دانلود پایان نامه
MT دمای قطعه داخل کوره می باشد که به وسیله ترمومتر اندازه گیری می شود واز طریق شبکه RS484 و پروتکل Modbus به نرم افزار SCADA انتقال پیدا می کند.
UBT دمای بدنه خارجی کوره می باشد که به وسیله ترمومتر اندازه گیری می شود واز طریق شبکه RS484 و پروتکل Modbus به نرم افزار SCADA انتقال پیدا می کند.
ENT دمای محیطی که فرآیند در آن انجام می شود که به وسیله ترمومتر اندازه گیری می شود واز طریق شبکه RS484 و پروتکل Modbus به نرم افزار SCADA انتقال پیدا می کند.
Energy Analyser آنالایزر انرژی که پارامترهای مربوط به مصرف انرژی مانند شدت جریان ، ولتاژ ، توان لحظه ای ، و انرژی مصرفی کل را اندازه گیری می نماید واز طریق شبکهRS484 و پروتکل Modbus به نرم افزار SCADA انتقال پیدا می کند.
DAC مبدل دیجتال به آنالوگ مبدل فرمان کنترلی را از طریق شبکه RS485 و پروتکل Modbus از نرم افزار SCADA دریافت می نماید و با توجه به اطلاعات در یافتی یک سیگنال آنالوگ در خروجی جهت سیستم کنترل توان SCR اعمال می نماید. مبدل دیجیتال به آنالوگ استفاده شده در این پروژه دارای دقتی برابر با 12 بیت می باشدو رنج ولتاژ آن بین 10- و10+ولت می باشد مقدار متناظر با 10- ولت عدد 0 و مقدار متناظر با 10+ عدد 4095 است از انجا که ولتاژ کنترلی مورد نیاز برای فرآیند آزمایشی در بازه 10-0 ولت است بنابراین رنج تغییرات عددی در رجیستر DAC بین 2048 تا 4095 خواهد بود.
SCR جهت کنترل مقدار توان اعمال شده در هر لحظه از یک سیستم کنترل توان تریستوری SCR که توسط اینجانب بر پایه میکروکنترلر های AVR طراحی شده است استفاده شد این سیستم و لتاژ آنالوگ در بازه 0-10 ولت را از مبدل دیجیتال به آنالوگDAC در یافت می کند و با تعییر زاویه آتش تریستورها مقدار ولتاژ در دوسر المنت و در نتیجه توان اعمال شده به سیستم را در بازه صفر تا حداکثر توان تغییر می دهد.مبدل آنالوگ به دیجیتال میکروکنترولرATMEGA 8 دارای دقت 10 بیت می باشد و بازه عددی متناظر با آن بین 0 تا 1023 می باشد.سرعت CLOCKمیکروکنترولر استفاده شده در این پروژه 8مگاهرتز می باشد.
PT100 برای مونیتورینگ پارامتر دما در کوره از 4 عدد حسگر دمای PT100 برای مونیتورینگ دمای فضای داخلی کوره (AT) ودمای نمونه داخل کوره(MT) ، دمای جداره بیرونی (UBT)و دمای محیط کاری ( ENT) استفاده شده است .
CT برای اندازه گیری شدت جریان لحظه ای از یک ترانس جریان استفاده شده است این ترانس در مسیر منبع تغذیه ا لمنت ها قرار می گیرد و آنالایز انرژی به وسیله آن می تواند مقدار شدت جریان موثر را اندازه گیری و بر مبنای آن سایر پارامترهای مرتبط با مصرف انرژی را محاسبه نماید
RS485-RS232 CONVERTER مبدل سریال این مبدل استاندارد ارتباطی RS485 را به RS232 تبدیل می نماید .
SCADA COMPUTER کامپیوتری است که سیستم نرم افزار ی SCADA بر روی آن نصب می شود و عمل پایش و کنترل فرآیند را انجام می دهد در این پروژه با توجه به قابلیت های نرم افزار SpecView از این نرم افزار جهت کنترل فر آیند استفاده شد و بر روی یک عدد لپ تاپ که دارای پورت سریال می باشد نصب گردید .
بعداز انتخاب تجهیزات مورد نیاز که شرح آن داده شد مطابق با شکل 4-8- این تجهیزات جهت انجام آزمایش نصب گردید .
شکل 4-6- تصویر تجهیزات نصب شده جهت فرآیند مدیریت مصرف انرژی
هماانطور که در شکل فوق مشاهده می گردد به ترتیب از سمت راست سیستم کنترل توان SCR و کوره آزمایشگاهی و تابلوی حاوی RTU ها و کامپیوتر SCADA که از طریق مبدل سریال به RTU ها متصل است مشاهده می گردد.
4-4-6-نصب RTU ها در نرم افزار SCADA
در این بعد از اتمام نصب فیزیکی تجهیزات ، جهت پایش پارامترها و اعمال روش های کنترلی از طریق نرم افزار SCADA باید تجهیزات به صورت نرم افزاری هم نصب گردد .معمولا در نرم افزار های SCADA همیشه تعدادی راهبر جهت ایجاد ارتباط بین RTU ها و سیستم نرم افزاری در نظر گرفته می شود با توجه به اینکه پروتکل ارتباطی مورد استفاده در این تحقیق Modbus می باشد.راهبر نرم افزاری به عنوان یک Master عمل می کند و در خواست هایی را برای خواندن پارامتر مورد نظر به RTU های مختلف بر اساس آدرس آنها ارسال می نماید .در نرم افزار SpecView راهبر RTU های مورد استفاده در تحقیق از قبل وجود دارد و برای نصب نرم افزاری RTU ها و اضافه کردن راهبر کافی است در حین نصب آدرس سخت افزاری و پارامترهای ارتباط سریال مشخص گردد .در صورتیکه که راهبر یک RTU در نرم افزار SCADA وجود نداشته باشد باید برنامه راهبر مختص به آن RTU تهیه شود.
بعد از نصب راهبر ها در نرم افزار SCADA می توان به اطلاعات ارسال شده توسط RTU ها دسترسی پیدا کرد و از این اطلاعات در ثبت و پایش پارامتر های موثر در فرآیند و یا اعمال فرامین کنترلی استفاده نمود .شکل زیر روش نصب RTU ها در نرم افزار SpecView را نمایش می دهد .
شکل 4-7-نصب RTU ها در نرم افزار SpecView
همراه با نصب RTU ها می توان از اطلاعات ارسالی آنها به سیستم SCADA در رسم نمودار ها و ایجاد گزارشات جهت تحلیل و بررسی فرآیند مدیریت مصرف انرژی استفاده شود .
4-3-7-بررسی عملکرد سیستم کنترل توان
قبل از شروع آزمایشهای مربوط به تحقیق بایدعملکرد سیستم کنترل توان SCR مورد بررسی قرار گیرد .سیستم کنترل توان استفاده شده در این تحقیق از نوع خطی می باشد بدین معنی که با اعمال ولتاژ آنالوگ 0 تا 10 ولت مقدار توان سیستم با نسبتی که به حالت نزدیک به خطی تغییر می نماید .چون یکی از اهداف ما در مدیریت مصرف انرژی کم کردن مقدار Demand یا اوج بار مصرفی می باشد و به دلیل اینکه کنترل توان خروجی توسط سیستم SCADA به واسطه مبدل دیجیتال به آنالوگ DAC صورت می گیرد خطی بودن این نسبت این مزیت را دارد که بتوان از طریق سیستم نرم افزاری SCADA یک کنترل مستقیم بر روی مقدار توان خروجی اعمال نمود.نسبت توان خروجی سیستم و ولتاژ کنترلی آنالوگ مطابق نمودار زیر می باشد که به حالت خطی بسیار نزدیک است .
شکل 4-8- رابطه بین مقدار DAC و توان خروجی در فرآیند مورد آزمایش
4-4-آزمایش اول: بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل ON/OFF