موتور سنکرون

 فصل اول

مبانی مدارهای الکتریکی

• : مقدمه

اجزا واحدها در سیستم SI به صورت اعشاری است. برای مشخص کردن توان های ده، پیشوندهای خاصی همراه واحدهای این سیستم به کار می رود. این پیشوندها عبارتند از:

پیکو (P و ^12-10)           کیلو (K و 10³)

نانو (n و ^9-10)                 مگا (M و 10⁶)

میکرو           گیگا (G و 10⁹)

میلی                سانتی (C و ^2-10)

1-2 : کمیات اساسی الکتریکی

1-2-1- بار

می دانیم که در یک اتم، الکترون بار منفی و پروتون بار مثبت دارد و بار یک الکترون با بار یک پروتون برابر است. واحد بار الکتریکی کولن (C) است. یک کولن برابر بار 10⁸*24/6 الکترون است. یعنی یک الکترون دارای بار C ^19-10*6/1 است.

1-2-2- جریان

بار متحرک نشان دهنده جریان است. جریان در یک مسیر مجزا، مثلاً یک سیم فی، علاوه بر مقدار، جهت نیز دارد. جریان، آهنگ عبور بار از یک نقطه در یک جهت خاص است.

پس از مشخص کردن یک جهت مرجع، کل باری که از زمان t=0 به بعد از یک نقطه مرجع در آن جهت عبور کرده را q(t) می نامیم. آهنگ عبور بار در لحظه t برابر است. با کاهش فاصله می‎توان نوشت:

(1-1)                    

جریان، برابر آهنگ زمانی عبور بار مثبت از یک نقطه مرجع در یک جهت مشخص است. جریان را با i یا I نشان می‎دهیم. بنابراین:

(1-2)                         

واحد جریان آمپر (A) است. یک آمپر، انتقال بار با آهنگ 1 کولن بر ثانیه را نشان می‎دهد. برای به دست آوردن باری که در فاصله t₀ تا t منتقل شده، می‎توان از رابطه 1-3 استفاده کرد:

(1-3)                    

1-2-3- ولتاژ

هر عنصر را به صورت یک شکل دارای دو پایانه یا دو سر نشان می‎دهیم. (شکل 1-1)

 فرض کنید جریانی به پایانه A عنصر مداری شکل 1-1 وارد شده و از پایانه B خارج می‎شود. برای عبور این جریان، باید مقداری انرژی صرف شود. در این صورت
می گوییم بین دو پایانه B , A ، اختلاف پتانسیل یا ولتاژ الکتریکی وجود دارد. بنابراین ولتاژ روی یک عنصر، معیاری از کار لازم برای عبور بار از طریق آن است. ولتاژ یا اختلاف پتانسیل بنابر تعریف عبارت است از کار انجام شده برای انتقال بار q از یک نقطه به نقطه دیگر. یعنی:

(1-4)                                                   

که در آن v اختلاف پتانسیل بر حسب ولت (v)، w کار انجام شده و q بار الکتریکی است.

1-2-4- توان الکتریکی

توان آهنگ مصرف انرژی است. اگر برای انتقال 1 کولن بار از یک عنصر، 1 ژول انرژی مصرف شود، توان لازم برای انتقال یک کولن بار در ثانیه، یک وات خواهد بود. رابطه توان را می‎توان به صورت رابطه 1-5 نوشت:

(1-5)                          p=v .i  

که p توان الکتریکی بر حسب وات (w) است. یعنی یک وات برابر یک ولت آمپر است.

1-2-5- مقاومت

هر عنصر مداری که در آن انرژی تلف شود، معمولاً ولتاژ دو سرش با جریان گذرنده از آن متناسب است. یعنی:

(1-6)                     V=RI

که R ثابت تناسب است و مقاومت آن عنصر می‎باشد. واحد مقاومت اهم است و رابطه 1-6 قانون اهم نام دارد.

شکل 1-2 علامت مداری یک مقاومت را نشان می‎دهد.

در یک مقاومت، جریان از نقطه با پتانسیل بیشتر به نقطه با پتانسیل کمتر جاری می گردد. معمولاً پتانسیل بیشتر را با علامت + و پتانسیل کمتر را با علامت – نشان می دهند. مقاومت، یک عنصر مصرف کننده انرژی الکتریکی است. یعنی ‎توان در آن تلف می‎شود. توان تلف شده در یک مقاومت از رابطه 1-7 به دست می‎آید.

فهرست

عنوان                                                                                                              صفحه

1-1: مقدمه

1-2: کمیات اساسی الکتریکی

1-2-1: بار

1-2-2: جریان.

1-2-3: ولتاژ.

1-2-4: توان الکتریکی.

1-2-5: مقاومت.

1-3: اتصال سری مقاومتها.

1-4: اتصال موازی مقاومتها

1-5: منابع.

1-5-1: منبع ولتاژ.

1-5-2: منبع جریان.

1-6: قانون ولتاژ شهف (KVL).

1-7: مقسم ولتاژ.

1-8: مقسم جریان.

1-9: مدارهای مختلط

1-10: زمین مدار

مسائل فصل 1.

فصل دوم: جریان متناوب

2-1: موج سینوسی

2-2: فرکانس.

2-3: مقدار متوسط

2-4: قوانین اهم در مدارهای AC.

2-4-1: فاز

2-5: فازور

2-6: اعداد مختلط

2-7: ساده کردن اعداد مختلط

2-8: موج پالس

2-9: موج مثلثی.

مسائل فصل دوم.

فصل سوم روشهای تحلیل مدار.

3-1: تبدیل منابع

3-2: قضیه جمع آثار.

3-3: روش ولتاژ گره ها.

3-4: روش جریان مش.

3-5: روش تونن

3-6: روش نورتن.

3-7: انتقالی حداکثر توان به بار

مسائل فصل 3.

فصل چهارم: وسایل اندازه گیری.

4-1: ولتمتر.

4-2: آمپرمتر.

4-3: اهم متر.

4-4: تست کردن قطعات الکتریکی.

4-4-1: سیم

4-4-2: مقاومت.

4-4-3: سلف.

4-4-4: خازن

4-5: اسیلسکوپ

مسائل فصل چهارم.

فصل پنجم: خازن و سلف در جریان مستقیم

5-1: خازن

5-2: خازن در جریان مستقیم.

5-3: شارژ خازن

5-4: دشارژ خازن

5-5: به هم بستن خازنها.

5-6: سلف.

5-7: سلف در جریان مستقیم

5-8: تغییرات جریان در سلف.

5-9: به هم بستن سلف ها.

مسائل فصل پنجم

فصل ششم: خازن و سلف در جریان متناوب.

6-1: مدارهای RC.

6-1-1: مدارهای RC موازی .

6-2: مدارهای RL.

6-2-1: مدار RL سری.

6-2-2: مدار RL موازی.

مسائل فصل ششم.

فصل هفتم: مدارهای RLC

7-1: RLC سری

7-1-1: فرکانس تشدید مدار سری.

7-2: RLC موازی.

7-2-1: فرکانس تشدید در RLC موازی

7-3: پهنای باند.

مسائل فصل هفتم

فصل هشتم ترانسفورماتورها

8-1: اندوکتانس متقابل

8-2: توان

8-3: بازتاب امپدانس.

مسائل فصل هشتم

فصل نهم: سیستم های چند فازه.

9-1: سیستم تک فاز

9-2: سیستم سه فاز.

9-3: توان در مدارهای سه فاز.

مسائل فصل نهم:.

فصل 10: موتور و ژنراتورهای DC.

10-1: موتورهای DC.

10-2: معرفی موتورهای DC

10-3: انواع موتورهای DC.

10-4: مدار معادل موتورهای DC

10-5: موتورهای DC تحریک مجزا و موازی

10-6: مشخصه پایانه ای موتور DC موازی

10-7: معرفی ژنراتورهای DC.

10-8: ژنراتور تحریک مجزا.

10-9: مشخصات پایانه ای ژنراتورهای تحریک مجزا.

10-11: کنترل ولتاژ پایانه ای.

10-12: ژنراتور dc موازی.

10-13: موتورهای سنکرون.

10-14: مدار معادل موتور سنکرون

10-15: موتور سنکرون از دید میدان مغناطیسی.

10-16: کار موتور سنکرون در حالت پایدار

10-17: سختی مشخصه گشتاور در سرعت موتور سنکرون

10-: اثر تغییرات بار روی موتور سنکرون

10-19: نمودار فیزوری ژنراتور سنکرون.

10-20: ژنراتور سنکرون.

10-21: ساختمان ژنراتور سنکرون

10-22: سرعت و چرخش ژنراتور سنکرون

10-23: اندازه گیری پارامترهای مدل ژنراتور سنکرون

10-23-1: نسبت اتصال کوتاه

10-24: اثر تغییرات جریان میدان بر موتورهای سنکرون.

10-25: موتور سنکرون کم تحریک و موتور سنکرون پر تحریک.

مسائل.

بررسی لامپ‌های پرقدرت مورد استفاده در رادار از نظر پهنای باند، قدرت، بهره ، راندمان و غیره

چکیـده:    

   این سمینار در مورد بررسی لامپ‌های پرقدرت مورد استفاده در رادار از نظر پهنای باند، قدرت، بهره ، راندمان و غیره می‌باشد.

   در فصل اول با مطالعه روی لامپ‌های با میدان متقاطع (M- Type) و توصیف انواع آن پیشرفت‌های اخیر در این زمینه را ارئه نموده است.

   در فصل دوم به بررسی لامپ‌های با پرتو خطی (O-Type) و انواع مختلف آن و بررسی عمکرد تک‌تک آنها و آخرین تکنولوژی روز جهان پرداخته شده است.

فهرست مطالب»

بررسی برق شرکت گمک ماکارون

فصل اول

 مقدمه :

توسعه صنعتی و شکوفایی اقتصادی کشور ، جزء لاینفک یکدیگر خصوصاً در جوامع روبه رشد می باشند . که در اثر تشکیل کارخانجات ، خصوصاً توسعه شبکه تعاون کشور بوجود خواهد آمد .

جذب نقدینگی در دست مردم از طریق هدایت آن به سمت شرکتهای تعاونی  تولیدی مهمترین گام در راه خود کفایی یک کشور در حال توسعه می باشد .

تاریخچه :

شرکت تعاونی و تولیدی ماکارونی ساقه با نام تجاری گمک ماکارون درسال 1376 در اداره ثبت شهرستان ایذه به ثبت رسیده است که مدیریت این شرکت پس از دو سال موفق به دریافت مجوز ساخت و ساز گردید و در ابتدای سال 79 کار ساخت و ساز را با مشارکت بانک تجارت شروع کرده و در شهریور ماه سال 1382 به صورت آزمایشی تولید خود را آغاز نموده و هم اکنون وارد چرخه تولید شده و در حال توسعه می باشد

هدف از تشکیل این واحد تولیدی ایجاد اشتغال برای جوانان در یک منطقه محروم ، توسعه صنعت کشور در جهت امر خود کفایی ، جذب سرمایه در قالب تشکیل تعاونی و برآورده کردن قسمت کوچکی از نیازهای مصرفی جامعه

شرکت تعاونی و تولیدی ساقه (گمک ماکارون ) در ابتدای تأسیس دارای یک خط تولید بوده و هم اکنون با توجه به درخواست نیاز مصرف کنندگان خط تولید به دو عدد رسیده است اکثر کارخانجات تولیدی تازه تأسیس پیشرفت آنان بستگی به گذشت زمان دارد که هر چه کارکرد کارخانه طولانی تر شود موفقیت آنان از نظر تجاری و اقتصادی بهتر خواهد شد علت آن است که مارک اجناس تولید شده باید مدت زیادی طول بکشد تا در بین مردم شناخته شود .

تعداد اعضای شرکت :

تعداد اعضای شرکت 12 نفر می باشند که شامل مدیر عامل و شامل سهامداران               می باشند

تعداد پرسنل شرکت :

تعداد پرسنل شرکت 14 نفر می باشند که عبارتند از : 1 نفر مرد و 13 نفر زن

1 نفر مسئول فنی

1 نفر مسئول آزمایشگاه

3 نفر در قسمت تولید

1 نفر در قسمت برش

4 نفر در قسمت بسته بندی

2 نفر درقسمت پرس

1 نفر در قسمت انبار آرد

1 نفر نگهبان

فصل دوم

فصل دوم :

مراحل تولید ماکارانی :

مرحله اول : قسمت انبار

انبار داری ظرفیت 12 تن آرد  می باشد و نیز شامل یک الک  برقی می باشد  که این الک برقی  دارای  یک موتور  تک فاز با تعدادی  چرخدنده  می باشد  که باعث لرزش الک  می شود و وظیفه ان  گرفتن مواد زاید  موجود در ارد می باشد سپس آرد وارد سیلو می شود  و از آنجا به وسیله مارپیچ  هایی که روی  آن قرار دارد  وارد دستگاه خمیر گیر  می شود .

مرحله دوم  قسمت تولید :

این قسمت شامل یک خمیر گیر می باشد  که رنگ مخصوص ماکارونی ( بتا کاروتن ) و آرد گرفته شده  از قسمت انبار  را با آبی  که از طریق یک پمپ که به صورت اتوماتیک  عمل  می کند  وارد خمیر گیر می شود مخلوط می شود  و به وسیله                مار پیچ  داخل  خمیرگیر  به هم  می خورد . پس از آماده شدن خمیر  از طریق 3 سلیندر  که توسط 3 موتور  پر قدرت  3 فاز  به چرخش در می آیند  و خمیر تولید شده را به سمت قالب های مخصوص  هدایت می کند  و قبل از خارج شدن  خمیر از قالب ها  به وسیله پمپ واکیوم هوای خمیر گرفته می شود در نتیجه ما کارانی رنگ زرد به خود گرفته و از قالب ها  خارج  می شود  که پس از خروج از قالب ها ماکارونی توسط یک قیچی برقی در اندازه های یکسان برش داده می شود و آنها را روی نی های مخصوص می ریزند و نی ها را روی چرخ های حامل می گذارند و وقتی چرخ ها پر شد به داخل گرمخانه  می برند قسمت های زائد ماکارونی توسط یک پمپ ( مکش ) که زیر قیچی برقی قرار دارد به بیرون منتقل می شود .

مرحله سوم گرمخانه ها :

پس از انتقال ماکارونی به گرمخانه ، فن داخل گرمخانه روشن می شود و وقتی ظرفیت داخل گرمخانه ها تکمیل شد به مدت 48 ساعت ماکارونی داخل گرمخانه می ماند تا با استفاده از هوای گرم خشک شود که این هوای گرم در قسمت سوخت کد شامل یک مشعل می باشد که سوخت آن گازئیل آب مو جود در دیگ بخار گرم می شود و آب گرم شده توسط لو له های به اتاق های گرم خانه ها منتقل می شود و تبدیل به بخار می شود تو لید می شود و پس از خوشک شدن ما کارانی یک سالن منتقل می شود تا کاملأ سرد شود .

مر حله چهارم : برش و بسته بندی ماکارانی

پس از سرد شدن ما کارانی ،آنهارا به اتاق برش منتقل می کنند که درآنجا ماکارونی ها را توسط دستگاه برش به اندازهای  منا سب برش می زنند و پس به سالن بسته بندی منتقل می کنند و ما کارانی هارا به مقدار تعین شدۀ استاندار درون سلفون های مخصوص می ریزند و سپس به قسمت پرسانتقال داده پرس می شوند و آنها را به صورت بسته های 10تای ویا 20 تایی آماده می کنند سپس در سالن مخصوص انبار می شوند وآماده برای انتقال به با زار و مصرف مشتری می باشد

فصل سوم

فصل سوم

 سیستم برق کارخانه :

برق فشار قوی از شبکه به ترانس 3 فاز 100 کیلو وات با جریان 200 آمپر از نوع روغنی وارد می شود . که این ترانس بروی 2 پایه بتونی از نوع توپر نصب شده است . دلیل استفاده از پایه های بتنی از نوع توپر این است که این پایه نسبت به پایه های چوبی سنگین تر بوده و از نظر مکانیکی بسیار قوی بوده و عمر طولانی تری دارد . سپس از ترانس 3 فاز و یک نول خارج می شود که سیم نول آن در درون یک لوله قرار داده  و زمین می شود و 3 سیم فاز آن به قسمت تابلو کنتورها داده می شود . تابلو کنتورها شامل 2 کنتور اکتیو و رآکتیو و 3 فاز می باشند و وظیفه آنها اندازه گیری توان حقیقی مشترکین بر حسب کیلو وات ساعت توسط کنتور اکتیو و اندازه گیری بار آکتیو مصرف کنندگان توسط کنتور آکتیو می باشد .

سپس برق 3 فاز از کنتورها وارد جعبه تقسیم می شود . و در جعبه تقسیم منشعب   می شود سپس انشعابات آن به قسمت های مختلف کارخانه فرستاده می شود .

از جعبه تقسیم یک انشعاب وارد تابلوی برق قسمت انبار می شود . که این تابلو شامل یک کلید زبانه ای صفر و یک ( 1- 0) می باشد که برق اصلی همان قسمت را کنترل می کند و شامل 3 عدد فیوز فشنگی می باشد همراه با تعدادی تر مینال خروجی که می توان برای کاربردهای مختلف از این ترمینالها انشعاب گرفت علاوه بر این از 3 لامپ سیگنال ( رنگی ) استفاده شده که هر کدام نشان دهنده درستی یک فاز می باشند تا در صورت معیوب و یا ضعیف بودن هر فاز سریعاً وارد عمل شده رفع عیب نمایند.

یک انشعاب از جعبه تقسیم وارد 3 تابلوی اصلی برق کارخانه می شود که این انشعاب به 3 قسمت تقسیم می شده و وارد تابلوی اصلی تابلوی خازن و تابلوی کنتاکتور اصلی می شود .

1-تابلوی برق اصلی که برق ورودی را از ترانس 3 فاز می گیرد .

 این تابلو شامل یک کلید 3 فاز کشویی اصلی می باشد که سر راه مدار قرار دارد . و سر راه هر کدام از سیم های فاز یک فیوز 160آمپری کشابی قرار دارد . این تابلو همچنین شامل آمپر متر ، ولت متر و 3 عدد لامپ سیکنال به رنگ های سبز و زرد و قرمز وجود دارد که هر کدام نشان دهنده یک فاز از 3 فاز برق می باشند تا درصورت معیوب بودن هر فاز به آسانی عیب را تشخیص داده و آن را رفع نمائیم .

علاوه بر این بروی تابلو کلیدهای اتاقک های گرمخانه که شمل یک کلید زبانه ای            ( 1- 0) می باشد قرار دارند . کلید قسمت تولید و قیچی برش نیز در این قسمت قرار دارد .

2-تابلوی خازن :

تابلوی خازن شامل یک خازن بزرگ می باشد که وظیفه آن کمک به اصلاح ضریب قدرت مدار شبکه و جلوگیری از نوسانات برق و جلوگیری از صدمه دیدن وسایل برقی مورد استفاده در کارخانه می باشد و نیز شامل یک کنترل فاز می باشد تا زمانی که برق نوسان پیدا می کند به طور اتوماتیک برق کل مدار قطع می شود

1-            تابلوی کنتاکتور اصلی :

این تابلو شامل 2 عدد کنتاکتور 3 فاز قدرت می باشد که ووظیفه آنها تغییر دادن جهت گردش موتورهای موجود در گرمخانه ها می باشد . این دو کنتاکتور از طریق یک تایمر الکترونیکی فرمان می گیرند . بروی هر موتور یک پروانه (فن ) قرار دارد . برای اینکه ماکارونی ها بهتر خشک شوند هر نیم ساعت یک بار از طریق تایمر الکترونیکی به هر کدام از این کنتاکتور فرمان داده می شود تا جهت گردش موتور عوض شود و در هر بار فرمان 3 دقیقه بین آنها برای خشک شدن موتور حالت STOP گذاشته می شود

علاوه بر این از یک وسیله دیگر به نام کنترل فاز برای حفاظت از این دو کنتاکتور استفاده می کنیم . زیرا این دو کنتاکتور هزینه زیادی داشته لذا لازم است از لحاظ حفاظتی بیشتر مورد توجه قرار گیرد. کنترل فاز از لحاظ ظاهری بسیار شبیه تایمر الکترونیکی بوده ولی از لحاظ کاربرد تفاوت زیادی باهم دارند . وظیفه کنترل فاز قطع مدار در هنگام وجود هر گونه اضافه بار و اتصال کوتاه و یا هر چیزی که باعث صدمه زدن به مدار برقی می باشد سریعاً عمل کرده و کل برق مدار را قطع می کند .

برق قسمت تولید :

برق از تابلوی اصلی به وسیله یک کابل چهار سیمه ( 3 فاز و یک نول ) گرفته و وارد تابلو گوچکی که کنار دستگاه تولید قرار گرفته می شود و از تابلو کوچک وارد تابلوی تولید می شود . 3 رشته سیم فاز وارد تابلو تولید می شود که سر راه هر فاز یک فیوز 120 آمپری کشابی قرار دارد و برق هر رشته فاز تقسیم می شود و سر راه هر انشعاب یک فیوز فشنگی 60آمپری قرار دارد و بعد وارد کنتاکتورهای تابلو می شود . زیر هر کنتاکتور یک بی متا قرار دارد و از بی متال برق گرفته شده و وارد کلید هایی که روی دستگاه قرار گرفته می شود و در تابلو برق تولید می شود که قسمتی برای دستگاه قیچی قسمتی برای پمپ و قسمتی برای خمیر دادن که برق در قسمت خمیر دان به جز کلید روشن و خاموش کردن 2 عدد میکرو سوئیچ نیز قرار گرفته شده برای رعایت ایمنی و تا زمانی که درهای خمیر دان بسته نشوند خمیر دان روشن نمی شوند .

برق مدار قیچی دستگاه تولید بوسیله 3 عدد فیوز 60 آمپری و یک کنتاکتور و یک بی متال به دینام قیچی می رسد .و برای قیچی کردن ماکارونی های اضافه روی دستگاه تولید یک دینام قرار گرفته که زمانیکه روشن می شود بوسیله مارپیچی که به دینام وصل است آرد وارد دستگاه خمیر دان می شود و یک پمپ در دستگاه تولید قرار دارد به نام پمپ وواکیوم که مدار پمپ واکیوم نیز مانند مدار قیچی می باشد . کار پمپ واکیوم مکیدن هوای خمیر می باشد .

با روشن کردن دستگاه تولید از طریق کلید موجود در تابلو برق تولید دستگاه توسط 3 موتور بزرگ القایی به چرخش درمی آید . با به چرخ در آمدن این موتورها 3 سیلندر که از طریق یک کوپلینگ ( پیچ و مهره ) که به سیلندر متصل شده ، سیلندرها را به چرخش در می آورد و همزمان با چرخش سیلندر مخلوط کن خمیر به چرخش در می آید و با درست شدن خمیر ، خمیر از طریق سیلندرها و قالب هایی که به خمیر شکل می دهند از سه روزنه بیرون می آید که ماکارونی های تولید شده توسط قیچی برقی برش داده می شود .

برق قسمت گرم خانه :

یک انشعاب از جعبه تقسیم وارد گرمخانه ها می شود . قسمت گرمخانه ها شامل 9 عدد اتاقک می باشد که هر کدام از این اتاقک ها 2 عدد موتور 3 فاز با قدرت 2 اسب بخار و 1450 دور در دقیقه می باشد . بروی هر موتور یک پروانه بزذگ قرار دارد که وظیفه آنها به گردش در آوردن هوای گرم درون اتاقک ها برای خشک کردن ماکارونی می باشد . که این موتور ها علاوه بر حفاظت از طریق تابلوهای برق،خود دارای کلید های مینیاتوری می باشند که علاوه بر روشن و خاموش کردن موتورها وظیفه حفاظت از آنها را نیز بر عهده دارند .

موتورها درون گرمخانه ها طوری قرار گرفته اند که جلوی آنها ورقه های فی و لوله های بخار قرار دارند و تقریباً مانند رادیات ماشین هستند ولی کار آنها عکس رادیات است و داخل لوله های آب گرم می آید و تبدیل به هوای گرم می شوند . این هوای گرم باید طوری باشد که ماکارونی ها خمیر نشوند . سپس هوای گرم اضافه باید از گرمخانه ها خارج شود که این کار از طریق کانال کشی ها و هواکشی های بالا گرمخانه انجام می شوند . برق آن نیز از تابلوی اصلی گرفته شده و به هواکش می رسد و یک کلید سر راه هواکش قرار دارد جهت روش و خاموش کردن هواکش گرمخانه .

برق قسمت برش و بسته بندی و پرس:

 برق این قسمت نیز از تابلو اصلی گرفته می شود و وارد تابلو سالن برش می شود که شامل یک کلید زبانه ای جهت روشن و خاموش کردن مدار و چند عدد ترمینال آزاد و 3 عدد لامپ سیگنال رنگی جهت عیب یابی قسمت برش شامل یک دستگاه برش باقی می باشد که از طریق یک کلید 3 فاز غلتکی روشن و خاموش می شود و کار آن بدین صورت است بعد از خشک شدن ها کارونی آنها را در یک جعبة مستطیلی شکل قرار می دهند و بعد از روشن کردن دستگاه آنها را به اندازه های دلخواه برش می دهند.

پایان نامه PLC

 خلاصه:

Plc مخفف عبارت programming logic control میباشد.این سیستم وسیله ایاست که متناسب بابرنامه ای که دریافت میکند وظیفه ای خاص را اجرا میکند به عبارت دیگر  plc نوعی کامپیوتر است که برنامه ای خاص را اجرا میکند .

با ظهور  plc تجهیزات و قطعات استفاده شده در کنترل فرایند های صنعتی و خطوط تولید تغییر نموده و مدار های رله کنتاکتوری و سخت افزاری حالت جامد کم کم جای خود را به کنترل کننده های قابل برنامه ریزی یعنی  plc دادند .

امروزه در طراحی کنترل کننده خطوط تولید و فرایند های صنعتی استفاده از مدار های رله کنتاکتوری منسوخ گردیده و در اگثر کارخانه ها و مراکز صنعتی از سیستم  plc اسنفاده میشود.

بدون تردید  plc مهمترین و پر کاربرد ترین وسیله اتوماسیون در صنایع مدرن امروزی است .

در ماشین ها و خطوط تولید جدید کمتر موردی را میتوان یافت که از کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی استفاده نشده باشد .

در حقیقت این وسیله بسیار قابل انعطاف که خود یک کنترل کننده کامل است به عنوان قطعه ای برنامه ریز در صنایع گوناگون کاربرد وسیعی یافته است به گونه ای که با پیشرفت تکنولوژی و حضور اتوماسیون در عرصه صنعت در طراحی کنترل کننده ها و مدار های فرمان خطوط تولید و فرایند های صنعتی استفاده از مدارهای فرمان قدیمی منسوخ گردیده و در اکثر مراکز صنعتی از کنترل کننده ها ی منطقی قابل برنامه ریزی استفاده میگردد.

پیشگفتار:

قرن بیستم قرنی است گسترده بین دو انقلاب .انقلابی در آغاز قرن و انقلابی در پایان آن .انقلاب اغازین ظهور تولید انبوه و پایان گرفتن عصر تولید دستی و انقلاب پایانی همانا ظهور تولید ناب و خاتمه یافتن تولید انبوه است . اکنون جهان در استانه عصر جدید به سر میبرد عصری که

در ان دگرگونی  شیوه های تولید مصنوعات و ساخته های بشر چهره زندگی را یکسره دگرگون خواهد کرد .

امروزه با رشد شگفت آور دانش فنی بشر و افزایش تعداد تولید کنندگان مناطق مختلف جهان سهم بیشتر بازار های جهان از ان کشور ها و شرکت های است که در خصوص کیفیت نواوری و تنوع محصول  و. حرف های تازه ای را برای گفتن دارند . اکنون تولید کنندگانی در جهان ظهور کرده اند که میتوانند با نیمی از نیروی کار و سرمایه و میزان مهندسی و مکان وزمان که برای تولید کنندگان انبوه قدیمی لازم است محصولاتی به جهان عرضه کنند که از نظر کیفیت  و جنبه های نواورانه بسی برتر باشد .اکنون دیگر ان انبوه سازان که زمانی الگو و قبله آمال دیگر تولید کنندگان بودند پس از دهها سال سروری به غیر از عقب نشینی و از دست ندادن سهم بازار خود و یا تغییر کلی شیو های خود راه دیگری ندارند بنابراین جا دارد که بپرسیم تولید کنندگان محصولات برتر چگونه توانسته اند در مقابل تولید کنندگان انبوه قدیمی با وجود یک قرن تجربه در ساخت تولید و تجارت این میان قد علم کنند و با نیمی از سرمایه و نیروی فکری و کاری آنها و بهروری و کیفیت خود را چنین ارتقا بخشند ؟

امروزه صنعت کشور بیش از هر چیز نیازمند نو سازی و به کار گیری نگرش های نوین صنعتی میباشد روش های کهنه و مرسوم در صنعت کشور کاهش بهروری و افت کیفیت را به ارمغان آورد ه است و این در حالی است که مرز های صنعت به سرعت در حال گسترش است و اصرار بر روش های سنتی فاصله ایران را با دنیای صنعتی افزایش خواهد داد . از طرف دیگر ورود صنعت بدون دانش فنی چیزی از این فاصله نخواهد کاست . اکنون اگر چه صنعت ایران گام هایی به سوی توسعه استفاده از اتوماسیون و سیستم های مدیریت صنعتی متکی براین دانش برداشته است اما متاسفانه انتقال دانش فنی در این عرصه با کندی صورت میگیرد .

 مقدمه:

امروزه با پدیدار شدن ریز پردازنده ها و پیشرفت فن اوری حالت جامد در عرصه علم و تکنولوژی که بی شک ان را میتوان بزرگترین پدیده در علم الکترونیک دانست چهره محیط های صنعتی به کلی دگرگون شده است .

 Plc نیز مولود این پدیده یعنی ظهور ریز پردازنده ها بوده است .بدن تردید  plc مهمترین و پر کاربرد ترین وسیله اتوماسیون در صنایع مدرن امروزی است در ماشین ها و خطوط تولید جدید کمتر موردی را میتوان یافت که از کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی استفاده نشده باشد در حقیقت این وسیله بسیار قابل انعطاف که خود یک کنترل کننده کامل است به عنوان قطعه ای برنامه پذیر کاربرد وسیعی یافته است به گونه ای که با پیشرفت تکنولوژی و حضور اتوماسبون در عرصه صنعت در طراحی کنترل کننده ها و مدارات فرمان خطوط تولید و فرایند های صنعتی استفاده از مدارات فرمان قدیمی منسخ گردیده و در اکثر مراکز صنعتی از کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی استفاده میگردد.

اکنون برای توجه بیشتر به تفاوت ها و مزایای  plc نسبت به مدارات کنتاکتوری موارد زیر را بر میشماریم :

• استفاده از  plc موجب کاهش حجم تابلوی فرمان میگردد
• استفاده از  plc مخصوصا در فرایند های عظیم موجب صرفه جویی قابل تئجهی در هزینه لوازم و قطعات میشود
•  Plc استهلاک مکانیکی ندارد بنابراین علاوه بر عمر بیشتر نیازی به تعمیرات و سرویس های دوره ای نخواهد داشت
•  Plc انرژی کمتری مصرف میکند
•  Plc ها بر خلاف مدارات رله کنتاکتوری نویز الکتریکی  و صوتی ایجاد نمی کند
• استفاده از  plc منحصر به یک پروسه و فرایند خاصی نیست و با تغییراتی که در برنامه میتوان به اسانی از ان برای کنترل پروسه های دیگر استفاده کرد
• طراحی و اجرای مدارات کنترل و فرمان با استفاده از  plc بسیار سریع و اسان است
• برای عیب یابی مدارات کنتاکتوری الگوریتم و روش خاصی نداریم اما در عیب یابی مدارات  plc براحتی با تغییرات در نرم افزار و  simoulation کردن ان میتوان عیب

یابی کرد

کاربرد های  plc در صنایع مختلف :

امروزه کاربرد های فراوانی از  plc در پروسه های مختلف صنعتی به چشم میخورد که خود نشانگر اهمیت فراوان  plc در صنعت است . از جمله این استفاده ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد :

• صنایع اتومبیل سازی شامل سوراخ کاری و پاشش رنگ و حمل موتور  lift,drop
• صنایع پلاستیک سازی شامل ذوب قالب گیری و دمش هوا
• صنایع سنگین شامل کوره های صنعتی کنترل دمای اتوماتیک
• صنایع شیمیایی شامل دستگاه های مخلوط شیمیایی
• خدمات ساختمانی شامل آسانسور تهویه هواو.
• سیستم های حمل و نقل شامل سیستم کانوایرو.

شرح مختصری بر رساله:

 Plc سیستمی است که متناسب با برنامه ای که دریافت میکند وظیفه ای خاص را انجام میدهد امروزه دز طراحی کنترل کننده های خطوط تولید و فرایند های صنعتی از ان استفاده میشود به عنوان مثال در سالن پرس 3 ایران خودرواتوماسیون خط شولر ساخت شرکت زیمنس و از نوع s7 و مدل  cpu416-2dp که از پیشرفته ترین نوع  plc هابشمار میرود مورد استفاده قرار گرفته است

  PLC در یک نگاه:

programmable logic controller   :PLC  که با نام programmable controller نیز شناخته می شودکنترل کننده برنامه پذیری است که از خانواده کامپیوتر ها بشمار می آید .این کنترل کننده که عمدتا در مقاصد صنعتی بکار می رود ورودی ها را می گیرد و بر اساس برنامه ای که در حافظه آن نوشته شده خروجی هایلازم را برای ماشین یا فرایندی که تحت کنترل آن است صادر می نما ید .

بنا بر این در نگاه اول PLC از سه قسمت اصلی یعنی مدول های ورودی ،CPUو مدول های خروجی تشکیل شده است. مدول ورودی سیگنالهای متنوع دیجیتال یا آنالوگ را ازF IELD قبول میکند و سپس  آنها را به سیگنال های منطقی (0و1)که برای CPU  قابل پردازش باشد تبدیل می نماید .CPUمطابق با برنامه ای که قبلا کاربر در حافظه آن ذخیره کرده است دستورات کنترلی را اجرا کرده و خروجی لازم را بصورتسیگنال های منطقی به مدول های خارجی می فرستد .این مدول ها سیگنال های مذبور را به فرم دیجیتال یا با تبدیل به آنالوگ به تجهیزات FIELD  مانند عملگر ها (ACTUATOR  ) ارسال می نماید .

قبل از اینکه PLC در صنعت مورد استفاده قرار گیرد مدار های کنترلی کاملا سخت افزاری بودند این مدارهای بر اساس رله ها طراحی و سپس سیم بندی می شدند .بزرگترین عیب این روش آن بود که کوچکترین تغییری در سیستم کنترل مستم تغییر سخت افزار و سیم کشی بود که علاوه بر هزینه زیاد زمان زیادی را نیز برای اجرا نیاز داشت بعلاوهدر هنگام بروز خطا کار عیب یابی این مدار ها چندان ساده نبود.

سیستم جدید یعنی PLC مسایل فوق را به همراه نداشت .به سادگی قابل برنامه ریزی بود و تغییردر سیستم کنترل با تغییر در نرم افزار بر نامه کنترل بسهولت امکان پذیر می شد .

مزیتهای قوق همراه با مزایای دیگر ی چون کوچکترشدن ابعاد سیستم کنترل ،عیب یابی سریعتر ،خرابی کمتر توانایی  اجرای فانکشنهای پیچیده ،توانایی تبادل اطلاعات با سیستم های دیگروموجب شد که مدارهای رله ای بسرعت میدان را برای حضور PLC خالی کنند .

اولین PLC ها در سال 1968ساخته شدند در دهه 70 قابلیت برقراری ارتباط به آنهااضافه شد در دهه 80 پروتکل های ارتباطی استاندارد شد و بلاخره در دهه90 استاندارد زبانهای برنامه نویسیPLC یعنی استاندارد IEC1131  ارائه گردید

استانداردIEC1131

در سال 1979 یک گروه متخصص در IECکار بررسی جامع PLCها را شامل سخت افزار ،برنامه نویسی و ارتباطات بر عهده گرفت .هدف این گروه تدوین روش های استانداردی بود که موارد فوق را پو شش دهد و توسط سازندگان PLCبکار گرفته شود .این کار حدود 12 سال بطول انجامیدو نهایتا پس ازبحث های موافق و مخالفی که انجام شد استانداردIEC1131شکل گرفت و جنبه های مختلف این وسیله از طراحی سخت افزار گرفته تا نصب ،تست ،برنامه ریزی و ارتباطات آن را زیر پوشش قرار اد.

PLC های مختلف زیمنس 

در طبقه بندی محصولات زیمنس PLC هادر زیر مجموعهمحصولات SIMATIC قرار می گیرند .برخی از آنها بصورت COMPACTطراحی و ساخته شده اند به این معنا که منبع تغذیه وcpu ومدول های ورودی و خروجی بصورت یک پارچه در کنار هم بیکدیگر متصل هستند و یک واحد تلقی می شوند و بر خی دیگر به صورت مدولار هستند که بر خلاف نوع compact کاربر میتواند مدول های دلخواه از آن خانواده را بسته به نیاز خود انتخاب و در کنار هم قرار دهد .plc های زیمنس را میتوان به پنج خانواده زیر تقسیم کرد

Simatic s5

   این plcها که نسبتا قدیمی هستند انواع مختلف دارند برخی مانند s5-95u به صورت compact بوده و

حوزه عملکرد محدود دارند .برخی دیگر مانند s5-100u وs5-115  مدولار بوده و برای سیستم های کنترلی با ابعاد متوسط بکار می روند برای حوزه های عملکرد وسیع plc های د یگری  با نام های s5-135u وs5-155u از این خانواده عرضه شده اند . برنامه نویسی plcهای فوق با نرم افزار step5 انجام میگیرد .

Simatic s7

این plcها بعد از s5 عرضه شده اند و خود به سه خانواده مختلف تقسیم می شوندs7-200بصورت compact بوده و برای سیستم های کنترلی کوچک بکار می رود . s7-300 مدولار است و عملکرد متو سط دارد s7-400  نیز مدولار است ولی می تواند حوزه عملکرد وسیع داشته باشد . این plc ها با نرم افزار step7  برنامه نویسی و پیکر بندی می شوند .

Logo!logic modules

کنترل کننده ساده و ارزان قیمتی است که برای کار های کنترلی کوچک (مانند ساختمان ها یا ماشین های  کوچک )کاربرد دارد.این plcبصورت compact است و برنامه ریزی آن توسط کلید های روی آن انجام می شود .برای برنامه ریزی از طریق کامپیوتر باید نرم افزار logo !softcompactنصب گردد.

Simatic c7

C7 ترکیبی است از s7-300 و oprator control علاوه بر اینکه کار کنترلی را انجام می دهد بر روی نمایشگر آن میتوان پیغام ها ،رخدادها ،مقادیر مرتبط با فرایند را دید و فانکشن هایی را نیز توسط صفحه کلید روی آن اعمال نمود. C7 کمپکت بوده و انواع مختلفی دارد که توانایی آنها با هم متفاوت است

برای برنامه نویسی این plc ها باید علاوه بر step7 نرم افزار protocol نیز روی کامپیوتر نصب شود

Simatic505

 سری 505 که خود انواع مختلفی دارد برای کاربرد در حوزه های کوچک و متوسط طراحی شده است همه اعضای این خانواده به صورت compact عرضه می شوند و برنامه نویسی انها با نرم افزار texas instruments  می باشد .

خانواده s7 

s7-20

 یک micro plc  ارزان قیمت است .می تواند برای مقاصد ساده تا نسبتا پیچیده کنترلی بکار رود . نصب برنامه نویسی ،و کار با آن ساده است . بصورت compact   عرضه می شود وi/o های آن 

on-bord است .انواع مختلفی دارد و در برخی انواع آن می توان مدول اضافی نیز در کنار cpu قرار داد . برنامه نویسی آن با نرم افزار step7-micro/win  انجام می شود .

S7-300

یک mini plc است .حوزه عملکرد آن متوسط است مدولار است مدول های آن تنوع زیاد دارد بسهولت قابل توسعه است بر نامه نویسی آن با step7 انجام می شود

s7-300f

 برای سیستم های که نیاز به ایمنی زیاد دارند یا اصطلاحا fail-safe هستند طراحی شده است پایه آن s7-300  است  در انتهای کدcpuحرف fمعرف این نوع است مانند cpu315f

S7-300c

شبیه  s7-300  است با این تفاوت که cpu همراه با مدول دیگری  مانند ورودی خروجی بصورت compact عرضه شده است در انتهای کد cpu حرف c معرف این نوع است مانند  cpu314c 0

S7-400

حوزه عملکرد وسیع دارد مدولار است حجم زیادی از سیگنال ها را می تواند پو شش دهد براحتی قابل توسعه است در مقایسه با s7-300  سرعت پردازش بالاتر ،حافظه بیشتر و امکانات وسیعتری  را داراست

برنامه نویسی آن با s7 انجام میشود

S7-400h

` پایه ان همان s7است ولی در جائی که high availability مورد نیاز است بکار می رود مانند جائی که هزینه راه اندازی مجدد سیستم  پس از رفع عیب بالا است پروسه ای که اگر متوقف شود منجر به خسارت زیاد می شود جائی که بهره برداری از پروسه بدون مانیتورینگ و با حداقل پرسنل تعمیراتی انجام می شود .

S7-400fh

 پایه آن  s7-400 است توانائی های  s7-400h را دارا است توانائی های  f-system رادارا است یعنی برای کاربرد هائی که درجه ایمنی بالائی دارند نیز متناسب است

  S7 و نسخه های مختلف آن :

در نگاه اول نرم افزار  s7 را باید به دو نوع زیر تقیسم نمود:

1. s7-micro win که برای  plc های s7-200 بکار می رود

2. s7 که برایs7-300.s7-400-  و همچنین c7 بکار می رود.

مورد دوم یعنی   s7 نسخه های مختلفی دارد که آخرین انها نسخه  step7 v5.3 می باشد از مارس 2004 عرضه شده است و تفاوت های مختصری با نسخه قبلی ان یعنی نسخه 5.2 دارد

 Step7(5.2) از دسامبر 2002 به بازار آمد و جایگزین نسخه قبلی یعنی  s7 v5.1 گردید به طور کلی آین نرم افزار قادر به انجام امور زیر روی کنترل کننده ها و متعلقات انها میباشد:

پیکر بندی سخت افزار و تنظیم پارامتر های ان

-پیکر بندی و تنظیم ارتباطات(شبکه)

-برنامه نویسی

-تست وراه اندازی و عیب یابی

ارشیو سازی

در  v5.2 نسبت به نسخه قبلی امکانات جدید تری اضافه شده است که از مهمترین انها می توان امکان پیکر بندی سخت افزار در مد کاری  run یا اصطلاحا(configuration in run)  cir را نام برده در فرایند های پیوسته که هیچ توفیقی نباید ایجاد شود توسط این قابلیت میتوان در مد  run پیکر بندی سخت افزار را تغییر داد مثلا یک مدول جدید اضافه کرد در این حال وقفه ای که به پروسه داده می شود کمتر از یک ثانیه خواهد بود و در طول این مدت ورودی ها و خروجی ها آخرین حالت خود را حفظ می کند  cir برای cpu های s7-400 از firam ware3.1 به بعد امکان پذیر است.

 Step7 mini ,step 7 lite

این دو نسخه هایی از  s7 هستند که نسبت به  step7 پایه(یعنی  v5.1 یا v5.2  )امکانات کمتری در انها وجود دارد و برای کارهای نسبتا سادهتر طراحی شده اند به عنوان مثال نسخه  lite :

فقط برای  s7 300 قابل استفاده است .

برنامه نویسی فقط به سه زبان  lad, fbd, stl امکان پذیر است

ارتباط با شبکه را ساپورت نمی کند .

 Step 7 proffesional:

 در این نسخه علاوه بر  s7 v5.2 پکیج های دیگری که قبلا به صورت     optional عرضه می شدند یکجا ارائه شده اند که عبارتند از :

  S7-plcsim سیمولاتور نرم افزاری است

 S7-pdiag برای تشخیص عیب بکار می رود

 S7-graph v5.2 برای برنامه نویسی به صورت  sfc بکار می رود

 S7-scl v5.2 برای برنامه نویسی بصورت  st بکار می رود

مزیت های  s7 به s5 :

 S7 نسبت به  s5 نقاط قوت و مزیت های متعددی دارد اما از مهمترین ویژگی های ان می توان به دو مورد زیر اشاره کرد :

1- تطابق با استاندارد  iec 1131 :

 زیمنس مدعی است که این استاندارد بویژه بخش سوم انرا که مربوط به برنامه نویسی است در  s7 تا حد زیاد رعایت کرده است در حالیکه  s5 فاقد این تطابق است

کارت یا مبدل ارتباطی بین کامپیوتر و  plc که می تواند یکی از انواع زیر باشد :

 Pc adaptor

این اداپتوراز یک طرف به پورت  mpi کنترل کننده وصل می شود و از سمت دیگر به کامپیوتر .دو نوع آداپتور قابل اتصال به پورت  usb را نشان می دهد

کارت برای نصب در اسلات  isa یا pci کامپیوتر

با نصب این کارت خروجی مستقیما توسط کابل وکانکتور به  plc متصل می گردد و نیاز به آداپتور بیرونی نمی باشد (مانند کارت  cp5611 ) 

کارت  pcmcia :

این کارت در اسلات  notebook نصب می گردد مانند کارت  cp5511  

تذکر : اگر به جای کامپیوتر از  pg استفاده شود نیازی به استفاده از مبدل های فوق نیست  pg های زیمنس دارای پورت خروجی که مستقیما به  plc وصل می گردند هستند. پساز اینکه کارت ارتباطی در اسلات کامپیوتر قرار گرفت و توسط کابل ارتباطی به پورت  plc متصل گردید باید تنظیم های لازم انجام پذیرد.برای اداپتور نیز ابتدا انرا به پورت  plc وصل کرده و سپس ارتباطش را با کامپیوتر توسط کابل ارتباطی برقرار می کنیم تنظیمات لازم توسط برنامه  set pag/pc inter face که ای انرا بعد از نصب  s7 میتوان در  control panel مشاهده کرد امکان پذیر است .

 Mpi در حالتی انتخاب می شود که آداپتور به پورت  mpi مربوط به  plc متصل باشد

 Profibus در حالتی انتخاب می شود که آداپتور به پورت  dp مربوط به  plc متصل باشد  auto هر دو حالت فوق را پوشش می دهد با کلیک رویperties pro می توان مشخص کرد که اداپتور  به کدام پورت سریال متصل شده است سایر پارامتر ها را معمولا برای اداپتور لازم نیست تغییر دهیم سرعت پیش فرض 19200 میباشد اگر 38400 انتخاب شود بشرط اینکه کابل ارتباطی انرا ساپورت کند باید این تنظیم توسط  dip سوئیچ روی اداپتور در حالتی که اکتیو نیست نیز انجام شود نکته دیگری که باید خاطر نشان شود این است که سیستم عامل های me,98,95,xp,windows2000 به طور اتوماتیک کارت یا آداپتور را میشناسد ولی در  windows nt باید به صورت دستی اختصاص داده شود چون  nt قابلیت  plug and play را ندارد.

نرم افزار های جنبی و مرتبط با  s7 :

برخی نرم افزار های دیگر که توسط زیمنس در خانواده  simatic عرضه می شوند و بعضا مکمل  step7 هستند با تقسیم بندی به سه دسته  hmi,runtime,engineering در زیر آمده است

Engineering tools :

 S7 scl

 زبان برنامه نویسی سطح بالا میباشد که با زبان  st ذکر شده در استاندارد  iec1131-3 تنطبیق دارد و برای  plc های  s7 300     cpu 314 وبالاتر و  s7-400,c7 بکار می رود همانطور که قبلا اشاره شد این نرم افزار در نسخه  step 7 professional موجود است

 S7 higraph

برای کنترل ترتیبی بصورت گرافیکی  با ابزار های پیشرفته و در  plc های  s7-300,s7-400,c7 بکار می رود

 S7graph

برنامه نویسی به صورت گرافیکی است که برای کنترل ترتیبی بکار می رود و با زبان  sfc مندرج در استاندارد  iec 1131-3 تطبیق دارد و برای  polc های  s7-300,s7-400 بکار میز رود این نرم افزار در نسخه  s7 professional موجود است .

S7plcsim :

سیمولاتور نرم افزاری است که برای تست برنامه وقتی  plc در دسترس نباشد بکار می رود این نرم افزار نیز در نسخه  s7  professional موجود است

 Cfc :

توسط این نرم افزار برنامه نویسی بصورت گرافیکی توسط یکسری بلوک های از پیش تعیین شده طراحی و انجام می شود .این نرم افزار را باید جداگانه تهیه کرد و برای  s7-300,s7-400,f/h system کاربرد دارد

  S7-pdiag :

ابزار عیب یابی است که برای  plc های   s7-300 با cpu314 و بالاتر و  s7-400 بکار می رود در نسخه  s7 professional  موجود است

 Teleservice :

  برای ارتباط با  plc از طریق خط تلفن به کار می رود  وقتی  plc توسط آداپتور خاص  (ts) به مودم متصل باشد با استفاده از کامپیوتر به صورت  remote می توان انرا از هر نقطه ای برنامه نویسی و رفع عیب کرد

 Docpro :

برای مستند سازی به کار می رود با استفاده از ان می توان پس از اتمام پیکر بندی و برنامه نویسی نقشه های  wiring و متن برنامه را با فرمت مناسب تهیه و چاپ کرد

 Standard pid control :

ابزار کمکی برای طراحی کنترل کننده های  pid است که برای  plc های  s7-300 با  cpu31c و بالاتر و  s7-400,c7 بکار می رود

 Fuzzy conrol :

برای کنترل فازی است و در مواردی به کار می رود که توصیف ریاضی پروسه مشکل یا نا ممکن با شد .در برخی موارد ترکیب این روش با لوپ های  pid نتیجه بهینه را برای سیستم کنترل بهمراه دارد

Modular pid control :

ابزلری است که برای طراحی لوپ های کنترلی پیچده بکار می رود و دارای فانکشن ها و بلوک های از قبل طراحی شده می باشد

 Neurosystem :

شبکه های عصبی مورد استفاده در سیستم کنترل را می توان با این ابزار طراحی کرد و آموزش داد.

 Prodave mpi :

برای پردازش ترافیک دیتا در شبکه  mpi بین سیستم های  s7,m7,c7 بکار می رود

 Simatic protocol :

ابزار پیکر بنی است که برای سیستم های کنترل اپراتوری و بخش مانیتورینگ مربوط به  c7 بکار می رود

 Simatic win cc :

نرم افزاری است که  برای طراحی سیستم مانیتورینگ بکارمی رود

جایگاه نرم افزار  s7 در سیستم کنترل :

در هنگام طراحی معمولا نیازی به اینکه  plc یا ماشین در کنار  pc یا     pg  موجود باشد نیست فقط لازم است که قبل از شروع کار فرایند به خوبی مطالعه شده و وردی و خروجی ها مشخص باشند و منطق سیستم کنترل معلوم شده باشد بهتر است سخت افزار plc نیز انتخاب شده باشد با چنین معلوماتی می توان کار طراحی را با استفاده از  s7 بصورت  offline یعنی بدون اتصال به  plc انجام داد.

پس از تکمیل برنامه لازم است آنرا به  plc دانلود کنیم پس در این حالت  pc یا pg و نرم افزار  plc ابزار کار هستند اگر سیمولاتور نرم افزاری در دست باشد بسیاری از نیاز های این مرحاه را مرتفع می کند و نیاز چندانی به  plc نیست .

در این مرحله ماشین یا تجهیز نیز به جمع قبلی می پیوندد و برنامه به صورت عملی و ابتدا در حالتی که ماشین بدون بار است یا از تجهیز هنوز بهره برداری نمی شود تست می گردد که به این مرحله تست سرد  (cold test) نیز می گویند سیگنال ها به تدریج و نه یک دفعه وارد مدار می شوند و بخش های برنامه قدم به قدم تست می شود پس از ان تست گرم شروع می شود یعنی ماشین زیر بار می رود و از تجهیز به صورت ازمایشی بهره برداری می شود تا سایر ورودی خروجی هایی که در تست سرد فعال نبودند تست گردند . برای انجام تست های فوق وجود  s7 روی  pc یا pg و ارتباط  online با plc ضروزی است

 operation یا بهره برداری :

پس از تکمیل مراحل تست و اعمال تغییرات لازم در برنامه  plc کار عادی فرایند شروع می شود در اینجا نیازی به  pg یا pc و نرم افزار  s7 نیست اگر چه باید برای نیاز های احتمالی در دسترس باشند .

 Troubleshooting یا عیب یابی :

 در صورتیکه مشکلی در کار بهره برداری از فرایند پیش بیاید که ناشی از اجزای سیستم کنترلی باشد . مجددا به  pc یا  pg و نرم افزار  s7 نیاز پیدا می شود این برنامه با امکانات مختلفی که در ان تعبیه شده می تواند به شناخت عیب و رفع ان کمک زیادی بنماید .

تنظیم پارامتر های کارت های  di

در پنجره کاتالوگ در زیر مجموعه  sm-300 کارت های  digital input متنوعی را مشاهده می کنیم که به کلیک روی آنها توضیحات مختصری راجع به کارت در پایین پنجره کاتالوگ ظاهر می شود به طور کلی این کارت ها را می توان به شکل زیر دسته بندی کرد

    تقسیم بندی کارت های  digital input

برای کارت هایی که قابلیت خاص ندارند وقتی روی انها کلیک می کنیم  پنجره ای باز می شود که دو بخش دارد

 General :

در این بخش توضیحاتی راجع به کارت  , ویژگیها و کد سفارش آن همراه با نام ان آمده است که کاربر در صورت تمایل میتواند نام را به دلخواه تغییر دهد .

 Address :

در این بخش آدرس هایی که توسط سیستم به کارت اختصاص داده شده آمده است . start آدرس شروع و  end آدرس نهایی را نشان می دهد .بعنوان مثال برای کارتDI16XDC24V با 16 ورودی در شکل  صفحه بعدمشاهده می کنیم که آدرس شروع 0و ادرس انتها 1است بنابراین لیست آدرس های 16کانال که هر کدام یک بیت (0و1) هستند مانند جدول زیر خواهد بود بعبارت دیگر این مدول دارای دو بایت آدرس است و میدانیم که 2BYTE=16BIT

اگر چند مدول  DI مشابه یا متفاوت داشته باشیم نیز مشاهده می کنیم که آدرس های تولید شده توسط سیستم با یکدیگر هیچ تداخلی ندارند .در  S7-300 تغییر ادرس توسط کاربر بعضا امکان پذیر است برخی از  CPU های 300این امکان را ساپورت می کنند از  CPU315 به بالا .

در این حالت گزینه  SYSTEM SELECTION قابل انتخاب است میتوان انرا غیر فعال نمود و ادرس جدید را وارد کرد شماره ادس نمی تواند از  ADDRESS AREA مربوط به  CPU  بزرگتر باشد بعلاوه اگر ادرس جدید تداخلی با ادرس دیگر داشته باشد سیستم پیغام میدهد و در عین حال ادرس دیگری را پیشنهاد می دهد در مجموع پیشنهاد میشود که حتی المقدور کاربر ادرس های پیش فرض سیستم را تغییر ندهد .

در بین کارت های  DI  موجود در کاتالوگ برخی از کارت ها قابلیت های خاص دارند . توانایی اعمال وقفه  (INTERRUPT)  مهمترین قابلیت انهاست که این ویژگی در توضیحات زیر پنجره کاتالوگ دیده می شود بخش  PROPERTIES این کارت ها نسبت به کارت های معمولی یک بخش اضافه بنام  INPUT دارد که از بخش های زیر تشکیل شده است

DIAGNOSTIC INTERRUPT :

در حالت عادی غیر فعال است اگر فعال شود در صورت قطع تغذیه سنسور (مثلا به علت قطع فیوز)شماره کانال مربوطه در بافر تشخیص عیب  CPU ثبت می شود . در جلوی  NO SENSOR SUPPLY یک گزینه برای ورودی های 0تا7و یک گزینه نیز برای ورودی های 8تا15 وجود دارد میتوان هر دو یا یکی را بدلخواه فعال نمود بدیهی است در صورت قطع تغذیه آنچه در بافر ثبت می شود آدرس گروه کانال است نه ادرس خود کانال .

 HARDWARE INTRRUPT :

در حالت عادی غیر فعال است اگر فعال شود جدول پایین که مربوط به تریگر کردن این وقفه است نیز فعال می شود در این جدول برای هر دو کانال ورودی یک گزینه وجود دارد . با انتخاب این گزینه میتوان تعیین کرد که وقتی ورودی این کانال تغییر میکند (لبه مثبت یا منفی)  وقفه اعمال نماید .

 INPUT DELAY :

در این قسمت میتوان تعیین کرد که ورودی را با چند میلی ثانیه تاخیر بگیرد توصیه میشود در دو حالت زیر این عدد را روی ماگزیمم بگذارید

1-با سوییچ های ساده و بدون حفاظت .تاخیر فوق باعث می شود که پرش لحظه ای ولتاژ مشکلی ایجاد نکند .

2-اگر طول کابل تا سنسور زیاد و کابل بدون شیلد باشد تاخیر فوق باعث می شود که ورودی را در زمان مناسب بگیرد .

ارائه روش جدید جهت حذف نویز آتیکی در یک مجرا  استفاده هم زمان از فیلترهای وفقی و شبکه های عصبی در حالت فرکانس متغیر

چکیده

تاکنون برای حذف نویزهای آتیکی از روش های فعال[1] و غیر فعال[2]استفاده شده است. برخلاف روش غیر فعال می‌توان بوسیله‌ی روش فعال، نویز را در فرکانس های پایین (زیر 500 هرتز)، حذف و یا کاهش داد. در روش فعال از سیستمی استفاده می شود که شامل یک فیلتر وفقی است. به دلیل ردیابی خوب فیلتر [3]LMS در محیط نویزی، الگوریتم FXLMS[4] بعنوان روشی پایه ارائه شده است. اشکال الگوریتم مذکور این است که در مسائل کنترل خطی استفاده می شود. یعنی اگر فرکانس نویز متغیر باشد و یا سیستم کنترلی بصورت غیرخطی کار کند، الگوریتم فوق به خوبی کار نکرده و یا واگرا می شود.

بنابراین در این پایان نامه، ابتدا به ارائه ی گونه ای از الگوریتم FXLMS می پردازیم که قابلیت حذف نویز، با فرکانس متغیر، در یک مجرا و در کوتاه‌ترین زمان ممکن را دارد. برای دستیابی به آن می توان از یک گام حرکت وفقی بهینه () در الگوریتم FXLMS استفاده کرد. به این منظور محدوده ی گام حرکت بهینه در فرکانس های 200 تا 500 هرتز را در داخل یک مجرا محاسبه کرده تا گام حرکت بهینه بر حسب فرکانس ورودی به صورت یک منحنی اسپلاین مدل شود. حال با تخمین فرکانس سیگنال ورودی به صورت یک منحنی اسپلاین مدل شود. حال با تخمین فرکانس سیگنال ورودی بوسیله ی الگوریتم MUSIC[5] ، را از روی منحنی برازش شده، بدست آورده و آن را در الگوریتم FXLMS قرار می‌دهیم تا همگرایی سیستم در کوتاه‌ترین زمان، ممکن شود. در نهایت خواهیم دید که الگوریتم FXLMS معمولی با گام ثابت با تغییر فرکانس واگرا شده حال آنکه روش ارائه شده در این پایان نامه قابلیت ردگیری نویز با فرکانس متغیر را فراهم می آورد.

همچنین‌به دلیل‌ماهیت غیرخطی سیستم‌های‌ANC  ، به ارائه‌ی نوعی شبکه‌ی عصبی‌ RBF  TDNGRBF ) [6] ( می‌پردازیم که توانایی مدل کردن رفتار غیرخطی را خواهد داشت. سپس از آن در حذف نویز باند باریک فرکانس متغیر در یک مجرا استفاده کرده و نتایج آن را با الگوریتم FXLMS مقایسه می کنیم. خواهیم دید که روش ارائه شده در مقایسه با الگوریتم FXLMS، با وجود عدم نیاز به تخمین مسیر ثانویه، دارای سرعت همگرایی بالاتر (3 برابر) و خطای کمتری (30% کاهش خطا) است. برای حذف فعال نویز به روش TDNGRBF، ابتدا با یک شبکه ی GRBF به شناسایی مجرا می‌پردازیم. سپس با اعمال N تاخیر زمانی از سیگنال ورودی به N شبکه ی GRBF (با ترکیب خطی در خروجی آنها)، شناسایی سیستم غیرخطی بصورت بر خط امکان پذیر می شود. ضرایب بکار رفته در ترکیب خطی با استفاده از الگوریتم [7]NLMS بهینه می شوند.

[1] -Active

[2] -passive

[3] -Least mean square

4- Filter- x LMS

5 -Multiple signal classification

6  -Time Delay N- Generalized Radial Basis Function

[7] -Normalized LMS

فهرست مطالب

کاربرد ماهوراه ( انتشار امواج ) و ارتباط با سکو های دریایی

انتشار امواج ماوراء افق

کلیات

مقدمه

این فصل اختصاص به انتشار امواج ماوراء افق با استفاده ا لایه تروپوسفر در ارتفاعات چندین کیلومتری سطح زمین دارد. بطوریکه در فصول قبل بیان شد افق رادیویی یک فرستنده که آنتن آن در ارتفاع h_t از سطح زمین قرار دارد با فرض آنکه از کلیه ارتفاعات مسیر صرفنظر و فقط انحنای سطح زمین مدنظر باشد از رابطه زیر تبعیت می نماید.

که بعنوان مثال برای شرایط هوای استاندارد 33/1=K و ارتفاع 30 متری آنتن این فاصله به حدود 6/22 کیلومتر بالغ می گردد. برای آنکه بتوان امواج را مستقیماً و بدون نیاز به ایستگاههای واسط به فواصلی دورتر از افق رادیویی ارسال داشت از تکنیکهای خاص می بایست بهره گرفت که یکی از مهمترین آنها با کارآئی مناسب بهره گیری از ارتباطات تروپواسکاتر می باشد که در این فصل به توضیحاتی در خصوص آن پرداخته می شود.

روش های ارتباطات ماوراء افق

روش های ارسال و دریافت امواج رادیویی با استفاده از هاپ های بلند و از طریق ارتباطات رادیویی ماورای افق عبارتند از:

ارتباطات HF و MF 

در این روش از شکست و بازتاب برای ارسال امواج تا فواصل هزاران کیلومتر استفاده می شود. پهنای باند متوسط مجاز ارسال در حد یک یا دو کانال تلفنی است. محدودیت اساسی دیگری که برای استفاده از زیر باندهای این طیف وجود دارد وابستگی اینگونه ارتباطات به ساعت شبانه روز و شلوغی آن می باشد. این روش بویژه قبل از مطرح شدن ارتباطات ماهواره ای بطور وسیعی استفاده می گردید.

اسکاتر یونسفری

این روش از اسکاترینگ امواج رادیویی در لایه یونسفر (یک پدیده مشابه تروپواسکاتر) بهره می برد و در فرکانس های VHF تا MHz 100 می تواند هاپ هائی تا چندین هزار کیلومتر را تشکیل دهد.

پهنای باند متوسط در این روش خیلی محدود است، به طوریکه فقط امکان ارسال چند کانال تلفنی وجود دارد. همچنین محدودیت های ناشی از محوشدگی سبب شده است که از این روش بندرت استفاده شود.

ترکش های شهابی

در این روش از انعکاسات حاصل از دنباله های یونیزه شده شهابها که همیشه در لایه های بالای اتمسفر وجود دارند بهره گیری می شود. به خاطر فیزیک پدیده، پیوستگی ارسال تأمین نگردیده و امواج باید در قالب ترکشها ارسال شوند. این پدیده در حال مطالعه است و در حال حاضر مورد استفاده قرار نمی گیرد.

تروپواسکاتر

این روش که موضوع این مطالب را تشکیل می دهد، ارسال تا بیش از صد کانال تلفنی را با هاپ هائی تا صدها کیلومتر امکان پذیر می نماید. این فن آوری در برخی مواقع راه حل مناسبی برای شبکه های محلی با هاپ های طولانی قلمداد می گردد.

دیفرکشن (پراش)

این تکنیک، ارسال تعداد زیادی کانال تلفنی را تا فواصل کوتاهی فراتر از افق ممکن می سازد. این پدیده در ارتباطات سیار و در باندهای UHF/VHF مورد استفاده

می باشد .

ماهواره ها

مناسب ترین روش برای هاپ های خیلی طولانی (مثلاً ارتباطات بین قاره ای) است، اما جایگزینی شبکه های ماورای افق با آن بعضاً به خاطر هزینه و عدم ظرفیت کافی مقرون به صرفه نیست.  

جایگاه فعلی ارتباطات تروپواسکاتر

با وجود اینکه امروزه ارتباطات مایکروویو و ماهواره در سطح وسیعی گسترش یافته، ارتباطات تروپواسکاتر هنوز در جهان دارای اهمیت هستند. بطور مثال طول یک هاپ در لینک های تروپو از لینک های ارتباطات مایکروویو بلندتر است و به Km 600~500 می رسد که خود دلیل خوبی برای اهمیت این نوع ارتباط می باشد.

ظرفیت و کیفیت ارتباطات تروپو نسبت به ارتباطات MF/HF در وضعیت بهتری قرار دارد، بطوریکه سیستم های تروپو قادرند بیش از 60 کانال صوتی دیجیتال یا بیش از 300 کانال صحبت آنالوگ و یا کانال تلویزیون تک رنگ را انتقال دهند (مسائل فنی برای ارسال کانال تلویزیون رنگی نیز مورد بررسی قرار گرفته است)

بعلت باریک بودن اشعه رادیویی در ارتباط تروپو، امنیت، بقا و قابلیت ضد پارازیت (اغتشاش) در مقایسه با مخابرات ماهواره در سطح بالاتری قرار دارد. برای لینک های ارتباطی با مجموع طول مساوی، هزینه اولیه و هزینه نگهداری آن در مقایسه با ارتباطات مایکروویو کمتر است. حتی در مقایسه با خطوط اجاره ای ماهواره هزینه هر کانال صوتی وقتی که گستره ارتباط تروپو کمتر از 400 کیلومتر باشد بمراتب پایین تر است. از طرفی تعداد دستگاههای مورد نیاز برای ارتباط تروپو از ارتباط مایکروویو با فاصله زیاد کمتر است، بنابراین پرسنل کمتر لازم بوده و امنیت سایت ها به راحتی تأمین می شود.

پهنای باند در ارتباط تروپو حدود صد برابر پهنای باند در ارتباط دنباله شهابی است. امنیت ارتباطات تروپواسکاتری نسبت به ارتباطات ماهواره ای و نیز شبکه های تلفن عمومی متفاوت می باشد. بنابراین ارتباطات تروپو بعنوان یک وسیلۀ ارتباطی کارآمد و مطمئن در برخی نواحی از قبیل بیابان، باتلاق، جنگل، جزایر و نواحی پرجمعیت دوردست و پراکنده می تواند پیشنهاد شود.

ارتباطات تروپو همچنین به عنوان یک روش ارتباطی قابل رقابت برای ایجاد لینک های ارتباطی در میدان های نفتی دور از ساحل می تواند مطرح شود. در انتشار تروپواسکاتری لکه های خورشیدی، طوفان های مغناطیسی و انفجارهای هسته ای اثری ندارند، از این رو برای ارتباطات نظامی در جنگ های هسته ای مناسب هستند.

تجهیزات تروپو قادرند اطلاعات تلفن دیجیتال، تلکس، فاکس و تصویر را انتقال دهند و نیز می توان آنها را در سنجش از راه دور، اندازه گیری از راه دور، تلویزیون تک رنگ و انتقال دیتا (با تغییرات در تجهیزات) بکار گرفت.

مشخصات و کاربردهای اصلی

مشخصات اصلی

مشخصه های اصلی سیستم های ترواسکاتر را می توان در موارد زیر خلاصه نمود:

• مسیرهای طولانی تا چند صد کیلومتر
• تضعیف مسیر خیلی بالا
• توان تشعشعی زیاد در فرکانس های رادیویی مربوطه
• آنتن های با گین بالا (سهمیگون های بزرگ)
• گیرنده های کم نویز و خیلی حساس
• محدودۀ فرکانسی MHz 5000 – 200
• مدولاسیون فرکانس
• ظرفیت ترافیک بیش از 120 کانال تلفنی
• پهنای باند محدود
• بهره گیری از روش تنوع فاصله آنتن[1] جهت بهبود کیفیت دریافت امواج رادیویی

کاربردهای اصلی

بلحاظ کاربردی، داشتن هاپهای بلند را بعنوان جالبترین مشخصه ارتباطات تروپواسکاتر می توان نام برد. این هاپهای بلند نیازی به تکرار کننده های واسطه نداشته و مسافتهائی بزرگتر از لینک های مایکروویو با دید مستقیم رادیویی را تأمین می نمایند. این خاصیت بویژه در مواردی که بلحاظ مسائل طبیعی مشکلاتی از نظر ارتباطی وجود دارد همچون موارد زیر مفید است:

• ارتباط بین ایستگاهها در بیابان یا جنگل
• ارتباط یک جزیره دوردست با خشکی و یا جزیرۀ دیگر
• شبکه های نظامی که بایستی از امکان خرابکاری در ایستگاههای تکرارکننده مصون بمانند.
• ارتباط یک سکوی نفتی دوردست در دریا با دفاتر و کارخانه ها در ساحل

سیستم های تروپواسکاتر قادرند سرویس های تلفنی، فاکس، تصویر، سنجش از راه دور[2] و تلویزیون تک رنگ را تأمین کنند و با بهره گیری از تجهیزات اصلاح خطا برای تبادل دیتا مورد استفاده قرار گیرند. این سیستم ها جهت برقراری لینک های محرمانه با اهداف خاص مانند ترانک های ارتباطی نظامی با ظرفیت کم و یا متوسط در لینک های تروپوی تاکتیکی کاربرد داشته و علاوه بر آن با شبکه های سرویس دیجیتالی مجتمع، ISDN[3] سازگار شده و بعنوان یک وسیله ارتباط بین دو نقطه در سیستم های دفاع هوائی خودکار بکار می روند.

مزایای سیستم های تروپواسکاتر

مهمترین فواید سیستم های ترواسکاتر بصورت زیر خلاصه می شوند:

1. امکان ارتباط در مسیر طولانی بطوریکه هر هاپ می تواند طولی به اندازه صدها کیلومتر یعنی حدود ده برابر طول یک هاپ ارتباط دید مستقیم معمولی داشته باشد.
2. امکان طراحی ساده برای سطوح ناهموار، چرا که تنها نکته مهم در طراحی سیستم تروپواسکاتر، انتخاب سایت ها بگونه ای است که در آنها آنتن ها تا حد امکان بصورت افقی یا کمی متمایل به طرف پایین جهت گیری شوند پس نوع و چگونگی عوارض زمین دخالت کمی در طراحی سیستم دارند.
3. پوشش نواحی بسیار وسیع، که با چند هاپ قابل تأمین است.
4. عدم نیاز به تکرار کننده به دلیل بلندی طول هاپ
5. کاهش تعداد ایستگاهها و استفاده بهینه از طیف فرکانسی به دلیل افزایش طول هاپ
6. کاهش مشکلات ناشی از تعمیر و نگهداری به دلیل کاهش تعداد ایستگاهها
7. افزایش ضریب ایمنی یک سیستم به دلیل کاهش تعداد ایستگاهها
8. سیستم تروپواسکاتر روشی مناسب برای ارتباط سکوهای نفتی دور از ساحل با نرخ ارسال 2 تا 8 مگابیت در ثانیه و برای فواصل 100 تا500 کیلومتر محسوب می گردد.
9. به دلیل کاهش تعداد تکرارکننده و به دنبال آن ساختمان ها، جاده ها، تجهیزات تغذیه الکتریکی، لوازم یدکی، دستگاههای اندازه گیری و پرسنل نگهداری، هزینه ها کاهش می یابند.

10. مصونیت بالا، در برابر قطع شدن مسیر موج[4] ، به دلیل استفاده از آنتن هائی با پهنای اشعه[5] بسیار باریک

11. انتشار تروپوسفریک بعلت مصونیت نسبی در مقابل اثرات منفی لکه های خورشیدی[6] ، طوفان های مغناطیسی[7] و انفجارهای هسته ای[8] برای ارتباطات نظامی در جنگ های هسته ای مناسب هستند.

12. هزینه زیاد برای ایجاد یک سیستم رادیویی تروپواسکاتری در مقایسه با فواید این نوع سیستم ها می تواند قابل چشم پوشی باشد.

انتشار امواج تروپوسفر

تروپوسفر پایین ترین لایه اتمسفر است که در آن معمولاً با افزایش ارتفاع، دما کاهش می یابد. گسترش این ناحیه از سطح زمین تا ارتفاع 9 کیلومتر در قطب های زمین و 17 کیلومتر در استوا می باشد. در تروپوسفر تغییرات دما، فشار و رطوبت مثل ابر و باران بر انتشار امواج رادیویی از یک نقطه به نقطه دیگر تأثیر می گذارد.

یونیزاسیون گازهای اتمسفر در داخل تروپوسفر قابل چشم پوشی است ولی در ارتفاع 60 تا 1000 کیلومتری وجود این یون ها کاملاً محسوس است. این لایه ها ناحیه یونسفر را تشکیل می دهند که تأثیر قابل توجهی روی امواج رادیویی در فرکانسهای زیر 40 مگاهرتز می گذارد. در فرکانسهای بالای 40 مگاهرتز مسائل زیر مطرح می باشند:

• پراکنده شدن امواج رادیویی بعلت نوسانات ضریب شکست متمرکز در یک مکان در تروپوسفر
• بازتاب بعلت تغییرات ضریب شکست در لایه های افقی
• داکتینگ بعلت گرادیان های منفی بزرگ در ضریب شکست

تمام این مکانیزم ها می توانند انرژی را به ماورای افق منتقل نمایند و منجر به تداخل بین یک مسیر رادیویی و مسیر دیگر بشوند. بازتاب، بیشتر، فرکانس های بین 30 تا 1000 مگاهرتز را تحت تأثیر قرار می دهد و پدیده داکتینگ، بیشتر در فرکانس های بالای 1000 مگاهرتز اتفاق می افتد. خوشبختانه اتفاق اخیر خیلی به ندرت روی زمین رخ می دهد و غالباً داکت ها در بالای دریاها وجود دارند.

بعلاوه تغییرات در ضریب شکست متناسب با ارتفاع سبب خم شدن امواج رادیویی مخصوصاً در وسعت افق رادیویی ماورای افق اپتیکی می شود. این پدیده در زوایای عمودی کوچک برای تمام فرکانس ها می تواند مهم باشد.

انتشار رادیویی، جدای از اثرات ضریب شکست، در فرکانس های بالای 3 گیگاهرتز در حضور باران های سنگین ممکن است شدیداً تحت تأثیر واقع شود، و در 15 گیگاهرتز و بالاتر تضعیف امواج به سبب اکسیژن و بخار آب در هوا اهمیت پیدا می کند. بعلاوه تضعیف بوسیله باران و گازهای اتمسفر موجب انتشار یک نویز حرارتی معادل خواهد شد.

علاوه بر موارد فوق اثرات زمین غالباً از اهمیت قابل توجهی برخوردار بوده و در فرکانس های بیشتر از 30 مگاهرتز حضور تپه ها و شکل آنها اثرات مهمی روی میزان انرژی میدان انتشار یافته در ماورای افق دارد. در فرکانس های بالاتر ساختمان ها و دیگر موانع اثرات قابل ملاحظه ای، بواسطه پراش و پراکندگی[9] و مکانیزم های بازتاب مستقیم، زمانیکه طول موج در مقایسه با ابعاد مانع کوچک باشد، بجای می گذارند.

هندسه مسیر امواج تروپواسکاتر

مقدمه

هندسه مسیر تروپواسکاتر نقش مهمی را در محاسبات طراحی بازی می کند و شامل پارامترهای مورد نیاز برای پیش بینی افت و اعوجاج مسیر می باشد. تعریف پارامترهای هندسی و فرمول اصلی مربوط به این پارامترها در این بخش مطرح خواهد شد. ابتدا به اطلاعات پایه و اساسی پرداخته و سپس به تعریف پارامترها و نیز برخی روابط اضافی اشاره می گردد.

1. Antenna Space Diversity

2. Remote Sensing

3. Integrated Services Digital Network, ISDN

1. Interception

2. Beam Width

3. Sun Spots

4. Magnetic Storms

5. Nuclear Explosion

1. Scattering

بررسی اصول طراحی روشنایی ایستگاه مترو پانزده خرداد

مقدمه : 

 یکی از مهم ترین بخش از تاسیسات مترو ، روشنایی آن می باشد .  

 به دلیل آنکه مترو از هیچ گونه نور طبیعی نمی تواند استفاده کند بحث روشنایی و طراحی آن از اهمیت زیادی برخوردار است . روشنایی بایستی رضایت بخش باشد تا پرسنلی  که در ایستگاه مشغول کار هستند دچار خستگی چشم، سر درد و نقص در بینایی نشوند وهمچنین مسافران در مدت زمانی که در ایستگاه هستند احساس خستگی ننمایند .

دراین پروژه به بیان انواع تاسیسات در مترو به خصوص محاسبات شدت روشنایی ،         روشنایی اضطراری ،تعیین سطح مقطع کابل ها ، چگونگی استفاده از فیوزها و کلیدها و مشخصات الکتریکی آنها می پردازیم .

مصارف مهم یک ایستگاه عبارتند از :

١) مدارات روشنایی

٢) هواسازها

٣) پمپ های جمع کننده آب های سطحی

٤) هوا کش ها

٥) هیترها

٦) پریزها

٧) موتورگیت های بلیت فروشی

٨) upsهای علائم و مخابرات

چگونگی تامین برق ایستگاه :

به این ایستگاه دو فیوز 20 kv از پست های عباس آباد و شهر ری وارد می شود .

( از دو فیوز استفاده شده است تا ضریب خاموشی در استگاه را کاهش دهند).

قسمت شرقی ایستگاه از فیوز   20 kv  شهر ری  و قسمت غربی ایستگاه از فیوز20 kv  عباس آباد تغذیه می نمایند . جهت پائین آوردن ولتا ژ تا حد کار کردن دستگاه ها و تاسیسات  از دو ترانس خشک 20 / 400 kv   با اتصال ستاره- مثلث ، ساخت کارخانه شانگهای چین در دو قسمت غربی و شرقی ایستگاه استفاده شده است .

مهم ترین اتاق فنی  در هر ایستگاه که انشئابات در آنجا تقسیم می شود اتاق LPS می –با شد که ترانس 20 / 400 kv   در آن قرار گرفته است .

LPS سه قسمت عمده را تغذیه می کند :

١) تابلوهای MLP ( Moin  Lihting  Panel ) مربوط به تابلوی مدارات روشنایی

٢) تابلوهای μcc مربوط به هوا سازها

٣) قسمت های فرعی دیگر مثل upsهای مخابرات ، علائم و . .

● مدارات روشنایی در سکوی شرقی از MLP1 که آن هم به نوبه خود از lps1 تغذیه می کنند، انرژی می گیرند .

● مدارات روشنایی در سکوی غربی از MLP2 که آن هم به نوبه خود از lps2 تغذیه می کنند، انرژی می گیرند .

● بین MLP1  و MLP2 ، chenge over sowich   وجود نداشته و با قطع هر قید ورودی به MLP ها ، همان قسمت از ایستگاه از روشنایی اضطراری لستفاده می کند.

بر خلاف مدارات روشنایی ، تغذیه مربوط به هواسازها از هر دو LPS می باشد و با قطع شدن هر یک از LPS ها ، هواساز می تواند از LPS دیگر تغذیه نماید که ابن کار توسط chenge over sowich   صورت می گیرد .

تغذیه UPS های علائم و مخابرات هم شبیه  تغذیه هواسازها می باشد. 

در شکل زیر دیاگرام اصلی مربوط به تاسیسات رسم شده است :

            LP-1-1                                                      20KV/400 V

                                  MLP1                                   

           LP-1-2                                       LPS1                                    پست شهرری

                                    MCC

          LP-2-1

                                MLP2                              20 KV/400 V

                                                                           LP-2-2           پست عباس آباد

                                                             LPS2                                    

         LP-2-3                                                                        

                                 MCC

تابلو های روشنائی :

تابلوهای روشنائی بنا بر اصلی و فرعی بودن به دو دسته تقسیم می شوند که هر کدام بخشی از مدارات روشنائی را تغذیه می کند.

١) تابلوهای MLP :

این تابلوها به دو دسته تقسیم می شوند :

● MLP1  :  که قسمت شرقی ایستگاه را از نظر روشنائی تغذیه می کند .

● MLP2  :  که قسمت شرقی ایستگاه را از نظر روشنائی تغذیه می کند .

٢) تابلوهایLP  :

برای تغذیه روشنائی قسمت هواسازها و قسمت اداری ایستگاه می باشند .

تجهیزات سیستم روشنایی:  

1- تابلوی برق شامل :

کلید اتوماتیک اصلی

(جهت حفاظت در مقابل خطرهای اضافه بار و جریانهای مختلف اتصال کوتاه و همچنین سنجش مقدار واقعی جریان موثر بکار می رود)

کلید فیوز کاردی

(جهت حفاظت در اثر اضافه شدن جریان در یک زمان مشخص و جلوگیری از عبور جریان بیش از حد از مدار بکار می رود)

فیوزهای باکس (جهت حفاظت مدار از جریانهای کم تا جریان نامی اتصال کوتاه بکا رمی رود)

کلیدهای مینیاتوری

(جهت حفاظت در مقابل اتصال کوتاه و همچنین جهت قطع و وصل جریان مورد استفاده قرار می گیرند )

کنتاکتورهای فرمان و قدرت

(جهت قطع و وصل در حالت های کاری مورد استفاده قرار می گیرند)

-اندیکاتورهای اندازه گیری (مقدار ولتاژ و آمپراژ را نشان می دهند)

-لامپهای سیگنال

-کلیدهای قطع و وصل

-شستی های استپ و استارت(stop,start)

2- سیم ها و کابل های انتقال دهنده برق

3- جعبه های تقسیم و ترمینال ها

4- قاب ها و لامپ های تامین کننده روشنایی شامل :

-لامپ های کم مصرف و 10 وات (آفتابی و مهتابی )

-لامپ های فلورسنت 40 و 20 وات (آفتابی ومهتابی )

-لامپ های رشته ای 40 و 60 و 100 وات

از این سیستم جهت تامین برق ساعت های دیجیتالی ابتدای سکوها ,ه کش ها و نشان دهنده های برقی مختلف داخل و خارج ایستگاهها وتونل نیز مورد استفاده قرار می گیرد. این سیستم به صورت محلی از روی تابلو و همچنین بصورت اتوماتیک به وسیله سیستمBAS از طریق کامپیوترMU ایستگاه و یا مرکز کنترل قابل کنترل و راهبری می باشد.

روشنایی اضطراری:

از این سیستم در زمان قطع برق روشنایی عادی جهت تامین روشنایی به منظور هدایت مسافرین به خارج از ایستگاه و یا سوار شدن مسافرین به قطار در حد محدود استفاده می شود.

روشنایی اضطراری در شرایط عادی نیز زیربار می باشد تا در مواقع ضروری بدون فوت وقت (روشنایی دائم و پایدار ) از این سیستم بهره برداری شود.

تجهیزات سیستم روشنایی اضطراری

1-   باطری های تامین کننده جریان مورد نیاز مستقر در باطریخانه LPS ها

2-   دستگاه شارژر ,شارژ باطریها در حالت نرمال و همچنین تغذیهD C ورودی به اینورتو را تامین می نماید.

3-   اینورتر :دستگاهی است که ورودیDC به خود را به خروجی AC  متناوب تبدیل می نماید.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                  صفحه

-         مقدمه. 1

-         مصارف مهم ایستگاه 2

-         تابلوهای روشنائی. 4

-         روشنائی اضطراری 7

         *تابلو MLP₁. 9

         *تابلو MLP₂. 13

-         محاسبات مربوط به روشنائی. 17

         *محاسبه روشنائی سکوها. 17

         * محاسبه روشنائی برای سالن‌ بلیت‌فروشی و هال ورود به سکو. 20

         * محاسبه روشنائی برای محل‌های اتاق مدیر ایستگاه به باجه بلیت‌فروشی- اتاق حسابداری         21

         * محاسبه روشنائی راهروهای بخش تهویه و تهویه تونل 22

         * محاسبه روشنائی تهویه تونل 23

         * محاسبه روشنائی اتاق فنی 25

         * محاسبه روشنائی اتاق باتری 26

         * محاسبه روشنائی اتاق کنترول محلی و اتاق حراست. 27

-         محاسبه روشنایی بخش پله ورودی به ایستگاه 28

-         تابلوهای فرعی روشنائی. 29

-         تعیین سطح مقطع کابل‌های تابلوهای اصلی. 29

         * تعیین سطح مقطع کابل تابلو MLP₁. 29

         * تعیین سطح مقطع کابل تابلو MLP₂. 39

         * تابلو LP_-1-1. 42

         * تابلو LP_-2-1. 46

         * تابلو LP_-2-2. 46

         * تابلو LP_-2-3. 48

-         سیستم جمع‌آوری آب‌های سطح‌الارضی. 51

-         تعیین سطح مقطع کابل تابلوی DEWATERING- PANEL. 52

بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تکه فاز و ارائه الگوریتم مناسب برای طراحی بهینه آن با استفاده از نرم افزار  MATLAB

مقدمه

در میان مباحث مختلف علوم بحث طراحی یکی از مهمترین موضوعاتی است که در مورد آن باید تحقیقات وسیعی انجام شود. در مورد دستگاهها و وسایل الکتریکی نیز موضوع طراحی جایگاه ویژه ای دارد.

شاید پرکاربردترین وسیله ای که در اغلب دستگاههای الکتریکی و الکترونیکی بصورت مستقیم یا غیرمستقیم و در اندازه های کوچک و بزرگ استفاده می شود، ترانسفورماتور می باشد.

ترانسفورماتورها از نظر کاربرد انواع مختلفی دارند: ترانسفورماتورهای ولتاژ (VT) ، ترانسفورماتورهای جریان (CT) ، ترانسفورماتورهای قدرت (PT) ، ترانسفورماتورهای امپدانس، ترانسفورماتورهای ایزولاسیون و اتوترانسفورمرها . هر کدام از این نوع ترانسفورماتورها کاربرد و تعریف خاص خود را دارند.

در روند طراحی ترانسها مسایل مختلفی مطرح می شود، و مراحل متعددی باید طی شود تا یک طراحی بصورت پایدار و مناسب ، قاب ساخت و استفاده بصورت عملی باشد.

در این پروژه، بعد از بررسی مقدماتی و تعریف بعضی از پارامترهای مهم در مبحث ترانس، از جمله میل مدور (CM) ، ضریب شکل موج (Form Factor) و نیز ضریب انباشتگی سطح مقطع (Stacking factor) به معرفی دو فرمول اساسی مورد استفاده در روند طراحی پیشنهادی در این پروژه می پردازیم و در فصول بعدی به معرفی ضرایب مورد استفاده در طراحی هسته و سیم پیچی و نیز معرفی و ارایه کاتالوگها و نمودارهای موردنیاز برای طراحی انواع هسته و سیم پیجی، که از مباحث اساسی در ترانسفورماتورها می‌باشد، پرداخته میشود.

در ادامه مبحث اصلی و در واقع نتیجه ای که از مباحث قبلی گرفته شده است، در جهت ارائه یک نتیجه کلی، روندی برای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت بصورت یک الگوریتم و روش برای طراحی آورده شده است.

در انتها نیز یک برنامه کامپیوتری در جهت بهبود روند طراحی و سرعت بخشیدن به انجام فرایند حجیم محاسباتی مبحث طراحی و بهبود بعضی از پارامترهای مهم از جمله راندمان، ارائه شده است. در پایان این بخش نیز نتایج چند طراحی آورده شده است.

فصل اول

مفاهیم اساسی در طراحی

در این قسمت به عنوان توضیح بعضی از تعاریف و مقدمات و چند مبحث بصورت گذرا مطرح می شود، که با توجه به اهمیت آشنایی با این مفاهیم در بحث طراحی می تواند بسیار مفید باشد.

تعاریف و مفاهیم:  

مدل مدور (Circular Mil) :

میل مدور یکی از واحدهای متداول بین کننده سطح مقطع هادیها می‌باشد. وقتی که قطر هادی برابر با یک میل (mil) باشد، سطح مقطع هادی طبق روابط زیر و با توجه به شکل یک میل مدور خواهد بود.

(mil) قطر هادی D =

(CM) سطح مقطع هادی A=

1 mil = 0.001 inch

1 inch = 2.54 cm

(1-1) 

ضریب شکل موج (From Factor) :

ضریب شکل موج برابر با نسبت مقدار rms موج ولتاژ مورد استفاده به مقدار میانگین این شکل موج است، که بدین ترتیب برای هر شکل موج مشخصه موجود، این ضریب متفاوت خواهد بود. برای مواردی که از موج متناوب سینوسی استفاده می شود، مقدار این ضریب برابر با 11/1 در نظر گرفته خواهد شد.

(2-1)   

در شکل موج سینوسی روابط 3-1 و 4-1 برقرار می باشند:

(3-1)    و (4-1)

و از روابط قبل برای موج سینوسی بدست می آید:

(5-1) 

ضریب انباشتگی در سطح مقطع (Stacking Factor) :

ضریب انباشتگی در سطح مقطع برای بیان این واقعیت مطرح می‌شود که، سطح مقطع محاسبه شده هسته همیشه از مقدار واقعی سطح مقطع آهن هسته بیشتر است. بنابراین برای استفاده از پارامتر سطح مقطع در فرمولها باید این ضریب را که مقدار آن اغلب عددی نزدیک یک بوده و تقریباً 0.9 و یا 0.95 می باشد، به مقدار سطح مقطع ضرب کرد.

در اغلب موارد و نیز در این پروژه فاکتور انباشتگی با حرف کوچک s نمایش داده می شود.

معرفی دو فرمول اساسی در طراحی‌ها:

در طراحی ترانسها دو فرمول اساسی کاربرد زیادی دارند که در زیر آورده شده اند. با استفاده از این دو فرمول می توان به نتایج ارزشمندی رسید و روند طراحی را بصورت مدون و مشخص ارائه نمود. در این روابط مقدار ضریب انباشتگی سطح مقطع (s) را تقریباً برابر با یک در نظر گرفته ایم.

فرمول ولتاژ:

در این فرمول مقدار موثر تولید شده در یک سیم پیچی توسط رابطه (6-1) بیان می شود:

(6-1) 

F : ضریب شکل موج

f : فرکانس (Hz)

a : سطح مقطع هسته

N : تعداد دور سیم پیچی

B : چگالی شار مغناطیسی

 : ولتاژ تولید شده در سیم پیچی (ولت)

با استفاده از این رابطه می توان یکی از مهمترین پارامترهای طراحی یعنی تعداد دور به ازای هر ولت  را براحتی محاسبه کرد و با توجه به شکل موج ولتاژ مورد استفاده یک رابطه مشخص بین این پارامتر و پارامترهای دیگر بدست آورد:

(7-1) 

اگر در رابطه (7-1) مقدار a بجای  برحسب  بیان شود و نیز مقدار F هم برای موج سینوسی شکل در فرمول جاگذاری شود، رابطه (8-1) بدست خواهد آمد:

(8-1) 

فرمول ظرفیت توان:

این فرمول مقدار توانی را که در یک هسته مشخص با چگالی جریان مشخص و در یک فرکانس معین می تواند تولید شود بیان می‌شود:

(9-1) 

J : چگالی جریان سیم

f : فرکانس (Hz)

W : مساحت پنجره هسته

a : سطح مقطع هسته

B : چگالی شار مغناطیسی

P : ظرفیت توان تولیدی (ولت آمپر)

با استفاده از این رابطه نیز می توان یکی دیگر از فاکتورهای مهم در طراحی را بدست آورد. این فاکتور که در واقع حاصلضرب دو پارامتر W و a می باشد، با نام حاصلضرب Wa ، شناخته می شود و در حالتی که مقدار a و W را با واحد  ، و مقدار J را بر حسب  بیان شده و رابطه (9-1) را مرتب کنیم، رابطه (10-1) بدست خواهد آمد که از مهمترین و پرمصرف ترین روابط در طراحی می‌باشد:

(10-1) 

در روابط (9-1) و (10-1) ، اگر میزان چگالی جریان را با پارامتر دیگری که دارای واحد اندازه گیری مع چگالی جریان قبلی است، بیان کنیم و پارامتر جدید را با S نمایش دهیم، بعد از اعمال سایر ضرایب معادل سازی، روابط (11-1) و (12-1) بدست خواهد آمد که در آن واحد سنجش چگالی جریان جدید (S) برابر با میل مدور بر آمپر  بیان می گردد:

(11-1) 

(12-1) 

تلفات و افت ولتاژ در ترانسفورماتورها:

ف هسته مانند سیمهای مسی توسط یک شار مغناطیسی متغیر لینک می شود. در نتیجه این شار یک جریان گردشی در هسته القا می‌شود. این جریان که eddy current نامیده می شود به همراه اثری دیگر بنام هیسترزیس یک تلفات توان به شکل گرما در آهن هسته ایجاد می کنند، که اغلب آن را تلفات آهن می گویند.

همچنین جریان بی باری در سیم پیچی اولیه با مقاومت سیم مسی روبرو می شود که باعث ایجاد تلفات  و نیز افت ولتاژ می شود. این تلفات مستقل از بار بوده و به همراه تلفات آهن بخش عمده تلفات بی باری را تشکیل می دهند.

علاوه بر موارد بالا جریان بار که از مقاومت سیمهای اولیه و ثانویه عبور می کنند، تلفات  را بوجود می آورد که سیمهای مسی را گرم می کند و ایجاد افت ولتاژ می کند. این تلفات را تلفات بار می گویند. تلفات توان هسته آهنی و جریان های بار سیم پیچ اولیه هم فاز می‌باشد و بنابراین بطور مستقیم جمع پذیرند. این تلفات قسمت غالب تلفات توان را جواب می دهند و اغلب تنها فاکتوری می باشند که در طراحی ها به حساب آورده می شوند.

منابع دیگر تلفات از جمله تلفات ناشی از جریان مغناطیس کنندگی نیز وجود دارند. این جریان به راکتانس سیم پیچی اولیه مربوط می‌باشد و مستقل از بار است. بخاطر اینکه این جریان نسبتاً راکتیو است، تلفات ناشی از آن نیز با تلفات توان هسته و جریان های بار هم فاز نمی باشد و نمی تواند بطور مستقیم با آنها جمع شود و زمانیکه این مقادیر باید به حساب آورده شوند (که البته تقریباً به ندرت و در تعداد کمی از ترانسهای قدرت) باید بصورت برداری وارد محاسبات گردند. خازن پراکنده و اندوکتانس نشتی دو فاکتور مهمی هستند که در تلفات و سایر پدیده های نامطلوب اثر می گذارند. 

فهرست مطالب

عنوان

مقدمه

فصل اول: مفاهیم اساسی  در طراحی

فصل دوم: هسته ترانسفورماتور

فصل سوم: سیم پیچی ترانسفورماتور

فصل چهارم: طراحی ترانسفورماتور

منابع و مراجع

اصول و نحوه عملکرد میکروکنترلرها، فرستنده ها و گیرنده های رادیویی

مقدمه:

از آنجایی که ساخت و ارائه پروژه یکی از مهمترین ارکان تحصیل یک دانشجو در رشته الکترونیک میباشد لذا انتخاب و ارائه پروژه ای متناسب با رشته تحصیلی بسیار شایان اهمیت است.

پروژه ای که در اینجا به بررسی آن می‎پردازیم به ما این امکان را می‎دهد که اطلاعات را در باند 433M بین دو میکروکنترلر انتقال دهیم این کار بصورت بی سیم و بدون استفاده از پورت سریال صورت گرفته ما در این پروژه ابتدا از ماژولهای RF استفاه کردیم اما به دلیل ساخت نامناسب آنها و فرکانس بالایی که ما در آن کار می کردیم شاهد نویزهایی بودیم که نتیجه دلخواه را به ما نمی داد بنابراین برای اخذ نتیجه بهتر تصمیم بر استفاده ازکیتهای PT گرفتیم. PT ها به ما این امکان را می دادند که با کد کردن اطلاعات در برد فرستنده آنها را بدون هیچ پارازیتی درگیرنده ببینیم البته برنامه نویسی مربوط به PT ها نقش مهمی را در این امر ایفا می‎کند که ما در پیوست برنامه فرستنده و گیرنده را خواهیم دید.

بدین ترتیب هر عددی که ما در برد و فرستنده بوسیله کیبرد انتخاب می کنیم پس از نمایش روی LCD بوسیله pt22 کد می‎شود و به برد گیرنده فرستاده می‎شود pt22 وظیفه Dcode کردن دیتا را به عهده دارد و پس از بازگشایی کد میکرو آن را روی LCD نمایش می‎دهد.

فهرست مطالب

مقدمه

فصل 1: اصول و نحوه عملکرد میکروکنترلرها

فصل 2: اصول و نحوه عملکرد فرستنده ها و گیرنده های رادیویی

فصل 3: مدار فرستنده و گیرنده

رشته برق در مورد مترو تهران و کرج

مقدمه:

در مجموعه مترو تهران و کرج از 4 گونه از قطارهای برقی استفاده می شود که شامل قطارهای خط 5- خط2- شامل قطارهای AC,DC و قطارهای خط 1 نیز که شامل قطارهای AC,DC است میشود قطارهای AC مشترک در خطوط 1و2 از یک نوع می باشد و همچنین قطارهای DC در دو خط نیز با تفاوت اندکی با یکدیگر یکسان است ولی قطارهای خط 5 دارای شکل حرکتی و نوع دیگری می باشد هم از لحاظ ساختمان و هم از نظر نوع کشش آن قطارهای خط 5 بنا به نیاز دارای دو واگن یکی کشنده master در سمت حرکت به سمت جلوی (حرکت Forward) و یکی هل دهنده slave در انتهای قطار می باشد یعنی در حین حرکت فقط دو واگن از قطار فعال   می باشد و  بقیه واگن ها به صورت تریلر Trailer می باشد. قطارهای AC مشترک مورد استفاده در خطوط 1و2 دارای ساختار مشابه یکدیگر بوده و فرق اساسی آنها در استفاده از جریان و ولتاژ AC در مقابل قطارهای dc که ولتاژ و جریان مصرفی آنها  DC  است. تفاوت کوچک میان قطارهایDC   خط 1 نسبت به خط2 در واگن های Trailer است در واقع قطارهای خط 2 دو واگن از این قطارها به صورت تریلر است در حالیکه در قطارهای DC خط 1 این طور نمی باشد.

قطارهای AC مشترک مورد استفاده در خطوط 1و2 دارای ساختار مشابه یکدیگر بوده و فرق اساسی آنها در استفاده از جریان و ولتاژ AC در مقابل قطارهای  dc  که ولتاژ و جریان مصرفی آنها  DC  است.

 تفاوت کوچک میان قطارهایDC خط 1 نسبت به خط2 در واگن های Trailer در واحد قطارهای خط 2 دو واگن از این قطارها به صورت تریلر است در حالیکه در قطارهای DC خط 1 این طور نمی باشد.

تجهیزات نصب شده بر روی پانل جلوی اپراتور :

مانومتر هوا 

این نمایشگر جهت نمایش فشار هوای لوله اصلی قطار و همچنین فشار سیلندر ترمز در هنگام

ترمز‌گیری برای اپراتور می‌باشد. این مانومتر دارای دور رنج‌بندی سیاه و قرمز رنگ که دارای دو

عقربه به همین رنگها نیز می‌باشد.

نمایشگر فشار هوا

قرمز : فشار هوای لولة اصلی

مشکی : فشار هوای سیلندر ترمز واگن محلی

دستگیره ترمزی

دستگیره ترمزی یکی از اجزاء سیستم کنترل ترمز در کابین اپراتور می‌باشد.تجهیزات کنترل ترمز

توسط اپراتور به دو نوع است، یک نوع برای کابین اپراتور در واگن MC  و TC و دیگری برای پانل

ایستاده د ر واگن MS ، اپراتور برای تنظیم سرعت قطار و کنترل بر حالت ترمز‌گیری، دستگیره

ترمزی در گامهای مختلف قرار می‌دهد.

شاسی شروع سربالایی : Hill start 

در شرایط ویژه مثلاً وقتی قطار در سربالایی یا شیب زیاد پارک شود، مدار شروع سربالایی  

Hill start circuit برای محافظت قطار از سُرخوردن قبل از حرکت تعبیه شده است .

سوئیچ ریست : Reset

سوئیچ RESET فقط در مورد خطاهای اضافه بار مدار اصلی و بی‌برقی مدار اصلی کاربرد دارد،

برای غلبه بر این خطاها از سوئیچ RESET استفاده می شود .

بوش باتن ترمز اضطراری :  Emergency break 

راهبران از این بوش‌ باتن در مواقع اضطراری جهت نگه داشتن سریع قطار استفاده می‌کنند . 

صفحه کلید عملکرد دربها :

این صفحه کلید از سه قسمت Door selecting” کلید سلکتوری انتخاب عملکرد دربها و

کلیدهای فشاری open و  close دربهای سمت راست و دربها سمت چپ تشکیل گردیده است،

اپراتور با توجه به استفاده از درهای ‘‘یا تست’’ کلید انتخاب عملکرد دربها را در موقعیت R یا L یا

L/R قرار می‌دهد و یا برای اینکه دربها قابلیت بازشدن را نداشته باشنددر وضعیت صفر قرارمی‌دهد.

مارش تعیین جهت حرکت قطا

اپراتور با قراردادن مارش در هر یک از حالات FW یا BW می‌توان قطار را به سمت جلو یا عقب

هدایت کند .

   درام حرکت FW/BW

صفحه  TDU Text Display Unit” 

این کلید نشان‌دهنده یک واسطه نوشتاری بین اپراتور و سیستم ATP  می باشد

شناخت تجهیزات سیستم ATP  داخل کابین اپراتور :

الف : صفحه MFSD  :

این صفحه نما یشگر پل ارتباطی بین سیستم ATP  و اپراتور است که اطلاعات سیستم  ATP

از قبیل سرعت جاری- سرعت هدف -  مسافت هدف – سقف سرعت را در اختیار اپراتور قرار

می دهد . همچنین کلید BREAK  که هم به عنوان نشان دهنده و هم کلید فشاری زرد رنگ

است که در هنگام اعمال ترمز  توسط سیستم ATP روشن گردیده و با کاهش سرعت نسبت به

سقف سرعت شروع به چشمک زدن کرده که اپراتور با فشار دادن آن ترمز اعمال شده توسط

ATP به قطار را آزاد می کند .

ب : صفحه TDU  :

این کلید نشان‌دهنده یک واسطه نوشتاری بین اپراتور و سیستم ATP  می باشد . و از آن برای

نشان دادن پیغامها استفاده می شود . کلیدهای سمت چپ این صفحه جهت تنظیم روشنایی و

شفافیت کاربرد دارند . در هنگام در یافت یک پیغام خطا صدای آ لارمی شنیده شده ویک

نشان دهنده بروز خطا Ack  در بالای کلید F1 چشمک خواهد زد تا هنگامی که اپراتور این

کلید را فشار ند هد صفحه دیگر ظاهر نخواهد شد در اصل کلید  Ack یا F1  باید فشرده شود

تا کلیدهای  F3 و F4  قابلیت کار کرد داشته باشند کلید  F2  در این صفحه کاربردی ندارد

کلید F3  صفحه  وضعیت را به نمایش می گذارد این صفحه  فعال یا غیر فعال بودن سیستم

ATP    و عملکرد دربها را به نمایش می گذارد. کلید  F4  خطاهای مربوط به سیستم ATP  

را به نمایش می گذارد در کل در صفحه  TDU  چهار  صفحه خطا وجود دارد . کلید  F5  :

مربوط به ورود اطلاعا ت است که شامل شماره قطار و شماره اپراتور و شماره مقصد می باشد

که توسط کلید های ارقام و جهات وارد شده و توسط کلید  Enter ثبت می گردد .

نمایشگر ماتریسی (DISPLAY) 

خطاهای جزئی در واحد ترمز : Brake unit minor faul

عموماً این مشکل خیلی جزئی بوده و عواقب جانبی برای ادامه حرکت قطار ایجاد نمی‌کند

خطای اصلی سیستم ترمز : Brake unit maijor fault

این خطا خیلی مهم و جامع و در عین حال فراگیر است که با توجه به وضعیت نمایشگر ماتریسی

دارای دو حالت می‌باشد .

الف : چنانچه این خطا بعد از مدتی محو شود که قطار می تواند ادامه مسیر دهد

ب : چنانچه این خطا به طور دائم روشن بماند که اپراتور باید به صورت دستی ترمز را آزاد کند .

اضافه بار و یا اتصال به زمین مدار اصلی : Over load/Groanding of main circuit

این خطا در دو حالت حین حرکت (اعمال تراکشن‏‏)و در زمان اعمال ترمز سرویس رخ می‌دهد.

روشن شدن نشان‌دهنده‌ خطا بر روی صفحه نمایشگر بدین مفهوم بوده، که جریان مدار اصلی قطار

زیاد بوده و یا اتصال به زمین صورت گرفته است .

بی‌برقی مدار اصلی Main circuit nopower

معمولاً این خطا با اضافه‌بار (over load)  همراه بوده و زمانیکه فقط این خطا مشاهده شود بدین

مفهوم است که مدار تراکشن مربوطه قطع است . 

قطع برق موتور ژنراتور : AC under voltage

خطای AC مربوطه به مدارات 220 V مصرفی در قطار می‌باشد .

بای‌پس شدن چاپرها : Chapper by pass

هر گاه دسته تراکشن در ناچ 3 قرار گرفته و سرعت قطار بالاتر از 56 _km/h باشد ، چاپرها بصورت

خودکار بای‌پس می‌شوند .

ترمز پارکینگ : Parking brake

زمانی که ترمز پارک درگیر باشد این نشانگر روشن است .

ایزوله کردن تراکشن موتور :  Local traction cut off 

زمانی که تراکشن موتور یکی از واگنها دچار نقص گردیده و دارای خطای - grounding  یا صدا

و لرزشهای غیرعادی می‌باشد، اپراتور با قراردادن کلید SD31 از حالت صفر به یک ، تراکشن واگن

مربوطه را به حالت ایزوله در می‌آورد .

درب بسته نشده : Door not well closed

در زمان بازکردن دربها توسط اپراتور، ابتدا این نشان‌دهنده برروی صفحه نمایشگر روشن می‌شود .

تمام دربها باز هستند : all door opened 

زمانیکه تمام دربهای قطار باز باشند این نشان‌دهنده نیز بر روی صفحه نمایشگر روشن می‌گردد .

آزاد نبودن ترمز :  no release 

هنگامی که قطار در حالت ترمز بوده – یکی از گامهای 1 تا 15 دسته ترمزی و یا ترمز اضطراری –

 و یا فشار سیلندر ترمز بیش از 4 bar باشد، این نشانگر روشن خواهد شد و تا زمانیکه این نشانگر

خاموش نگردد، قطار فاقد نیروی کشش خواهد بود.

فشار پائین low pressure :

این نشانگر در هنگامی که فشار لوله اصلی هوا به زیر 5/5 bar برسد روشن می‌شود .

ترمز اضطراری : emergence break

این نشانگر در زمان فعال شدن ترمز اضطراری قطار به هر دلیل ممکن روشن می‌گردد تا به اپراتوراطلاع دهد که ترمز اضطراری قطار فعال می‌باشد

موتور ژنراتور : Motor Genrator” 

دستگاه مزبور یکی از دستگاههای مهم کمکی است که جهت مواردی چند در قطار نصب شده است.

ولتاژ 750 V DC” یک دستگاه موتور الکتریکی DC را فعال نموده و موتور مذکور که به یک

 ژنراتورکوپل‌ شده، ژنراتور مزبور را متحرک ساخته و این ژنراتورکه یک مولد برق AC” سنکرون می‌باشد برق 220 V AC سه فاز 50 HZ را تولید می‌نماید.

خطای افت ولتاژ  :  AC under voltage

درصورت عدم تأمین برق 220v سه فاز که با روشن شدن چراغ AC under voltage   یک

 واگن _ دو واگن و یا سه واگن درصفحه display و نیز ازطریق فرکانس متر و ولتمتر قابل

تشخیص می باشد .

نمایشگر ولتاژ و فرکانس

آشنایی با چاپر و وظایف آن در قطارهای DC :

وظیفه اصلی چاپر تنظیم یک سری مقاومت می باشد که با توجه به ناچ حرکتی این کار را انجام

می دهد . و این کار توسط میکرو کامپیوتر که یکی از اجزای چاپر می باشد انجام می شود .

مقاومتهایی که برای شروع حرکت و همچنین در زمان ترمز دینامیک بکار می روند R0 , R1 ,

R2, R3 می باشند . و با رفتن به ناچ بالاتر مقاومتها توسط چاپر از مدار خارج می شوند . ودر ناچ

سه با خارج شدن مقاومتها چاپر نیز بای پس می شود . که چراغ مربوط به بای پس شدن چاپر هر

واگن بر روی DISPLAY روشن می شود . که معمولا بین سرعت  46 تا  56  کیلومتر اتفاق

 می افتد . و چاپر از اجزای زیر تشکیل شده است .

میکرو کامپیوتر -  خازنهای چاپر – سنسورهای ولتاژ و جریان – ترانسفورماتور  و فن چاپر

میباشد . لازم به ذکر است که تغذیه چاپر توسط ولتاژ  220 v  AC می باشد .

باکس چاپر درشکل زیر نشان داده شده است .

The primary audience for this report is managers involved with the highest levels of the strategic planning process and consultants who help their clients with this task. The user will not only benefit from the hundreds of hours that went into the methodology and its application, but also from its alternative perspective on strategic planning relating to photovoltaic (pv) solar energy equipment in Mexico. As the editor of this report, I am drawing on a methodology developed at INSEAD, an international business school (www.insead.edu). For any given industry or sector, including photovoltaic (pv) solar energy equipment, the methodology decomposes a country’s strategic potential along four key dimensions: (1) latent demand, (2) micro-accessibility, (3) proxy operating pro-forma financials, and (4) macro-accessibility. A country may have very high latent demand, yet have low accessibility, making it a less attractive market than many smaller potential countries having higher levels of accessibility. With this perspective, this report provides both a micro and a macro strategic profile of photovoltaic (pv) solar energy equipment in Mexico. It does so by compiling published information that directly relates to latent demand and accessibility, either at the micro or macro level. The reader new to Mexico can quickly understand where Mexico fits into a firm’s strategic perspective. In Chapter 2, the report investigates latent demand and micro-accessibility for photovoltaic (pv) solar energy equipment in Mexico. In Chapters 3 and 4, the report covers proxy operating pro-forma financials and macro-accessibility in Mexico. Macro-accessibility is a general evaluation of investment and business conditions in Mexico.

کتاب اصول سیم کشی برق ساختمان های تجاری ویرایش پانزدهم (انتشارات دلمار)

این کتاب پرفروش از سری کتاب های کمیاب انتشارات معروف دلمار می باشد  که اصول سیم‌کشی ساختمان‌های تجاری را در پاساژها و مراکز بزرگ تجاری آموزش می دهد.

نام کتاب :
 Electrical Wiring Commercial
نویسنده:

Phil Simmons, Ray C. Mullin
انتشارات: 
 Delmar Cengage Learning
 
ویرایش پانزدهم (براساس آخرین تغییرات کتاب کدبوک 2014 کانادا)
 
این کتاب شامل مجموعه‌‌ای از برنامه‌هایی است که به شما فرصتی برای انجام تمرین‌های کاربردی درزمینه تفسیر و اجرای کد مورد نیاز ارائه می‌دهد و این ویژگی منحصربه‌فرد این کتاب را به یک منبع ایده‌آل برای آن دسته از کسانی تبدیل کرده است که در صنعت الکتریکی ساختمان‌های تجاری کار خواهند کرد.

این کتاب همچنین شامل تصاویر به‌روزی است که با آخرین مقررات NEC سازگاری دارد. 

 مجموعه کتاب های دلمار از منابع اصلی جهت آزمون اخذ لایسنس کار مهندسی برق کشور کانادا می باشد.

قیمت دانلود کتاب از آمازون

Features

• Presents fundamentals of machines, power devices, inverters, and control

 

• Covers both PM synchronous drives and brushless dc motor drives

 

 

• Addresses important issues in machine modeling, control strategies, flux weakening, current controller and speed controller design, rotor position sensorless control, torque smoothing, and parameter sensitivity

 

 

• Simulates drive systems with sample MATLAB® code in the text

Table of Contents

PART I: Introduction to Permanent Magnets and Machines and Converters and Control

Chapter 1 Permanent Magnets and Machines

Permanent Magnets

Arrangement of PMs

Magnetization of PMs

PM ac Machines

Fundamentals of Synchronous Machines

Fundamental Synchronous Machine Relationships

Core Losses

Resistive Losses

Initial Machine Design

Cogging Torque

Basic Types of PMSMs Based on Flux Paths

Vibration and Noise

Chapter 2 Introduction to Inverters and Their Control

Power Device

DC Input Source

DC to ac Power Conversion

Real Power

Reactive Power

Need for Inverter Control

Pulse Width Modulation

Hysteresis Current Control

Space Vector Modulation

Inverter Switching Delay

Input Power Factor Correction Circuit

Four-Quadrant Operation

Converter Requirements

PART II: Permanent Magnet Synchronous Machines and Their Control

Chapter 3 Dynamic Modeling of Permanent Magnet Synchronous Machines

Real-Time Model of a Two-Phase PMSM

Transformation to Rotor Reference Frames

Three-Phase to Two-Phase Transformation

Zero Sequence Inductance Derivation

Power Equivalence

Electromagnetic Torque

Steady-State Torque Characteristics

Models in Flux Linkages

Equivalent Circuits

Per Unit Model

Dynamic Simulation

Small-Signal Equations of the PMSM

Evaluation of Control Characteristics of the PMSM

Computation of Time Responses

Space Phasor Model

Chapter 4 Control Strategies for a Permanent Magnet Synchronous Machine

Vector Control

Derivation of Vector Control

Drive System Schematic

Control Strategies

Chapter 5 Flux-Weakening Operation

Maximum Speed

Flux-Weakening Algorithm

Direct Flux Weakening

Parameter Sensitivity

Model-Free (Parameter-Insensitive) Flux-Weakening Method

Six-Step Voltage and Constant Back EMF Control

Strategies for PMSM

Direct Steady-State Evaluation

Flux Weakening in SMPM and IPM Synchronous Machines

Chapter 6 Design of Current and Speed Controllers

Current Controller

Speed Controller

Chapter 7 Parameter Sensitivity and Compensation

Introduction

Parameter Compensation through Air Gap Power Feedback Control

Parameter Compensation by Reactive Power Feedback Control

Chapter 8 Rotor Position Estimation and Position Sensorless Control

Current Model Adaptive Scheme

Sensing by External Signal Injection

Current Model-Based Injection Scheme

Position Estimation Using PWM Carrier Components

PART III: Permanent Magnet Brushless DC Machines and Their Control

Chapter 9 PM Brushless DC Machine

Modeling of PM Brushless DC Motor

Normalized System Equations

The PMBDCM Drive Scheme

Dynamic Simulation

Chapter 10 Commutation Torque Ripple and Phase Advancing

Commutation Torque Ripple

Phase Advancing

Dynamic Modeling

Chapter 11 Half-Wave PMBDCM Drives

Split Supply Converter Topology

C-Dump Topology

Variable DC Link Converter Topology

Variable Voltage Converter Topology with Buck-Boost Front-End

Chapter 12 Design of Current and Speed Controllers

Transfer Function of Machine and Load

Inverter Transfer Function

Transfer Functions of Current and Speed Controllers

Current Feedback

Speed Feedback

Design of Controllers

Chapter 13 Sensorless Control of PMBDCM Drive

Current Sensing

Position Estimation

Chapter 14 Special Issues

Torque Smoothing

Parameter Sensitivity of the PMBDCM Drive

Faults and Their Diagnosis

Vibration and Noise

Table of Contents

تحقیق کامل درمورد موضوع سلف و خازن ویژه دانشجویان رشته های مهندسی.برق.الکترونیک.به همراه تصویر و توضیحات کامل و رفرنسقرمت وردویزه دانشجویان.

 اندازه گیری سیستم قدرت

22-1 مقدمه

     سنجش دقیق ولتاژ، جریان یا دیگر پارامتر های شبکه ی نیرو پیش نیازی برای هر شکلی از کنترل می باشد که از کنترل اتوماتیک حلقه ی بسته تا ثبت داده ها برای اهداف آمارب می تواند متغیر می باشد . اندازه گیری و سنجش این پارامتر ها می تواند به طرق مختلف صورت گیرد که شامل استفاده از ابزار ها ی مستقیم خوان و نیز مبدل های سنجش الکتریکی می باشد.

    مبدل ها خروجی آنالوگ D.C دقیقی را تولید می کنند – که معمولا یک جریان است- که با پارامتر های اندازه گیری شده مرتبط می باشد (مولفه ی مورد اندازه گیری)آنها ایزولاسیون الکتریکی را بوسیله ی ترانسفورماتور ها فراهم می کنند که گاها به عنوان ابزولاسیون گالوانیکی بین ورودی و خروجی بکار برده می شوند.این مسئله ابتداء یک مشخصه ی ایمنی محسوب می شود ولی همچنین به این معنی است که سیم کشی از ترمینال های خروجی و هر دستگاه در یافت کننده می تواند سیک وزن و دارای مشخصات عایق کاری کمی باشد مزیت های ابزار های اندازه گیری گسسته در زیر ارائه گردیده است.

الف) نصب شدن در نزدیکی منبع اندازه گیری، کاهش بار ترانسفورماتور وسیله و افزایش ایمنی بدنبال حزف سلسله ی سیم کشی طولانی.

ب) قابلیت نصب نمایشگر دور از مبدل

ج) قابلیت استفاده از عناصر نمایشگر چندگانه به ازای هر مبدل

د) بار روی CT’s/VT’s بصورت قابل ملاحظه ای کمتر است.

خروجی های مبدل ها ممکن است به روش های مختلف از ارائه ی ساده ی مقادیر اندازه گیری شده برای یک اپراتور تا بهره برداری شدن بوسیله ی برنامه ی اتوماسیون سک شبکه برای تعیین استراتژی کنترلی مورد استفاده قرار گیرد.

2-22) مشخصه های عمومی

     مبدل ها می توانند دارای ورودی ها یا خروجی های منفرد و یا چند گانه باشند ورودی ها ، خروجی ها و تمامی مدار های کمکی از همدیگر مجزا خواهند شد. ممکن است بیش از یک کمیت ورودی وجود داشته باشد و مولفه ی مورد اندازه گیری می تواند تابعی از آنها باشد-هرچند مبدل اندازه گیری که مورد استفاده قرار گیرد معمولا انتخابی بین نوع مجزا و پیمانه ای وجود دارد که نوع اخیر یعنی پیمانه ای توسط پریز واحد ها را به یک قفسه ی ایتاندارد وصل می کند موقعیت و اولویت استفاده نوع مبدل را تعیین می کند.

1-2-22) ورودی های مبدل    

     ورودی مبدل ها اغلب از ترانسفورماتور ها گرفته می شود که این امر ممکن است از طرق مختلف صورت پذیرد . به طور کامل ، برای بدست آوردن بالا ترین دفت کلی باید کلاس اندازه گیری ترانسفورماتور های دستگاه مورد استفاده قرار گیرد. و سپس خطای ترانسفورماتور، ولو اینکه از راه جبر و بصورت ریاضی گون، به خطای مبدل اضافه خواهد شد. هرچند که اعمال مبدل ها به کلاس محافظتی ترانسفورماتور های دستگاه عمومیت دارد و به این علت است که مبدل ها معمولا بر اساس توانایی تحمل اضافه بار کوتاه مدت مشخص روی جریان ورودی آنها توصیف می شوند. مشخصه های عمومی مقاومتی مناسب برای اتسال به کلاس حفاظتی ترانسفور ماتور های دستگاه برای مدار ورودی جریان یک ترانسفور ماتور در ذیل آمده است:

الف)300 درصد کل جریان پیوسته

ب)2500 درصد برای سه ثانیه

ج)5000 درصد برای یک ثانیه

مقاومت ظاهری ورودی هر مدار ورودی جریان باید تا حد ممکن پایین و برای ولتاژ ورودی باید تا حد ممکن بالا نگه داشته شود. این کار خطا ها را بعلت عدم تناسب مقاومت ظاهری کاهش می دهد .

2-2-22) خروجی مبدل ها

     خروجی یک مبدل معمولا منبع جریان می باشد. و به این معنا یت که در طول محدوده تغییرات ولتاژ خروجی (ولتاژ مقبول) مبدل ، وسایل نمایشگر اضافی بدون محدودیت و بدون هرگونه نیازی برای تنظیم مبدل می تواند اضافه گردند.میزان ولتاژ قابل قبول ، حداکثر مقاومت ظاهری حلقه ی مدار خروجی را تعیین می کند . به طوری که میزان بالای ولتاز قابل قبول ، دوری موقعیت دستگاه مزبور را تسهیل می کند.

     در جایی که حلقه ی خروجی برای اهداف کنترلی مورد استفاده قرار گرفته می شود ، دیود زینر های به طور مناسب ارزیابی شده گاها در میان ترمیتال های هر وسیله در حلقه ی سری برای حفاظت در برابر امکان تبدیل مدارات داخلی آنها به مدار باز نصب می شوند.این امر اطمینان می دهد که یک وسیله خراب در داخل حلقه منجر به خرابی کامل حلقه ی خروجی نمی گردد. طبیعت جریان ساده ی خروجی مبدل حقیقتا ولتاژ را بالا می برد و تا تحت فشار قرار دادن سیگنال خروجی صحیح اطراف حلقه ادامه می یابد.

3-2-22) دقت مبدل

     معمولا دقت از اولویت های اولیه می باشد . اما در مقایسه باید اشاره گردد که دقت می تواند به طرق مختلف تعریف گردیده و شاید تحت تعاریف بسیار نزدیک شرابط استفاده اعمال گردد. مطالبی که در زیر اشاره می گردد تلاش دارد تا برخی از موضوعاتی که دارای عمومیت بیشستری هستند و نیز ارتباط آنها با شرایطی که در عمل رخ می دهد با استفاده از تروینولوژی معین در ICE 60688 را روشن می سازد.

     دقت مبدل بوسیله ی عوامل مختلف (به یک مقدار کم یا زیاد) تحت تاثیر فرار خواهد گرفت که با نام مقادیر تاثیر شناخته می شود که روی آن استفاده کننده کنترل کمی داشته یا حتی هیچ کنترلی ندارد. جدول 1-22 لیست کاملی از مقادیر تاثیر را به نمایش در آورده است.دقت تحت گروهی از شرایط که به عنوان شرایط مرجع شناخته می شوند بررسی می گردند. شرایط مرجع برای هر یک از مقادیر تاثیر می تواند به صورت یک مقدار منفرد (برای مثال 20 درجه ی سانتی گراد) یا محدوده ی تغییرات ( برای مثال 10 تا 40 درجه ی سانتی گراد ) بیان گردد.

جدول 1-22 ) --------------------------------------------------------

خطای تعیین شده تحت شرایط مرجع به خطای ذاتی باز می گردد. همه ی مبدل هایی که دارای خطای ذاتی یکسانی هستند در یک کلاس دقت مشخص گروهبندی می شوند که بوسیله ی نشانه ی کلاس مذکور مشخص می گردند. نشانه ی کلاس با خطای ذاتی بوسیله درصدی مشخص می گردد( برای مثال مبدلی با خطای ذاتی 0.1 درصد از کل مقیاس دارای نشانه ی کلاسی برابر با 0.1 می باشد) یکی است.

سیستم نشانه ی کلاسی که در IEC 60688 استفاده می شود نیازمند این است که تغییرات برای هر یک از مقادیر تاثیر دقیقا مرتبط با خطای ذاتی باشد و این به این معنی است که بیشترین مقدار دقت آن است که کارخانه ی سازنده ادعا دارد و کمترین مقدار ناشی از حدود ناپایداری است.

    به علت آنکه مقادیر تاثیر زیادی وجود دارند ، پایداری ها به صورت منفرد تعیین می گردند ضمن اینکه همه ی دیگر مقادیر تاثیر در شرایط مرجع نگهداری می شوند محدوده تغییرات اسمی استفاده از یک مبدل بوسیله ی کارخانه ی سازنده مشخص می گردد. محدوده تغییرات اسمی به طور طبیعی گسترده تر از میزان یا محدوده ی تغییرات مرجع می باشد. مطابق با محدوده ی تغییرات اسمی استفاده از یک مبدل خطاهای اضافی به علت یک خزا روی هم جمع می شوند. این خطا های اضافی به مقدار تاثیر منفردی که اغلب نشانه ی کلاس می باشد محدود می شود. جدول 2-22 جزئیات اجزاء محدوده ی تغییرات نوعی یک مبدل را طبق استاندارد ارائه می کند.

جدول 1-22 ) --------------------------------------------------------

همچنین آشفتگی برای مشخص شدن کارائی تحت شرایط عملی واقعی بالا می رود. سیگنال خروجی اغلب یک مولفه ی اندازه گیری آنالوگ D.C می باشد اما از یک مقدار ورودی متناوب بدست می آید و به ناچار مقدار مشخصی از اجزاء متناوب یا موج دار را دارار خواهد بود. موج یا شکن بوسیله ی اختلاف بین مقادیر ماکسیمم و مینیمم اخزاء متناوب سیگنال خروجی تعریف می گردند . هر چند که برخب سازنده ها از اختلاف بین میانگین تا ماکسیمم یا r.m.s (Remote Monipulator system) استفاده می کنند. برای با معنی بودن شرایطی که تحت آن مقدار موج یا شکن اندازه گرفته شده است باید توضیح داده شود ، برای مثال 0.35% r.m.s = 10% peak-to-peak ripple .

    با تغییرات شرایط مولفه ی مورد اندازه گیری سیگنال به طور آنی از تغییرات طبعیت نمی کند بلکه دارای تاخیر زمانی می باشدو این مسوله به علت فیلترینگ مورد نیاز برای کاهش شکن یا ،در مبدل هایی که از تکنولوژی رقمی استفاده می کنند ، ممانعت از بد نمایی زمان واکنش معمولا می تواند در عوض افزایش شکن کاهش یابد و بالعکس. مبدل هایی که دارای زمان واکنش گکمتر از معمول هستند می توانند برای چنان مواردی مورد استفاده قرار گیرد جایی که سیستم نیرو، نوسانات ، افت ها و نوسانات فرکانس پایین را که باید مانیتور گردد تحمل می کند.

     مبدل هایی که دارای جریان خروجی می باشند ولتاژ خروجی ماکسیممی دارند که به عنوان ولتاژ قابل قبول شناخته می شود. اگر مقاومت بار خیلی بالا باشد و از این رو ولتاژ قابل قبول از یک حدی کند، خروجی مبدل دارای دقت بالایی نخواهد بود.

    میدل های مخصوصی بوسیله ی سازندگان برای استفاده روی سیستم هایی که شکل موجی ، سینوسی خالص نیست مشخصه بندی شده اند. آنها عموما به انواع دریافت حقیقی r.m.s باز می گردند . برای چنین انواعی عامل اختشاش شکل موج یک مقدار تاثیر می باشد. دیگر مبدل ها به دربافت میانگین باز می گردند و برای پاسخ به مقدار r.m.s یک مرجع سینوسی خالص تنظیم شده اند. اگر شکل موج ورودی به هم بریزد خطا ها بوجود خواهند آمد . برای مثال خطایی به علت آسیب دیدن سومین هارمونیک می تواند بالغ بر یک در صد به ازای سه درصد هارمونیک شود. اولین بار که دستگاه نصب شد استفاده کننده توقع دارد که دقت مبدل در طی زمان پایدارباقی بماند. استفاده از اجزاء دارای کیفیت بالا و نیز بررسی محافظه کارانه ی نیرو به اطمینان از پایداری طولانی مدت کمک خواهد کرد ولی شرایط محیطی مخالف یا ناسازگار می تواند منجر به تغییر کارایی گردد که ممکن است نیاز به جایگزینی آن در طی طول عمر دستگاه گردد.

3-22) تکنولوژی مبدل های دیجیتال

     مبدل های دارای سیستم نیروی دیجیتال از تکنولوژی مشابهی که در مورد رله های رقمی و دیجیتال که در فصل هفتم توضیح داده شده استفاده می کنند. سیگنال های آنالوگ حاصل شده از CT’s و VT’s برای جلوگیری از بدنمایی فیلتر می شوند ( با استفاده از مبدل A/P به دیجیتال تبدیل می شوند(  و سپس پردازش سیگنال برای بدست آوردن اطلاعات مورد نیاز انجام می گیرد. اطلاعات پایه در فصل هفتم ارائه گردیده است. نرخ نمونه برداری 64  (نمونه/چرخه) یا بیشتر ممکن است مورد استفاده قرار گیرد و کلاس دقت آن به طور معمول 0.5 می باشد.

خروجی ها ممکن است هم دیجیتال و هم آنالوگ باشند . خروجی های آنالوگ به وسیله ی عوامل تاثیر گزار روی دقت آنچنانکه در بالا توضیح داده شد تحت تاثیر قرار می گیرند. خروجی های دیجیتال نوعا در شکل یک پیوند مخابراتی با انواع موجود RS232 و RS458 هستند زمان واکنش بسته به نرخی که مقادیر به پیوند مخابراتی انتقال داده می شوند و تاخبر در پردازش داده ها درد انتهای دریافت کننده ممکن است در مقایسه با مبدل های آنالوگ قابل تحمل تر باشند .

    در حقیقت همه ی مقادیر تاثیری که یک مبدل آنالوگ سنتی را تحت تاثبر قرار می دهند در مبدل های دیجیتالی نیز در برخی اشکال مشاهده می شوند ولب خطاهای ایحاد شده شاید خیلی کمتر از نوع مشابه در مبدل های آنالوگ بوده و نیز در یک چرخه ی زمانی طولانی بسیار پابدار تر می باشد.

مزیت استفاده از تکنولوژی رقمی در مبدل ها به صورت زیر می باشد:

1- پایداری طولانی مدت بهبود شده

2- اندازه گیری r.m.s با دقت خیلی بیشتر

3- امکان ارتباطی بهبود یافته

4- قابلیت برنامه ریزی مقیاس گزاری

5- محدوده ی تغییرات گسترده تر از توابع

6- کاهش یافتن اندازه ی دستگاه

با پیشرفت سریع تکنیک اتوماسیون و پیچده تر شدن پروسه های صنعتی و کاربرد روز افزون این شاخه از تکنیک نیاز شدیدی به کاربرد سنسورهای مختلف که اطلاعات مربوط به عملیات تولید را درک و بر اساس این اطلاعات مقتضی صادر گردد ، احساس می شود .

سنسورها به عنوان اعضای حسی یک سیستم، وظیفه جمع آوری و با تبدیل اطلاعات را به صورتی که برای یک سیستم کنترل و با اندازه گیری قابل تجزیه و تحلیل باشد به عهده دارند . در سالهای اخیر سنسورها به صورت یک عنصر قابل تفکیک سیستمهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار گرفته و پیشرفت سریعی در جهت جوابگویی به تقاضاهای صنعت در این شاخه از علم الکترونیک انجام پذیرفته است .

سنسورها جهت تبدیل عوامل فیزیکی مانند حرارت ، فشار ، نیرو ، طول ، زاویه چرخش ، دبی و غیره به سیگنالهای الکتریکی بکار برده می شوند و به همین منظور سنسورهای مختلفی که قابلیت ‌تبدیل این عوامل را به جریان برق دارا می باشند، ساخته شده اند .

 یک سنسور را می توان با خصوصیات زیر تعریف نمود .

- سنسور به عنوان تبدیل کننده اطلاعات فیزیکی به سیگنالهایی، که می توان از آنها به عنوان سیگنالهای کنترل استفاده نمود . عمل می کنند .

- یک سنسور نباید حتماً یک سیگنال الکتریکی تولیدنماید . مانند سنسورهای پنیوماتیکی و.

- سنسورها در دو نوع مختلف وجود دارند .

الف )با تماس مکانیکی مانند کلید قطع و وصل ، تبدیل کننده های فشاری و.

ب) بدون تماس مکانیکی مانند سنسورهای نوری و یا حرارتی و .

- سنسورها می توانند بعنوان چشمهای کنترل کننده یک سیستم مورد استفاده قرار گرفته و وظیفه مراقبت از پروسه و اعلام خرابی و یا نقص یک سیستم را به عهده بگیرند .

در کنار کلمة سنسور با واژه های زیر نیز در صنعت روبرو هستیم .

فهرست مطالب

 مقدمه

انواع خروجیهای متداول سنسورها

سنسورهای باینری و آنالوگ

سنسورهای بدون تماس مغناطیسی

 Reed سوئیچ

سنسورهای بدون تماس و فاقد کنتاکت (‌تیغه )

سنسورهای القایی – مغناطیسی

 سنسورهای بدون تماس بر اساس خاصیتMagnetorsistive

 سنسورهای بدون تماس بر اساس خاصیت HALL

سنسور Wiegand

سنسورهای القایی

سنسورهای خازنی

سنسورهای نوری

ساختمان سنسور نوری

 تأثیر حرارت، رطوبت و فشار هوا بر سرعت انتشار امواج صوتی

 تأثیر حرارت اجسام

 سنسورهای دو سیمه

 سنسورهای سه سیمه

 سنسورهای چهار و یا پنج سیمه

 تکنیک مدار

اتصال موازی سنسورهای سه سیمه

 سری وصل کردن سنسورهای دو سیمه

 سری وصل کردن سنسورهای سه سیمه

 نکات مهم هنگام استفاده از سنسورها در میدانهای قوی الکترومغناطیسی

 اتصال بار (رله، سیستم کنترل نشاندهنده ها و .) به خروجی سنسورهای نزدیکی

در طی مراحل پیشرفت پروژه مطالب زیر مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در فصل اول فیزیولوژیک بدن انسان در مقابل جریان های الکتریکی بررسی شده و پیرامون مطالبی در خصوص شرایط بروز برق گرفتگی، ساختار الکتریکی بدن انسان، عوارض برق گرفتگی، جدول تأثیرات فیزیولوژیک بدن انسان در مقابل جریان های الکتریکی حوادث ثانوی شکل های حاصل از حوادث برق بحث شد.

در فصل دوم تفاوت اثرات جریان هایAC,DC بر روی بدن انسان مورد بررسی قرار گرفته و پیرامون مسائلی همچون، اثر جریان های مستقیم در ولتاژهای بالا، اثر بیولوژیکی جریان متناوب، میزان اثار متناسب با فرکانس، خطر جریان متناوب نسبت به مستقیم، خطر ابتلا به بیماری سرطان برای ساکنان اطراف کابل های برق فشار قوی بررسی شده است.

فصل سوم و چهارم پیرامون مسائل حفاظتی بوده و استفاده از راه های کاهش خطر در برابر جریان های الکتریکی مورد بحث قرار گرفته که از آن جمله می توان به انواع زمین‌های الکتریکی، صفر کردن ها، هم پتانسیل ها و استفاده از ترانس های یک به یک یا جدا کردن حفاظتی اشاره کرد.

فهرست مطالب

چکیده 0
مقدمه 3
فصل اول 6
بررسی فیزیولوژیک بدن انسان در مقابل جریان های الکتریکی 6
1-1 مقدمه 6
1-2 شرایط کلی برق گرفتگی 7
1- سیستم برق 7
2- محیط زیست 8
3- موجود زنده 10
1-3- ساختار الکتریکی بدن انسان 10
1-4- برق گرفتگی 15
1-5- زاویه امپدانس 16
1-6- خطرات جریان برق به چه عواملی بستگی دارد 17
1-7- اثر ولتاژ 17
تقسیم بندی ولتاژها بر مبنای عوارض ناشی از برق گرفتگی: 19
1-8- اثر شدت جریان 22
1-9- واکنش بدن در ولتاژDC در جریان های مختلف 23
1-11- مسیر عبور جریان 27
1-12- نوع جریان (AC-DC) 28
1-13- اثر فرکانس در برق گرفتگی 29
1-14- وجود جرقه به همراه برق گرفتگی 30
1-15- مدت زمان عبور جریان 30
1-- سکل های حاصل از حوادث برق 39
– سکل های گوشی: 41
– سکل های چشمی: 41
– سکل های کلیوی: 42
1-19- برق گرفتگی ناشی از صاعقه 43
1-31- اثرات دیگر صاعقه زدگی 46
1-22- طبقه بندی شدت سوختگی 49
فصل دوم 54
بررسی اثرات جریان هایAC,DC بر روی بدن انسان 54
1-2- مقدمه 54
2-2- تاریخچه جریان هایDC,AC 55
2-3- اثر پوستی جریان هایAC 56
2-4- مزیت های اقتصادی جریان هاDC 56
2-5- جریان هایDC دو قطبی و تک قطبی 57
2-6- وجود مدارشکن ها در جریان هایAC 58
2-7- مدت زمان های مجاز تماس ولتاژهایAC,DC 59
2-8- خطر جریان متناوب نسبت به مستقیم 59
2-11- میزان آثار متناسب با فرکانس 62
فصل سوم 68
مطالعه و بررسی نقش حفاظتی زمین کردن 68
3-1- مقدمه 68
دو موضوع اساسی را در طراحی زمین سیستم ها 72
3-3- زمین های تک نقطه ای 72

در ارزش حیاتی انرژی الکتریکی، می گویند که خون رگهای جهان صنعت می باشد. و این توصیف خود نقش سازنده تولید و انتقال وتزوعی نیروی برق را بیان می کند.

ظاهرا تصور می شود که هزینه عمده استفاده از این انرژی فقط مربوط به تولید است، در حالیکه مراکز نیرو با همه تاسیسات وتجهیزات خود که به منزله قلب سیستم است حدود 30 تا 35 درصد از هزینه را به خود اختصاص می دهد و 65 تا 70 درصد کل هزینه تاسیسات مربوط به سیستم برق رسانی است.

مراحل برق رسانی نیز شامل موارد زیر است:

- انتقال انرژی از نیروگاه ها به فواصل طولانی که با فشار قوی انجام می گیرد.

- پخش انرژی که با ولتاژهای متوسط از یک خط انتقال فشار قوی صورت می گیرد تا انرژی مراکز عمده مصرف یک ناحیه را تامین کند.

- توزیع انرژی برق که با ولتاژهای معمولی از مراکز پست های فرعی هر ناحیه انجام می گیرد و برق مصرف خانگی یا صنعتی و کشاورزی را می رساند.

فهرست مطالب

فصل اول 1

1-1سیم ها و کابل ها در صنعت برق 1

1-2یاداوری تعاریف فیزیکی از مشخصات مواد. 2

3-1 خواص و کاربرد فات غیر آهنی 4

4-1 فات هادی برای خط انتقال انرژی 6

5-1 مقایسه مشخصات فات و الیاژها8

فصل دوم. 10

عایق های الکتریکی در کابل 10

1-2 تعاریف فیزیک برای عایق ها10

2-2 خواص عایقها12

3-2 انواع عایق ها از نظر ساختمان شیمیائی 14

4-2 انواع عایق از نظر مواد استعمال 15

5-2 شناخت عایق های متداول در کابل سازی 15

عایق های مصنوعی 20

روغن های عایق 22

عایق های گازی 24

در صنعت برق و الکترونیک به منظور اتصال کابل ها در مسیر های طولانی و نیز در انشعابات و انتهای خطوط از تجهیزاتی به نام مفصل و سرکابل استفاده می شود که قادرند محل اتصال را در برابر رطوبت ، فشارهای مکانیکی و عوامل الکتریکی حفاظت کنند. که سرکابل ها و مفصل ها نقش مهم و کاربردی در صنعت برق و اتصالات ایفا می کنند.

مفصل ها و سرکابل ها اغلب از جنس چدن ، فولاد و یا مواد عایق (PVC) می باشند که با علامت مخصوص ، مشخص می شوند.

برای اتصال کابلها به تابلو ها و فیوز ها و همچنین اتصال زمینی به هوایی از سرکابل استفاده می شود و برای انشعابات کابلها به صورت سر به سر و سه راهی و چهار راهی و y شکل از مفصل استفاده می شود

کلید واژگان: سرکابل، مفصل، حرارتی، رزینی، ترمینال ها، اتصالات، سر به سر.

فهرست مطالب

مقدمه:1

فصل اول: سرکابل ها4

مقدمه4

انواع سرکابل4

سرکابل های حرارتی:5

مزایا:6

سرکابل های فشاری ولتاژ بالا7

سرکابل های فشاری9

سرکابل ESF برای نصب هوایی9

سرکابل ESS نگهدارنده(خودنگهدار)10

سرکابل ESP با بدنه ایاز جنس چینی11

سرکابل EST مناسب براینصب داخلی و هوایی12

سرکابل ESG برای کلیدهای با عایق گازی13

سرکابل ESU قابلاستفاده برای ترانسفورمرها14

سرکابل PLUG-IN15

سرکابل زانویی16

فصل دوم: مفصل ها

مقدمه

مواد استفاده شده در مفصل بندی

انواع مفصل ها20

مفصل حرارتی21

مفصل حرارتیخشک تک کور22

مفصل حرارتیخشک سه کور25

مفصل حرارتیفشار ضعیف27

مفصل حرارتیتعمیری29

مفصل حرارتیتبدیلی31

مفصل های سرد34

مفصل های رزینی38

مفصل های نواری39

مفصل های فشاری ولتاژ بالا41

مفصل های فشاری MSA43

مفصل های فشاری MSA (تک جزیی)43

مفصل های فشاری MSA (سه جزیی)44

مفصل های مخابراتی45

مفصل های مخابراتی تقویت شده با الیاف46

مفصل های مخابراتی تقویت شده با الیاف50

مفصل های معمولی مخابرات52

مفصل MA53

فصل سوم:کارکرد و نصب سرکابل و مفصل56

مقدمه56

شرایط کارکرد مفصل های کابلها مطابق با استاندارد (1986)404ANSI/IEEE57

شرایط کارکرد غیرعادی57

لوازم و دستگاه های نصب سرکابل و مفصل58

توصیه های عملی جهت کاهش تلفات ناشی از وجود اتصالات سست سرکابل ها و مفصل ها62

نکاتی در زمینه نصب سرکابل و مفصل66

سیلی پدیده جدیدی در صنعت برق73

مزایا و علل استفاده:73

فهرست منابع فارسی و لاتین78

 فهرست اشکال

فصل اول

شکل 1-1: سرکابل حرارتی6

شکل 2-1: انواع سرکابل حرارتی6

شکل3-1: سرکابل های فشاری ولتاژ بالا7

شکل 4-1: سرکابل فشاری9

شکل 5-1: سرکابل ESS10

شکل 6-1: سرکابل ESP با بدنه ای از جنس چینی11

شکل 7-1: سرکابل EST مناسب براینصب داخلی و هوایی12

شکل 8-1: سرکابل ESG برای کلیدهای با عایق گازی13

شکل 9-1: سرکابل ESU قابل استفاده برای ترانسفورمرها14

شکل 10-1: سرکابل PLUG-IN15

شکل 11-1: سرکابل زانویی و نحوه قرارگیری آن16

فصل دوم

شکل 1-2: مفصل حرارتی و مشخصات آن22

شکل 2-2: مفصل حرارتی خشک تک کور ELCOTERM GLS -- 85/E23

شکل 3-2: مفصل حرارتی خشک سه کور26

شکل 4-2: مفصل حرارتی فشار ضعیف27

شکل 5-2: مفصل حرارتی تعمیری30

شکل 6-2: مفصل حرارتی تبدیلی ELCOTERM GLM__63/E31

شکل 7-2: سطح مقطع مفصل حرارتی تبدیلی31

شکل 8-2: مفصل حرارتی تبدیلی31

شکل 9-2: مفصل حرارتی تبدیلی جهت کابل سه کور32

شکل 10-2: سطح مقطع مفصل حرارتی تبدیلی جهت کابل سه کور32

شکل 11-2: مفصل حرارتی تبدیلی جهت کابل سه کور با عایق کاغذی32

شکل 12-2: مفصل حرارتی تبدیلی جهت کابل سه کور به کابل سهکور آرموردار33

شکل 13-2: سطح مقطع مفصل حرارتی تبدیلی جهت کابل سه کور به کابل سه کور آرموردار33

شکل 14-2: مفصل حرارتی تبدیلی جهت کابل سه کور به کابل سهکور آرموردار33

شکل 15-2: قسمت های مختلف یک مفصل سرد35

شکل 16-2: مفصل رزینی همراه با سطح مقطع38

شکل 17-2: مفصل نوار زرینی40

شکل -2: برش عرضی مفصل نوار زرینی41

شکل 19-2: مفصل های فشاری تک جزیی43

شکل 20-2: مفصل های فشاری سه جزیی44

شکل 21-2: نمونه ای از یک مفصل مخابراتی45

شکل 22-2: مفصل های مخابراتی تقویت شده با الیاف46

شکل 23-2: مفصل های تقویت شده با الیاف برای کابل های بدون فشار هوا48

شکل 24-2: مفصل های مخابراتی تقویت شده با الیاف برای کابل های تحت فشار هوا50

شکل 25-2: مفصل های معمولی مخابرات52

شکل 26-2: مفصل MA54

فصل سوم

شکل 1-3: ساختار شیمیایی سیلی73

 فهرست جداول

فصل اول

جدول 1-1: جدول انتخاب سرکابلSlip On8

فصل دوم

جدول 1-2: انواع مفصل ها20

جدول 2-2: انواع کابل مفصل حرارتی خشک تک کور همراه با سطح مقطع23

جدول 3-2: انواع کابل مفصل حرارتی خشک سه کور همراه با سطح مقطع25

جدول 3-2: مفصل های فشار ضعیف بدون آرمور و آرموردار28

جدول 4-2: مشخصات فنی مفصل حرارتی تعمیری29

جدول 5-2: سایز کابل و تعداد کور36

جدول 6-2: مفصل SHM 0 - SHM 639

جدول 7-2: جدول انتخاب مفصل Slip On42

جدول 8-2: انواع مفصل MA47

جدول 9-2: مفصل از MA5 تا MA749

جدول 10-2: سایر مفصل های MA51

جدول 11-2: انواع مفصل MA53

جدول 12-2: مفصل MA054