اتوماسیون صنعتی, صنعت هوشمند, کنترل

معرفی معماری سامانه‌ های كنترل DCS مطرح دنیا – بخش 2

اتوماسیون صنعتی , DCS , PLC , FCS

معرفی معماری سامانه‌ های كنترل DCS مطرح دنیا

نویسنده : مهندس صادق اکبری

بخش دوم

2- سامانه كنترل فرآیند TELEPERM XP ‍

1-2- مرور كلی

نیروگاه‌ های چرخه تركیبی، نیروگاه‌ هایی هستند كه تركیبی از توربین‌های بخار و توربین‌ های گاز می‌باشند. در این نیروگاه‌ ها، گازهای حاصل از فرآیند احتراق در توربین‌های گازی، صرف ایجاد بخار برای توربین‌های بخار می‌شود و بدین ترتیب بازدهی كل نیروگاه افزایش می‌یابد. از مزایای این نیروگاه، میزان صرفه‌جویی آن در مصرف آب می‌باشد زیرا آب در یك چرخه بسته جریان دارد و از این رو از به هدر رفتن آن جلوگیری می‌شود.

سامانه‌ های مختلفی برای كنترل نیروگاه‌های چرخه تركیبی وجود دارد. یكی از پیشرفته‌ ترین و ایمن‌ترین سامانه های‌ كنترل فرآیند در میان سامانه‌های كنترل نیروگاهی، سامانه TELEPERM XP (كه از این پس با عبارت TXP یاد می‌شود) ارایه شده توسط شركت زیمنس می‌باشد.

این سامانه یك سامانه پایدار و با ثبات بوده و در بسیاری از نیروگاه‌های كشورهای مختلف جهان از جمله كشور ما، به كار گرفته می‌شود. این سامانه بر پایه ارتباط شبكه‌ای بنا نهاده شده است؛ به طوری كه بخش‌های مختلف از طریق دو شبكه مجزا كه یكی «گذرگاه پلنت» و دیگری «گذرگاه پایانه» نامیده می‌شوند، با همدیگر ارتباط برقرار می‌كنند.

معماری سامانه كنترل فرآیند TXP متناسب با نیازهای مهندسی فرآیند نیروگاه‌های پیشرفته طراحی شده است در این سامانه با سازماندهی سامانه‌‌های اتوماسیون برای مطابقت با ساختار فرآیند و توسط ساختار سلسله مراتبی سامانه I&C، تعامل قطعات مجزا، دستگاه‌ها و سامانه‌‌ها پشتیبانی می‌شود.

سطح فیلد از طریق استفاده از تجهیزات هوشمند در سامانه I&C یکپارچه شده و وجود واسط‌ های باز و فناوری وب، TXP را قادر می سازد تا راه‌حل‌های جامع فناوری اطلاعات نظیر سامانه‌ های MIS، ERP، و غیره در آن ادغام گردد. به طوری كه ساختار TXP با استانداردهای سخت افزاری و نرم افزاری همراه شده است. این كار حفظ همگامی با چرخه‌های نوآوری را (که برای میکروالکترونیک کوتاه می‌باشد)، برای آن ممکن می‌سازد.

عملاً می‌توان گفت كه از نظر تسهیلات عملیاتی، برای سامانه کنترل فرآیند TXP رقیبی وجود ندارد و از آن جایی كه این سامانه به صورت سطوح سلسله مراتبی سازماندهی شده است، تنها اطلاعات خلاصه شده به سطوح بالاتر بعدی انتقال می‌یابد.

 

اتوماسیون صنعتی , DCS , PLC , FCS

شكل 1- سطوح اتوماسيون در سامانه­ كنترل (I&C) فرآيند TXP
 

3- تاریخچه

دپارتمان تولید برق شركت زیمنس كه نام قبلی آن KWU می‌باشد در سال 1969 از تركیب شركت AEG و بخشی از زیمنس تشكیل شد. شركت حاصل تحت عنوان Siemens PG در زمینه تولید برق و تجهیزات نیروگاهی اعم از توربین و ژنراتور فعالیت می‌كند و در این ارتباط با شركت‌هایی مانند Framatome ANP در تولید برق اتمی و VOITH در تولید برق آبی همكاری می‌كند.

این شركت تاكنون نسخه‌ های مختلفی از TXP برای سامانه كنترل نیروگاهی ارایه داده است. كه عبارتند از:

• Teleperm ME

• Teleperm MEA

• Teleperm EHF

• Teleperm XP

• SPPA-T2000

• SPPA-T3000

• Teleperm XS: The Digital I&C System for Nuclear Power Plants

این سامانه‌ها عمدتاً برای اتوماسیون نیروگاهی اعم از نیروگاه‌ های گازی، بخار، چرخه تركیبی و اتمی طراحی و استفاده شده‌اند. به عنوان مثال بیشتر سامانه‌های كنترل در نیرو‌گاه‌ های احداث شده توسط شركت مپنا در داخل كشور از نوع TelepermXP 2000 می‌باشد.

نسخه فعلی این سامانه، Teleperm-XP 3000 یا SPPA-T3000 نام دارد كه جایگزین سامانه قبلیTXP 2000 شده است. نرم‌افزار‌های مهندسی SPPA-T3000 مبتنی بر سیستم عامل ویندوز و سامانه SPPA-T2000 مبتنی بر UNIX (Sun Solaris) می‌باشد. در ادامه ساختار و معماری سامانه TXP 2000 كه در اكثر نیرو‌گاه‌های چرخه گازی و تركیبی داخل كشور مورد استفاده شده است، تشریح می شود.

4-تشریح سامانه TXP

سامانه كنترل فرآیند TXP تمامی امكانات و تجهیزات كنترل و ابزاردقیق (I&C) را كه برای اتوماسیون، مدیریت، پایش و آرشیو و ثبت مقادیر فرآیند‌ ضروری می‌باشد، فراهم می‌‌كند. این سامانه عمدتاً یك سامانه DCS برای كنترل نیرو‌گاه‌های گازی و چرخه‌ تركیبی ساخت زیمنس (به عنوان مثال توربین‌های V942 آنسالدو) می‌باشد.

برای انجام وظایف پیچیده كنترل یك پلنت نیروگاهی چندین نقش حیاتی مورد نیاز می‌باشد. كه در سامانه TXP زیرسامانه‌های زیر این نقش‌ را بازی می‌كنند.

 

– OM650:Process Control and Management System

– ES680: Engineering System

– DS670:Diagnostic System

– AS620:Automation System

– SINEC H1: SIEMENS Network Communication System

 

مطابق شكل 1 در سامانه TXP كار ارتباط با فیلد و انجام عملیات كنترلی به وسیله چند زیرسامانه كنترل، تحت عنوان زیرسامانه‌های اتوماسیون (AS) انجام می‌پذیرد. به طوری كه وظایف TXP در میان زیرسامانه‌های مذكور توزیع می‌گردد.

 

اتوماسیون صنعتی , DCS , PLC , FCS

شكل 2- زیرسامانه‌های تشكیل دهنده سامانه كنترل فرآیند TXP

در این ساختار كار مهندسی توسط زیرسامانه ES680 انجام می‌شود. به طوری كه توسط نرم‌افزار FUP Editor منطق سامانه كنترل و به وسیله ابزار MMI Editor صفحات پایش طراحی می‌شود. امكان مشاهده و همچنین كنترل فرآیند توسط رایانه ‌هایی تحت عنوان پایانه اپراتوری (OT) متصل به زیرسامانه OM650 انجام می‌شود. امكان ثبت بلند مدت اطلاعات توسط واحد‌های سرویس‌دهنده SU و برقراری ارتباط میان پایانه های اپراتوری و پردازنده‌های اتوماسیون AP، توسط واحد‌های پردازشی PU فراهم می‌شود. در عمل كلیه اطلاعات توسط دو گذرگاه پلنت و پایانه بین اجزای سامانه منتقل می شود.

ادامه دارد

 
بخش اول
معرفی معماری سامانه‌ های كنترل DCS مطرح دنیا

برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!
[کل: 0 میانگین: 0]

نوشته های مشابه

1 دیدگاه در “معرفی معماری سامانه‌ های كنترل DCS مطرح دنیا – بخش 2

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *