باسمه تعالی 
                   
                                                        نام استاد:مهندس گلنوش قربانی دشتکی
     
                                                   نام دانشجو: سیدعرفان موسوی گورابی                            
                       سکشن 2شنبه  15الی 17 ----      شماره دانشجویی:950410636
                                                                         
                                                               نام درس:آزمایشگاه سیستم های                                                                                                                                                                       موضوع:سیستم های کنترل خطی و کاربرد های ان ها در صنعت

                                                               

                                              دی ماه 1400

سیستم های کنترل صنعتی
سیستم کنترل صنعتی (به انگلیسی: Industrial control system به شکل محفف ICS) یک اصطلاح عمومی است که شامل انواع مختلفی از سیستم‌های کنترل و ابزار مربوطه برای کنترل فرایند صنعتی می‌باشد.
چنین سیستم‌هایی میتوانند از چند کنترل‌کننده پنل مدولار به سیستم‌های توزیع شده با سیستم‌های توزیع شده و متقابل, با هزاران اتصال از راه دور بهم متصل می‌شوند.همه ی سیستم‌ها داده‌های دریافتی از سنسورهای اندازه‌گیری متغیرهای فرایند دریافت می‌کنند ، و با مقدار مطلوب مقایسه می‌شود و دستورهایی که برای کنترل نهایی یک فرایند از طریق عناصر کنترل استفاده می‌شوند، تولید می‌شود.

سیستم‌های بزرگتر معمولاً با سیستم‌های کنترل نظارت و داده (SCADA) یا سیستم‌های کنترل توزیع (DCS) و کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC ها) اجرا می‌شوند، هرچند سیستم‌های SCADA و PLC به سیستم‌های کوچک با چند حلقه کنترل قابل مقیاس می‌باشند.چنین سیستم‌هایی به‌طور گسترده در صنایع مانند پردازش شیمیایی، تولید کاغذ و پالپ، تولید برق، پردازش نفت و گاز و ارتباطات مخابراتی استفاده می‌شود.

کنترل‌کننده‌های گسسته
ساده‌ترین سیستم‌های کنترل بر روی کنترل‌کننده‌های گسسته کوچک با یک تک حلقه کنترل قرار می‌گیرند. معمولاً پانل نصب شده‌است که اجازه می دهد تا به مشاهده مستقیم پانل جلویی پرداخته و ابزار مداخله دستی توسط اپراتور فراهم می‌کنند، کنترل فرایند به صورت دستی و یا تغییر تنظیمات کنترل. در اصل این کنترل‌کننده‌های پنوماتیک هستند، بعضی از آن‌ها هنوز در حال استفاده هستند، اما تقریباً همه آن‌ها در حال حاضر الکترونیکی هستند.

سیستم‌های کاملاً پیچیده می‌توانند با شبکه‌هایی از این کنترل‌کننده‌ها با استفاده از پروتکل‌های استاندارد صنعتی ایجاد شوند که اجازه استفاده از رابط‌های اپراتور SCADA محلی یا راه دور را می دهد و باعث مرتبط بودن و بهم پیوسته بودن بین کنترل‌کننده‌ها می‌شود.با این حال در طراحی سیستم تعداد حلقه‌های کنترل افزایش می یابد و این نقطه‌ای است که استفاده ی PLC یا DCS در کجا مقرون به صرفه تر است.

سیستم های کنترل صنعتی 

انواع سیستم های کنترل
۱- سیستم کنترل متمرکز – مستقیم DDC ( Direct Digital Control)

۲- سیستم کنترل توزیع شدهDCS ( Distributed Control System)

۳- سیستم کنترل کننده های برنامه پذیر PLC ( Programmable Logic Controllers)

۴- سیستم کنترل میدان FCS ( Fieldbus Control Systems)

در این میان DDC که بصورت کنترل مستقیم هر ورودی یا خروجی از طریق کامپیوتر است، بطور کلی منسوخ شده است.

سیستم کنترل DDC
این سیستم کنترلی از ابتدای دهه ۱۹۶۰ برای پشتیبانی از سیستم های آنالوگ بکار گرفته شد. در سیستمهای DDC اپراتور توسط یک صفحه کلید و نمایشگر با سیستم ارتباط برقرار می کند. در این سیستم، تمامی اجزاء اعم از سنسورها و عملگرها به صورت مستقیم به کامپیوتر مرکزی متصل می شوند و تمامی آنها سیگنال های ارتباطی خود را از کامپیوتر دریافت یا به آن ارسال می کنند. کامپیوتر مرکزی قابلیت پردازش حجم زیادی از متغییرها را دارد، ولی با افزایش بیش از حد اطلاعات و به وجود آمدن حلقه های پیچیده، سرعت و کارآیی کامپیوتر پایین آمده و باعث به وجود آمدن مشکلاتی در سیستم می گردد.

ضعف های سیستم کنترل مستقیم
۱- هزینه نگهداری بالا

۲- توقف کل سیستم در صورت بروز اشکال در پردازشگر مرکزی

٣- به دلیل استفاده از فقط یک پردازشگر در سیستم، برنامه نویسی آن دشوار است.

۴- هزینه زیاد سیم کشی و کابل کشی

۵- عدم کارایی در فواصل طولانی

۶- دشواری کشف خطا در سیستم توسط تکنسینها

سیستم کنترل DCS
این سیستم در دهه ۱۹۶۰ وارد عرصه کنترل فرآیند شده و به صورت کامل تکمیل کننده سیستم های DDC گردید. 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 ماژول های میکرو پروسسوری تشکیل شده که با همکاری یکدیگر عملکرد یک سیستم را کنترل و مانیتور می کنند. 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، زیرا در DCS مسئله پردازش Real Time مطرح می باشد، مخالف آنچه در پردازش های دسته ای در کامپیوترهای اداری با خانگی دیده می شود. تفاوت این دو روش پردازش در نحوه اجرای برنامه های آنها است. در کامپیوترهای معمولی، نحوه پردازش به این صورت می باشد که در یک زمان، تنها یک برنامه 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 مثال می توان از کنترل اتوماتیک سرعت ماشین به عنوان یک عملکردReal Time 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 گردند. یک کنترلر DCS نیز بدین طریق عمل می کند، یعنی به طور مداوم از صدها یا هزاران سیستم تحت کنترل نمونه برداری کرده و محاسباتی را بر مبنای یک طرح مشخص برای سیستم های مربوطه تکرار می کند.

داده های فیزیکی که از محیط دریافت می شود را می توان به دو گروه اصلی تقسیم نمود:
الف) داده های آنالوگ:

این نوع از داده ها بطور پیوسته تغییر می کنند. داده های آنالوگ از طریق حلقه های کنترلی و نرم افزاری که بر حسب نیاز ممکن است شامل کنترلرهای نسبی یاPID باشد، آنالیز شده و سیگنال های خروجی مناسب صادر می شود.

ب) داده های گسسته:

کار کردن با آنها ساده بوده و با توجه به سیگنال های دریافتی و روابط منطقی، ورودی را قطع یا وصل می کنند. برای دریافت داده ها از محیط DCS مانند تمام کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی، یک سرى المان هایی مانند دماسنج، فشارسنج، آمپرمتر و غیره مورد نیاز می باشد. مقادیر المان ها به سیگنال های 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 عملیات های دیگری که متناظر با نوع سیستم، قابل تعریف است.

مزایای DCS نسبت به سیستم های قدیمی

– قابلیت گسترش و تطبیق به دلیل ماژولار بودن سیستم

– قابلیت کنترل بالا به دلیل آنکه می توان به راحتی الگوریتم کنترل پروسه را تغییر داد.

– قابلیت مجتمع سازی کارکردهای سیستم – قابلیت نگهداری آسان پس از نصب

– برخلاف سیستم متمرکز، در DCS به علت تقسیم بندی کنترل، اگر یکی از ماژول ها خراب شوند کنترل بر روی قسمتهای دیگر بدون هیچ نقصی به کار خود ادامه میدهد؛ به این پدیده Fault Isolation گفته میشود.

-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 توانید با افزایش ماژول های کنترلی، عملکرد کنترل را گسترش دهید.

– برنامه نویسی DCS در محیطهای سطح بالا انجام میشود. این امر برخلاف کنترلرهای PLC می باشد که نوشتن برنامه آنها نیازمند آشنایی با سیستم های میکروپروسسوری میباشد.

همانطور که قبلا توضیح داده شد، DCS می تواند از ماژول های کنترلی بسیاری تشکیل شده باشد که بطور مستقل و همزمان عمل می کنند؛ بعلاوه دارای قابلیت ارتباط سریع بین ماژول های خویش است که از طریق خطوط ارتباطی با بزرگراه داده به روش Real Time امکان پذیر می گردد.

سخت افزار DCS
سخت افزار هر سیستم DCS را می توان به اجزاء کلی ذیل تقسیم نمود:
الف) واحد کنترلر و پردازنده

ب) مدارات واسط ورودی خروجی

ج) مجاری و مدارات واسط ارتباطی

د) Redundanc (پشتیبان)

ه) Diagnostics (خطا یابی)

الف) واحد کنترلر و پردازنده
این بخش به منظور پیاده سازی الگوریتم های کنترلی روی ورودی ها و خروجی های مناسب جهت راهبری فرآیند مربوطه بکار گرفته می شود. با توجه به نیاز اجرای الگوریتم های پیچیده و مفصل در یک واحد زمانی کوچک، ضرورت استفاده از یک پردازنده پر قدرت در این بخش کاملا محسوس می باشد.

پیاده سازی این الگوریتم ها نیاز به تجهیزات شبیه سازی و تست خاص، تسلط کافی به زبان ماشین و یا زبانهای کاربردی پردازنده ی مورد استفاده دارد که همه این موارد، استفاده از واحدهای مبتنی بر پردازنده های سری اینتل و کارتهای مبتنی بر ساختارPC جهت پیاده سازی آنرا بیش از پیش توجیه پذیر می سازد.

ب) مدارات واسط ورودی خروجی
این واحدها وظیفه دریافت اطلاعات از ترانسدیوسرها و سنسورها و یا اعمال نتایج حاصل از منطق کنترلی به اجزاء دیگر سیستم کنترل از قبیل عملگرها، شیرها و… را دارا می باشند.

در یک سیستم کنترل گسترده، این واحدها باید حداقل دارای امکانات زیر باشند:
۱) ایزولاسیون کامل

۲) حداقل امکان تنظیم

۳) امکان عیب یابی داخلی و اطمینان از صحت عملکرد توسط خود واحد

۴) امکان برقراری ارتباط با پردازنده اصلی

۵) امکان پیاده سازی برخی پیش پردازشها

۶) امکان جایگزینی و عیب یابی بصورت On Line

۷)امکان استفاده بصورت پشتیبان

۸) سرعت نمونه برداری قابل قبول

۹) تفکیک پذیری و دقت قابل قبول در مبدل های آنالوگ به دیجیتال

با توجه به این نیازها، استفاده از مدارات مبتنی بر پردازنده در این گونه واحدها نیز اجتناب ناپذیر می باشد. اما به دلیل محدود بودن حوزه عملکرد هر واحد، امکان به کارگیری پردازنده هایی با قدرت کمتر و یا خاص در آنها مهیا می باشد. یکی از مسائل عمده در این واحدها پیاده سازی ایزولاسیون کامل می باشد.

در انواع دیجیتال، این ایزولاسیون با استفاده از یکی از ساده ترین روشها یعنی Opto Isolation امکان پذیر می باشد، ولی در انواع آنالوگ با توجه به تنوع و دقت مورد انتظار از این گونه سیستمها و همچنین قابلیت خود تنظیمی این اجزاء، بحث کمی پیچیده تر و مشکل تر می گردد.

ج) مدارات واسط ارتباطی
یکی از مهم ترین و در عین حال پیچیده ترین بخش های سیستم DCS مدارات واسط ارتباطی میباشد. این شبکه ها به بخش های مختلف تقسیم می گردند. از جمله این بخش ها می توان موارد ذیل را نام برد:

۱) شبکه ارتباطی بین کارت های ورودی خروجی و واحدهای پردازنده و کنترلر

۲) شبکه ارتباطی بین واحدهای پردازنده و کنترلرهای مختلف

۳) شبکه ارتباطی بین تجهیزات HMI و کنترلرها

۴) شبکه ارتباطی بین سیستم DCS

د) پشتیبان (Redundance)
یکی از مباحث مهم در سیستم های کنترل، امنیت عملیاتی و در دسترس بودن سیستم در طول زمان میباشد. به این منظور از سیستمهای Redundance استفاده می گردد. این سیستم در کلیه سطوح سخت افزار سیستم از قبیل واحدهای I / O شبکه های ارتباطی، منابع تغذیه و… بسته به ماهیت فرآیند و درجه امنیت آن پیاده سازی می گردد.

پیاده سازی عملی واحدهایRedundance یکی دیگر از مشکلات اساسی سیستم های گسترده می باشد، چراکه با توجه به Real Time بودن بخشها، اجزاء باید به گونه ای عمل کنند تا حین تعویض، هیچ گونه شوک به سیستم وارد نشود و این تعویض به صورت Hot در سرویس باشد و در آن لحظه، کلیه اطلاعات و عملکرد اجزاء دیگر را در اختیار داشته باشند. این امر نیازمند به یک ارتباط اطلاعاتی کامل بین این اجزا میباشد، ضمن این که شرایط مختلف تعویض حالت نیز باید برای سیستم به صورت دقیق تعریف گردد.

ه) عیب یابی یا اشکال زدایی (Diagnostics)
یکی دیگر از مواردی که در ساخت و پیاده سازی یک سیستم DCS باید مورد توجه قرار گیرد، مسئله عیب یابی اتوماتیک و خود عیب یابی(Self-Diagnostics) در این گونه سیستمها می باشد. این عیب یابی باید شامل کلیه بخش های سخت افزار از قبیل واحدهای کنترلر، کارتهایI/O شبکه های ارتباطی، تجهیزات HMI و … باشد که به این منظور با استفاده از الگوریتم های خاص و بکارگیری تمهیدات مختلف در طراحی سخت افزار سیستم می توانید به این امر مهم دسترسی پیدا کنید. معمولا محدوده Diagnostic هر بخش باید حداقل شامل تشخیص خطا و اعلام به اپراتور و یا مهندس سیستم جهت رفع آن باشد.

سیستم های کنترل صنعتی 

پایانه های کاربر
پایانه های اپراتوری
این قسمت در واقع رابط بین اپراتور و DCS است. داده های روی صفحه نمایش مرور می شوند و اپراتور با توجه به این اطلاعات دستورالعمل های لازمه را به سیستم اعلام می کند. اطلاعات از طریق موس، صفحه کلید، مانیتورهای لمسی و صفحه کلید اپراتوری وارد می گردند. صفحه کلید اپراتوری که در سیستم های معمولی دیده نمیشود، صفحه کلیدی است که بوسیله فشار هر دکمه که مربوط به یک عمل خاص سیستم کنترل است، شرایط خاصی را در کامپیوتر فعال می کند و بدین ترتیب عمل مربوطه انجام می پذیرد. در صفحه کلید اپراتوری هر کلید برای کار خاصی بوده و عملکرد آن مشابه کلیدهای Hot Key در صفحه کلیدهای معمولی است.

پایانه های مهندسی
از نظر ظاهر مانند پایانه های اپراتوری میباشند و فقط از نظر نرم افزاری تفاوت دارند، ولی در صورت لزوم می توانند به جای آن هم استفاده شوند. اما معمولا برای مقاصد زیر بکار می روند.

الف) تنظیمات مربوط به کنسول ها و اطلاعات پایه

ب) تغییر دادن اطلاعات اصلی و اولیه

ج) نصب نرم افزارهای کاربردی سیستم کنترل گسسته

معمولا پایانه های مهندسی برخلاف پایانه های اپراتوری بصورتOff Line به کار می روند.

نرم افزارها و استانداردها
طی دو دهه اخیر فعالیتهای اساسی پیرامون استاندارد کردن پروتکل های ارتباطی در سطح جهانی شروع شده است که موسسه استاندارد بین الملل ISO ( International Standard Organization) با طرح مدل OSI (Open Systems Interconnection) در سال ۱۹۷۸ آغازگر این حرکت بود.

نحوه ارتباط DCS با سیستم های مختلف

در خیلی از کاربردها بایدDCS با کامپیوترها و سیستم های میکروپروسسوری ارتباط برقرار کند. مانند:

– هنگام اتصال و تبادل اطلاعات با کامپیوترها سیستم اطلاعات مدیریت

– اتصال و تبادل اطلاعات با کامپیوترهای مدل کننده

– هنگام اتصال با PLCها

و در حالت کلی ارتباط با کامپیوترهایی که دارای سیستم عاملی از نوع دیگر هستند.

بنابراین لازم است که اطلاعات ارسالی ابتدا ترجمه شوند، بدین منظور از سخت افزاری به نام Translator Box یاHost Gate Way استفاده میشود. این سخت افزار به منظور ترجمه باید برنامه نویسی گردد. بنابراین این سخت افزارها با توجه به نوع ترجمه، دارای درایوهای مختلفی هستند که بین خود و DCS رابطه ای از نوع Master / Slave برقرار می کنند. مثلا هنگام اتصال DCS یا DCS، PLC بعنوان Master از طریق سخت افزار توسط درایو خاصی باPLC تبادل اطلاعات می کند. مسئله فوق از لحاظ هماهنگی هنگام ارتقاء نوع کنترل یک پروسه بزرگ به DCS بسیار مهم می باشد.

سیستم کنترل FCS
در سال ۱۹۸۵ انجمن ابزار دقیق آمریکا که بعدها کمسیون بین المللی الکتروشیمی نیز به آن پیوست، شروع به بنیان گذاری یک استاندارد برای ارتباطات دیجیتال دو طرفه بین ابزار دقیق و سیستم های کنترل برای مقاصد کنترل فرآیند نمود که تا امروز، تنها یکی از هشت قسمت طراحی شده از این استاندارد تحت عنوان IEC1158-2 کامل شده است که عبارت است از:

“استاندارد لایه فیزیکی فیلدباس” که از سال ۱۹۹۰ در دسترس می باشد.

با ایجاد فیلدباس و استانداردهای آن، سیستم های کنترلی به صورت کاملا توزیع شده اداره می شوند. فیلدباس علاوه بر امکان ارتباط سیگنالها بین ابزار دقیق در سایت و اتاق کنترل، امکان انتقال تغذیه مورد نیاز تجهیزات را نیز توسط یک جفت سیم میسر می سازد که این ویژگی به صرفه جویی قابل توجه در هزینه های کابل کشی و سینی های نگهدارنده کابل می انجامد. فیلدباس، یک پروتکل مخابراتی استاندارد، بین تجهیزات سایت و اتاق کنترل می باشد. یکسان بودن پروتکل در شبکه فیلدباس باعث میشود تا محصولات شرکت های مختلف در یک شبکه به هم متصل شوند و کار کنند.

تحولات ایجاد شده بوسیله Fieldbus
امروزه سیستم فیلدباس در حال ایجاد انقلاب در صنایع مختلف می باشد و در ضمن، این سیستم به عنوان نسخه بعدی و پیشرفته تری از DCS شناخته میشود. این سیستم فرقهای اساسی زیر را با DCS دارد:

DCS – یک سیستم نیمه توزیع یافته است در حالیکه Field bus کاملا توزیع یافته است.

DCS – یک سیستم نیمه دیجیتال است در حالیکه Field bus کاملا دیجیتال است.

– Field bus یک معماری کامل برای کنترل فرآیند بوده و نسبت به DCS از پیچیدگی کمتری برخوردار است. Field bus – به کارتهای D / A وInter face احتیاجی ندارد، زیرا ارتباطات اساسأ دیجیتال است.

Field bus- به کارتهای کنترلر (CPU) احتیاجی ندارد زیرا کنترل ها در تجهیزات فیلد(Field Device) انجام می گیرند.

– Field bus به دروازه داده (Data Gateway) احتیاجی ندارد.

فایده Field bus در زمینه کاهش تجهیزات اتاق کنترل مثل Rackهای ورودی و خروجی و نیز کارتهای شرطی (Conditioning)میباشد.

لازم به ذکر است که Field bus DCS با ارزش تر از یک سیستم فیلدباس تنها (Stand- Alone) میباشد.

مزایای FCS
یک سیستم FCS قیمت اولیه کمتری نسبت به DCS مشابه دارد. حذف سیم کشیها و ابزارهای موجود در Field و تجهیزات اتاق کنترل که بطور معمول در DCS کاربرد داشتند در این کاهش قیمت مؤثرند. به علاوه افزایش اطلاعات مثل اطلاعات مربوط به Diagnostic و دقت بالاتر به کمک ارتباطات دیجیتال را نیز به همراه خواهد داشت.

ابزارهای کمتر
بسیاری از ترانسمیترهای فیلدباس چند متغیره (Multi- Variable) هستند، مثل ترانسمیترهای دو کاناله دما که دو دما را محاسبه کرده و هر دو را به صورتReal-Time ارسال می کنند.

قابلیت خطایابی (Diagnostics )
ارتباطات دیجیتال، دستیابی به اطلاعات ساختاری، داده های ارسالی از ابزارهای موجود در Field و جزئیات خطاها را از طریق اتاق کنترل میسر می سازد. عیب یابی اتوماتیک مربوط به هر ابزار در Field، اشتباهات یا مشکلات بوجود آمده را سریعا گزارش داده و امکان مشاهده سریع خطاهای Device های مختلف را حتی قبل از بروز هر آسیبی میسر می کنند. خطاهای سخت افزاری مثل خطای سنسورها و Actuatorها و نیز خطاهای نرم افزاری مثل خطای پیکربندی (Configuration ) حتی بدون نیاز به عیب یابی دستی سیستم، قابل گزارش و برطرف کردن هستند. بنابراین اپراتورها بدون مراجعه به Field بلافاصله تشخیص میدهند که یک مشکل در این فرآیند به اجزاءField مربوط می شود یا نه.

به دلیل دیجیتال بودن سیگنال ها قابلیت اطمینان سیستم از عیب یابی افزایش می یابد.
برخلاف DCS سیستم Field bus از ترانسمیتر گرفته تا ورودی دیجیتال یک شیر کنترلی، کاملا دیجیتال است. وجود سیگنال های دیجیتال در انتهای حلقه کنترل، امکان ارسال داده به فرآیند بسیار دقیق و پیچیده را فراهم می سازد. کابل های ارتباطی تجهیزات Field bus می توانند صدها متر امتداد داشته باشند بدون اینکه نویزها و یا اعوجاجهای معمول در ارتباطات آنالوگ در آنها رخ دهد. ضمنا متغیرهای محاسباتی یا کنترلی که بین فانکشن بلوکها رد و بدل می شوند علاوه بر داشتن مقدار، یک حالت را در بر می گیرند که حاوی اطلاعات مربوط به حد سیگنال و کیفیت آن می باشد.

استفاده ساده تر و راحت تر
پیکربندی تمام اجزاء با استفاده از روش فانکشن بلوک به یک شیوه انجام میشود و احتیاجی به آموزش برنامه ریزی های مختلف اجزاء یا زبانهای برنامه نویسی نمی باشد، زیرا تمام تولید کنندگان صرفه نظر از این که از چه وسیله ای استفاده کرده باشند، بلوک تابعFunction Block) ) مشابهی را استفاده می کنند. برای مثال یک ترانسمیتر دما و فشار از تولید کنندگان مختلف، به روش پایهای مشابه عمل می کنند که باعث کاهش پیچیدگی کار و نیز آموزش به اپراتور میشود. در این سیستم، کلیه ابزارها از طریق یک زوج سیم که کار تغذیه الکتریکی تجهیزات را نیز بعهده دارند به یکدیگر متصل بوده و با هم ارتباط داشته و انتقال اطلاعات مورد نیاز از این راه صورت می پذیرد.

سرعت اطلاعات مناسب (Data Rate)
سرعت انتقال اطلاعات در این سیستم برابر با ۳۱٫ ۲۵Kbit / Sec است، اما در حالی که سرعت بالایی نمی باشد ولی برای کنترل فرآیندهای شیمیایی مناسب است. لازم به ذکر است که در اکثر سیستمها حتى DCS در خصوص سیستم های توقف اضطراری (Emergency Shutdown) از سیستمی غیر از سیستم اصلی و معمولا از PLC که سرعت بهتری دارد، استفاده می گردد.

اجزاء سیستم Fieldbus
در یک سیستم Fieldbus، ارتباط دادن قطعاتی که در Field کاری قرار می گیرند ساده است. به طور معمول هر قطعه میتواند با دوازده قطعه دیگر روی یک باس به صورت موازی متصل و سیم بندی شود. ضمنا افزودن قطعاتی که سیستم را مقیاس پذیر (Scalable) می کنند نیز آسان می شود. همچنین سیستم می تواند به منظور پاسخگویی به احتیاجات جدید، گسترش داده شود. در بسیاری از موارد، قطعات می توانند بدون احتیاج به یک Interface یا کابل دیگر با هم مرتبط شوند. از آنجایی که این سیستم از نوع باز (Open) است، محصولات متنوع سازندگان مختلف با قابلیت اتصال به این شبکه عرضه شده است.
×
تبلیغات
اطلاعات برقی
سیستم های کنترل صنعتی و اجزای آن
مقدمه اي بر سيستم هاي كنترل

 1-1كنترل و اتوماسيون

در هر صنعتي اتوماسيون سبب بهبود توليد مي گردد كه اين بهبود هم در كميت وميزان توليد موثر است و هم در كيفيت محصولات.هدف از اتوماسيون اين است كه بخشي از وظايف انسان در صنعت به تجهيزات خودكار واگذار گردد.بسياري از كارخانه ها كارگران خود را براي كنترل تجهيزات مي گمارند و كارهاي اصلي را به عهده ماشين مي گذارند. كارگران براي اينكه كنترل ماشينها را به نحو مناسب انجام دهند لازم است كه شناخت كافي از فرايند كارخانه و وروديهاي لازم براي عملكرد صحيح ماشينها داشته باشند.يك سيستم كنترل بايد قادر باشد فرايند را با دخالت اندك يا حتي بدون دخالت اپراتورها كنترل نمايد.در يك سيستم اتوماتيك عمليات شروع،تنظيم و توقف فرايندبا توجه به متغير هاي موجود توسط كنترل كننده سيستم انجام مي گيرد.

2-1مشخصات سيستمهاي كنترل

هر سيستم كنترل داراي سه بخش است:ورودي ،پردازش و خروجي . بخش ورودي وضعيت فرايندو وروديهاي كنترلي اپراتور را تعيين كرده ومي خواند بخش پردازش با توجه به وروديها، پاسخهاو خروجيهاي لازم را مي سازدو بخش خروجي فرمانهاي توليد شده را به فرايند اعمال مي كند.در كارخانه غير اتوماتيك بخش پردازش رااپراتورها انجام مي دهند.

 اپراتور با مشاهده وضعيت فرايند، به طور دستي فرامين لازم را به فرايند اعمال مي كند.

 وروديها:

در قسمت وروديها،مبدلهاي موجود در سيستم، كميتهاي فيزيكي را به سيگنالهاي الكتريكي تبديل مي كند.در صنعت مبدلهاي زيادي نظير دما ،فشار،مكان،سرعت، شتاب و غيره وجود دارند.خروجي يك مبدل ممكن است گسسته يا پيوسته باشد.

خروجيها:

در يك كارخانه عملگرهايي وجود دارند كه فرامين داده شده به آنها را به فرايند منتقل مي كنند.پمپها، موتورهاو رله ها از جمله اين عملگرها هستند.اين وسايل فراميني را كه از بخش پردازش آمده است(اين فرامين معمولا الكتريكي هستند)به كميتهاي فيزيكي ديگر تبديل مي كنند.مثلايك موتور،سيگنال الكتريكي را به حركت دوار تبديل مي كند.ادوات خروجي نيز مي توانندعملكرد گسسته ويا پيوسته داشته باشند.

پردازش:

در يك فرايند غير اتوماتيك اپراتورها با استفاده از دانش و تجربه خودوبا توجه به سيگنالهاي ورودي،فرامين لازم را به فرايند اعمال مي كنند.اما در يك سيستم اتوماتيك،قسمت پردازش كنترل كه طراحان در آن قرار داده اند، فرامين كنترل را توليد مي كنند.طرح كنترل به دو صورت ممكن است ايجاد شود.يكي كنترل سخت افزاري و دوم كنترل برنامه پذير.

در يك سيستم با كنترل سخت افزاري،بعد ازنصب سيستم، طرح كنترل ثابت و غير قابل تغيير است. اما در سيستمهاي كنترل برنامه پذير.طرح كنترلي در يك حافظه قرار داده مي شود و هر گاه لازم باشد،بدون تغيير سخت افزار و فقط برنامه درون حافظه، طرح كنترل را مي توان تغيير داد.

  3-1 انواع فرايندهاي صنعتي

در صنايع امروز طيف متنوعي از فرايندهاي توليد وجود دارند.از نظر نوع عملياتي كه در فرايند انجام مي شود،فرايند ها را مي توان به سه گروه تقسيم كرد:

• توليد پيوسته

• توليد انبوه

• توليد اجزاي جدا

سيستم كنترلي كه براي يك فرايند بكار گرفته مي شودبايد با توجه به نوع آن باشد.

 فرايند توليد پيوسته:

در يك توليد پيوسته مواد در يك رديف و بطور پيوسته وارد فرايند شده و در سمت ديگر،محصول توليدي خارج مي گردد. فرايند توليد، ممكن است در يك مدت طولاني به طور پيوسته در حال انجام باشد.توليد ورق فولاد نمونه اي از فرايند است. در خط توليد ورقه فولاد.بلوكهاي گداخته فولاد ازبين چندين غلتك عبور مي كند و تحت فشار قرار مي گيرد.

در اثر فشار ضخامت قطعه فولاد رفته رفته كم شده و در انتهاي خط توليد ورقه فولاد توليد مي گردد. بسته به طول فولاد چندين دقيقه طول مي كشد تا توليد يك ورقه،كامل گردد.

 فرايند توليد انبوه:

در چنين فرايندي ميزان مشخصي از مواد اوليه وارد خط شده و پس ازطي مراحل توليد مقدار مشخصي محصول به وجود مي آيد.

 فرايند توليد اقلام مجزا:

در اين نوع فرايند،هر محصول در طول خط توليد از قسمتهاي مختلفي مي گذردو در هر بخش، عمليات مختلفي روي آن انجام مي گيرد. در هر قسمت ممكن است اجزايي به محصول اضافه شود تا در انتهاي خط توليد، محصول كامل ساخته شود.

 4-1 استراتژي كنترل

 كنترل حلقه باز:

ايده اصلي در اين كنترل اين است كه سيستم تا حد ممكن دقيق طراحي شود. به طوري كه خروجيهاي دلخواه را توليد كند و هيچ اطلاعاتي را از خروجي فرايند به كنترل كننده برگردانده نشود تا كنترل كننده تشخيص دهد آيا خروجي در حد مطلوب است يا خير.بدين خاطر ممكن است خطاي خروجي در بعضي مواقع خيلي زياد باشد. در يك سيستم با كنترل حلقه باز تا وقتي كه اختلال و جود نداشته باشد فرايند به خوبي عمل مي كند، اما اگر اختلال نا خواسته اي باعث شود،خروجيها از حد مطلوب خارج شونددر اين صورت ممكن است سيستم كلي از كنترل خارج شود.

 كنترل پيشرو:

درموقعي كه اختلالات خارجي كه بر عملكرد سيستم تاثير مي گذارد شناخته شده باشند مي توان با مشاهده و اندازه گيري ميزان اختلال تا حد امكان اثر اختلال را جبران نمود. اين نوع كنترل را كنترل پيشرو مي گويند. اين نحوه كنترل هنگامي كه ميزان اختلال كم باشد و بتوان به طور دقيق آن را اندازه گرفت مناسب است. اما اگر اختلال خيلي زياد باشد شيوه مناسبي نيست. همچنين در مواقعي كه اندازه گيري خروجي به طور مستقيم امكان پذير نباشد،اين نوع كنترل مناسب نيست.

 كنترل حلقه بسته (Field back) :

در اين كنترل براي جبران اثر اختلال ، خروجي سيستم اندازه گيري مي شودو در صورتي كه خروجي از مقدار مطلوب فاصله داشته باشد،تدابير كنترلي مناسب براي جبران آن اعمال مي شود.به اين صورت كه خروجي سيستم اندازه گيري شده و تفاوت آن با مقدار مطلوب محاسبه مي گردد. تفاوت بين اين دو كميت به كنترل كننده داده شده و كنترل كننده با توجه به ميزان اين خطا فرايندرا كنترل مي نمايد.                       سيگنال خطا=نقطه تنظيم - ميزان اندازه گيري شده       E=SP-MV 

بايد توجه كرد كه صفر نمودن خطا در عمل امكان پذير نيست ودر هر سيستم كنترلي هميشه تفاوت ناچيزي بين خروجي مطلوب و خروجي واقعي وجود خواهد داشت، اما تا وقتي كه اين خطا تا حد قابل قبول باشد از آن چشم پوشي مي گردد.

 5-1 انواع كنترلر ها

كنترلر مغز متفكر يك پردازش صنعتي است و تمامي فراميني راكه يك متخصص در نظر دارد اعمال كند تا پروسه، جريان استاندارد خود را در پيش گيرد و نهايتا پاسخ مطلوب حاصل شود از طريق كنترلر به سيستم فهمانده مي شود. در واقع هرگاه پروسه هاي صنعتي به تنهايي و بدون استفاده از كنترل كننده در حلقه كنترل قرار گيرند معمولا پاسخهاي مطلوبي را به لحاظ ويژگيهاي گذرا يا ماندگار نخواهند داشت.بنابراين انتخاب و برنامه ريزي يك كنترلر مناسب از مهمترين مراحل يك پروسه صنعتي است.انتخاب كنترلر با توجه به درجه اهميت پاسخ گذرا يا ماندگار و يا هردو و همچنين ملاحظات اقتصادي ويژه صورت مي پذيرد.

يك كنترلر چگونه عمل مي كند؟

در ابتدا سيگنال خروجي از سنسور وارد كنترلر مي شود و با مقدار مبنا مقايسه مي گردد و نتيجه مقايسه كه همان سيگنال خطا مي باشد، معمولا در داخل كنترلر هم تقويت شده و هم بسته به نوع كنترلر و پارامترهاي مورد نظر، عملياتي خاص روي ان انجام مي گيرد سپس حاصل اين عمليات به عنوان سيگنال خروجي كنترل كننده به بلوك بعدي وارد مي شود.

مقايسه سيگنالها و تقويت اوليه در همه كنترلر ها صرف نظر از نوع انها انجام مي گيرد ،در واقع اين عمليات بعدي است كه نوع كنترلر را مشخص مي كند.

 كنترلر ها از نظر نوع عملكرد به انواع زير تقسيم بندي مي شوند:

 1-5- 1كنترلر هاي ناپيوسته (گسسته(

• كنترلر هاي دو وضعيتي:اين نوع كنترلر ها ساختماني ساده و كم حجم دارند و به نسبت ارزنتر از ديگر كنترلرهاي پيچيده هستند به همين خاطر كاربردهاي فرواني در صنعت ودر مكانهايي كه كنترل تركيبي ،پيوسته و پيچيده مورد نظر نيست دارند.

• كنترلر هاي سه وضعيتي

• كنترلرهاي چند وضعيتي

2-5-1  كنترلر هاي پيوسته:

 كنترلر تناسبي: (Proportional)

دراين نوع كنترلربين خروجي و ورودي يك نسبت مستقيم وجود دارد با يك ضريب مشخص كه آنراگين يا بهره كنترل كننده مي نامند.

سيگنال خطا *Kp = خروجي

البته كنترلر تناسبي به تنهايي كافي نيست . زيرا وقتي خروجي سيستم بسمت مقدار مطلوب پيش مي رود، خطا كاهش يافته و در نتيجه خروجي كنترلي نيز كم مي گردد.

بنابراين همواره يك خطاي ماندگار بين مقدار مطلوب و خروجي واقعي وجود دارد.

اين خطا را مي توان با افزايش بهره كنترل كننده كاهش داد اما باعث ناپايداري سيستم و نوسان خروجي مي شود. براي حل اين مشكلات معمولا كنترلرتناسبي را همراه كنترلرهاي مشتق و انتگرال بكار مي برند.

 كنترلر  انتگرالي(Integral):

همانطور كه از نامش پيداست بين ورودي و خروجي يك رابطه انتگرالي برقراراست

اين كنترلر براي جبران خطاي ماندگار به كار مي رود،زيرا تا وقتي كه خطايي در خروجي وجود داشته باشد،جمله انتگرال تغيير پيدا مي كند و در نتيجه خطاي خروجي رفته رفته كاهش مي يابد.

 كنترلر تناسبي – انتگرالي (PI) :

كنترلر PIتركيبي از كنترلر انتگرالي و تناسبي است كه به صورت موازي بهم وصل شده اند.(شكل2-5) اين كنترلر اگر بطور صحيح طراحي شود مزاياي هردونوع كنترل انتگرالي و تناسبي را خواهد داشت .پايداري ، سرعت و نداشتن خطاي حالت ماندگار از ويژگيهاي اين كنترلر است.

  كنترلر تناسبي – مشتق گير(PD):

كنترلر PDاز تركيب موازي دونوع كنترلر مشتق گير و تناسبی ايجاد مي شود.

كنترلرمشتق گيرداراي اين مشخصه است كه خود را سريعا با تغييرات ورودي هماهنگ مي كنند

لذا در مواردي كه پاسخ سريع خروجي مد نظر است مي توان از اين نوع كنترلر ها استفاده كردامااز انجايي كه عمل مشتق گيري باعث تقويت نويزهاي موجود در محيط پروسهمي شوندو به علاوه مشتق گيرها تنها نسبت به تغييرات ورودي حساسيت نشان مي دهندبنابراين مشتق گيرها به تنهايي مورد استفاده قرار نمي گيرند بلكه هرگاه نياز به خاصيت مشتق گيري در يك پروسه باشد ،كنترلرآان را به صورت مشتق گير-تناسبي يا مشتق گير-انتگرالي يا مشتق گير-تناسبي – انتگرالي مي سازند.

 كنترلرPID:

اين نوع كنترلر از تركيب موازي سه كنترلر تناسبي ،انتگرالي و مشتق گير ايجاد مي شود و متداولترين نوع كنترلر در صنايع مي باشد.

انواع ديگري از كنترلرها كه از نظر منبع تغذيه مورد استفاده ،ساختمان داخلي و انواع كاربردها با كنترلر هاي ذكرشده در بالا اندكي متفاوت هستند.

• كنترلر هاي نيوماتيكي(Pneumatic):اين نوع كنترلر از باد و هواي فشرده بعنوان منبع تغذيه استفاده مي كند.بدليل ساختمان ساده،راحتي تعمير و نگهداري ، ايمني در برابر انفجار و اتش سوزي و ارزاني انها كاربردهاي فراواني در صنعت داشته اند و امروزه بدليل جايگزين شدن سيستمهاي پيچيده الكترونيكي و نرم افزارهاي كنترلي قابل تغيير و پياده سازي بر روي سيستمهاي الكترونيكي ،كمتراز كنترلر هاينيو ماتيكي استفاده مي شود.

• كنترلر هاي هيدروليكي(Hydraulic):اين نوع كنترل كننده ها از نيروي روغن هيدروليك تحت فشار به عنوان منبع تغذيه استفاده مي كنند، مزاياي زيادي كه اينگونه سيستمها دارند، باعث شده تا جاي خوبي براي خودشان در صنعت باز كنندو در جاهايي كه حركات تحت فشار و وزن بالا انجام مي پذيرد سيستمهاي هيدروليك بهترين و دقيق ترين عملكرد را از خود نشان مي دهند كنترلر هاي هيدروليك علاوه برقابليت انجام حركت سنگين بطور پيوسته داراي دقت و سرعت عمل بسيار خوبي نيز مي باشند.امروزه باوجود جايگزيني مدلهاي الكترونيكي پيچيده تر و كارامدتر هنوز هم نمي توان كارايي هاي بالا و منحصر بفرد سيستمهاي هيدروليكي را ناديده گرفت.

• كنترلرهاي الكترونيكي (Electronic):كنترلرهاي الكترونيكي ، كنترلرهايي هستند كه از نيروي الكتريسيته جهت كنترل، هدايت و فرمان دادن استفاده مي كنند .

6-1  سير تكاملي كنترل كننده ها

در سال 1940 براي نماسازي دستگاههاي كنترلي از سيگنال فشار 3psi تا 15psi استفاده مي شده است . در سال 1960سيگنالهاي استاندارد انالوگ 4mA-20mA براي كنترل ابزار دقيق مورد استفاده قرار گرفته است در همان زمان برخي از استانداردهاي ديگر نيز بوجود آمد.توسعه پردازنده ديجيتال در دهه 70ميلادي ، استفاده از كامپيوترهاي رابراي نماسازي و كنترل يك سيستم ابزار دقيق از يك نقطه مركزي توسعه داد. در دهه 90 براي بهينه سازي اجراي سيستم هاي كنترل و فشردگي بيشتر سيستها فيلدباس ايجاد گرديد كه به تدريج استاندارد شد.انچه تصويرزيربيان مي كند اين است كه سير پيشرفت علم كنترل از اتوماسيون مكانيكي اغاز گرديده و سپس با اتوماسيون پنوماتيك ادامه يافته و پس ازآن بسمت الكتريكي شدن پيش رفته است .پس از ايجاد كنترل كننده هاي قابل برنامه ريزي ، انفور ماتيك و الكترونيك رشد كرده و به شيوه الكترونيكي در حجم گسترده تري بوجود آمده است.

واژه‌ها واصطلاحات پایه وعمومی اندازه شناسی:

۱) دستگاه کمیت ها (system of quantities) مجموعه ای از کمیت ها به مفهوم آن که میان آنها رابطه تأید شده ای وجود دارد را دستگاه کمیت ها گویند.

۲) کمیت پایه ( (base quantity) کمیتی که به صورت مستقل از سایر کمیت ها در یک دستگاه کمیت قرار داشته باشد را کمیت پایه و یا اصلی گویند.مانند: طول - زمان- جرم -...

۳) کمیت فرعی (derivel quantity) کمیتی که بر مبنای کمیت های پایه تعریف می شود را کمیت فرعی گویند.مانند: سرعت- نیرو- شتاب -...

۴)کمیت اندازه ده (measurand) به کمیتی گفته می شود که مورد اندازه گیری قرار می گیرد.

۵) کمیت تاثیر گذار ( influence quantity ) در اندازه گیری کمیت ها برخی کمیت های دیگر روی کمیت مورد اندازه گیری اثر می گذارد در حالی که خود مورد اندازه گیری قرار نمی گیرد. مانند : کمیت دما در اندازه گیری کمیت طول (به عنوان مثال: طول در دمای ۲۰درجه با طول در دمای ۳۰ درجه تفاوت دارد.)

۶) یکای اندازه گیری / واحد اندازه گیری (unit) مقیاسی است برای سنجش کمیت ها از همان جنس . مانند: متر برای طول- کیلوگرم برای وزن - ...

۷) نماد یکای اندازه گیری (symbol of unit ) علامتی است که به طور قرار دادی برای نمایش یکای اندازه گیری مشخص می شود. مانند: mبرای متر – kgبرای جرم-...

٨) اندازه گیری (measurement)مجموعه عملیاتی که به صورت پیاپی انجام می شود تا اندازه یک کمیت فیزیکی بر اساس یکی از واحدهای قانونی تعیین شود را اندازه گیری گویند.این عملیات ممکن است به صورت دستی ویا خودکار باشد. (مجموعه عملیاتی که به منظور تعیین مقدار یک کمیت انجام می شود را اندازه گیری گویند.)

۹) مترولوژی / اندازه شناختی (metrology) دانش اندازه گیری و اندازه شناسی را مترولوژی گویند این دانش تمام جنبه های نظری و عملی راجع به اندازه گیری را در بر می گیرد.

۱۰) وسیله اندازه گیری (measuring instrument) وسیله ای که به تنهایی ویا همراه با وسایل کمکی برای انجام اندازه گیری (یا اندازه گیری های مشخص ) به کار می رود را وسیله اندازه گیری گویند. مانند: کولیس

۱۱) سیستم اندازه گیری ( measuring system ) مجموعه کاملی از دستگاههای اندازه گیری و تجهیزات که برای انجام اندازه گیری های مشخص مونتا&#۶۴۳۹۵; می شوند را سیستم اندازه گیری گویند.

۱۲) تنظیم (adjustment ) عملیاتی مشخص برای آوردن یک وسیله اندازه گیری یا دستگاه اندازه گیری در محدوده قابل استفاده برای اندازه گیری و یا کاربردی معلوم را تنظیم گویند.

۱۳) درستی / صحت (accuracy ) نزدیکی خروجی های یک سیستم اندازه گیری نسبت به مبدٲ مورد نظر (مقدار مرجع ) را درستی یا صحت گویند.

۱۴) دقت (precision ) نزدیکی خروجی های یک سیستم اندازه گیری نسبت به یکدیگر را دقت گویند.

١۵) تفکیک پذیری / زینه بندی / ریزنگری / قابلیت تشخیص / وضوح (resolutio ) کوچکترین قسمت بندی وسیله اندازه گیری را تفکیک پذیری گویند.

١٦) عدم قطعیت (uncertainty) پارامتری مربوط به نتیجه اندازه گیری که پراکندگی مقادیر را می توان به طور منطقی به اندازه ده نسبت داد را مشخص می کند.

١٧) خطا (error ) اشتباه را خطا گویند.

۱۸) مقدار خطا (value of error ) نتیجه اندازه گیری منهای مقدار واقعی اندازه ده را مقدار خطا گویند.(E=R-A ←Eاندازه خطا- R اندازه خوانده شده توسط وسیله اندازه گیری – A مقدار حقیقی کمیت مورد نظر)

۱۹) خطای نسبی (relative error ) حا صل تقسیم خطای اندازه گیری به مقدار واقعی اندازه ده را خطای نسبی گویند.

۲۰) رواداری (tolerance ) خطای مجازی را که در مورد یک کمیت می توانیم مجاز بدانیم را تولرانس یا رواداری گویند.(حداکثر انحراف مجاز یک قطعه ساخته شده از اندازه خاص خودش را گویند.)

۲١) سنجه مادی ( material measure )وسیله ای که همواره در زمان به کار گیری آن یک ویا چند مقدار معلوم از کمیتی معین را ارایه و یا ایجاد می نماید. مانند: وزنه - پیمانه - ...

۲۲) رانش / انحراف تدریجی (drift ) تغییر آهسته مشخصه اندازه شناختی (دانش اندازه گیری) یک دستگاه اندازه گیری و یا وسیله اندازه گیری را رانش گویند.

۲۳) گستره نامی (nominal rang ) حد فاصل بین حداقل اندازه تا حداکثر اندازه ای که یک وسیله اندازه گیری و یا دستگاه اندازه گیری می تواند مشخص کند را گستره نامی گویند.

۲۴) پهنه / دامنه اندازه گیری ( span ) قدر مطلق تفاضل دو حد گستره اندازه گیری نامی را پهنه گویند.

۲۵) زمان پاسخ (response time ) مدت زمانی که طول می کشد تا بعد از یک تحریک و یا تغییر ناگهانی ورودی یک وسیله اندازه گیری به حالت پایدار جدید بر گردد را زمان پاسخ گویند. مانند: زمان لازم برای پایدار شدن حباب تراز مایعی.

۲۶) سرعت پاسخ (response speed ) عبارت است از سرعتی که وسیله اندازه گیری نسبت به تحریک و یا تغییر در ورودی آن از خود واکنش نشان می دهد. (سرعتی که دستگاه اندازه گیری نسبت به تغییر ورودی از خود نشان می دهد.)

۲۷)پرش اضافه ( over shoot) بیشترین مقداری که عقربه وسیله اندازه گیری از نقطه پایدار خود دور می شود را پرش اضافه گویند.

۲۸) پایداری (stability) توانایی یک وسیله اندازه گیری در ثابت نگه داشتن خصوصیات دستگاه اندازه گیری را پایداری گویند.(توانایی یک وسیله اندازه گیری برای حفظ خصوصیات مترولوژیکی خود را پایداری گویند.)

۲۹) تکرار پذیری (repeatability) میزان نزدیکی بین نتایج اندازه گیری پی در پی از یک اندازه ده که در شرایط یکسان انجام شده باشد را تکرار پذیری گویند.

شرایط تکرار پذیری :

۱) یکسان بودن روش اندازه گیری ،

۲)انجام شدن کار توسط یک شخص ،

۳)کار در فاصله زمانی کم انجام شود،

۴ ) کار در شرایط محیطی یکسان انجام شود ،

۵) استفاده از یک ابزار اندازه گیری ،

٦) قطعه مورد اندازه گیری تغییر نکند.

۳۰) حساسیت (sensitivity) نسبت تغییرات خروجی به تغییرات ورودی یک دستگاه اندازه گیری را حساسیت گویند. مقدار حساسیت همواره برابر یک است.

۳۱)قابلیت ردیابی ( traceability ) قابلیت ارتباط دادن مقدار یک استاندارد یا نتیجه یک اندازه گیری با مراجع بین المللی و یا ملی از طریق زنجیره پیوسته مقایسه ها که همگی عدم قطعیت معینی داشته باشند را قابلیت ردیابی گویند.

۳۲) کالیبراسیون (calibration)

ـ تعریف۱:حصول اطمینان از دقت و صحت عملکرد تجهیزات آزمون و سنجش را تحت شرایط مشخص کالیبراسیون گویند.

ـ تعریف۲:مجموعه عملیاتی که تحت شرایط مشخص میان نشان دهی یک دستگاه یا سیستم اندازه گیری یا مقدار یک سنجه مادی یا ماده مرجع و مقدار متناظر آن از استانداردهای اندازه گیری حاصل می شود و رابطه منطقی بر قرار می کند را کالیبراسیون گویند. 

DCS :

سامانه کنترل توزیع شده یا  Distributed control system) DCS)، سیستم کنترلی برای یک فرایند و یا یک کارخانه است که در آن اجزاء کنترلی در سیستم توزیع شده‌اند (برخلاف سامانه کنترل توزیع‌نشده که از یک کنترلر مرزی استفاده می‌شود) و از یک ساختار چند لایه با سطوح مختلفی چون سرپرستی و مدیریت تا سطوح زیرین کنترل محلی فرایند‌ها ساخته می‌شود.  DCSها در صنایع شیمیایی، سیستم‌های نیروگاهی، 

منابع و ماخذ:
1-PERSIANEE.IR
2-HOMIDERAMI.BLOGFA.COM
3-شرکت بهسازان سیستم های انرزی پویا(دانش بنیان)