای مختلف صنعتی و همچنین طراحی BMS می توان از PLC استفاده نمود.
PLC ها مشخصههای فراوانی دارند ولی پركاربردترین آنها عبارتند از : تعداد ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ، تعداد تایمر، تعداد شمارنده، تعداد رله های كمكی، حجم حافظه قابل برنامه ریزی ، سرعت اجرای دستورات .
كارخانه های سازنده PLC برای آن، نرم افزاری تهیه می كنند پس از نصب نرم افزار روی كامپیوتر می توان برنامه دلخواه را نوشت و سپس آن برنامه را از كامپیوتر وارد PLC نمود.
PLCکنترل کننده نرم افزاری است که در قسمت ورودی اطلاعاتی را به صورت باینری دریافت و آنها را طبق برنامه ایی که در حافظه اش ذخیره شده پردازش می نماید و نتیجه عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمان هایی به گیرنده ها و اجرا کننده های فرمان ارسال می کند
معمولاً PLC ها دارای پورتهای ارتباطی صنعتی هستند كه به كمك آن می توانند با سایر دستگاهها ارتباط برقرار كنند كه این امر باعث تسریع در امر تبادل اطلاعات می گردد و امكان كنترل دقیق تر را به PLC می دهد امروزه استفاده از PLC در صنایع و کارخانه ها رو به افزایش است و بایستی برقکاران صنعتی طرز استفاده از آن را بدانند. درواقع هر سیستم نیاز به کنترل دارد.در سیستم های صنعتی 2 نوع کنترل وجود دارد. 1-سخت افزاری(مدارات فرمان الکتریکی) 2- سیستم های PLC خود به 2 گروه تقسیم می شوند : سیستم های کنترلی گسترده DCS ، کامپیوتر های شخصی IPC
هرPLC از دو قسمت زیر تشکیل شده است
*سخت افزار
*نرم افزار
سخت افزار LOGO شامل
*ماژول اصلی
*کارت های افزایشی
*ماژول تغذیه
*قطعات جانبی
پروسه کار یک PLC
ورودی پردازش خروجی
ورودی می تواند سنسور ها – کلید های قطع ووصل -عوامل مکانیکی و…باشند. خروجی هم موتورها – رله یا کنتاکتورها – لامپ ها و نمایشگر ها باشند.
با اعمال ورودی به یک سیستم PLC که می تواند بصورت کلیدی و یا سنسور باشد عمل پردازش بر روی ان صورت گرفته و نتیجه عمل در یک عمل کننده یا یک شبیه ساز آشکار می شود.به مجموعه این اعمال یک فرایند یا پروسه کاری گفته می شود.
نقش PLC در اتوماسیون صنعتی
*كنترل بهتر فرآیندهای تولید
*سرعت و دقت عمل بالا
*توانایی خواندن انواع ورودیها ی دیجیتال،آنالوگ و فركانس بالا
*توانایی انتقال فرمان به سیستمها و قطعات خروجی نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیربرقی ، …
*امكانات اتصال به شبكه
*ابعاد بسیار كوچك
*سرعت پاسخگویی بسیار بالا
*ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد
*شبکه کردن PLC ها و امکان مدیریت آنها با یک کامپیوتر مرکزی
موارد کاربرد PLC :
1- کنترل هر گونه ماشین و وسیله برقی
2- کنترل هر سیستم خط تولید
3- کنترل فرمان مدار CNC (ماشین های فرز پیشرفته )
مزایای استفاده از PLC :
1.سیم بندی سیستمهای جدید در مقایسه با سیستمهای كنترل رلهای تا 80ظھ كاهش مییابد.
2.از آنجاییكه PLC توان بسیار كمی مصرف میكند، توان مصرفی بشدت كاهش پیدا خواهد كرد.
3.توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیبیابی سیستم را بسیار سریع و راحت میكند.
4.برعكس سیستمهای قدیمی در سیستمهای كنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه كنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیمبندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این كار را انجام میدهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندكی صرف انجام اینكار خواهد شد.
5.در مقایسه با تابلوهای قدیمی در سیستمهای مبتنی بر PLC نیاز به قطعات كمكی از قبیل رله ، كانتر، تایمر، مبدلهای A/D و D/Aو… بسیار كمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستمهای جدید از سیمبندی، پیچیدگی و وزن تابلوها به نحو چشمگیری كاسته شود.
PLC. 6ها استهلاک مکانیکی ندارند بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس های دوره ای نخواهند داشت.
7.بر خلاف مدارات رله کنتاکتوری، نویزهای الکترونیکی و صوتی ایجاد نمی کنند.از آنجاییكه سرعت عملكرد و پاسخدهی PLC در حدود میكروثانیه و نهایتا میلی ثانیه است، لذا زمان لازم برای انجام هر سیكل كاری ماشین بطور قابل ملاحظهای كاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه میشود.
8.ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستمها بسیار بالا تر از ماشینهای رلهای است.
وقتی توابع كنترل پیچیدهتر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین كردن PLC بسیار كم هزینهتر و راحتتر خواهد بود.
کاربردهای PLC در صنعت:
PLC ها در خیلی از وسایل و لوازم دنیای اطراف ما استفاده می شوند . اگر میگوئیم اکنون دوره صنعت است ، بهتر است بگوئیم دوره PLC است . اگر شغل شما مرتبط به ماشین سازی ، بسته بندی ، مواد شناسی ، مونتاژ خودکار یا یکی دیگر از صنایع بیشمار است ، شما یکی از کاربران PLC هستید ، وگرنه وقت و پول خود را هدر می دهید .تقریباً تمامی لوازمی که نیاز به نوعی کنترل الکتریکی دارند ، نیازمند PLC هستند .
صنایع اتومبیل سازی
تست قطعات و تجهیزات ، سیستم های رنگ پاش ، شکل دادن بدنه بوسیله پرس های اتوماتیک ، سوراخ کاری ، اتصال قطعات
صنایع پلاستیک سازی
ماشین های ذوب و قالب گیری تزریقی ، دمش هوا ، سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک
صنایع سنگین
کوره های صنعتی ، سیستم های کنترل دمای اتوماتیک ، وسایل و تجهیزات مورد استفاده در ذوب فلزات
صنایع شیمیایی
سیستم های مخلوط کننده ، دستگاه های ترکیب کننده مواد با نسبت های مختلف
صنایع غذایی
سیستم های عصاره گیری و بسته بندی
صنایع ماشینی
صنایع بسته بندی ، صنایع چوب ، سیستم های سوراخ کاری ، سیستم های اعلام خطر و هشدار دهنده ، سیستم های استفاده شده درجوش فلزات
صنایع حمل و نقل
جرثقیل ها ، سیستم های نوار نقاله ، تجهیزات حمل ونقل
صنایع تبدیل انرژی
ایستگاه های تقویت فشار گاز ، ایستگاه های تولید نیرو، کنترل پمپ های آب ، سیستم های تصفیه آب و هوای صنعتی ، سیستم های تصفیه و باز یافت تصفیه و بازیافت گاز
خدمات ساختمانی
تکنولوژی بالابری ، کنترل هوا و تهویه مطبوع ،سیستم های روشنایی خودکار
تفاوت PLC با کامپیوتر :
تمامی اجزا یک کامپیوتر در یک PLC وجود دارد ولی کامپیوتر از لحاظ نوع ورودی و خروجی ها و همچنین عمل ترکیب ورودی ها و خروجی ها با PLC متفاوت می باشد.خروجی PLC می تواند یک رله – تریاک – ترانزیستور – تریستور و غیره باشد که با توجه به حداکثر جریان مجاز خروجی PLC باید انتخاب شود تا آسیبی به سیستم وارد نشود.
در PLC ما نتیجه عمل را می بینیم ولی در کامپیوتر فقط اطلاعات را می بینیم.
انواع plc
از اين که دير به دير وبلاگ رو به روز مي کنم شرمنده ام هم تنبل شدم هم سرم شلوغه!
امروز در مورد انواع plc مي نويسم .
در صنعت plc بيش از يکصد کارخانه با تنوع خيلي زياد در طراحي و ساخت انواع مختلف plc فعاليت مي کنند . plc ها را مي توان از نظر اندازه حافظه يا تعداد ورودي /خروجي دسته بندي نمود .
بايد توجه داشت که براي ارزيابي قابليت يک plc بايد ويژگي هاي ديگري مانند پردازنده ، زمان اجراي يک سيکل ، سادگي زبان برنامه نويسي، قابليت توسعه و غيره را در نظر گرفت.
در يک تقسيم بندي plc ها در دو غالب کاربرد محلي و کاربرد وسيع تقسيم مي گردند.
Plc ها با کاربرد محلي:
اين نوع plc ها براي کنترل سيستم هايي با حجم کوچک با تعداد ورودي و خروجي هاي محدود استفاده مي شود و به علت قابليت محدود تر ، اين نوع plc ها براي کنترل همزمان تعداد کمتري از پروسه ها يا کنترل دستگاه هاي مجزاي صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرد. اغلب شرکت هاي سازنده ،اين نوع plc ها را همراه ديگر plc ها به بازار ارائه مي دهند ولي بزخي از شرکت هاي سازنده آنزا با نام ميکرو plc ارائه مي نمايند از جمله اين نوع plc ها مي توان به نمونه هاي زير اشاره کرد:
1- LOGO ساخت شرکت زيمنس آلمان
2- Zelio ساخت شرکت تله مکانيک فرانسه
3- مولر آلمان
4- LG کره
PLC هاي وسيع:
اين نوع PLC ها براي کنترل سايت کارخانه ها استفاده مي گردد. معمولا در صنايع بزرگ ، PLC ها يا پروزت هاي ورودي – خروجي در قسمت هاي مختلف سايت کارخانه وجو داشته وکنترل محلي بر قسمت ها تحت پوشش خود انجام مي دهند.
سپس اطلاعات مورد نياز با استفاده از روشهاي مختلف انتقال داده ها به اتاق کنترل مرکزي منتقل شده و که در آن محل با استفاده از روش هاي مختلف مونيتورينگ صنعتي، اطلاعات به را شکل گرافيکي تبديل کرده و بر روي صفحه مانيتور نمايش مي دهند. در اين حال اپراتور تنها با دانستن روش کار با رايانه و بدون نياز به اطلاعات تخصصي مي تواند سيستم را کنترل کند.
از جمله معروف ترين PLC ها از اين خانواده را که مي توان نام برد عبارتند از:
1- S7,S5 شرکت زيمنس
2- شرکت OMRON ژاپن
3- شرکت تله مکانيک فرانسه
4- شرکت ميتسوبيشي ژاپن
5- شرکت LG کره
6- شرکت آلن برادلي آمريکا
دیسپاچینگ
یکی از مهمترین فراسنجهای کنترلی شبکه، فرکانس میباشد که تغییرات آن نمایانگر تغییر در فرایند تولید و مصرف است و به همین مناسبت ازعوامل بسیار مهم در بهرهبرداری و کنترل وضعیت شبکه میباشد. در بهرهبرداری شبکه، اطلاعات مربوط به فرکانس شبکه باید بهصورت لحظه ای ثبت گردد و این بدان معنی است که حجم وسیعی از این اطلاعات در یک محدوده زمانی باید ثبت و مورد بررسی قرار گیرد. لازم به توضیح است که تغییرات فرکانس بیش از مقدار نامی آن افزونبر وارد آوردن صدمات به تاسیسات شبکه برق رسانی، بر وسائل مشترکان برق نیز اثرات زیانباری خواهد داشت همچنین در صورتیکه فرکانس شبکه در حد مطلوب و مجاز کنترل نگردد موجب عدم پایداری و حتی فروپاشی شبکه خواهد شد. در شبکههای قدرت در صورتیکه به دلایلی همچون قطع خطوط انتقال و یا خروج خود کار واحدهای بزرگ تولیدی، افت ناگهانی فرکانس اتفاق افتد و موجب کاهش فرکانس از حد مشخصی گردد، رلههای قطع بار فعال شده و بخشی از مصرف را قطع مینماید تا تعادل بین تولید و مصرف برقرار گردد. عملکرد رلههای اشاره شده زمانی اثر بخش خواهد بود که میزان تغییرات کاهشی فرکانس و ولتاژ در حدی باشد که فرصت لازم (حداقل ۲۵۰ میلی ثانیه) را در اختیار رله قرار دهد. زیرا در غیر این صورت رلهها عمل نکرده و فرکانس همچنان کاهش مییابد تا سرانجام فروپاشی حادث شود. عکسالعمل سریع در تصحیح فرکانس و ولتاژ شبکه خصوصاً در زمان وقوع حادثه، یکی از عوامل تعیین کننده میباشد. بهطور سنتی تصحیح کنندههای فرکانس عمدتاً نیروگاههای آبی مجهز به گاورنرهای سریع هستند که میتوانند کل توان تولیدی خود را در ظرف چند ثانیه به میزان قابل توجه ای تغییر دهند. تنظیم کنندههای ولتاژ نیز عمدتاً ژنراتورهای سنکرون مجهز به سیستمهای [AVR۱] میباشند که در کسری از ثانیه وارد عمل میشوند. تنظیم فرکانس شبکه میتواند در هر نقطه از شبکه صورت پذیرد به شرط آنکه امکان انتقال توان در خطوط در شبکه وجود داشته باشد. بهعنوان مثال اگر حادثه ای در خراسان باعث کاهش فرکانس شبکه شود واحدهای آبی در خوزستان میتوانند نسبت به تصحیح فرکانس وارد عمل شوند اما پاره ای از مواقع این امر ممکن است موجب افزایش بار خطوط " دز- اندیمشک " و یا " علی آباد – اسفراین " شود و حتی موجب قطع این خطوط گردد که در این حالت وضعیت شبکه بسیار آسیب پذیر خواهد شد. بنابراین برای حفظ پایداری و ایمنی شبکه، کنترل
فرکانس و ولتاژ باید بهگونه ای انجام پذیرد که قابلیت انجام عملیات کنترلی چه در منطقه و چه در کل شبکه وجود داشته باشد.
اهداف و شرح و ظایف دیسپاچینگ
١- پايش ، نظارت ، كنترل و حفظ پايداري و بهره برداري بهينه از شبكه انتقال و فوق توزیع
۲- برنامه ريزي قطعي هاي درخواستي جهت تعمير ، سرويس ، نگهداري و توسعة شبكه انتقال و فوق توزيع
۳- هماهنگي و نظارت بر تعمير ، سرويس ، نگهداري و توسعة سيستمهاي مخابراتي ( بي سيم _ PLC _ تلفن و مراكز تلفن _ مايكروويو ... ) و تله متري
سلسله مراتب ديسپاچينگ
از آنجايي كه حفظ ايمني ، پايداري ، برنامهريزي و بهره برداري بهينه از شبكه توليد و انتقال به عهده ديسپاچينگ ملي ميباشد ، كليه ديسپاچينگ منطقهاي ، نيروگاهها و كليه پست ها و خطوط ٢٣٠ و ٤٠٠ كيلوولت و نيروگاههاي با ظرفيت كمتر از ١٠٠ مگاوات ، با توجه به دستورالعمل شرايط تفويض اختيار از طريق ديسپاچينگ مناطق اعمال ميگردد .
طراحي سيستم ديسپاچينگ بايستي به گونهاي باشد كه علاوه بر منطبق بودن با ساختار شبكه برق ، با ساختار فعلي وزرات نيرو و روش فعلي بهره برداري همخواني داشته باشد و در عين حال قابليت انعطاف جهت هماهنگي با ساختارهاي آتي وزارت نيرو يا روشهاي بهره برداري در آينده را داشته باشد .
سطح ١ : ديسپاچينگ ملي (System control Center – SCC )
با توجه به اينكه فركانس يك مفهوم متمركز بوده و يكي از شاخصهاي اصلي پايداري و تعادل بين ميزان توليد و مصرف برق ميباشد ، كنترل فركانس شبكه به مركز ملي سپرده شده است . ابزار مركز كنترل ملي جهت تثبيت فركانس شبكه ، مديريت توليد واحدهاي بزرگ ميباشد . سيستم ديسپاچينگ ملي با نصب تجهيزات اسكادا در نيروگاه هاي بزرگ ، ضمن قرائت توليد هر واحد و وضعيت آنها با استفاده از نرمافزارهاي كنترل از راه دور توليد ( نرمافزار AGC ) چه به صورت دستي و يا خودكار بار واحدها را متناسب با فركانس شبكه كنترل مينمايد . بدين منظور لازم است كه كليه نيروگاهها و پستهاي توزيع برق با اين مراكز ارتباط داشته و اطلاعات آنها دريافت گردد .
سطح ٢ : ديسپاچينگ هاي منطقهاي ( Area Operating System – AOC )
ديسپاچينگ منطقهاي كنترل ولتاژ و بار شبكه انتقال را بر عهده دارد . با توجه به اينكه ولتاژ يك مفهوم غيرمتمركز ميباشد و شبكه انتقال كشور بسيار گسترده ميباشد ، لذا شبكه انتقال به مناطق كوچكتري تقسيم شده است تا كنترل بار و ولتاژ هر منطقه به صورت غيرمتمركز انجام گيرد .
هم اكنون شبكه انتقال كشور به شش قسمت تقسيم شده است :
١- منطقه شمال شرق كه مركز ديسپاچينگ آن در مشهد ميباشد . ( NEAOC)
۲- منطقه شمال غرب كه مركز ديسپاچينگ آن در تبريز ميباشد . ( NWAOC)
۳- منطقه جنوب شرق كه مركز ديسپاچينگ آن دركرمان ميباشد . ( SEAOC)
۴- منطقه جنوبغرب كه مركز ديسپاچينگ آن در اهواز ميباشد . (SWAOC )
۵- منطقه مركزي كه مركز ديسپاچينگ آن در اصفهان ميباشد . (ESSC )
۶- منطقه تهران كه مركز ديسپاچينگ آن در تهران ميباشد . ( TAOC)
و در آينده نزديك نيز سه مركز زير اضافه خواهد شد :
۷- منطقه غرب كه مركز ديسپاچينگ آن در كرمانشاه ميباشد .
۸- منطقه فارس كه مركز ديسپاچينگ آن در شيراز ميباشد .
۹- منطقه شمال كه مركز ديسپاچينگ آن در ساري ميباشد .
سطح ۳ : ديسپاچينگ محلي ( Regional Dispatching Center – RDS )
مراكز ديسپاچينگ محلي به مراكز ديسپاچينگ فوق توزيع معروف هستند و كنترل و بهره برداري از شبكه فوق توزيع را در شهرهاي بزرگ به عهده دارند .
محدوده عملكرد اين مراكز عبارت است از :
١- كنترل وبهرهبرداري از شبكه ٦۳كيلوولت و نيز پستهاي ۲٠/٦۳ كيلوولت
۲- كنترل و بهرهبرداري از شبكه ١۳۲ كيلوولت و كليه پستهاي (۳۳ )۲٠/١۳۲كيلوولت واقع در سه منطقه تهران ، مركزي و جنوب غربي كشور
۳- كنترل و بهره برداري از پستهاي (۳۳ )۲٠/١۳۲كيلوولت كه به صورت شعاعي در سه منطقه شمال شرق ، شمال غرب و جنوب شرق قرار گرفتهاند .
۴- كنترل و بهرهبرداري از طرف ( ۳۳ )۲٠كيلوولت كليه پستهاي (۳۳ )۲٠/١۳۲كيلوولت در كليه مناطق .
سطح ۴ : ديسپاچينگ توزيع ( Distibution Control center – DCC )
اين مراكز ديسپاچينگ ، شبكه ١١ ، ۲٠ ، ۳۲ كيلوولت و نيز پستها ٠۴/ ١١ ، ٠۴/۲٠ ، ٠۴/۳۳ كيلوولت را در شهرها مورد بهره برداري و كنترل قرار ميدهند .
محدوده عملكرد اين مراكز به شرح ذيل ميباشد :
١- كليه خطوط ( ١١ )۲٠ كيلوولت
۲- تجهيزات فشار قوي داخل پست هاي ۴٠٠كيلوولت / ( ١١ )۲٠
اين مراكز عموما" به اداره اتفاقات يا مراكز حوادث موسوم ميباشند . در حال حاضر در شهرهاي متوسط و بزرگ شبكه فشار متوسط توسط دو يا چند مركز حوادث يا اداره اتفاقات مورد بهره برداري قرار ميگيرد .
سطح۵: ديسپاچينگ فشار ضعيف
شبكه فشار ضعيف از شينه ۴٠٠ ولت پستهاي فشار متوسط تا كنتور مصرفكنندگان خانگي توسط نواحي يا مناطق ۴٠٠ ولت تحت نظارت و كنترل قرار ميگيرد . تعداد اين نواحي با توجه به گستردگي و وسعت شهرها ممكن است به ۲٠ نيز برسد .
________________________________________
پیشرفت های چشمگیر فناوری های نیمه هادی ها در زمینه ساخت ریزپردازنده حافظه های با حجم بالا ساخت ،کنترل کننده های منطقی الکترونیکی برنامه پذیررافراهم می آورد.دراین کنترل کننده ها،برای تغییر منطق کنترل کافی است بدون تغییری در سیم کشی یا قطعات فقط برنامه کنترل را تغییر دهیم.
________________________________________
PLCکنترل کننده نرم افزاری است که در قسمت ورودی اطلاعاتی را به صورت باینری دریافت و آنها را طبق برنامه ایی که در حافظه اش ذخیره شده پردازش می نماید و نتیجه عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمان هایی به گیرنده ها و اجرا کننده های فرمان ارسال می کند.
PLC مخفProgramable logic contorerl به معنی برنامه کنترل منطقی می باشد که برنامه نوشته شده توسط کامپیوتر را از کامپیوتر به کنتاکتور ها یا رله ها توسط مدار رابط یا اینتر فیس انتقال میدهد و طبق برنامه ذکر شده دستگاه ها را راه اندازی و کنترل می نمایید. از PLC می توان در انواع دستگاهها و كارخانه ها استفاده كرد و مثلاً برای اتوماسیون خطوط تولید كار خانه ها ، ایجاد فرآیند اتوماتیك و پیچیده در دستگاههای مختلف صنعتی و همچنین طراحی BMS می توان از PLC استفاده نمود.
PLC ها مشخصههای فراوانی دارند ولی پركاربردترین آنها عبارتند از : تعداد ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ، تعداد تایمر، تعداد شمارنده، تعداد رله های كمكی، حجم حافظه قابل برنامه ریزی ، سرعت اجرای دستورات .
كارخانه های سازنده PLC برای آن، نرم افزاری تهیه می كنند پس از نصب نرم افزار روی كامپیوتر می توان برنامه دلخواه را نوشت و سپس آن برنامه را از كامپیوتر وارد PLC نمود.
PLCکنترل کننده نرم افزاری است که در قسمت ورودی اطلاعاتی را به صورت باینری دریافت و آنها را طبق برنامه ایی که در حافظه اش ذخیره شده پردازش می نماید و نتیجه عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمان هایی به گیرنده ها و اجرا کننده های فرمان ارسال می کند
معمولاً PLC ها دارای پورتهای ارتباطی صنعتی هستند كه به كمك آن می توانند با سایر دستگاهها ارتباط برقرار كنند كه این امر باعث تسریع در امر تبادل اطلاعات می گردد و امكان كنترل دقیق تر را به PLC می دهد امروزه استفاده از PLC در صنایع و کارخانه ها رو به افزایش است و بایستی برقکاران صنعتی طرز استفاده از آن را بدانند. درواقع هر سیستم نیاز به کنترل دارد.در سیستم های صنعتی 2 نوع کنترل وجود دارد. 1-سخت افزاری(مدارات فرمان الکتریکی) 2- سیستم های PLC خود به 2 گروه تقسیم می شوند : سیستم های کنترلی گسترده DCS ، کامپیوتر های شخصی IPC
هرPLC از دو قسمت زیر تشکیل شده است
*سخت افزار
*نرم افزار
سخت افزار LOGO شامل
*ماژول اصلی
*کارت های افزایشی
*ماژول تغذیه
*قطعات جانبی
پروسه کار یک PLC
ورودی پردازش خروجی
ورودی می تواند سنسور ها – کلید های قطع ووصل -عوامل مکانیکی و…باشند. خروجی هم موتورها – رله یا کنتاکتورها – لامپ ها و نمایشگر ها باشند.
با اعمال ورودی به یک سیستم PLC که می تواند بصورت کلیدی و یا سنسور باشد عمل پردازش بر روی ان صورت گرفته و نتیجه عمل در یک عمل کننده یا یک شبیه ساز آشکار می شود.به مجموعه این اعمال یک فرایند یا پروسه کاری گفته می شود.
نقش PLC در اتوماسیون صنعتی
*كنترل بهتر فرآیندهای تولید
*سرعت و دقت عمل بالا
*توانایی خواندن انواع ورودیها ی دیجیتال،آنالوگ و فركانس بالا
*توانایی انتقال فرمان به سیستمها و قطعات خروجی نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیربرقی ، …
*امكانات اتصال به شبكه
*ابعاد بسیار كوچك
*سرعت پاسخگویی بسیار بالا
*ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد
*شبکه کردن PLC ها و امکان مدیریت آنها با یک کامپیوتر مرکزی
موارد کاربرد PLC :
1- کنترل هر گونه ماشین و وسیله برقی
2- کنترل هر سیستم خط تولید
3- کنترل فرمان مدار CNC (ماشین های فرز پیشرفته )
مزایای استفاده از PLC :
1.سیم بندی سیستمهای جدید در مقایسه با سیستمهای كنترل رلهای تا 80ظھ كاهش مییابد.
2.از آنجاییكه PLC توان بسیار كمی مصرف میكند، توان مصرفی بشدت كاهش پیدا خواهد كرد.
3.توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیبیابی سیستم را بسیار سریع و راحت میكند.
4.برعكس سیستمهای قدیمی در سیستمهای كنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه كنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیمبندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این كار را انجام میدهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندكی صرف انجام اینكار خواهد شد.
5.در مقایسه با تابلوهای قدیمی در سیستمهای مبتنی بر PLC نیاز به قطعات كمكی از قبیل رله ، كانتر، تایمر، مبدلهای A/D و D/Aو… بسیار كمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستمهای جدید از سیمبندی، پیچیدگی و وزن تابلوها به نحو چشمگیری كاسته شود.
PLC. 6ها استهلاک مکانیکی ندارند بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس های دوره ای نخواهند داشت.
7.بر خلاف مدارات رله کنتاکتوری، نویزهای الکترونیکی و صوتی ایجاد نمی کنند.از آنجاییكه سرعت عملكرد و پاسخدهی PLC در حدود میكروثانیه و نهایتا میلی ثانیه است، لذا زمان لازم برای انجام هر سیكل كاری ماشین بطور قابل ملاحظهای كاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه میشود.
8.ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستمها بسیار بالا تر از ماشینهای رلهای است.
وقتی توابع كنترل پیچیدهتر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین كردن PLC بسیار كم هزینهتر و راحتتر خواهد بود.
کاربردهای PLC در صنعت:
PLC ها در خیلی از وسایل و لوازم دنیای اطراف ما استفاده می شوند . اگر میگوئیم اکنون دوره صنعت است ، بهتر است بگوئیم دوره PLC است . اگر شغل شما مرتبط به ماشین سازی ، بسته بندی ، مواد شناسی ، مونتاژ خودکار یا یکی دیگر از صنایع بیشمار است ، شما یکی از کاربران PLC هستید ، وگرنه وقت و پول خود را هدر می دهید .تقریباً تمامی لوازمی که نیاز به نوعی کنترل الکتریکی دارند ، نیازمند PLC هستند .
صنایع اتومبیل سازی
تست قطعات و تجهیزات ، سیستم های رنگ پاش ، شکل دادن بدنه بوسیله پرس های اتوماتیک ، سوراخ کاری ، اتصال قطعات
صنایع پلاستیک سازی
ماشین های ذوب و قالب گیری تزریقی ، دمش هوا ، سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک
صنایع سنگین
کوره های صنعتی ، سیستم های کنترل دمای اتوماتیک ، وسایل و تجهیزات مورد استفاده در ذوب فلزات
صنایع شیمیایی
سیستم های مخلوط کننده ، دستگاه های ترکیب کننده مواد با نسبت های مختلف
صنایع غذایی
سیستم های عصاره گیری و بسته بندی
صنایع ماشینی
صنایع بسته بندی ، صنایع چوب ، سیستم های سوراخ کاری ، سیستم های اعلام خطر و هشدار دهنده ، سیستم های استفاده شده درجوش فلزات
صنایع حمل و نقل
جرثقیل ها ، سیستم های نوار نقاله ، تجهیزات حمل ونقل
صنایع تبدیل انرژی
ایستگاه های تقویت فشار گاز ، ایستگاه های تولید نیرو، کنترل پمپ های آب ، سیستم های تصفیه آب و هوای صنعتی ، سیستم های تصفیه و باز یافت تصفیه و بازیافت گاز
خدمات ساختمانی
تکنولوژی بالابری ، کنترل هوا و تهویه مطبوع ،سیستم های روشنایی خودکار
تفاوت PLC با کامپیوتر :
تمامی اجزا یک کامپیوتر در یک PLC وجود دارد ولی کامپیوتر از لحاظ نوع ورودی و خروجی ها و همچنین عمل ترکیب ورودی ها و خروجی ها با PLC متفاوت می باشد.خروجی PLC می تواند یک رله – تریاک – ترانزیستور – تریستور و غیره باشد که با توجه به حداکثر جریان مجاز خروجی PLC باید انتخاب شود تا آسیبی به سیستم وارد نشود.
در PLC ما نتیجه عمل را می بینیم ولی در کامپیوتر فقط اطلاعات را می بینیم.
انواع plc
از اين که دير به دير وبلاگ رو به روز مي کنم شرمنده ام هم تنبل شدم هم سرم شلوغه!
امروز در مورد انواع plc مي نويسم .
در صنعت plc بيش از يکصد کارخانه با تنوع خيلي زياد در طراحي و ساخت انواع مختلف plc فعاليت مي کنند . plc ها را مي توان از نظر اندازه حافظه يا تعداد ورودي /خروجي دسته بندي نمود .
بايد توجه داشت که براي ارزيابي قابليت يک plc بايد ويژگي هاي ديگري مانند پردازنده ، زمان اجراي يک سيکل ، سادگي زبان برنامه نويسي، قابليت توسعه و غيره را در نظر گرفت.
در يک تقسيم بندي plc ها در دو غالب کاربرد محلي و کاربرد وسيع تقسيم مي گردند.
Plc ها با کاربرد محلي:
اين نوع plc ها براي کنترل سيستم هايي با حجم کوچک با تعداد ورودي و خروجي هاي محدود استفاده مي شود و به علت قابليت محدود تر ، اين نوع plc ها براي کنترل همزمان تعداد کمتري از پروسه ها يا کنترل دستگاه هاي مجزاي صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرد. اغلب شرکت هاي سازنده ،اين نوع plc ها را همراه ديگر plc ها به بازار ارائه مي دهند ولي بزخي از شرکت هاي سازنده آنزا با نام ميکرو plc ارائه مي نمايند از جمله اين نوع plc ها مي توان به نمونه هاي زير اشاره کرد:
1- LOGO ساخت شرکت زيمنس آلمان
2- Zelio ساخت شرکت تله مکانيک فرانسه
3- مولر آلمان
4- LG کره
PLC هاي وسيع:
اين نوع PLC ها براي کنترل سايت کارخانه ها استفاده مي گردد. معمولا در صنايع بزرگ ، PLC ها يا پروزت هاي ورودي – خروجي در قسمت هاي مختلف سايت کارخانه وجو داشته وکنترل محلي بر قسمت ها تحت پوشش خود انجام مي دهند.
سپس اطلاعات مورد نياز با استفاده از روشهاي مختلف انتقال داده ها به اتاق کنترل مرکزي منتقل شده و که در آن محل با استفاده از روش هاي مختلف مونيتورينگ صنعتي، اطلاعات به را شکل گرافيکي تبديل کرده و بر روي صفحه مانيتور نمايش مي دهند. در اين حال اپراتور تنها با دانستن روش کار با رايانه و بدون نياز به اطلاعات تخصصي مي تواند سيستم را کنترل کند.
از جمله معروف ترين PLC ها از اين خانواده را که مي توان نام برد عبارتند از:
1- S7,S5 شرکت زيمنس
2- شرکت OMRON ژاپن
3- شرکت تله مکانيک فرانسه
4- شرکت ميتسوبيشي ژاپن
5- شرکت LG کره
6- شرکت آلن برادلي آمريکا
دیسپاچینگ
یکی از مهمترین فراسنجهای کنترلی شبکه، فرکانس میباشد که تغییرات آن نمایانگر تغییر در فرایند تولید و مصرف است و به همین مناسبت ازعوامل بسیار مهم در بهرهبرداری و کنترل وضعیت شبکه میباشد. در بهرهبرداری شبکه، اطلاعات مربوط به فرکانس شبکه باید بهصورت لحظه ای ثبت گردد و این بدان معنی است که حجم وسیعی از این اطلاعات در یک محدوده زمانی باید ثبت و مورد بررسی قرار گیرد. لازم به توضیح است که تغییرات فرکانس بیش از مقدار نامی آن افزونبر وارد آوردن صدمات به تاسیسات شبکه برق رسانی، بر وسائل مشترکان برق نیز اثرات زیانباری خواهد داشت همچنین در صورتیکه فرکانس شبکه در حد مطلوب و مجاز کنترل نگردد موجب عدم پایداری و حتی فروپاشی شبکه خواهد شد. در شبکههای قدرت در صورتیکه به دلایلی همچون قطع خطوط انتقال و یا خروج خود کار واحدهای بزرگ تولیدی، افت ناگهانی فرکانس اتفاق افتد و موجب کاهش فرکانس از حد مشخصی گردد، رلههای قطع بار فعال شده و بخشی از مصرف را قطع مینماید تا تعادل بین تولید و مصرف برقرار گردد. عملکرد رلههای اشاره شده زمانی اثر بخش خواهد بود که میزان تغییرات کاهشی فرکانس و ولتاژ در حدی باشد که فرصت لازم (حداقل ۲۵۰ میلی ثانیه) را در اختیار رله قرار دهد. زیرا در غیر این صورت رلهها عمل نکرده و فرکانس همچنان کاهش مییابد تا سرانجام فروپاشی حادث شود. عکسالعمل سریع در تصحیح فرکانس و ولتاژ شبکه خصوصاً در زمان وقوع حادثه، یکی از عوامل تعیین کننده میباشد. بهطور سنتی تصحیح کنندههای فرکانس عمدتاً نیروگاههای آبی مجهز به گاورنرهای سریع هستند که میتوانند کل توان تولیدی خود را در ظرف چند ثانیه به میزان قابل توجه ای تغییر دهند. تنظیم کنندههای ولتاژ نیز عمدتاً ژنراتورهای سنکرون مجهز به سیستمهای [AVR۱] میباشند که در کسری از ثانیه وارد عمل میشوند. تنظیم فرکانس شبکه میتواند در هر نقطه از شبکه صورت پذیرد به شرط آنکه امکان انتقال توان در خطوط در شبکه وجود داشته باشد. بهعنوان مثال اگر حادثه ای در خراسان باعث کاهش فرکانس شبکه شود واحدهای آبی در خوزستان میتوانند نسبت به تصحیح فرکانس وارد عمل شوند اما پاره ای از مواقع این امر ممکن است موجب افزایش بار خطوط " دز- اندیمشک " و یا " علی آباد – اسفراین " شود و حتی موجب قطع این خطوط گردد که در این حالت وضعیت شبکه بسیار آسیب پذیر خواهد شد. بنابراین برای حفظ پایداری و ایمنی شبکه، کنترل
فرکانس و ولتاژ باید بهگونه ای انجام پذیرد که قابلیت انجام عملیات کنترلی چه در منطقه و چه در کل شبکه وجود داشته باشد.
اهداف و شرح و ظایف دیسپاچینگ
١- پايش ، نظارت ، كنترل و حفظ پايداري و بهره برداري بهينه از شبكه انتقال و فوق توزیع
۲- برنامه ريزي قطعي هاي درخواستي جهت تعمير ، سرويس ، نگهداري و توسعة شبكه انتقال و فوق توزيع
۳- هماهنگي و نظارت بر تعمير ، سرويس ، نگهداري و توسعة سيستمهاي مخابراتي ( بي سيم _ PLC _ تلفن و مراكز تلفن _ مايكروويو ... ) و تله متري
سلسله مراتب ديسپاچينگ
از آنجايي كه حفظ ايمني ، پايداري ، برنامهريزي و بهره برداري بهينه از شبكه توليد و انتقال به عهده ديسپاچينگ ملي ميباشد ، كليه ديسپاچينگ منطقهاي ، نيروگاهها و كليه پست ها و خطوط ٢٣٠ و ٤٠٠ كيلوولت و نيروگاههاي با ظرفيت كمتر از ١٠٠ مگاوات ، با توجه به دستورالعمل شرايط تفويض اختيار از طريق ديسپاچينگ مناطق اعمال ميگردد .
طراحي سيستم ديسپاچينگ بايستي به گونهاي باشد كه علاوه بر منطبق بودن با ساختار شبكه برق ، با ساختار فعلي وزرات نيرو و روش فعلي بهره برداري همخواني داشته باشد و در عين حال قابليت انعطاف جهت هماهنگي با ساختارهاي آتي وزارت نيرو يا روشهاي بهره برداري در آينده را داشته باشد .
سطح ١ : ديسپاچينگ ملي (System control Center – SCC )
با توجه به اينكه فركانس يك مفهوم متمركز بوده و يكي از شاخصهاي اصلي پايداري و تعادل بين ميزان توليد و مصرف برق ميباشد ، كنترل فركانس شبكه به مركز ملي سپرده شده است . ابزار مركز كنترل ملي جهت تثبيت فركانس شبكه ، مديريت توليد واحدهاي بزرگ ميباشد . سيستم ديسپاچينگ ملي با نصب تجهيزات اسكادا در نيروگاه هاي بزرگ ، ضمن قرائت توليد هر واحد و وضعيت آنها با استفاده از نرمافزارهاي كنترل از راه دور توليد ( نرمافزار AGC ) چه به صورت دستي و يا خودكار بار واحدها را متناسب با فركانس شبكه كنترل مينمايد . بدين منظور لازم است كه كليه نيروگاهها و پستهاي توزيع برق با اين مراكز ارتباط داشته و اطلاعات آنها دريافت گردد .
سطح ٢ : ديسپاچينگ هاي منطقهاي ( Area Operating System – AOC )
ديسپاچينگ منطقهاي كنترل ولتاژ و بار شبكه انتقال را بر عهده دارد . با توجه به اينكه ولتاژ يك مفهوم غيرمتمركز ميباشد و شبكه انتقال كشور بسيار گسترده ميباشد ، لذا شبكه انتقال به مناطق كوچكتري تقسيم شده است تا كنترل بار و ولتاژ هر منطقه به صورت غيرمتمركز انجام گيرد .
هم اكنون شبكه انتقال كشور به شش قسمت تقسيم شده است :
١- منطقه شمال شرق كه مركز ديسپاچينگ آن در مشهد ميباشد . ( NEAOC)
۲- منطقه شمال غرب كه مركز ديسپاچينگ آن در تبريز ميباشد . ( NWAOC)
۳- منطقه جنوب شرق كه مركز ديسپاچينگ آن دركرمان ميباشد . ( SEAOC)
۴- منطقه جنوبغرب كه مركز ديسپاچينگ آن در اهواز ميباشد . (SWAOC )
۵- منطقه مركزي كه مركز ديسپاچينگ آن در اصفهان ميباشد . (ESSC )
۶- منطقه تهران كه مركز ديسپاچينگ آن در تهران ميباشد . ( TAOC)
و در آينده نزديك نيز سه مركز زير اضافه خواهد شد :
۷- منطقه غرب كه مركز ديسپاچينگ آن در كرمانشاه ميباشد .
۸- منطقه فارس كه مركز ديسپاچينگ آن در شيراز ميباشد .
۹- منطقه شمال كه مركز ديسپاچينگ آن در ساري ميباشد .
سطح ۳ : ديسپاچينگ محلي ( Regional Dispatching Center – RDS )
مراكز ديسپاچينگ محلي به مراكز ديسپاچينگ فوق توزيع معروف هستند و كنترل و بهره برداري از شبكه فوق توزيع را در شهرهاي بزرگ به عهده دارند .
محدوده عملكرد اين مراكز عبارت است از :
١- كنترل وبهرهبرداري از شبكه ٦۳كيلوولت و نيز پستهاي ۲٠/٦۳ كيلوولت
۲- كنترل و بهرهبرداري از شبكه ١۳۲ كيلوولت و كليه پستهاي (۳۳ )۲٠/١۳۲كيلوولت واقع در سه منطقه تهران ، مركزي و جنوب غربي كشور
۳- كنترل و بهره برداري از پستهاي (۳۳ )۲٠/١۳۲كيلوولت كه به صورت شعاعي در سه منطقه شمال شرق ، شمال غرب و جنوب شرق قرار گرفتهاند .
۴- كنترل و بهرهبرداري از طرف ( ۳۳ )۲٠كيلوولت كليه پستهاي (۳۳ )۲٠/١۳۲كيلوولت در كليه مناطق .
سطح ۴ : ديسپاچينگ توزيع ( Distibution Control center – DCC )
اين مراكز ديسپاچينگ ، شبكه ١١ ، ۲٠ ، ۳۲ كيلوولت و نيز پستها ٠۴/ ١١ ، ٠۴/۲٠ ، ٠۴/۳۳ كيلوولت را در شهرها مورد بهره برداري و كنترل قرار ميدهند .
محدوده عملكرد اين مراكز به شرح ذيل ميباشد :
١- كليه خطوط ( ١١ )۲٠ كيلوولت
۲- تجهيزات فشار قوي داخل پست هاي ۴٠٠كيلوولت / ( ١١ )۲٠
اين مراكز عموما" به اداره اتفاقات يا مراكز حوادث موسوم ميباشند . در حال حاضر در شهرهاي متوسط و بزرگ شبكه فشار متوسط توسط دو يا چند مركز حوادث يا اداره اتفاقات مورد بهره برداري قرار ميگيرد .
سطح۵: ديسپاچينگ فشار ضعيف
شبكه فشار ضعيف از شينه ۴٠٠ ولت پستهاي فشار متوسط تا كنتور مصرفكنندگان خانگي توسط نواحي يا مناطق ۴٠٠ ولت تحت نظارت و كنترل قرار ميگيرد . تعداد اين نواحي با توجه به گستردگي و وسعت شهرها ممكن است به ۲٠ نيز برسد .
+ نوشته شده در چهارشنبه بیست و نهم اردیبهشت ۱۳۹۵ ساعت ۹:۰ ب.ظ توسط داریوش مریدی
|
سلام