آشنائی با ابزار دقیق

ابزار-دقیق

آشنائی با ابزار دقیق

600 400 مدیرسایت آهن یک

آشنائي با ابزار دقيق :پيش گفتار :در زندگي روزمره، واژه كنترل بسيار بكار برده ميشود. اصطلاحاتي نظير كنترل رشد جمعيت، كنترل قيمت ها،
كنترل ترافيك، كنترل رفتارها و برخوردهاي اجتماعي، كنترل اتومبيل، كنترل حرارت چراغ خوراك پزي، كنترل
ورود و خروج افراد به محل كار و… در گفتگوهاي روزمره بسيار شنيده ميشوند. معمولاً كلمه كنترل وقتي بكار
برده ميشود كه نوعي مهار كردن و تسلط بر يك پديده مورد نظر باشد.

علاقه انسان به تحت اختيار در آوردن و تسلط بر پديده ها باعث پيدايش شاخه جديدي از دانشها به نام علم
كنترل گرديده است، علمي كه امروزه حوزه نفوذ خود را به شاخه هاي ديگر علوم از صنعت و تكنولوژي گرفته تا
اقتصاد و سياست و علوم پزشكي … گسترش داده است.
اين جزوه كه با عنوان آشنايي با ابزاردقيق مي باشددر ابتدا توضيحاتي درموردسيستمهاي كنترلي حلقه
بسته وبازوبلوك دياگرام يك سيستم كنترل صنعتي بحث مي گرددسپس درباره اندازه گيرهاي ابزار دقيقي مانند
اندازه گيرهاي دما ، فشار، فلو ،لول وانواع آن توضيح داده مي شود.

 

فصل اول
مباني سيستم هاي كنترل

اهداف آموزشي فصل اول :

  1. مرور مباني ، مفاهيم و تعاريف اوليه كنترل
  2. آشنائي با انواع سيستم كنترل از نظر نوع حلقه
  3. آشنائي با روشهاي كنترل كميتهاي دما ، فشار ، فلو ولول در پروسه هاي صنعتي
  4. آشنائي با اجزاء سيستم كنترل حلقه بسته صنعتي

۱-۱ – مباني كنترل

تعريف : كنترل يكي از شاخه هاي علوم مهندسي است كه در مورد چگونگي تسلط بر پديدهها و هدايت رفتار آنها
صحبت ميكند.
در صنعت با فرايندهايي سروكار داريم كه بسيار متنوع و متفاوتاند. با اين حال براي كنترل آنها اصول و اجزاء
كم و بيش مشابهاي بكار ميبريم. جهت مرور مفاهيم اوليه كنترل به مثال زير توجه نمائيد.
شكل (۱-۱ (يك سيستم آبگرمكن ساده را نشان ميدهد.كه شامل مخزن سوخت، شير كنترل ، لولههاي انتقال
سوخت و اتصالات آن، مشعل صنعتي، تانك و لولههاي سيال ورودي و خروجي ميباشد. گرماي حاصل از احتراق
سوخت در مشعل، بدنه تانك و در نتيجه سيال درون آن را گرم ميكند، به منظور كنترل اندازه شعله از يك شير
كنترل در مسير سوخت استفاده شده است.

1

چون هدف از ايجاد اين سيستم گرم كردن سيال درون مخزن است بنابراين دماي سيال درون مخزن كميت مورد
نظر و يا خروجي اين پروسه به شمار ميآيد كه قصد كنترل آن را داريم.
گفتيم چون هدف از ايجاد سيستم فوق گرم كردن سيال درون مخزن است بنابراين دماي سيال درون مخزن،
خروجي اين سيستم به شمار ميآيد.

خروجي سيستم (Output System)

رفتار ها يا تغييرات در يك پروسه كه در اثر اعمال ورودي به آن ايجاد ميشود و مورد نظر طراح آن سيستم است
را خروجي سيستم گويند.

ورودي سيستم (Input System)

عبارتست از مجموعه فرمانها و عوامل خواسته يا ناخواسته كه سبب هدايت و تغيير پروسه ميشود.

اغتشاش (Disturbance)

وروديهاي ناخواستهاي كه در اثر تغيير شرايط استفاده از سيستم باعث انحراف خروجي از مقدار مطلوب
ميگردند. علم كنترل تلاش مي كند اثر نامطلوب اينگونه ورودي ها را با پياده سازي انواع روشهاي كنترلي جبران
نمايد.
در مثال مخزن آبگرمكن، وروديهاي دماي محيط و دماي سيال ورودي و حجم سيال درون مخزن اغتشاش وارد
به سيستم به شمار ميآيند.
بلوك دياگرام ساده كنترلي سيستم فوق بصورت زير است.

پروسه-آبگرمکن

۱-۲ -انواع كنترل از نظر مكانيزم اجرائي

شكل(۱-۳) يك مخزن آبگرمكن را نشان ميدهد كه در آن، آب سرد از پايين به مخزن وارد ميشود و با استفاده
از بخار آب، بصورت مستقيم گرم ميشود. سپس آب گرم شده از بالاي مخزن خارج ميشود. يك شير ميزان
بخاري كه وارد مخزن ميشود را تنظيم ميكند.

سیستم-آبگرمکن

در صورت ثابت بودن عوامل محيطي، درجه حرارت مخزن بطور مستقيم با تنظيم شير مسير بخار كنترل ميشود
و با قرار دادن شير در وضعيت مناسب آب گرم دماي ثابت مطلوب را خواهد داشت. در حاليكه در عمل دماي آبگرم خروجي از مخزن، علاوه بر فلوي بخار ورودي تحت تأثير عواملي چون درجه حرارت محيط، دماي آب سرد
ورودي و … نيز قرار دارد. لذا براي اينكه دماي خروجي ثابت بماند بايد چارهاي انديشيد.
بلوك دياگرام زير وروديها و خروجي سيستم آبگرمكن فوق را نمايش ميدهد.

بلوك-دياگرام

فلوي بخار ورودي به مخزن، خود خروجي يك سيستم شامل مخزن بخار، لوله هاي انتقال بخار و شير كنترل
است، مطابق شكل(۱-۵ (ميزان باز شدن شير، ورودي قابل تنظيم و تغيير فشار مخزن، اغتشاش وارد بر سيستم
است

بلوک-دیاگرام

اكنون با فرض اينكه دماي خروجي در مخزن آبگرمكن مثال فوق تحت تأثير دماي آب سرد ورودي (اغتشاش) و
فلوي بخار (كميت كنترل كننده ) باشد، دو نوع سيستم كنترل را مورد بحث قرار ميدهيم.
سيستمهاي كنترل از نظر مكانيزم حلقه به دو نوع حلقه باز (Loop Open (و حلقه بسته(Loop Close (
تقسيم ميشوند.
(Open Control) باز حلقه كنترل سيستم- ۱-۲-۱
بلوك كلي اين نوع سيستم به صورت زير است در اين نوع سيستم ورودي بر اساس اطلاعات قبلي از مدل سيستم
به منظور ايجاد خروجي معين به آن اعمال ميشود.

سيستم-كنترل-حلقه-باز

كنترل كننده سيگنال ورودي را به طور مناسب تغيير داده و تقويت كننده آنرا جهت تحريك محرك آماده
ميكند.
در مثال آبگرمكن اگر شير كنترل مسير بخاررا مدرج كرده وپس از انجام آزمايش، دماي آب گرم خروجي را روي
صفحه درجه بندي شده بنويسيم. مي توان با قرار دادن شير در يك وضعيت دما را به صورت حلقه باز كنترل
نمائيم.

كنترل-حلقه-باز-سيستم-آبگرمكن

اثر اغتشاش در اين نوع كنترل (حلقه باز) قابل جبران نيست و ورودي به سيستم بدون در نظر گرفتن
اغتشاش و تنها به تجربه و آزمون اعمال ميشود.

۲-۲-۱-( Feed Back ) فيدبك يا ( Close Loop Control ) بسته حلقه كنترل

كنترل حلقه بسته عبارتست از يك طرح در پروسه به منظور رسيدن به شرايط مطلوب. اين طرح با مقايسه
شرايط مورد نظر در پروسه با شرايط مطلوب و تصحيح عمليات بر اساس نتيجه مقايسه صورت ميگيرد.
شكل (۱-۸ (يك بلوك دياگرام كلي سيستم كنترل حلقه بسته را نمايش ميدهد.

بلوك_دياگرام_سيستم_كنترل_حلقه_بسته

دراين بلوك جهت درك بهتر پديده فيدبك (حلقه بسته) از نشان دادن المانهاي ديگر حلقه بسته (ترانسميتر و..) خودداري شده است.

})
شماره تماس
تلگرام