مقاله در مورد بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS

اختصاصی از کوشا فایل مقاله در مورد بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

 

این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 130 صفحه می باشد.

 

فهرست

فصل اول:
۱- معرفی سیستم PROCONT ROL P   ۲
۱-۱- سیستم عیب یابی   ۷
۲-۱- دستگاه POS   ۷
۲- تجهیزات کنترل و ابزار دقیق   ۱۱
الف- مدول ورودی آنالوگ   ۱۳
ب- مدول ورودی دیجیتال   ۱۵
ج- مدول ورودی سپکنال آنالوگ   ۱۷
د- مدول خروجی دیجیتال    ۱۷
هـ – مدول کنترل آنالوگ و دیجیتال   ۱۷
۳- رابط های استاندارد   ۲۰
۴- سیستم انتقال اطلاعات   ۲۱
۱-۴- شاهراه ارتباطی   ۲۱
۲-۴- باس ایستگاه   ۲۲
۳-۴- ساختار تلگرام   ۲۳
۵- سیستم ایمنی و حفاظتی قابلبرنامه ریزی   ۲۵
۶- سیستم مهندسی، طراحی و سرویس EDS   ۲۶
فصل دوم:
معیارهای ارزیابی و اولویت بندی   ۲۹
اتاق کنترل مرکزی   ۲۹
پانل کنترل واحد (UCB)   ۳۰
سیستم انتقال اطلاعات و مدارهای واسط (باس و شبکه)   ۳۱
سیستم های جنبی و پشتیبان DES   ۳۱
مشخصه های سازندگان   ۳۱
مشخصه های ساختار سیستم های بررسی شده   ۳۲
اختصاص امتیاز برای معیارهای ذکر شده   ۳۲
بررسی سیستم های بررسی شده از نظر فنی   ۳۳
مزایای ABB   ۳۳
فصل سوم
سیستم های کنترل گسترده Des   ۳۷
۱-۳- با  مقدمه، تعریف و تاریخچه   ۳۷
۲-۳- کنترل گسترده   ۴۶
سیستم های کامپیوتر مرکزی دوگانه   ۵۰
الزامات اساسی در سیستم کنترل گسترده   ۵۲
طراحی ورودی و خروجی   ۵۵
۱- الزامات ورودی و خروجی   ۵۵
۲- روش های ورودی و خروجی   ۵۵
واحد کنترل محلی   ۵۵
زبان های برنامه نویسی کنترلی   ۵۹
واسطه های اپراتور   ۶۲
نظارت پروسه   ۶۴
کشف موارد غیر عادی   ۶۵
کنترل فرایند   ۶۶
ثبت نتایج فرایند   ۶۸
عملیات معمول در واحد LCU در ایستگاه های جدید   ۷۰
اعلام کننده های هوشمند   ۷۱
انتخاب مولفه های ایستگاه   ۷۲
فصل چهارم:
معرف نرم افزار شبیه سازی DCS   ۷۴
برنامه نویسی به روش شیء گرا   ۷۴
الف- اشیاء   ۷۶
ب- کلاسها   ۷۸
ج- وراثت   ۷۹
دلایل استفاده از روش شیء گرا   ۸۰
تسهیل و نگهداری   ۸۱
بهره گیری از حالت های عمومی   ۸۱
کم کردن پیچیدگی   ۸۲
طراحی نرم افزار    ۸۳
شرح نرم افزار   ۸۳
چگونگی استفاده از برنامه   ۸۴
محاسبات و کنترل فرایند سیستم   ۸۷
صفحه های نمایشی اپراتور   ۹۳
صفحات نمایشی برنامه    ۹۳
گرایش های آماری   ۹۵
شرح بعضی جزئیات   ۱۰۵
تعریفل توابع عملیاتی مورد استفاده در برنامه   ۱۰۸
توابع ایجاد کننده خروجی های Plant   ۱۱۲
منابع       ۱۳۳

مراجع

 M. Jamshidi. “Large Scale System. Modeling. Control”. ۱۹۸۳ J.R Leight. “Aplied Digital Control, Theory, Design & Implementaion”, Second Edition- 1985, 1992.

Morris Sloman and Jeff Krammer, “Distributed System. Control by Distributed Intelligence”. Scientution Press.Washington D.C., 19871

Bela G.Liptak, “ Instrument Engineer’s Handbook”, Process Control, Honeywell, “TDC 2000. System Overview. System”. Van Nosand Peinhold Co., New York, 1986.

William L. Schvebi. “ Data Communications”. McGraw Hill lnc, 1988.

]10[ شرکت نرم افزاری مینا، مدیریت شبکه های کامپیوتری، مرکز نشر سحر، اسفند ۱۳۷۰٫

Williams. T.J. “Two Decay of Change- A Review of 20 Year History of Computer Control”. Control Engineering. Vol. 24.

No.9. 1977, pp. 71-76.

Williams, T.J.. “Computer Control” , Control Tecnology- Past, Present and Probable Future”. Trans. Inst Meas and Control. Vol 5. No.l. 1983, pp. 7-19.

Kompass. E.J. The Choices in Distributed Control”.

Control Engincering. Vol. 26. No.6. Jume 1979. Pp. 57-61.Technol

معرفی سیستم PROCONTROL P

   سیستم PROCONTROL P ساخت شرکت[۱] ABB یکی از سیستم ها کنترل گسترده است که برای کنترل نیروگاه ها استفاده می شود. در این سیستم با استفاده از حافظه در ریزپردازنده سعی شده است که تا حد ممکن از نرم افزار به جای سخت افزار استفاده گردد. همچنین به جای استفاده از روش سیم کشی معمول از سیستم باس[۲] استفاده شده است. باس حاوی تمامی سیگنال ها و اطلاعات کامل سیستم است. این سیستم به گونه ای طراحی شده است که تمام وظایف کنترل ‏فرآیند و نمایش آن را انجام دهد. این وظایف عبارتند از:

تبدیلات سیگنالها[۳]

انتقال اطلاعات

نظارت

کنترل دیجیتال

کنترل آنالوگ

حفاظت

مدیریت فرآیند

بهره برداری و مراقبت فرآیند

PROCONTROL P دارای یک شاهراه ارتباطی[۴] است که انتقال اطلاعات با این وسایل و اجزای کنترلی را برقرار می سازد.

انتقال اطلاعات به صورت  سریال و پیوسته برای کنترل سیستم از طریق یک شاهراه ارتباطی صورت می گیرد. این شاهراه غالباً دارای یک ساختار دو کاناله و به خاطر افزونگی است. ایستگاهها[۵] به شاهراه ارتباطی متصل می شوند. از این ایستگاه ها به منظور انجام اعمال تبدیل سیگنال ها و کنترل دیجیتال و آنالوگ استفاده می شود.

 کنترل و نظارت اپراتور بر فرآیند به وسیله دستگاه ارتباط با اپراتور[۶] POS انجام می‌پذیرد. Pos برای این نمایش فرایند از تصویرهای رنگی و برای دریافت پیام از صفحه کلیدها و یا Mouse استفاده می کند. به وسیله سیستم عیب یاب[۷] CDS علاوه بر عیب یابی خودکار سیستم و تجهیزات، قابلیت مشاهده و دسترسی به تمامی اطلاعات سیستم فراهم گشته است.

    رابطهای استاندارد امکان ارتباط ببین Procontrol P و کامپیوتر و یا سایر سیستم های کنترل را برقرار می سازند. Procontrol P وظایف کنترل و حفاظت قسمت های مهم و حساس مثل کنترل و حفاظت توربین و یا حفاظت دیگ بخار را نیز به عهده می گیرد.

    سیستم ها و اجزاء منحصر به فرد و غیر متمرکز با ترکیب شدن با یکدیگر گروه های پردازشی جامع و کاملی را در سطوح مختلف سیستم کنترلی، به صورت سلسله مراتبی به وجود می آورند.

  یک مدول الکترونیک عمل کنترل یک یا چندمحرک وابسته به هم را انجام می دهد. این کار در سطح کنترل محرک صورت می گیرد. در سطح بالون کنترل محرک، چندین مدول کنترل  محرک که مربوط به یک قسمت از فرآیند هستند، با استفاده از یک مدول در سطح کنترل گروهی، هدایت و هماهنگ می شوند.

    در سیستم های پیشرفته کنترل خودکار، کنترل تمام سیستم توسط یک واحد کنترل، از سطح واحد صورت می گیرد. به خاطر ساختار غیر متمرکز و قابلیت پیشتیبانی، سیستم POS می تواند تمام نیازها برای دسترسی به سیستم را پاسخ دهد. سطح مدیریت، وظیفه مدیریت و نظارت روی چندین واحد مختلف، برای انجام عملیاتی معین (از قبیل بهینه کردن قیمت و …) را بر عهده دارد.

نیازها و ملزومات مختلف قابل دسترسی و یا پشتیبانی برای سیستم های نیروگاهی عبارتند از:

-         دسترسی سریع برای سیستم هایی که تاثیر مستقیم بر روی تولید دارند.

-         دسترسی متوسط به قسمت هایی که یک اشکال یا خطای کوتاه مدت در آنها باعث تاثیر بر روی تولید نشود.

-         امکان دسترسی به قسمت هایی که تاثیرات اندکی روی تولید دارند.

نیازهای دسترسی در هر یک از موارد بالا به وسیله یک طراحی مناسب با ایجاد سیستم پشتیبانی صورت می گیرد.

خصوصیات این سیتسم در ضمیمه الف ارائه شده است.

 ۱٫      سیستم عیب یاب

سیتسم کنترل Procontrol P به طور خودکار اشکالات سیستم را نشان می دهد. مبدلها، اندازه گیرها، مدولها سیستم انتقال و کنترل کننده ها به طور کامل بررسی و کنترل می شوند. تمام مدولها دارای قابلیت خود عیب یابی هستند.

تجهیزات عیب یابی کاملا از وسایل و تجهیزات عملیاتی مستقل هستند. علائم هشدار دهنده، علاوه بر اینکه بر روی مدولهای مختلف مشخص هستند، همراه با جزئیات در قسمت اطاق کنترل نیز نمایش داده می شوند. عملکرد خودکار تشخیص عیب برای تجهیزات کنترلی، عیب یابی سریع  کاهش زمان تعمیرات و در نتیجه، بالارفتن قابلیت اعتماد را در خواهد داشت.

۲٫دستگاه POS

این قسمت با بهره گیری از واحد نمایش رنگی ویدیوئی VDU[8] و صفحه کلید ها، Mouse امکان نمایش و زمان در تنظیم و هدایت فرآیند را مهیا می سازد. سیستم ارتباط با اپراتور طراحی شده برای اتاق کنترل، pos 20 و یا pos 25 است، که هر کدام دارای خصوصیاتی می باشند. Pos 20 نسخه قدیمی تر این سیستم است که بر مبنای کامپیوترهای VAX کار می کند و از نظر عملیاتی از pos 25 (که جدیدتر است) ضعیفتر می باشد. Pos 25 براساس کامپیوتر های شخصی کار می کند. این کامپیوتر ها باید دارای قابلیت هایی همچون حافظه زیاد و پردازشگر قوی باشند. در هر حال، هر دو سیستم با توجه به تفاوت هایی که دارند قابلیت ارتباط وسیعی را مابین اپراتور و فرایند فراهم می کنند.

مشترکات این دو سیستم در اینجا بحث می شود و خصوصیات آنها در ضمایم ب و ج در آخر گزارش ارائه شده است.

با توجه به خصوصیات سیستم سلسله مراتبی،در اتاق فرمان نیز برای نمایش اطلاعات از این روش استفاده شده است. دستگاه pos دارای ساختار غیر متمرکز است که در شکل ۳ نشان داده شده است.

دستگاه pos برتری های زیر را نسبت به اتاق فرمان های معمولی دارد.

-    بنا به نیاز اپراتور، اطلاعات را روی صفحه تصویر، نمایش می دهد. نمایش اطلاعات در هر تصویر به اندازه کافی و لازم با درج جزئیات در هر زمان می باشد.

-    هماهنگی بهتر با ساختار غیر متمرکز برای هدایت فرایند، نسبت به کنترل فرایند از اتاق فرمان های معمولی با حجم اطلاعات زیاد احتیاج به فضای کمتری دارد.

-         قابلیت تطبیق ساده و انعطاف پذیر نسبت به وظایف متغیر

-         قابل برنامه ریزی

-         نمایش با کیفیت عالی

-         نگاهداری ساده

-         قابل توسعه (سادگی)

 مشخصه ویژه دستگاه POS امکان نمایش گرافیکی و چند جانبه در سطوح مختلف است. این نمایش ها عبارتند از:

۱-   نمایش کل فرایند: نمایش بخش های مختلف فرایند و اعلام اشکالات آنها

۲-   نمایش ناحیه: نمایش جامع گروه های عملیاتی بخشی از فرایند (ناحیه) و اعلام اشکالات انها

۳-   نمایش گروه: نمایش جامع عملیات حلقه های کنترل یک گروه مشخص یا مقادیر اندازه گیری شده

۴-   نمایش حلقه: مسیر کامل عملیات یک حلقه کنترل و مقادیر اندازه گیری شده را نمایش می دهد.

۵-   تصور Mimic: نمایش عمومی و شبیه سازی شده فرایند و نمایش اطلاعات جاری فرایند

۶-  نمایش منحنی: نمایش کمیت ها نسبت به زمان «امکان ثبت و نمایش ۶ محنی روی صفحه تصویر با دقت و درجه بالای گرافیکی وجود دارد.»

۷-   تصویر مشخصه[۹]: نمایش منحنی مشخصه د رمحورهای X – Y که نشان دهنده نقاط کار جاری اجزا مهم فرایند

۸-   نمایش نمودار[۱۰]: نمایش گروهی از کمیت ها، (مثل درجه حرارت) که دارای یک واحد یکسان می باشند.

۹-  نمایش اخطار یا هشدار: تمام اشکالات و هشدارهای سیستم نمایش داده می شود و در صورت بروز اشکال با فشردن یک کلید بدون توجه به هر سطح می توان به نمایش هشدار رجوع کرد.

یکی از قابلیت های پیشرفته این سیتسم استفاده از چند VDU برای نمایش اطلاعات فرایند و صفحه کلیدهایشان برای انتخاب نوع تصویر می باشد. این وسایل می توانند باکامپیوترهای موجود در شبکه ارتباط داشته باشند. کامپیوترها به یک باس مرکزی متصل هستند و از طریق اطلاعات کل فرایند رامنتقل می کند. یک قابلیت مهم  دیگر این سیستم طراحی اتاق کنترل بدون در نظر گرفتن اندازه کل فرایند است. این مسئله در جایی اهمیت خود را نشان می دهدکه فرایند به تدریج و به مرور زمان تکمیل گردد. چرا که مقدار اطلاعات که نمایش داده می شود، فقط به تعداد کامپیوترهای غیر متمرکز که مورد استفاده قرار می گیرند، بستگی دارد. بنابراین احتیاج به تغییر سیستم نداریم. برای هر کدام از کامپیوترهای موجود می توان یک کامپیوتر به عنوان افزونه در نظر گرفت تا قابلیت اطمینان افزایش یابد.

اجزا سخت افزار سیستم POS عبارتند از:

        · رابط برای اتصال به شاهراه ارتباطی دوگانه (دوبل)

        · سرویس دهنده[۱۱] و وسایل جانبی (چاپگر، صفحه کلید، کامپیوتر و ….)

        · شبکه استفاده شده در این سیستم Ethernet می باشد. این شبکه معمولا دارای افزونگی است.

به وسیله شبکه LAN چندین واحد پردازشگر با صفحه کلیدها، چاپگرها، و … می توانند با هم در ارتباط باشند. ارتباط با شاهراه ارتباطی دوگانه به وسیله مدولهای رابط که هوشمند هستند انجام می گیرد. بدین وسیله انتقال اطلاعات در مسیر سیستم کنترل به pos و بالعکس، از مسیر pos به سیستم کنترل جریان می یابد. واحد پردازنده مرکزی یک کامپیوتر پر قدرت ۳۲ پیتی با حافظه زیاد است.

تجهیزات کنترل و ابزار دقیق[۱۲]

ایستگاه ها از مجموعه مدولهایی که وظیفه ارتباط سیگنالها، کنترل دیجیتال و آنالوگ و همچنین نظارت بر ارتباطات بین مدولها و تشخیص عیب را بر عهده دارند، تشکیل شده اند.

 شاهراه ارتباطی به طریق دو خط مجزا و ایزوله وارد ایستگاه می شود. یک مدول تزویج[۱۳] رابطه مخابراتی بین شاهراه ارتباطی و باس ایستگاه[۱۴] را فراهم می سازد. خطوط ارتباطی برای قابلیت اطمینان بیشتر دارای ساختار دوتایی (دوکاناله) هستند. جریان اطلاعات در داخل ایستگاه به وسیله کنترل کننده باس ایستگاه که کاملا خودکار و مجزا از شاهراه کار می کند، تنظیم و کنترل می شود. بنابراین عملکرد مستقل یک ایستگاه نیز امکان پذیر است. ایستگاه ها دارای خواص زیر هستند:

        · ساختار مدولور

        · در جاهایی که سیستم کنترل باید از لحاظ حجم کار محدود باشد، توابع کنترلی در یک ایستگاه قرار می گیرند.

        · امکان ارتباط هر نقطه اطلاعاتی را هر نقطه دیگر در سیستم از طریق شاهراه ارتباطی وجود دارد.

        · برحسب کاربرد (اندازه گیری آنالوگ یا دیجیتال) می توان مدول ها را در ایستگاه های مختلف توزیع نمود.

رابطهای سیگنال های ورودی به سیستم که کار اتصال فرآیند به باس سیستم و همچنین تبدیل سیگنال ها را به عهده دارند. همانند مدولهای ورودی سیگنال، مدولهائی برای خروج سیگنال‌ها نیز موجود می باشد که سیگنال روی باس را به سیگنال ولتاژ یا شدت جریان تبدیل می کند.

الف- مدول ورودی آنالوگ

این مدول ها برای سیگنال های آنالوگ با جریان صفر یا ۴ تا mA20، ولتاژ ۰ تا ۱۰ ولت، ترمومترهای مقاومتی و ترموکوپل ها مورد استفاده قرار می گیرند.

مدولهای ورودی آنالوگ دارای قابلیت های زیر هستند:

۱-   منبع تغذیه برای ترانسمتیوها

۲-   ایزوله بودن ونداشتن تداخل با سیستم

۳-   آزمایش سیگنال برای بررسی خارج از محدوده بودن[۱۵]

۴-   دامنه عملکرد از %۵۰ تا %۱۵۰ دامنه اندازه گیری

۵-   خطی کردن منحنی مشخصه RTD و ترموکوپلها

۶-   نظارت و اعلام حدود مقدار فرایند تا ۴ حد، روی یک مقدار اندازه گیری (خیلی کم، کم، زیاد، خیلی زیاد)[۱۶]

۷-   تصحیح اندازه گیری وبی سیالوت[۱۷] و سطح[۱۸] (مانند جذرگیری…)

۸-   فیلتر کردن مقدرا اندازه گیری با خاصیت حذف اغتشاش ولتاژ برای فرکانس ۵۰Hz و هارمونیکهای آن.

۹-  به عنوان یک انتخاب، مدول های ورودی می توانند با فیلتر غیر خطی تطبیقی مجهز شوند که برای سیگنال های فرایند با اغتشاشات زیاد، بهبودی عالی در کیفیت تنظیم کننده ها بوجود آورد.

۱۰-           فیلتر کردن به وسیله فیلتر درجه ۱ (تمامی این فیلترها به صورت نرم افزارای روی مدولها نصب می شوند)

 ب: مدول ورودی دیجیتال

مدول های ورودی دیجیتال برای سوئیچ های دیجیتال با اتصال دو سیمه و برای سیگنال ۲۴ ولت مستقیم در دسترس هستند. این مدول ها دارای قابلیت ها و خواص زیر هستند:

-         منبع تغذیه برای اتصال کنتاکتها[۱۹]

-         فیلتر کردن ارتعاشات قطع و وصل شدن کنتاکت

-         نظارت بر قطع سیم ارتباط با کنتاکت

-         نظارت بر قطع شدن تغذیه

-         نظارت بر اتصال کوتاه به بدنه

-         صفر شدن خروجی وقتی ورودی دیجیتال اشکال داشته باشد.

-       نظارت بر علامت انتقال وقتی که ورودی دیجیتال اشکال داشته باشد.

 ج- مدول خروجی سیگنال آنالوگ

این مدول سیگنال موجود بر روی باس ایستگاه را به سیگنال لازم برای عملکرد روی رله ها و لامپها تولید می کند و خروجی آن  ۴۸- یا ۲۴+ است.

د- مدول خروجی دیجیتال

این مد.ل سیگنال موجود بر روی باس ایستگاه را به سیگنال لازم برای عملکرد روی رله ها و لامپها تولید می کند. و خروجی آن –۴۸ یا +۲۴ ولت است.

هـ- مدول کنترل آنالوگ و دیجیتال

کنترل دیجیتال و آنالوگ می تواند در هر کدام از سطوح سیستم (کنترل گروهی- کنترل محرک و سطح کنترل واحد) استفاده شود. به خاطر استفاده از طراحی براساس ریزپردازنده تعداد مدول های مورد استفاده به طور قابل توجهی کاهش یافته و تنها یک مدول پایه نیاز است. هر مدول به یک ریزپردازنده و سه حافظه مجهز است.

۱-   حافظه برای مقادیر ورودی و خروجی

۲-   حافظه برای بلوک های عملیاتی

۳-   حافظه برای برنامه کاربر

برنامه کاربر با استفاده از بلوک های عملیاتی (FB[20]) از مقادیر ورودی استفاده کرده و مقادیر خروجی را تهیه می کند. مقادیر ورودی/ خروجی از طریق حافظه ورودی و خروجی با سیستم انتقال اطلاعات در ارتباط است. بر روی هر سلول کنترل قابل برنامه‌ریزی یک برنامه تشخیص عیب اتوماتیکی فعال وجود دارد. که به عنوان یک برنامه پشتیبان، صحت کار ریزپردازنده و محتویات حافظه را نظارت می نماید. حافظه ها معمولا EEPROM هستند که در صورت قطع
برق نیز محتوایشان ثابت می ماند.

در کنار این توابع اصلی مقداری توابع پیچیده تر وجود دارد. این توابع برای کاربردهای نیروگاهی تهیه شده اند که به عنوان مثال می توان به توابع کنترل محرک و محاسبات آنتالپی اشاره نمود.

مدول کنترل محرک: این مدول در اولین سطح سیتسم کنترل برای هدایت واحد نیروگاه استفاده می شود. این کنترل کننده به وسیله اتصال کابلهای مختلف به Switch gears وصل گردیده و از طرف دیگر به باس متصل است.

این سیستم نرم افزاری را ارائه کرده است که به کمک سخت افزار، سیستم کار راه‌اندازی و خواباندن توربین ژنراتور را به صورت مطمئن و همچنین بهره برداری بهینه از توربین و ژنراتور در زیر بار را انجام می دهد.

۳-رابطهای استاندارد

---

[۱]- ASEA BROWN BOVERT

[2]- BUS

[3]- Signal condilioning

[4]- Remote BUS

[5]- Stations

[6] – Process operator station

[7] – Control Dignosis system

[8] – Video Diplay Unit

[9]- charactristic

[10]- Profile

[11]- Server

[12]- IPC Componets

[13] – Remote Bus coupler

[14]- Station BUS

[15]- Over large

[16]- Low- uery low- High- uery ligh

[17]- Flow

[18]- level

[19] – contaets

[20]- Funetional Block

دانلود پایان نامه سیستم های کنترل گسترده پست های فشار قوی

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه سیستم های کنترل گسترده پست های فشار قوی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

سیستم های کنترل گسترده پست های فشار قوی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:87

پایان نامه کارشناسی رشته مهندسی برق – قدرت

فهرست مطالب :

چکیده

فصل اول

مقدمه

فصل دوم

طراحی و کارآیی SAS

1-2- طراحی و کارآیی SAS

2-2- مزایای کارآیی عملی سیستم

3-2- سیستم های مانیتورینگ و اتوماسیون

4-2- خصوصیات عمومی سیستم های SAS 5XX

فصل سوم

سیستم پیشرفته اتوماسیون پست SAS 570

1-3- سیستم پیشرفته اتوماسیون پست SAS 570

2-3- نصب سیستم

3-3- خصوصیات مشترک SAS

4-3- خصوصیات SAS 570

5-3- طراحی و عملکرد مشترک SAS

6-3- طراحی و عملکرد SAS 570

7-3- تجهیزات سیستم

8-3- تنظیمات سیستم

9-3- وظایف سیستم

10-3-وظایف ابتدایی مانیتورینگ سیستم

11-3- وظایف ابتدایی کنترل سیستم

12-3- نگاهی کلی به پست

13-3- وظایف ابتدایی مانیتورینگ (اختیاری)

14-3- وظایف ابتدایی کنترل (اختیاری)

15-3- خلاصه قابلیت های سیستم اتوماسیون پست

فصل چهارم

اجزاء سیستم اتوماسیون

1-4- کوپل کننده های ستاره ای (RER 111)

2-4- واحد گیرنده و فرستنده (RER 107)

3-4- GPS

4-4- نرم افزار کنترل سیستم اتوماسیون پست Micro Scada

5-4- فیبر نوری در سیستم حفاظت و کنترل پست های فشار قوی

6-4- رله REC 561 ترمینال کنترل حفاظت

7-4- رله REL 670 حفاظت دیستانس خط

8-4- رله RED 521 ترمینال حفاظت دیفرانسیل

9-4- رله RET 670 حفاظت ترانسفورماتور

10-4- رله REX 521 پشتیبان فیدر

11-4- سیستم REB 500 SYS حفاظت پست

12-4- رله RES 521 اندازه گیری زاویه

فصل پنجم

سیستم مانیتورینگ SMS 530

منابع و مآخذ

پیوست ها

چکیده :

به علت ساختار شبکه های توزیع، گستردگی و در معرض عوامل محیطی بودن آنها بسیاری از خاموشیهای اعمال شده به مشترکین ناشی از حوادث این شبکه هامی باشد.

روش عیب یابی فعلی در شبکه های توزیع به علت عدم وجود تجهیزات حفاظتی و مانیتورینگ مناسب و نیز نبودن امکان کنترل از راه دور زمانبر بوده و بصورت سعی و خطا می باشد.این مسئله باعث برخی آسیبهای احتمالی به تجهیزات شبکه و مشترکین نیز می گردد.

افزایش اطلاعات از وقایع سیستم اتوماسیون شبکه های توزیع در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است که با اجرای آن اطلاعاتی نظیر عملکرد تجهیزات حفاظتی، وضعیت کلیدها و مقادیر ولتاژ و جریان در مرکز قابل مشاهده بوده و امکان ارسال فرمان برای تجهیزات وجود دارد.

در این پروژه سعی شده است معرفی جامعی از سیستمهای اتوماسیون ومانیتورینگ پست ارائه گردد.

در فصل دوم از پروژه به شرح کلی سیستمهای اتوماسیون پست(SAS) پرداخته شده است و همچنین انواع سیستمهای پست همراه با مزایای آنها نیز بیان شده است.

در فصل سوم، پیشرفته ترین سیستم اتوماسیون پست(SAS570) بطور کامل شرح داده شده است و به توزیع مواردی از قبیل خصوصیات، طراحی تجهیزات و وظایف این سیستم پرداخته شده است.

اجزای سیستم اتوماسیون پست بسیار زیاد وگسترده است و صحبت در مورد تمامی آنها نیاز به تالیف چندین کتاب دارد ولی بطور خلاصه چند جزء مهم سیستم اتوماسیون پست در فصل چهارم آورده شده است.

در فصل پنجم به شرح کاملی از سیستم مانیتورینگ پست(530 SMS) پرداخته شده است.

امید است این پروژه بتواند دید جدیدی نسبت به تکنولوژی پیشرفته اتوماسیون و مانیتورینگ به شما ارائه کند.

پیشروی با تکنولوژی روز در کلیه منابع به خصوص در صنعت برق جزء لاینفک و راز بقاء در این صنعت می باشد. گسترش سریع شبکه برق و همچنین سیر صعودی تعداد پستها در سطوح مختلف ولتاژ و تقاضای بسیار در بخش های صنعتی و غیر صنعتی امری اجتناب ناپذیر می باشد. با توجه به پیوستگی شبکه برق تحویل به موقع ان با کیفیت مطلوب و با حداقل وقفه به مصرف کننده یکی از وظایف مهم در امر بهره برداری به شمار می آید.

و این جزء با توزیع بهینه برق در شبکه میسر نمی گردد. با توجه به اینکه پستها در هر سطحی از ولتاژ که باشند جزئی از اجزای اصلی تشکیل دهنده شبکه سراسری می باشند پس کنترل و نظارت دقیق و مستمر به معنی جلوگیری از اتلاف انرژی و ارتقاء بازدهی در بهره برداری از شبکه است و این جزء ارکان اساسی طراحی، توسعه و بهینه سازی پست ها می باشد. به همین منظور با بررسی از نحوه بهره برداری از پست های ایران خیلی سریع به اصول پایه ای آن یعنی نیاز به یک سیستم مدیریت قابل اطمینان در جهت کنترل پست ها می رسیم که در بیشتر نقاط دنیا به مرحله اجرا در امده است.

با توجه به اینکه تصمیم گیرنده نهایی در پست ها اپراتور می باشد لذا دانستن اطلاعات لازم و کافی و به صورت لحظه ای و همچنین داشتن ابزارهای دقیق جهت تجزیه و تحلیل وقایع می تواند منجر به تصمیم گیری صحیح و عملا برآورد نیاز های فوق باشد.

با توجه به اینکه تکنولوژی پست ها به خصوص در قسمت تجهیزات فشار قوی (Primary equipment) در سالهای گذشته چندان تغییر نکرده است و علی رغم کمابیش یکسان ماندن وظایف حفاظت و کنترل، تکنولوژی برق در این بخش کاملا دگرگون شده است و لزوم استفاده از این پیشرفت ها در یک مدیریت انرژی صحیح جهت بالا بردن بازدهی و تقلیل در هزینه ها و به صفر رساندن ضریب خطا در سیستم کنترل امری است الزامی و این جز با مانیتورینگ و اتوماسیون پست ها به تحقق نخواهد پیوست.

امروزه واقعیتهای دنیای موجود در مورد کاهش شاخص انرژی توزیع شده و لزوم استفاده بهینه از ظرفیتهای نصب شده امر پیاده سازی اتوماسیون در نقاط کلیدی و حساس شبکه توزیع و انتقال یک الزام اجتناب ناپذیر به حساب می آید.

از طرف دیگر وجود سطوح مختلف اتوماسیون توزیع تکنولوژی کارآمد و به روزی را جهت کنترل و مانیتورینگ کل شبکه می طلبد.

با توجه به گستردگی شبکه توزیع در سیستمهای قدرت و نقش آنها در تغذیه انرژی مصرف کننده، امر دیده بانی و کنترل (اتوماسیون) بهینه این گونه شبکه ها از مراکز دیسپاچینگ توزیع، نقش بسیار مهم را در بهبود کیفیت تغذیه و کاهش هزینه های بهره وری، ایفا می کنند.

این پروژه در مورد سیستم های مانیتورینگ و اتوماسیون پست ها می باشد. با توجه به این که میزان تولید برق به نوبه خود مهم می باشد، ولی از آن مهم تر انتقال دادن آن و پایداری سیستم قدرت می باشد. به همین منظور باید از یک تکنولوژی که بتواند برق را با کمترین هزینه و به کار گرفت. سیستم مانیتورینگ و اتوماسیون پست ها تمام خواسته های ما را تا حدود زیادی برآورده می کند.

پس از بررسی و گزارشات حوادثی که به دست آمده به سه عامل:

نداشتن اطلاعات به موقع، استفاده نکردن از تمام اطلاعات و خطای انسانی می رسیم، از این رو وجود یک سیستم جدید که بتواند این سه نقص را به خوبی بر طرف کند کاملا در سیستمهای قدرت خطی احساس می شود. سیستم های اتوماسیون و مانیتورینگ که مورد بررسی قرار می گیرد به خوبی با کاراییهایی که دارند نه تنها این سه نقص را بر طرف می کنند بلکه ما را از فواید جدیدی که تا به حال از آن محروم بودیم برخوردار می کنند و قابلیت سیستم ها جای کمتری را اشغال می کنند.

یک پست فشار قوی شامل پنج قسمت است:

قسمت اول تجهیزات primary یا out door که در محوطه خارجی پست نصب می شود و کار اصلی پست در این قسمت انجام می شود. دارای مجموعه ای از کلیدهای فشار قوی، ترانس های جریان و ولتاژ و ترانسفورماتورهای قدرت می باشند.

قسمت دوم اتاق فرمان که کار کنترل و نظارت پست را بر عهده وارد و قسمت سوم اتاق protection (حفاظت) است و چهارم باطریخانه است و پنجم که تمام پستها شامل آن می باشند فیدر‌kv‌20 است. (جهت مصارف داخلی)

ما می خواهیم ارتباط قسمت سوم را با سایر قسمتها در سیستم جدید بازنگری کنیم. در سیستم های مانیتورینگ و اتوماسیون به جای پانل های protection از پانل های کوچکتر با مجموعه ای از کارت های الکترونیکی هوشمند جایگزین شده است که در نزدیک Bay در خارج اتاق فرمان به صورت کانتینرهایی که مجهز به سیستم تهویه مطلوب می باشدبه صورت تک Bay یا چند Bay در یک جا نصب می شود. از این solution ها می توان نظارت و کنترل را بر کل تجهیزات خروجی پست داشت. یعنی ارتباط بین solutionها و اتاق کنترل و قسمت های مورد نیاز دیگر به صورت فیبر نوری می باشد. در این سیستم پانلهای حفاظتی جای خودشان را به پانلهای کوچکتر الکترونیکی می دهند.

Get way به جای پانلهای RTU و Scada استفاده می شود که به دو صورت نرم افزار در درون کامپیوتر و یا به صورت یک قطعه سخت افزاری جداگانه (به اندازه یک رله) وجود دارد و نیز به جای تابلوهای فراوان در سیستم های اتوماسیون از کامپیوتر Work station استفاده می شود.

مزایای استفاده از این سیستم :

• داشتن اطلاعات به موقع (برای مرکز کنترل)
• دادن اطلاعات به اپراتور به صورت online.
• بازدهی بالا
• کم کردن خطای انسانی به خاطر سه مرحله ای بودن فرمان
• قابلیت توسعه پست
• تمام وسایل استفاده شده در این سیستم (solutions) (از نظر سخت افزاری و نرم افزاری) تقریباً به یک صورت است و تعویض راحتی دارد.
• به علت استفاده از کابل نوری، عیب یابی کابل راحت است و ظرفیت انتقال اطلاعات را بالا برده است.
• قابل توجه است که شرکت ABB رهبری تکنولوژی برق اتوماسیون پست ها و همچنین اتوماسیون شبکه را در دنیا برعهده دارد.

1-2- طراحی وکارایی سیستم SAS

سیستم SAS (Substation Automation System) اتوماسیون پستهای فشار قوی برای کنترل و نظارت بر تجهیزات پست طراحی شده است که ترکیبی از حفاظت، مانیتورینگ، کنترل و ارتباطات مخابراتی است. در این سیستم سرعت رفع معایب بالا رفته است. زمانی که برای آنالیز معایب و مشکلات سیستم قدرت تلاش می شود این سیستم با توجه به ابزار‌الکترونیکی هوشمند‌(IED-Intelligent Electronic Device) که در آن وجود دارد قادر است تمام رویدادها و خطاها را ثبت کند و نیز قادر است اطلاعات و داده ها را جمع آوری و پردازش کند و انتقال دهد. در اتوماسیون پست ها عملکرد اطلاعات و داده ها بهبود یافته است که این امر باعث افزایش قابلیت اطمینان و انعطاف منابع قدرت و دسترسی بهتر به آنها می شود.

2-2- مزایای کارایی عملی این سیستم:

1- تجدید سریع تر برق

2- کاهش ساعات قطعی برق

3- بهبود کیفیت برق

4- کاهش تلفات برق تحویلی

5- بالا بردن رضایت مشتریان.

6- افزایش درآمد

در سطح پست، سیستم های اتوماسیون پست (SAS) و سیستم های مانیتورینگ پست (SMS) بکار گرفته می شود. در سطح جانبی پست شامل یک رنج کاربرد ویژه برای کنترل (Bay Automation Solution- BAS) ، حفاظت (Bay protection solution -BPS) و مانیتورینگ (Bay monitoring solution - BMS) خطوط، ترانسفورماتورها، تغذیه کننده های خطوط کوپل کننده می باشد.

3-2- سیستم های مانیتورینگ و اتوماسیون:

1- سیستم مانیتورینگ پست(530 SMS) برای تحصیل اطلاعات،‌پردازش و برآورد آنها.

2- سیستم های ابتدایی اتوماسیون پست (SAS 500/510) برای کنترل ابتدایی از راه دور پست و مانیتورینگ.

3- سیستم‌اتوماسیون‌پست‌(SAS 530/550)‌همراه‌با‌HMI رزرو‌(ایستگاه پشتیبان اضافی).

4- سیستم‌پیشرفته‌اتوماسیون‌پست‌(SAS570)‌با‌HMI (Human Machine Interface) رزرو و ورودی زیاد (Redundant Get way) .

کارآیی و قسمتهای اصلی هر سیستم:

SAS معمولی (SAS 500/510)

برای نظارت و کنترل محلی یا از راه دور بکار گرفته می شود و برای پست های کوچک و متوسط توزیع و انتقال و نیروگاه ها و کارخانه های صنعتی طراحی شده و دارای امتیازات اصلی زیر است:

• درگاه ورودی بای پست
• کامپیوتر HMI
• طراحی باس جانبی
• اجزای جدید و قابلیت دسترسی بالا
• کنترل پیشرفته که به صورت اختیاری است.

SAS بهینه (SAS 530/550)

این نوع سیستم اتوماسیون پست برای کنترل از نزدیک و یا از راه دور برای پست های انتقال و ولتاژ سیستم بالا استفاده می شود. قسمتهای اصلی آن عبارتند از:

• کامپیوتر HMI
• HMI اضافی
• ساختار ارتباطی چند سطحی
• باس جانبی
• نظارت مانیتورینگ و کنترل پیشرفته که به صورت اختیاری است.
• مسیر درگاه ورودی با قابلیت دسترسی بالا به طور جداگانه و اختیاری

SAS پیشرفته (570 SAS)

برای استفاده و نظارت مانیتورینگ و کنترل از نزدیک و از راه دور پست های انتقال با ولتاژ بسیار بالا و فشار بالا و فشار قوی (Extra High Voltage-EHV ) که دارای قسمتهای اصلی زیر است:

• HMI اضافی پست
• مسیرهای اضافی (رزرو)
• ساختار سیستم ایستگاه
• باس اضافه ایستگاه
• باس جانبی اضافی به طور اختیاری

توجه: سیستم پیشرفته اتوماسیون پست همچنین امکان دارد در پست های توزیع با اهمیت بالا و نیروگاه ها و کارخانه های صنعتی مهم استفاده شود.

سیستم مانیتورینگ (530 SMS) در فصل پنجم مورد بررسی قرار می گیرد.

4-2- خصوصیات عمومی سیستم های SAS5XX

• شرایط مناسب برای کاربر
• راهبرد سیستم باز
• توزیع کاربردها
• یکپارچگی در بین IED های حفاظت و کنترل
• امنیت بالا
• سهولت افزایش سیستم
• سازگار با محیط الکترومغناطیسی(EMC )
• سنکرون سازی زمان
• امکان نمایش وضعیت ها و اتفاقات
• اندازه گیری ها
• فرمان دوبل و تک
• استفاده از کابل های فیبر نوری
• تنظیم آنالوگ
• امکان انتخاب پیش از اجرا
• وجود سیستم اعلام خطر و فهرست اتفاقات
• نظرات بر سیستم و وسیله
• نمایش تک خطی
• سایر امکانات (در صورت تمایل و سفارش)
• کنترل از طریق ارتباطات راه دور
• گزارش اندازه گیری ها
• تنظیم و بازخوانی پارامترهای IED از راه دور
• آنالیز سابقه توزیع
• رنگ امیزی دو خطی اتصال
• بازآوری فایل ثبت توزیع
• تنظیم ترتیب های سوئیچینگ به صورت خودکار

در فصل سوم به تشریح سیستم اتوماسیون پیشرفته (570 SAS ) می پردازیم.

و...

NikoFile

دانلود پایان نامه بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:135

فهرست مطالب :

فصل اول:

1- معرفی سیستم PROCONT ROL P

1-1- سیستم عیب یابی

2-1- دستگاه POS

2- تجهیزات کنترل و ابزار دقیق

الف- مدول ورودی آنالوگ

ب- مدول ورودی دیجیتال

ج- مدول ورودی سپکنال آنالوگ

د- مدول خروجی دیجیتال

هـ – مدول کنترل آنالوگ و دیجیتال

3- رابط های استاندارد

4- سیستم انتقال اطلاعات

1-4- شاهراه ارتباطی

2-4- باس ایستگاه

3-4- ساختار تلگرام

5- سیستم ایمنی و حفاظتی قابلبرنامه ریزی

6- سیستم مهندسی، طراحی و سرویس EDS

فصل دوم:

معیارهای ارزیابی و اولویت بندی

اتاق کنترل مرکزی

پانل کنترل واحد (UCB)

سیستم انتقال اطلاعات و مدارهای واسط (باس و شبکه)

سیستم های جنبی و پشتیبان DES

مشخصه های سازندگان

مشخصه های ساختار سیستم های بررسی شده

اختصاص امتیاز برای معیارهای ذکر شده

بررسی سیستم های بررسی شده از نظر فنی

مزایای ABB

فصل سوم

سیستم های کنترل گسترده Des

1-3- با مقدمه، تعریف و تاریخچه

2-3- کنترل گسترده

سیستم های کامپیوتر مرکزی دوگانه

الزامات اساسی در سیستم کنترل گسترده

طراحی ورودی و خروجی

1- الزامات ورودی و خروجی

2- روش های ورودی و خروجی

واحد کنترل محلی

زبان های برنامه نویسی کنترلی

واسطه های اپراتور

نظارت پروسه

کشف موارد غیر عادی

کنترل فرایند

ثبت نتایج فرایند

عملیات معمول در واحد LCU در ایستگاه های جدید

اعلام کننده های هوشمند

انتخاب مولفه های ایستگاه

فصل چهارم:

معرف نرم افزار شبیه سازی DCS

برنامه نویسی به روش شیء گرا

الف- اشیاء

ب- کلاسها

ج- وراثت

دلایل استفاده از روش شیء گرا

تسهیل و نگهداری

بهره گیری از حالت های عمومی

کم کردن پیچیدگی

طراحی نرم افزار

شرح نرم افزار

چگونگی استفاده از برنامه

محاسبات و کنترل فرایند سیستم

صفحه های نمایشی اپراتور

صفحات نمایشی برنامه

گرایش های آماری

شرح بعضی جزئیات

تعریفل توابع عملیاتی مورد استفاده در برنامه

توابع ایجاد کننده خروجی های Plant

چکیده :

معرفی سیستم PROCONTROL P

سیستم PROCONTROL P ساخت شرکت[1] ABB یکی از سیستم ها کنترل گسترده است که برای کنترل نیروگاه ها استفاده می شود. در این سیستم با استفاده از حافظه در ریزپردازنده سعی شده است که تا حد ممکن از نرم افزار به جای سخت افزار استفاده گردد. همچنین به جای استفاده از روش سیم کشی معمول از سیستم باس[2] استفاده شده است. باس حاوی تمامی سیگنال ها و اطلاعات کامل سیستم است. این سیستم به گونه ای طراحی شده است که تمام وظایف کنترل ‏فرآیند و نمایش آن را انجام دهد. این وظایف عبارتند از:

تبدیلات سیگنالها[3]

انتقال اطلاعات

نظارت

کنترل دیجیتال

کنترل آنالوگ

حفاظت

مدیریت فرآیند

بهره برداری و مراقبت فرآیند

PROCONTROL P دارای یک شاهراه ارتباطی[4] است که انتقال اطلاعات با این وسایل و اجزای کنترلی را برقرار می سازد.

انتقال اطلاعات به صورت سریال و پیوسته برای کنترل سیستم از طریق یک شاهراه ارتباطی صورت می گیرد. این شاهراه غالباً دارای یک ساختار دو کاناله و به خاطر افزونگی است. ایستگاهها[5] به شاهراه ارتباطی متصل می شوند. از این ایستگاه ها به منظور انجام اعمال تبدیل سیگنال ها و کنترل دیجیتال و آنالوگ استفاده می شود.

کنترل و نظارت اپراتور بر فرآیند به وسیله دستگاه ارتباط با اپراتور[1] POS انجام می‌پذیرد. Pos برای این نمایش فرایند از تصویرهای رنگی و برای دریافت پیام از صفحه کلیدها و یا Mouse استفاده می کند. به وسیله سیستم عیب یاب[2] CDS علاوه بر عیب یابی خودکار سیستم و تجهیزات، قابلیت مشاهده و دسترسی به تمامی اطلاعات سیستم فراهم گشته است.

رابطهای استاندارد امکان ارتباط ببین Procontrol P و کامپیوتر و یا سایر سیستم های کنترل را برقرار می سازند. Procontrol P وظایف کنترل و حفاظت قسمت های مهم و حساس مثل کنترل و حفاظت توربین و یا حفاظت دیگ بخار را نیز به عهده می گیرد.

   سیستم ها و اجزاء منحصر به فرد و غیر متمرکز با ترکیب شدن با یکدیگر گروه های پردازشی جامع و کاملی را در سطوح مختلف سیستم کنترلی، به صورت سلسله مراتبی به وجود می آورند.

یک مدول الکترونیک عمل کنترل یک یا چندمحرک وابسته به هم را انجام می دهد. این کار در سطح کنترل محرک صورت می گیرد. در سطح بالون کنترل محرک، چندین مدول کنترل محرک که مربوط به یک قسمت از فرآیند هستند، با استفاده از یک مدول در سطح کنترل گروهی، هدایت و هماهنگ می شوند.

   در سیستم های پیشرفته کنترل خودکار، کنترل تمام سیستم توسط یک واحد کنترل، از سطح واحد صورت می گیرد. به خاطر ساختار غیر متمرکز و قابلیت پیشتیبانی، سیستم POS می تواند تمام نیازها برای دسترسی به سیستم را پاسخ دهد. سطح مدیریت، وظیفه مدیریت و نظارت روی چندین واحد مختلف، برای انجام عملیاتی معین (از قبیل بهینه کردن قیمت و …) را بر عهده دارد.

نیازها و ملزومات مختلف قابل دسترسی و یا پشتیبانی برای سیستم های نیروگاهی عبارتند از:

• دسترسی سریع برای سیستم هایی که تاثیر مستقیم بر روی تولید دارند.
• دسترسی متوسط به قسمت هایی که یک اشکال یا خطای کوتاه مدت در آنها باعث تاثیر بر روی تولید نشود.
• امکان دسترسی به قسمت هایی که تاثیرات اندکی روی تولید دارند.

نیازهای دسترسی در هر یک از موارد بالا به وسیله یک طراحی مناسب با ایجاد سیستم پشتیبانی صورت می گیرد.

خصوصیات این سیتسم در ضمیمه الف ارائه شده است.

1. سیستم عیب یاب

سیتسم کنترل Procontrol P به طور خودکار اشکالات سیستم را نشان می دهد. مبدلها، اندازه گیرها، مدولها سیستم انتقال و کنترل کننده ها به طور کامل بررسی و کنترل می شوند. تمام مدولها دارای قابلیت خود عیب یابی هستند.

تجهیزات عیب یابی کاملا از وسایل و تجهیزات عملیاتی مستقل هستند. علائم هشدار دهنده، علاوه بر اینکه بر روی مدولهای مختلف مشخص هستند، همراه با جزئیات در قسمت اطاق کنترل نیز نمایش داده می شوند. عملکرد خودکار تشخیص عیب برای تجهیزات کنترلی، عیب یابی سریع کاهش زمان تعمیرات و در نتیجه، بالارفتن قابلیت اعتماد را در خواهد داشت.

1. دستگاه POS

این قسمت با بهره گیری از واحد نمایش رنگی ویدیوئی VDU[1] و صفحه کلید ها، Mouse امکان نمایش و زمان در تنظیم و هدایت فرآیند را مهیا می سازد. سیستم ارتباط با اپراتور طراحی شده برای اتاق کنترل، pos 20 و یا pos 25 است، که هر کدام دارای خصوصیاتی می باشند. Pos 20 نسخه قدیمی تر این سیستم است که بر مبنای کامپیوترهای VAX کار می کند و از نظر عملیاتی از pos 25 (که جدیدتر است) ضعیفتر می باشد. Pos 25 براساس کامپیوتر های شخصی کار می کند. این کامپیوتر ها باید دارای قابلیت هایی همچون حافظه زیاد و پردازشگر قوی باشند. در هر حال، هر دو سیستم با توجه به تفاوت هایی که دارند قابلیت ارتباط وسیعی را مابین اپراتور و فرایند فراهم می کنند.

مشترکات این دو سیستم در اینجا بحث می شود و خصوصیات آنها در ضمایم ب و ج در آخر گزارش ارائه شده است.

و...

NikoFile

پژوهشی در مورد سیستمهای طیف گسترده

اختصاصی از کوشا فایل پژوهشی در مورد سیستمهای طیف گسترده دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پژوهشی در مورد سیستمهای طیف گسترده

50 صفحه در قالب word

فصل اول

تاریخچه و مقدمه

طراحان سیستمهای مخاراتی درگذشته و حال همواره به دنبال دستیابی به تکنیکهای مدولاسیون ودمدولاسیونی هستند که نیازهای مخابراتی و ملاحظاتی مورد نظر آنهارا به بهترین صورت مرتفع سازند. اکثر این تکنیکها سعی در بهینه سازی استفاده از یک یا هر دو پارامتر مخابرات یعنی قدرت و پهنای باند داشته، هدف اصلی آنها کم کردن احتمال خطای بین در ارسال سیگنال از یک محل به محل دیگر، با فرض حضور نویز گوسی سفید جمع شونده می‎باشد.

با این وجود گاهی نیاز به تکنیکهای مدولاسیونی که نیازهایی غیر از موارد مذکور را برآورده کنند به چشم می خورد. به عنوان مثال علاوه برکانالهای AWGN کانالهای دیگری وجود دارند که از این مدل تبعیت نمی کنند. مثلا یک سیستم مخابرات نظامی که تحت تاثیر تداخل عمدی «اختلال»[1] قرار می گیرد، یا کانال  چند مسیره که به خاطر انتشار سیگنال از چند مسیر ایجاد میشود نمونه هایی از این کانالها می باشند، لذا امروزه استفاده از تکنیکهای مدولاسیون با خواصی نظیر مقاومت در برابر اختلال، عملکرد در طیف انرژی پایین، دسترسی چندگانه بدون کنترل خارجی ایجاد کانالهای سری بدون امکان شنود خارجی و … به سرعت ر و به افزایش است. یک روش مدولاسیون و دمدولاسیون که می‎تواند در اینگونه موارد مناسب باشد تکنیک طیف گسترده[2] می‎باشد.

60 سال پیش در‌آگوست 1942 هدی لامار جرج آنیل با ثبت سند سیستم مخابرات مخفی در اداره ثبت اختراعات ایالات متحده دریچه ای به فضای دوردست «سیستم های طیف گسترده» گشودند. تکنیکهای طیف گسترده در ابتدا برای اهداف نظامی ایجاد و مورد استفاده قرار گرفتند. اما با پیشرفت های فراوانی که در عرصه VLSI  تکنیکهای پیشرفته پردازش سیگنال و ساخت میکروپروسسورهای سریع و ارزان قیمت صورت گرفت امکان توسعه تجهیزات طیف گسترده برای استفاده های شخصی فراهم شد.

ازمشخصات بارز یک سیستم طیف گسترده می‎توان به گسترش طیف سیگنال ارسالی در پهنای باند مستقل و بسیار وسیعتر از باند پیام، حذف گسترش و حصول مجدد طیف توان درگیرنده و بکارگیری یک دنباله شبه تصادفی غیر از دنباله پیام در فرستنده و گیرنده اشاره نمود. دو شرط عمده زیر باعث تمایز سیستم های طیف گسترده باز مدولاسیون های نظیر FM باند وسیع که در آنها نیز از پهنای باند سیگنال پیام استفاده می‎شود شده است .

• د ریک سیتم طیف گسترده پهنا باند ارسالی بسیار بزرگتر پهنای باند سیگنال پیام می‎باشد.
• گسترش طیف توسط دنباله شبه تصافدی دیگری که از سیگنال پیام مستقل و برای گیرنده کاملاً مشخص است، انجام می‎شود. شکل 1-1 دیاگرام کلی سیستم طیف گسترده را نشان می‎دهد.

دراین دیاگرام منظور از کد گسترش دهنده یک دنباله باینری شبه تصادفی با نرخ بسیار بالاتر از نرخ سیگنال پیام و لذا طیف فرکانسی وسیعی می‎باشد. شکل 2-1 نمونه ای از این دنباله را نشان می دهند.

در فصول بعد این بخش ابتدا به معرفی بیشتر سیستم های طیف گسترده پرداخته انواع ، خصوصیت ها و کاربردهای این سیستم ها را بیان می کنیم.

فصل دوم

سیستم های طیف گسترده

استفاده از سیستم های طیف گسترده باعث بهبود کیفیت انتقال اطلاعات در سیستم های مخابراتی می‎شود. بطور کلی مقدار بهبود کیفیتی را که دراثر استفاده از یک سیستم طیف گسترده بدست می‎آید بهره پردازش می گوییم. بعبارت دیگر آن را می‎توان تفاوت میان عملکرد سیستمی که از طیف گسترده استفاده می‎کند و عملکرد سیستمی که از این تکنیک استفاده نمی کنند، هنگامی که بقیه شرایط برای دو سیستم یکسان باشد تعریف نمود، بنابراین بهره پردازش پارامتری است که با آن می‎توان کیفیت سیستم طیف گسترده را نشان داد. سه رابطه رایج برای بهره پردازش درنظر گرفته شده است.

1- نسبت SNR خروجی به SNR وردی بعد از فیلتر کردن نهایی

(1-2)                                                                              

2- نسبت پهنای باند سیگنال گسترده شده به نرخ ارسال اطلاعات.

(2-2)                                                                              

• نسبت پهنای باند سیگنال گسترده شده به پهنای باند پیام (مدوله شده)

(3-2)                                                                              

رابطه اول یک رابطه تئوری کلی است و روابط بعدی را می‎توان به ترتیب برای دو نوع سیستم طیف گسترده FH و DS از آن نتیجه گرفت.

بهره پردازش امروزه درسیستم های طیف گسترده تجاری 10 تا 100  ( Db 20-10) و در سیستم های طیف گسترده نظامی 100 تا 1000000 (Db 60-30) می‎باشد.

1-2- انواع سیستم های طیف گسترده

انواع سیستم های طیف گسترده عبارتند از:

• سیستم طیف گسترده دنباله مستقیم[3] یا شبه نویز[4] (DS) / (PN)
• سیستم طیف گسترده پرش فرکانسی[5] (FH)
• سیستم طیف گسترده پرش زمانی[6] (TH)
• سیستم طیف گسترده جاروب فرکانسی (CHIRP)
• سیستم طیف گسترده با ترکیب روش های فوق (HYBRID)

در ادامه به بررسی اجمالی انواع سیستم های طیف گسترده می‎پردازیم.

1-1-2- سیستم طیف گسترده دنباله مستقیم یا شبه نویز (DS) / (PN)

شکل 1-2 بلوک دیاگرام یک مدولاتور طیف گسترده DS را نشان می‎دهد.

شکل 1-2: دیاگرام بلوکی فرستنده DS.

دراین روش همانطور که مشاهده می‎شود عمل گسترش طیف با ضرب مستقیم کد گسترش دهنده C(T) در موج مدوله شدن انجام می‎شود. چون کد گسترش دهنده یک دنباله باینری شبه تصادفی با نرخ بسیار بالاتر از نرخ اطلاعات می‎باشد از نظر فرکانسی طیفی با پهنای باند وسیع و شبیه نویز دارد که باعث گسترش طیف سیگنال مدوله شده در حوزه فرکانس می‎شود. سیگنالهای ایجاد شده با این تکنیک در حوزه فرکانسی بصورت نویز ظاهر شده طبیعت آنها چنین می نماید که تصادفی هستند در صورتی که الا تصادفی نبوده و توان سیگنال به زیر سطح نویز کاهش می یابد. در این تکنکی هیچ گونه اطلاعاتی از بین نمی ورد و اطلاعات درگیرنده مجددا قابل بازیابی است. در این گونه سیستمها می‎توان حتی گسترش طیف را قبل از مدولاسیون حامل انجام داد. در این حالت ابتدا کد گسترش دهنده در سیگنال پیام ضرب شده، سپس سیگنال گسترده حامل را مدوله می‎کند.

با استفاده از روابط در نظر گرفته شده برای محاسبه بهره پردازش مشاهده می‎شود که درسیستم طیف گسترده دنباله مستقیم (DS) هر چه نرخ دنباله کد گسترش دهنده بیشتر از نرخ سیگنال پیام باشد (دوره پالس دنباله گسترش دهنده کمتر از دوره پالس دنباله پیام باشد) بهره پردزاش بزرگتر، پهنای باند سیگنال گسترش یافته وسیعتر و کارایی سیستم بیشتر خواهد بود.

ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است

متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است