آشنایی با محل کار آموزی :

شرکت سایپا واقع در ابهر – بلوار خرمشهر – جنب پمپ بنزین نمایندگی سایپا ابهر با مساحت 2200 متر مربع و با تعداد کارکنان 28 نفر در قسمت فروش و ارائه خدمات پس از فروش به محصولات سایپا در این شرکت مشغول به فعالیت می باشند . فعالیتهای این شرکت شامل تعمیر و فروش لوازم و قطعات کلیه انواع ماشین های تخت پوشش این شرکت می باشد .

آشنایی با اجزا و عمکرد سیستم انژکتوری در مدل زانتیا 2000

اساس کار در سیستم گرفتن اطلاعات از سنسورها و پردازش آن و ارسال یک سری فرمان به عملگرها جهت محاسبه دقیق سوخت است .

عملگرها (خروجی) ECU (پردازش) اطلاعات سنسورها (ورودی)

سنسورها

1- سنسور دماسنج آب موتور WTS : این سنسور یک حس گر است که داخل مدار خنک کننده موتور قرار گرفته و با تغییر مقاومت NTC ولتاژهای متغیری به ECU ارسال می کند . وقتی دمای آب موتور پایین است تبخیر سوخت ضعیف شده موتور نیاز به سوخت غنی تری دارد . در این حالت به علت زیادتر بودن مقاومت NTC سنسور آب ولتاژ در مدار ECU و WTS زیاد است . ولتاژ زیاد در ECU از مدار سنسور آب ارسال سوخت زیاد است . وقتی دمای آب موتور افزایش می یابد مقاومت NTC کاهش یافته و به علت ارسال جریان ولتاژ در مدار کمتر می شود در این هنگام ECU با افزایش جریان سوخت ارسالی را کاهش می دهد . 2- سنسور دمای هوا ATS سنسور هوا روی درپوش هواکش نصب شده است و وظیفه دارد دمای هوای ورودی به موتور را به ECU ارسال کند . با ارسال دمای هوا زمان باز بودن انژکتورها در حالت استارت زدن و دور آرام اصلاح شده و نیز روی تایمینگ جرقه و یا گرم شدن هوا مقاومت کاهش یافته و ولتاژهای متفاوتی به ECU ارسال می کند . با گزارش این سنوسر مقدار سوخت و تایمینگ جرقه زنی نیز تغییر می کند و لذا سنسور هوا یکی از سنسورهای مهم سوخت رسانی است .

3- سنسور وضعیت دریچه گاز TPS سنسور تعیین وضعیت دریچه گاز TPS روی دریچه گاز سوار شده و نسبت به درصد باز بودن دریچه گاز ولتاژهای متغیر به ECU ارسال می دارد . در نتیجه طول زمان باز بودن سوپاپ انژکتور تعیین می شود .

4- سنسور اکسیژن : این سنسور تشکیل شده از یک بدنه لوله ای سرامیکی پوشیده شده از لایه اکسید سیلیکونیوم (Zr) که مانند دو الکترود یک باتری کوچک عمل می کند . روی لایه سیلیکونیوم را با فلز پلاتین به ضخامت 10 میکرون پوشانیده اند . تا خاصیت کاتالیزوری اکسیداسیون داشته باشد . لایه خارجی در معرض لوله اگزوز و لایه داخلی در معرض هوای جو قرار دارد . برای محافظت از لایه خارجی آن را با سرامیک متخلخل 100 میکرونی پوشانیده اند و لایه داخلی فقط پوشش فلزی دارد . در دمای 300 درجه تا 900 درجه سانتیگراد وقتی خروجی با سوخت غنی به لایه خارجی می رسد . در دمای زیاد مقدار اکسیژن با سرعت با CO ترکیب و CO2 می دهد . بنابراین تجمع اکسیژن در لایه خارجی سنسور حداقل می شود . بر عکس در لایه داخلی اکسیژن هوا به صورت فراوان وجود دارد . اتم های اکسیژن در کنار لایه داخلی یونیزه شده و شارژ مثبت زیادتری را ایجاد می کند . و بر عکس در لایه خارجی شارژ منفی تولید می شود این اختلاف شارژ ولتاژی بین (8/0 تا 1 ولت ) در سنسور بوجود می آید در حالت سوخت ضعیف به علت فراوانی اکسیژن در دود شارژ لایه خارجی با لایه داخلی برابر شده لذا عمل الکتروموتیو به صفر می رسد و ارسال ولتاژ قطع می گردد . این سنسور دارای گرمکن است که در ابتدای کار گرمکن سنسور را به سرعت به دمای لازم برای اندازه گیری می رساند و عمل اندازه گیری انجام می شود . سنسور اکسیژن در سیستم انژکتوری مدل 1800 دارای گرمکن نبوده و فقط در مدل 2000 زانتیا دارای گرمکن بوده است .

5- سنسور دور سنج و زاویه سنج SKP و سنسور تعیین پیستور اول CMP : سنسور دور سنج موتور وظیفه دارد دور میل لنگ را در دقیقه به اطلاع سیستم مدیریتی EMS و در عین حال زاویه گردش میل لنگ را به اطلاع ECM می رساند . سنسور تعیین سیلندر اول موقعیت پیستون اول در زمان کار را گزارش می دهد . در زانتیا این کار توسط دو دیود نوری به کار رفته مشخص می شود . دیود اول مربوط به تعیین پیستون اول و دیگری مربوط به وضعیت میل لنگ است .

روش کار : یک صفحه مشبک روی میلدرکو قرار دارد که از میان پایه دیودهای نوری عبور می کند . تعداد شیارهای زاویه و دور سنج 20 عدد برای هر سیلندر است و سوراخ هم برای تعیین موقعیت سیلندر اول وجود دارد . وقتی صفحه مشبک دلکو می چرخد نور دیود LED از سوراخ مشبک دوار عبور می کند و به آنود دیود فتوسل که درست پایین جصفحه مشبک نصب شده می رسد و آن را فعال می کند . فعال شدن دیود فتو سل باعث می شود 5 ولت ارسالی از ECU که در مدار بوده به ترمینال های پشت مقایسه کننده می رسد و باعث می شود 6 ولت به ترانزیستور ECU ارسال داشته و آن را روشن کند در هر دور صفحه مشبک 4 سری سیگنال برای دور سنج و زاویه سنج میل لنگ و یک سیگنال برای تعیین سیلندر اول به ECU ارسال می شود . 6 – سنوسر فشار سنج هوای مانیفولد MAP : این سنسور با اندازه گیری فشار مطلق مانیفولد هوا به صورت غیر مستقیم دبی هوا را تعیین می کند . سنسور MAP نوعی اندازه گیری مقاومت متغیر است که تغییرات فشار مانیفولد هوا به صورت تغییرات ولتاژ به ECU گزارش می دهد . همچنین فشار هوا در حالت های شتاب گیری بار متوسط و غیر متوسط را اندازه گیری می کند . ECU براساس ولتاژهای دریافتی یک سری پردازش انجام می دهد . این پردازش ها قبلاً به صورت فرمان در حافظه ECU وارد شده و ECU با گرفتن هر ولتاژ متناسب با فرمان ضبط شده در حافظه اش در عملگر ها فرمان لازم را می دهد .

سیستم سوخت رسانی انژکتوری زانتیا مدل 2000 این مدار شامل : 1- باک 2- فیلتر فشار ضعیف یا قوی جبران کننده 3- پمپ بنزین 4- لوله های انتقال 5- فیلتر فشار قوی 6- لوله توزیع سوخت 7- انژکتورها 8- رگلاتور کنترل فشار سوخت و لوله برگشت سوخت به باک است . سوخت با فشار 5 اتمسفر توسط پمپ بنزین از لوله به فیلتر فشار قوی ارسال شده سپس به لوله توزیع سوخت رسیده و توسط رگلاتور فشار حدود 3 اتمسفر کنترل شده و با این فشار به انژکتورها ارسال می گردد .

عملگرها

1- انژکتور ING انژکتورها از نوع الکتریکی هستند که با فرمان ECU در زمان مناسب یعنی در حدود 180 درجه قبل از باز شدن سوپاپ هوا به مدت چند میلی ثانیه باز بوده و سوخت با فشار 3 اتمسفر را به موتور تزریق می کند . زمان باز بودن انژکتورها 3 الی 6 میلی ثانیه است و سوخت را به صورت پودر به ترتیب احتراق درآورده 1و3 و 4 و 2 در سر سوپاپ تزریق می کند .

2- سوپاپ کنترل دور آرام ISC در خودروی بنزینی کاربراتوری زانتیا با روشن شدن چراغ بزرگ ، کولر ، فن رادیاتور و موارد دیگر موتور شروع به لرزش می کند . برای رفع این نقیصه در سیستم انژکتوری سوپاپی به نام کنترل دور آرام طراحی و تعبیر شده است . در موقع وارد شدن بار اضافی به موتور در دور آرام سوخت توسط انژکتورها هم اضافه می شود در این موقع برای احتراق کامل ECU زمان باز بودن سوپاپ هوای دور آرام را افزایش می دهد . اگر بخواهیم وضایف این سوپاپ را خلاصه کنیم می توانیم بگوییم :1- تأمین هوای لازم برای حالت سرد کار کردن موتور 2- ثابت نگه داشتن دور آرام موتور3- تأمین هوای مورد نیاز موتور در حالت آرام نسبت به اعمال بار روی موتور

3- سوپاپ برقی کنیستر : این سوپاپ وظیفه دارد بخارات باک را جهت جلوگیری از پخش شدن آن در فضای باز گرفته و در زمانی که ECU فرمان می دهد آنها را به مانیفولد هوا راهنمایی کند .

4- کوئل دوبل : کوئل در سیستم انژکتوری از نوع هوا خنک بوده و دارای یک خروجی ولتاژ قوی و یک ورودی مثبت و یک خروجی منفی است .

5- رله اصلی Minrail وظیفه این رله تغذیه برق ورودی سنسورها و عملگرهاست وقتی سوئیچ موتور در حالت خاموش در می آید رله اصلی برای 8 ثانیه روشن می ماند و با برق سنسورها و عملگرها را قطع می کند تا آخرین اطلاعات موتور در حافظه ECU ثبت شود . رله اصلی دارای 5 فیش است . فیش شماره 86 به برق سوئیچ متصل است که این مدار رله اصلی را از طریق اتصال به بدنه که از فیش شماره 48 به آن داده می شود . فعال می گردد . با باز کردن سوئیچ رله فعال شده و پلاتین های آن وصل می شود در این موقع از فیش شماره 30 برق از جعبه فیوز برق دریافت کرده و عمل کننده های کنیستر شیر خلعی EGR ، سوپاپ هوایی دور آرام و انژکتورها تغذیه می شود . منفی عملگرهای فوق توسط ECU تأمین می گردد .

6- رله فن (فن رل) : رل فن از ECU فرمان گرفته و در دمای 93 درجه سانتیگراد برق موتور فن رادیاتور را روشن و در دمای 87 درجه سانتیگراد برق فن را قطع می کند .

7- پمپ بنزین Feulpomp : پمپ بنزین از نوع توربینی است و در داخل باک قرار دارد وقتی پمپ بنزین از طریق ECU فعال شود پره های پمپ سوخت را به مدار ارسال می کند . سوخت از دور بدنه آرمیچر عبور کرده و از سوپاپ یک طرفه گذشته و به مدار فیلتر می رود . پمپ دارای یک سوپاپ اطمینان است که در فشار بین 5/4 تا 6 اتمسفر باز شده و سوخت را به باک بر می گرداند . سوپاپ یک طرفه وظیفه دارد سوخت را در مدار سوخت رسانی با پیش فشار لازم در هنگام خاموش شدن موتور نگهداری کند . 8- سوپاپ برقی EGR : وقتی دمای موتور افزایش می یابد تولید اکسیدهای ازت و NOX زیاد می شود برای کاهش تأثیرات زیان آور NOX سعی به خنک نگه داشتن موتور می کند . در دمای 50 تا 60 درجه آب موتور ECU سوپاپ برقی EGR را فعال می کند که با فعال شدن این سوپاپ دیافراگم EGR حرکت نموده و سوپاپ دیافراگم مقداری از دودهای مانیفولد دود را به مانیفولد گاز ارتباط می دهد و موتور به جای تنفس هوای تازه و بنزین از پسماندهای بدون انرژی دود استفاده کرده و گرمای آن را کاهش می دهد . مدار هوا رسانی : مدار هوا رسانی از قسمت فیلتر شروع شده و هوا پس از صاف شدن از لوله خرطومی به داخل ورودی مخزن آرامش جریان می یابد . در این قسمت دو حالت وجود دارد : یا در حالت دور آرام بوده و یا در حالت دور تند . اگر موتور در حالت دور آرام باشد قسمت سمت چپ مدار بسته بوده بنابراین هوا از لوله فرعی سمت راست بوسیله موتور کنترل دور آرام IFC داخل مانیفولد هوا می شود در این قسمت یک مخزن هوای دور آرام برای مواقعی که به طور ناگهانی از دور زیاد به دور آرام وارد موتور می شود این قسمت نیز دارای یک مخزن هوای دور زیاد است که در مواقعی که به طور ناگهانی دور موتور زیاد می شود طراحی گردد . لازم به ذکر است سنسور هوا در ابتدای این مدار نصب شده است .

• سیستم تزریق سوخت الکترونیکی EFI چیست؟

اتومبیل ها یکی از دو سیستم کاربراتوری یا انژکتوری را برای تحویل مخلوط سوخت و هوا با نسبت صحیح به سیلندرها در تمام دامنه های سرعت دورانی موتور مورد استفاده قرار می دهند . هر یک از این دو سیستم حجم هوای مکش را اندازه گیری می کند . حجم هوای مکش بر اساس زاویه دریچه گاز و سرعت موتور تغییر می کند و هر دو سیستم نسبت سوخت و هوای صحیح را برای تمام سیلندرها بر اساس حجم هوای مکش تامین می کنند .
به دلیل اینکه ساخت کاربراتور نسبتا ساده است ونیازی به قطعات با تکنولوژی بالا ندارد در سطح وسیعی از موتورهای بنزینی مورد استفاده قرار گرفته است . در پاسخ به نیاز های فعلی برای کاهش آلودگی دود خروجی از اگزوز ‏، مصرف سوخت اقتصادی ، سوخت رسانی بهینه و سایر موارد دیگر ، کاربراتورهای امروزی باید به وسیله جبران سازهای مختلف مجهز گردند که باعث به وجود آمدن کاربراتور با سیستم پیچیده تر می گردد . برای اطمینان از نسبت سوخت و هوای صحیح در موتور سیستم EFI بر اساس شرایط رانندگی مختلف به جای کاربراتور مورد استفاده قرار گرفت .
سیستم کنترل EFI در دو نوع آنالوگ و دیجیتال برای سوخت رسانی به کار می رود . در سیستم کنترل از نوع آنالوگ حجم سوخت تزریق شده بر اساس زمان مورد نیاز برای شارژ و دشارژ کردن خازن کنترل می شود و لیکن در سیستم کامپیوتری حجم سوخت تزریق شده بر اساس داده های ذخیره شده در حافظه مشخص می گردد علاوه بر کنترل زمان مقدار سوخت تزریق شده آوانس جرقه کنترل سرعت هرزگرد موتور کارکرد نادرست موتور و سایر موارد نیز می تواند بوسیله ی سیستم کامپیوتری کنترل گردد .

تفاوت عمده سیستم های انژکتوری در موتورهای بنزینی و گازوئیلی :
در سیستم های انژکتوری موتورهای گازوئیل سوز از سیستم جرقه زنی و شمع خبری نیست و در حقیقت احتراق درون محفظه ی سیلندر به روش احتراق خود به خودی یا Self Ignition انجام می شود بدین صورت که ابتدا هوا در مرحله تنفس وارد محفظه ی سیلندر شده و در مرحله تراکم تا میزان حتی 1 به 25 متراکم می شود در این حالت دمای هوا تا حدود 700 درجه سانتی گراد افزایش می یابد . سپس در بالاترین نقطه و در زمان مناسب گازوئیل توسط انژکتورها به درون سیلندر پاشش می شود که در حضور هوای داغ باعث انفجار می گردد و منجر به حرکت در آوردن پیستون و در نهایت حرکت موتور می شود .

اما در موتورهای بنزین سوز در مرحله تنفس مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر می شود و همچنان انفجار سوخت در محفظه ی احتراق به کمک جرقه حاصل از فرمان رسیده به شمع ها صورت می گیرد و این نسبت تراکم تا حداکثر حدود 1 به 11 امکان پذیر می باشد و در صورت انفجار بی موقع سوخت درون سیلندر پدیده Knocking یا Detonation روی داده و باعث وارد آمدن آسیب جدی به موتور خودرو می شود . که این امر توسط ECU کنترل می گردد .

گزارش کاراموزی ابزار دقیق و کنترل سیستمهای الکترونیک و سنسورها در 85 صفحه ورد قابل ویرایش

مشخصات و محل کارآموزی :

شرکت الیاف سهامی عام، جاده قدیم کرج، سه راه شهریار، روبروی دپوی ارتش این شرکت در سال 1346 تأسیس گردیده و محصولات این شرکت نخ نایلون 6 و مواد اولیه پلمیری جهت استفاده در شرکت های تولید مواد پلاستیکی می باشد. در این شرکت قسمت های مختلفی وجود دارند که طبقه بندی شده اند که عبارتند از :

1 ) امور اداری؛ 2 ) قسمت تولید؛ 3 ) قسمت مهندسی؛ 4 ) ایمنی و آتش نشانی؛ 5 ) درمانگاه؛ 6 ) نیروگاه.

قسمت مهندسی شامل زیر شاخه های تعمیرات نیروگاه، تعمیرات تولید، تعمیرات ریسندگی، تعمیرات پلیمر، تراشکاری، قسمت برق فشار قوی، برق فشار ضعیف، ابزار دقیق و الکترونیک و قسمت های PM و ... می باشد.

اینجانب در قسمت ابزار دقیق مشغول به انجام دوذه کارآموزی شدن و کار این قسمت در زمینه سیستم های کنترل از جمله سیستم های کنترل دما، فشار، سطح، رطوبت، چگالی، Ph، دور موتورها و ... می باشد.

در این دوره سعی شد که با تمامی این موضوعات که جزء درس کنترل صنعتی می باشد، آشنا شده و به صورت عملی بر روی این سیستم ها کار شد.

گزارش ارائه شده در مورد سیستم های ابزار دقیق، پروتکلهای ارتباطی، سیستم های کنترل، سنسورها و موارد مرتبط به آنها می باشد، که طی 440 ساعت کارآموزی در این شرکت تهیه و ارائه شده است.

این دوره از تاریخ مهر 88 تا تاریخ بهمن 88 تهیه و تنظیم گردیده است.

میان سیستم مدیریت و سیستم کنترل کارخانه، معمول می گردد که سیستم خای کنترل قدیمی تر

(نیوماتیکی یا 4 – 20 mA) و حتی سیستم های DCS نسلهای قبل که برای انتقال اطلاعات آنها به سیستم های بالاتر که اکنون همگی بر مبنای تکنولوژی های Interanet/ Internet و WEB قرار گرفته اند، دیگر از حیث کارایی و قیمت، نیازهای مشتریان را برآورده نمی کنند و لازم است با توجه به تحولات ذکر شده، متحول گردند و شکل جدید پذیرند، شکلی که با نیازهای روز منطبق باشد.

در این پایان نامه سعی ما برای است که بر سیستم های اتوماسیون و ابزار دقیق که رکن اساسی صنعت امروز می باشد و تکنولوژی پیچیده امروز جز با وجود آنها میسر نمی گردد، مرور مختصری داشته باشیم.

بدنی منظور به توضیح جزء به جزء لایه های مختلف یک سیستم اتوماسیون می پردازیم.







مقدمه :

شاید منظور قرآن از آیات فوق این باشد که انسان یک پدیده مافوق است اما بالفعل یم پدیده مادی، پدیده مافوق بودن انسان او را از خاک به افلاک می رساند و در این مسیر تکامل است که رسالت انسان مشخص می گردد و با خودسازی جهت خویش را پیدا می کند.

لذا از آنجاییکه هدف از خلقت بشر تعالی او به سوی کمالات معنوی و رسیدن به ذات اقدس خداوندی است و این کمالات جز با فکر و اندیشه و پا گذاشتن در عرصه علم حاصل نمی گردد لذا برماست که فراگیری علوم را بر خود واجب شماریم و لحظه ای از تحصیل علم غافل نباشیم.

کاروان علم بشریت با سرعتی غیر قابل مهار به پیش می رود و دستاوردهای علمی و تکنولوژیک مبین این پیشرفت می باشد. ما نیز که جزیی از کل هستی هستیم باید سهمی هر چند کوچک در این راه ایفا کنیم و گامی در جهت خودکفایی کشور برداریم و در کنار فراگیری علوم تجربی، علوم معنوی خویش را توسعه دهیم و این دو بال را هماهنگ به پرواز درآوریم. در غیر اینصورت تصاد حاصل باعث بی هدف بودن فعالیتها و تلاشها می شود.

امروزه وقتی از سیستم کنترل گسترده سخن می گوییم معنایی بس وسیعتر از آنچه در دهه گذشته مدنظر بود، توصیف می شود. اگر نظری آینده نگرانه به آن داشته باشیم، سیستم ها را در گسترده ای می یابیم که از یکسو سنسورها و محرکها و از سوی دیگر سیستمهای فروش، مالی و مدیریتی را برمی گیرند. منطق و نیاز بسیار ساده ای چنین سیستمی را توصیه می کند : جریان وسیع و بدون مانع اطلاعات در سرتاسر یک مجتمع صنعتی یا کارخانه و یا حتی یک مجموعه گسترده از واحدها، با توجه به شرایط رقابت روزافزون حاکم بر بازار، عامل مهمی در موفقیت ارائه محصولات با کیفیت و بها مناسب می باشد.

از طرفی بهینه سازی و ارتقاء کیفیت تولید با تکیه بر روشهای پیشرفته کنترل، کاهش هزینه نگهداری در دراز مدت، امکان توسعه و گسترش ساده و سریه وجود فیدبک های مدیریتی قوی و دقیق در قالب گزارش های گوناگون و در زمان و بسیاری مزایای دیگر به وضوح نیاز به چنین سیستم های در قالب کنترل تولید، بالا می برد.

با روشن شدن اهمیت استفاده از سیستم های کنترل پیشرفته در تولید و مهمتر از آن ارتباط.











1 . 3 ) سیستم کنترل DCS

مقدمه :

تاریخچه کنترل کامپیوتری گسترده به اواخر سال 1950 میلادی برمی گردد، هنگامیکه شرکت TEXA Co America Oil آنرا در کنترل پروسه های شیمیایی خود بکار گرفت و بدین طریق اول کنترل نا متمرکز را رقم زد. در این روش ابتدایی از یک ماشین IBM1700 بعنوان سوپروایزر استفاده می شد که یک سری ماشینهای کوچکتر را در زمینه اندازه گیری داده هایی که به وسیله سنسورها دریافت می گردید، کنترل و هدایت می کرد.

در آن زمان داده های دریافت شده بصورت آنالوگ بوده و فقط برای انجام یک سری از محاسبات بکار برده می شدند. در نسل های بعدی DCS طبیعت کنترلی غیرمتمرکز آن بیشتر نمود پیدا کرد، اما بدلیل قیمت بالای کامپیوتر و بازدهی کم آن، پیشرفت نسبی در این زمینه حاصل نگردید.

تا آنکه در سال های اخیر بدلیل پیشرفت فوق العاده CPU ها و کاهش قیمت آنها، روش کنترلی فوق از معتبرترین روش های کنترلی مدرن بحساب آمد و از آنجایی که سیستم مزبور از لحاظ گستردگی وسیع دارای استانداردهای خاص خود می باشد و همچنین با سیستم مدیریت اطلاعاتی ادغام گردیده، استفاده از آن در سیستمهای بزرگ، امنیت در تولید، تولید انبوه، سوددهی بیشتر و کاهش قیمت ضایعات ساخت را به همراه مدیریتی کارآمد تضمین می کند.

تعریف DCS :

همانطور که از اسم آن مشخص است، یک سیستم کنترل توزیع شده سیستمی است که عملکرد آن بجای اینکه در یک نقطه متمرکز باشد، پراکنده است.

یک سیستم کنترل توزیع شده از تعدادی ماجولهای میکروپروسسوری تشکیل شده که با همکاری یکدیگر عملکرد یک سیستم را کنترل و مانیتور می کند. کامپیوترها با توجه به جغرافیای محل پخش می شوند، بنابراین این مسئله باعث کاهش هزینه نصب و سیم کشی می گردد.

DCS یک شبکه کامپیوتری است اما با شبکه های خانگی و یا اداری موجود تفاوت دارد، چرا که در DCS مسئله پردازش Real Time مطرح می باشد. مخالف آنچه در پردازشهای دسته ای در کامپیوترهای اداری یا خانگی دیده می شود.

تفاوت این دو روش پردازش در نحوه اجرای برنامه های آنها است. در کامپیوترهای معمول نحوه پردازش بدینگونه می باشد که در یک زمان تنها یک برنامه منفرد اجرا می گردد، بطوریکه این برنامه با یک سری داده های ثابت و مشخص شروع به محاسبات پیچیده نموده و در نهایت به نتایج مطلوب ختم می گردد و هنگامی که پردازش تمام شد برنامه متوقف شده تا برای اجرای مجدد با یک سری داده جدید فرمان بگیرد. در روش پردازش Real Time نیز پردازش با یک سری داده ثابت شروع می شود با این تفاوت که اجرای همان برنامه بطور مداوم تکرار شده و داده ها را با توجه به داده های مرحله قبل تازه می گرداند.

بعنوان مثالی از یک عملکرد Real Time می توان از همان کنترل اتوماتیک سرعت ماشین نام برد. کنترل با داده ثابت سرعت شروع و در هر مرحله سرعت ماشین نمونه برداری می شود و با توجه به اختلاف آن با سرعت مطلوب، سیگنال های کنترلی مبنی بر باز و بسته شدن دریچه بنزین اعمال می گردد.

یک کنترلر DCS نیز بدین طریق عمل می کند، یعنی بطور مداوم از صدها یا هزاران سیستم تحت کنترل نمونه برداری کرده و محاسباتی را بر مبنای یک

سرح مشخص برای سیستم های مربوطه تکرار می کند. داده هایی که از محیط دریافت می شود را می توان به دو گروه اصلی تقسیم کرد :

الف ) داده های آنالوگ : که بطور پیوسته تغییر می کنند. این داده ها از طریق حلقه های کنترلی نرم افزاری که برحسب نیاز ممکن است شامل کنترلرهای نسبی، Lead Lag یا PID باشد آنالیز شده و سیگنال های خروجی مناسب صادر می شود.

ب ) داده های گسسته : که کارکردن یا آنها ساده بوده و با توجه به سیگنالهای دریافتی و روابط منطقی عاملی را قطع یا وصل می کند. برای دریافت داده ها از محیط DCS نیز مانند تمام کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی به یک سری آلمانهایی مانند دماسنج، فشارسنج، آمپرمتر و غیره احتیاج دارد.

مقادیر آلمانها به سیگنالهای الکتریکی تبدیل شده و DCS آنها را خوانده و به دیجیتال تبدیل می کند. داده های بدست آمده در موارد زیر استفاده می شوند.

حلقه های کنترلی (فیدبکها) جهت کنترل آنالوگ؛
اجرای برنامه های منطقی جهت صدور دستورالعملهای قطع و وصل؛
نمایش مقادیر روی صفحه مانیتور؛
تهیه گزارش از وضعیت سیستم؛
اعلام خطر در وضعیت نامناسب سیستم تحت کنترل و عملیاتهای دیگری که متناظر با نوع سیستم قابل تعریف است.

مزایای DCS نسبت به سیستمهای قدیمی :

* پروژه های بزرگ را می توان به پرسوه های کوچکتر تقسیم کرد و کنترل هر قسمت آنرا به یک ماجول DCS سپرد.

* روش کنترل مرکزی تمام پروسه به وسیله یک کامپیوتر مرکزی انجام می شود، مستلزم داشتن کامپیوتری بزرگ و تجهیزات پیشرفته می باشد که قیمت این سیستمها بسیار زیاد است. اما در کنترل DCS سخت افزار ماجولها از همان میکروپروسسور معمولی تشکیل شده است.

* نرم افزارهای DCS بخاطر استفاده از میکروپروسسورها و تقسیم بندی کنترل، از نرم افزارهای یک کامپیوتر بزرگ در کنترل بسیار ارزانتر تمام می شوند.

* برخلاف سیستم متمرکز در DCS به علت تقسیم بندی کنترل اگر یکی از ماجولها خراب شود کنترل بر روی قسمتهای دیگر به قوت خود باقی می ماند. (Fault Isolation)

* سیستمهای DCS دارای قابلیت گسترش هستند. در سیستم کنترل مرکزی گسترش سیستم مستلزم تعویض پردازنده مرکزی و خرید یک سیستم پیشرفته تر است اما در DCS می توان با اضافه کردن ماحول های کنترلی بیشتر، کنترل را گسترش داد.

* برنامه نویسی DCS در محیط های سطح بالا انجام می شود. این برخلاف کنترلرهای PLC می باشد که نوشتن برنامه آنها نیازمند آشنایی با سیستمهای میکروپروسسوری می باشد.

همانطور که پیشتر آمد، DCS می تواند از ماجولهای کنترلی بسیاری تشکیل شده باشد که می توانند بطور مستقل و همزمان عمل کنند. بعلاوه دارای قابلیت ارتباط سریع بیین ماجول های خویش است که از طریق خطوط ارتباطی با نام بزرگراههای داده های Real Time امکان پذیر می گردد. (ماجولهای ارتباطی در بخش بعد توضیح داده می شوند.)

* Data Rate :

سرعت انتقال اطلاعات در این سیستم برابر 31.25 Kbit/Secبا است که علیرغم اینکه سرعت بالایی نمی باشد لیکن برای کنترل فرآیندهای شیمیایی مناسب است. لازم به ذکر است که در اکثر سیستمها DCS حتی در خصوص سیستم های Emergency Shutdown از سیستمی غیر از سیستم اصلی و معمولاً از که سرعت بهتری دارد، استفاده می گردد.

اجزاء سیستم Fiedbus :

در یک سیستم Fiedbus ، ارتباط دادن Device های Field کاری ساده است. بصورتtypical، هر Device می تواند با 12 Device دیگر روی یک باس بصورت موازی متصل و سیم بندی شود. ضمناً افزودن Device هایی که سیستم را مقیاس پذیر (Scalable) می کنند نیز آسان می شود. همچنین سیستم می تواند به منظور پاسخگوئی به احتیاجات جدید، گسترش داده شود و در بسیاری از موارد، Device ها می توانند بدون احتیاج به یک یا Interface کابل دیگر با هم connect شوند.

مبنای کار Fiedbus برای شناسایی تمام Device ها و اسامی پارمترهای استاندارد شده نظیر ( SP , PV)، tagهایی است که توسط کاربر تعریف می شوند، با connect کردن یک Device اضافی به باس، host به راحتی می توانند ها را درخواست کند و به این ترتیب Installation کامل می گردد.

فیلد باس قابلیت شبیه سازی مقادیر ورودی و خروجی را نیز دارد که این امکان را فراهم می سازد که بصورت کاملاً Safeپاسخ سیستم را به تغییرات ورودی ها در شرایط Fault، بتوان بررسی کرد.

اجزاء مختلف سیستم عبارتند از :

الف ) لایه های مختلف سیستم :

پروتکل های ارتباطات دیجتال عموماً از مدل استاندارد Interconnection سیستم های باز (Open Sys.) تبعیت می کنند که لایه های متفاوتی مسئول کد کردن پیغام و فرستادن آنها به لایه های مجاور می باشند.

Physical Layer :

این لایه از استاندارد IEC پیروی کرده و محیطی را برای ارسال/ دریافت data از محیط فیزیکی فیلدباس برحسب سرعت ارتباط، کدینگ سیگنال، طول ارتباطات، تعداد واحدها و منبع تغذیه روی باس و غیره پوشش می دهد.

تمرکز اصلی فیلدباس روی محیط سیم کشی مسی می باشد هر چند که فیبر نوری و ارتباطات رادیویی نیز به استاندارد IEC افزوده شده اند. طول یک باس سیم کشی شده به کیفیت سیم کشی (Cabling) بستگی دارد.

فیلدباس در هر انتها به یک ترمیناتور (مدارRC) احتیاج دارد که شبکه ارتباطی را بالانس کرده و از اعوجاج ارتباطی جلوگیری کند. سیگنال های ارتباطی با تکنیکهای مختلفی مد می شوند بطوری که هر بیت data از یک سیکل کامل است. فواید این تکنیک :

1 ) امنیت بالاتر؛

2 ) بیان هر بیت بوسیله تغییر حالت (State)؛

3 ) صرفه جویی در وقت سیستم؛

می باشد. 32 Device می توانند روی یک باس سوار شوند. با این محدودیت که فقط 12 واحد می توانند از طریق همان باس تغذیه شوند. حداقل ولتاژ تغذیه 9 ولت بوده و Safety Barrier ها شامل مقاومتهای W 102 محدود کننده جریان می باشند و قدرت روی فیلدباس بین 30 – 9 وات می تواند باشد که مقدار نامی آن 24 وات است. منبع تغذیه باید یک منبع تغذیه فیلدباس همراه با فیلترهایی جهت اطمینان از عدم بوجود آمدن اتصال کوتاه در ارتباطات فیلدباس باشد.

* Data Link Layer(DLL) :

کار این لایه کنترل پیامهای ارسالی از و به فیلدباس از طریق Physical layer می باشد. این لایه دسترسی به فیلدباس را از طریق یک Bus Scheduler مرکزی قطعی (Deterministic) که (LAS)Data Link Scheduler نامیده می شود، مدیریت می کند.

DLL دو نوع از Device ها را تشخیص می دهد :

1 ) Basic

2 ) Link Master

Link Master محتوی یک LAS بوده و می تواند ارتباطات فیلدباس را کنترل کند. Basic Device ها محتوی LAS نیستند. در ضمن Configuration فیلدباس، لیستی از Device های روی باس و نیز نوع dataی موردنیاز در یک زمان معین، به LAS داده می شود.

هنگامیکه زمان این فرا می رسد که یک Device دیتای خود را ارسال کند، LAS به آن فرمان می دهد که data را برای تمام Device های روی باس منتشر (Pudlish) کند. به صورت همزمان تمام Device هایی که به منظور استفاده از آن data ، Configureشده اند، آن را دریافت (Subscribe) می کنند.



ب ) فنر فشار

1 ) انبساط مایع

اساس کار این اندازه گیرها ازدیاد حجم مایع در اثر افزایش درجه حرارت می باشد. جنس Bulb یا Wellکه در تماس با درجه حرارت می باشد، معمولاً از مس، آهن، مونل و یا فولاد می باشد.

در این اندازه گیر ازدیاد حجم مایع در Bulb از طریق لوله موئی به Bourdon انتقال می یابد و باعث حرکت آن می گردد.

برای المنت دریافت کننده و تبدیل کننده انبساط حجمی به حرکت، می توان از المنت های فنری بصورت ، حلزونی و یا مارپیچی استفاده کرد.

مینیمم حدود تغییرات قابل اندازه گیری با این اندازه گیر در جائیکه از جیوه بعنوان مایع منبسط شونده استفاده شود، منهای 38 درجه سانتیگراد و اگر از هیدرو کربن استفاده شود، منهای 80 درجه سانتیگراد است. حداکثر حدود تغییرات در حالت جیوه 650 درجه سانتیگراد و برای هیدرو کربن 315 درجه سانتیگراد می باشد.

مشخصات و مزایای ترمومتر فنری پرشده با جیوه :

پاسخ خطی
ثبات
سرعت در پاسخ
قابلیت استفاده با جبران کننده

مشخصات و مزایای ترمومتر فنری پرشده با هیدروکربن

پاسخ خطی
اندازه گیری حدود تغییرات کم
داشتن Bulb کوچک
اندازه گیری درجه حرارت کم
قابلیت استفاده با جبران کننده

جبران کننده درجه حرارت محیط :

در این نوع اندازه گیرهای پر شده، در اثر تأثیر درجه حرارت محیط بر روی لوله موئی های سیاب، ازدیاد حجمی بوجود می آید که باعث خطای اندازه گیری می شود. برای جبران این خطا سیسمتهای خاصی تعبیه می شود.

2 ) فشار بخار :

اساس ترمومتر تحریک شونده با فشار بخار، تغییر فشار بخار در اثر حرارت می باشد. در اینجا ترمومتر، تغییر درجه حرارت را در سطح آزاد مایع تبدیل شونده به بخار اندازه می گیرد. درجه حرارت نشان داده شده با این ترمومتر درجه حرارت گرمترین نقطه ای است که مایع در آن قرار دارد. این ترمومتر دارای درجه بندی غیرخطی می باشد که این غیرخطی بودن بستگی به منحنی فشار بخار دارد.

در این نوع ترمومتر برای مایع بخار شونده از متیل کلراید، اتر، بوتان، هگزان، پروپان، تولوئن و سولفور دی اکسید می توان استفاده نمود. حدود تغییرات قابل اندازه گیری با این دستگاه بستگی به سیال مورد استفاده در آن دارد.

حداقل حدود تغییرات قابل اندازه گیری با این ترمومتر منهای 45 درجه سانتیگراد و حداکثر 315 درجه می باشد. مزیت ترمومترهای تحریک شونده با بخار مایع در باریکی باند اندازه گیری، قیمت کم و پاسخ ناگهانی آنها می باشد.

3 ) انبساط گاز :

براساس قانون چارلز، حجم گاز با تغییر درجه حرارت مطلق تغییر می کند. اصول کار ترمومترهای گازی بر این اساس متکی است. گازی که در این نوع ترمومترها استفاده می شود معمولاً بخاطر سهولت تهیه و وسعت حدود تغییرات درجه حرارت نیتروژن می باشد. میزان حدود تغییرات قابل اندازه گیری در این ترمومتر از منهای 130 درجه تا 650 درجه سانتیگراد می باشد. مزایای ترمومتر گازی ساده، خطی بودن اندازه گیری تغییرات و قابلیت استفاده آن برای باند تغییرات گوناگون می باشد.

ترمومتر بی متال :

بی متال از اتصال دوفلز با ضرایب انبساط مختلف بر روی هم بوجود می آید. در اثر تغییر حرارت در بی متال به علت اختلاف ضریب انبساط دو طرف آن بی متال به یک طرف خم می شود.

این پیچش در فلز متناسب با درجه حرارت می باشد. رابطه جابجایی در این ترمومتر نسبت به تغییرات درجه حرارت بطور خطی می باشد. معمولاً از Invar (آلیاژ آهن و نیکل) برای ضریب انبساط کم و آلیاژهای نیکل یا برنج برای ضریب انبساط زیاد استفاده می شود.

*تحقیق درباره موتورهای آزمایشی*

موتورهای آزمایشی و حالات مختلف تست موتور:

تمام تحقیقاتی که در این زمینه انجام شده بودند بر اساس استفاده از موتورهای آزمایشی نشان داده شده در شکل 9-5 بودند. راه انداختن آزمایشی موتورهای test
cell شامل یک موتور Ford 3.0 LV-6 بود که از دینامومتر الکتریکی در سیستم انتقال نیرو اتوماتیکی تشکیل شده بود. یک سنسور حرارتی کنترل کننده هوا، یک سنسور کنترل کننده جریان بنزین و یک ستسور کنترل کننده جزیان هوا در موتور نصب
شده اند تا دمای هوا و جریان بنزین و درجه جریان هوا در موتور نصب شده اند تا دمای هوا و جریان بنزین و درجه جریان هوا را اندازه گیری کنند. دو سنسور
اندازه گیر گاز اکسیژن در لوله اگزوز جاسازی شده است. نتیجه اطلاعات جریان هوا و ورودی سنسورهای مختلف درون موتور برای محاسبه مقدار جریان سوخت لازم برای تعیین درصد هوا و سوخت برای عملکرد موتور به کار می رود. قسمت پردازش مرکزی، پهنای پالس تزریقی و زمان جرقه را تعیین می کند و به تزریق کننده فرمان
می دهد که مقدار دقیق سوخت را اندازه گیری کند و جعبه EMC(مدل کنترل کننده الکتریکی) برای مهیا کردن ارتباط سطحی به کنترل کننده EEC-IV و سیستم اکتساب اطلاعات به کا می رود. سیستم سنسور تعیین سرعت زاویه ای تشکیل شده است از سنسور مغناطیسی دیجیتالی و تبدیل کننده فرکانس به ولتاژ که فرکانس سیگنالی را که متناسب با سرعت چرخش موتور است را به ولتاژ آنالوگ تبدیل می کند. از تمام دورهای موتور نمونه برداری می شود و به صورت اطلاعات در می آید. بار الکتریکی متغیری به وسیله دینامومتر تولید می شودکه به وسیله DYNLOC IV یعنی کنترل کننده سرعت و گشتاور در محل اتصال با DTC-1 کنترل کننده دریچه بنزین که به وسیله کارخانه Dynesystem نصب شده است تنظیم می شود. مقدار گشتاور سرعت دینامومتر به ترتیب از باتری و سرعت سنج بدست می آیند. معیار ورودی دریچه کنترل بنزین و دینامومتر به وسیله برنامه کامپیوتری تعیین می شود و به وسیله خط ارتباطی سریال RS-232 به کنترل کننده فرستاده می شوند. مقدار فیزیکی بهره به صورت رقم درآمده و از برد تنظیم وقت AT-MIO-16F-5A/D برای کامپیوترهای شخصی استفاده می کند.

به خاطر حکم دولت، بازرسی دوره ای و نگهداری و تعمیر موتورها به صورت یک امر عادی در آمده اند یک چنین تستی که به وسیله مؤسسه محافظت محیط (EPA) گسترش یافته است از بازدید و تعمیر در 240 دوره تشکیل شده است. دوره EPA IM240 (به تصویر 10-5 مربوط به سرعت وسیله نقلیه در مقابل زمان الودگی نگاه کنید)سناریو رانندگی به قصد برآوردن آزمایش سیستم بیرون دادن وسیله نقلیه برای مشاجره جز در مورد مونواکسیدکربن، هیدروکربن سوخته و اکسید نیتروژن را نشان می دهد.