طی سالهای اخیر سیستم های كنترل از یک فرآوری تكنولوژی به نیروی مسطحی در اتوماسیون سنعتی تبدیل شده است، صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، كاغذسازی، نیروگاه ها و پالایشگاه ها و… تنها بخش از قلمرو و كاربرد آن را تشكیل می دهند. این گسترش كاربرد طبعاً سبب رقابت شدید و تبلیغات به منظور فروش سستم های DCS بین كمپانیهای تولید كننده شده است.
در كشور ما نیز این سیستم های به تدریج معمول شد، و هم اكنون دامنه رفیعی از فعالیت های صنعتی كشور را پوشش می دهد برخی از این واحدها عبارت است از:
– سكوی دریایی سلمان: سیستم كنترل گسترده Tdc2000 از شرکت Honey well نصب شده است.
– پتروشیمی اراك: در واحدهای پلی بوتادین، اكسید اتیلن، سیستم Tdc2000 Honey well نصب و راه اندازی شده است.
– سكوی جدید بهرگان ottshore و كارخانه خشكی onshore بهرگان: سیستم یوكرگاوای yokogava (centam 3000 در حال نصب و راه اندازی.
– پتروشیمی تبریز: در واحد olefin و واحد پلی اتیلن سیستم Tdc2000 از شرکت Honey well نصب شده است.
با توجه به روی آوری گسترده بزرگترین صنایع این كشور (نفت، گاز، پتروشیمی) به سیستم های كنترل گسترده، برآن شدیم سیستم های فوق را مورد بررسی قرار داده و نرم افزار شبیه ساز آن را طراحی كنیم. برای این منظور یک واحد (production platform) در نظر گرفته شده كه سیستم TDC2000 برتر آن نصب شده است.
این شبیه سازی به توانایی ما در شناخت سیستم و عملكرد بخشهای مختلف افزوده، همچنین وجود خطا یا اشكال در سیستم و نحوه برخورد نرم افزار با این مورد قابل بررسی می باشد این نرم افزار از نقطه نظر آموزشی نیز می تواند بسیار مورد توجه قرار گیرد چرا كه اگر بخواهیم بروز اشكالی را در یک سیستم واقعی مثلا روی یک سكوی نفتی تجربه كنیم چه بسا ممكن است باعث ایجاد خطرات جبران ناپذیر شود كه مقرون به صرفه نمی باشد.
مطالب ارائه شده عبارت است از:
– معرفی سیستم های مقیاس وسیع و بررسی روش های مدلسازی این سیستم ها
– بررسی سیستم های سلسله مراتبی
– بررسی جامع سیستم كنترل گسترده و اجزاء تشكیل دهنده آنها
– بررسی سیستم TDC2000 بطور كامل و تجهیزات مربوط به آن
– معرفی یک Plant واقعی و مدلسازی بخش های مختلف آن
– طراحی نرم افزار شبیه ساز یک سیستم كنترل گسترده و بررسی جزئیات آن
در پایان از كلیه اساتید گروه برق دانشكده و تحصیلات تكمیلی بالاخص مدیر محترم گروه برق آقای دكتر الهی كه در انتخاب موضوع كمك شایانی نموده اند. تشكر می نمایم همچنین از آقای پور مینا به جهت راهنمایی های ارزنده شان در انجام و یشرفت پروژه قدردانی می نمایم.
فصل یك
كلیات

1-1- هدف:
با توجه به پیشرفت تكنولوژی و بكارگیری كامپیوتر و مدارهای میكروپروسسور در صنایع و بكارگیری روش های كنترلی جدید در صنعت، بخصوص صنعت، نفت، گاز، پتروشیمی لازمه آشنایی با سیستم كنترل جدید را فرآهم می آورد.
استفاده از سیستم های فوق در صنعت و سكوهای نفتی و كارخانجات خشكی جهت فراورش نفت به فراوان مشاهده می شود در صورتیكه هنوز طراحی این سیستم های توسط شركتهای خارجی صورت می گیرد.
در راستای این استفاده فراگیری و نصب و راه اندازی و نگهداری این سیستم نیز مطرح می شود با توجه به اینكه هزینه های خرید خارجی چنین سیستم هایی بسیار گران بوده و استفاده كارشناس خارجی هزینه بر می باشد.
پس شناخت چنین سیستمهایی كمك شایانی به صنعت و اقتصاد كشور می نماید. تكنولوژی و سخت افزاری چنین سیستم هایی در كشورمان موجودنمی باشد اما طراحی نرم افزار آن امكان پذیر می باشد. بنابراین بر آن شدیم علاوه بر شناخت اساس كار چنین سیستم هایی به طراحی نرم افزار شبیه ساز آن بپردازیم.
همچنین نرم افزار طوری طراحی شده است كه می توان معادلات یک Plant واقعی را در آن قرار داده و آن را شبیه سازی نمود بنابراین وابسته به یک سیستم خاص نمی باشد و دارای عمومیت می باشد. نتایج حاصله در واقع پاسخهای سیستم می باشد كه همگی قابل مشاهده هستند.
2-1- پیشینه تحقیق:
صنایع كشور به عنوان مصرف كننده های سیستم های كنترل بوده و شركتهای داخلی كمتر به دانش فنی این تكنولوژی یا طراحی آن توجه نموده اند.
نرم افزار سیستم ها نیز توسط شركتهای خارجی سازنده ارائه می شود بنابراین اجرای این پروژه و طراحی نرم افزار سیمولاتور به عنوان قدمهای اولیه در نوشتن چنین برنامه هایی می باشد.
دلایل موضوع فوق نیز انحصاری بودن اطلاعات مربوط به این سیستم ها می باشد و شركتهای مختلف با وجود اینكه تمایل دارند سیستم ها همگی دارای استاندارد خاص خود باشد اما مسائلی امنیتی نرم افزاری باعث می شود كه روش های مختلفی را بعضاً اعمال كنند كه در این صورت دسترسی به اطلاعات بسیار مشكل بوده و تشخیص روش بكار رفته شده امكان پذیر نمی باشد

.
بنابراین این اطلاعات منحصر به سازنده این گونه سیستم ها و یا خریدار آن می باشد كه در هر دو مورد دسترسی به این اطلاعات كار ساده ای نیست.