تعداد بازدید ها ( 3214 عدد)

1-مقدمه: شبکه پروفیباس (profibus) ظهورش در سال 1990 در آلمان اتفاق افتاد که به عنوان یک پروژه مشترک در زمینه ارتباطات و شبکه های صنعتی بین چند شرکت گسترش یافت.پروفیباس برای اولین بار بر روی تراشه ASIC اجرا شد[3].از مزایای شبکه پروفیباس در یک واحد صنعتی و پالایشگاهی به عنوان یک شبکه قدرتمند وگران عبارتنداز: کاهش کل هزینه مالکیت از طریق ارتباط فیلدباس یکپارچه   برای تمامی بخش های تولید و پروسه و صنایع ترکیبی می شود و شامل تمامی مناطق پروسه تولید می شود[1].از ویژگی های مهم این شبکه بسط پذیری وقابلیت تضمین شده ی سازگاری با تحولات بیشتر می باشد[1]. همچنین باعث افزایش دسترسی  می شود زیرا میتوان فرایند تشخیصی را به صورت آنلاین و در حوزه ای وسیع انجام داد[1]. از لحاظ عملکرد این نوع ارتباط بسیار سریع و قابل اعتماد می باشدوهمچنین دارای دقت اندازه گیری بسیار بالا نیز می باشداز دیگر مزایای شبکه پروفیباس انعطاف پذیری وحفاظت از سرمایه گذاری را نیز میتوان نام برد چرا که بزرگترین اساس نصب شده در کل دنیا میباشد با بیش از 23 میلیون ند نصب شده که بیش از 3.3 میلیون از آنها در پروسه های صنعتی مورداستفاده قرار گرفته است وهمچنین حمایت جهانی از پروفیباس بین المللی از طریق 25 سازمان منطقه ای و36 مرکز مهارت و10 آزمایشگاه تست ودر حدود 12 مرکز آموزش صورت میگیرداز دیگر فواید استفاده از این شبکه در محیط های صنعتی محافظت از انسان و دستگاهها میباشد[1]. 2-تجهیزاتی که در پالایشگاه نیاز به شبکه شدن دارند شرح اهمیت شبکه شدن این تجهیزات : از جمله تجهیزاتی  در پالایشگاه های نفت و گاز که نیاز به شبکه شدن دارند می توان به شیرهای کنترلی (control valves  )، فرستنده های فشار و درجه حرارت (temperature and pressure transmitter )، فرستنده های میزان جریان (flow rate transmitter  )، دستگاه های کنترل سطح ،ابزارهای تشخیص خوردگی و فرسایش ،آنالیزور های گاز و ... اشاره کرد.استفاده از یک شبکه اتوماسیون یکپارچه در محیط هایی چون پالایشگاه که ازلحاظ مساحت بسیار گسترده بوده واز لحاظ حساسیت در درجه بالایی قرار می گیرند بسیار حیاتی می باشدبرای مثال  کارهایی چون کنترل فرایند ،نگهداری ،تشخیص عیب وثبت لحظه ای رخداد های سیستم هنگامیکه در یک شبکه یکپارچه انجام می پذیرد گزارشات قابل اطمینان تر بوده وامکان تنزل کارایی سیستم بسیار پایین خواهد آمد[2]. در شکل1و2 شبکه پروفیباس را در کاربردهای پالایشگاهی  مشاهده می کنید.         (شکل 1): یک نمونه شبکه پروفیباس DP     (شکل 2): شبکه پروفیباس به همراه ماژول های شبکه   3-معرفی  ماژول های profibus برای کاربرد های صنعتی و پالایشگاهی از شرکت siemens : پروفیباس یک فیلد باس سری است که برای تبادل اطلاعات کنترلی و ورودی و خروجی ها استفاده می شود.پروفیباس هم به صورت master و هم به صورتslave  بکار می رود. master یا master ها میتوانند کنترل باس را در اختیار بگیرندو وقتی که اجازه دسترسی به باس را داشته باشند میتوانند پیام هایی مطابق میل خود بفرستند، slave ها دستگاه های جانبی هستندکه شامل سنسورها، عملگرها، انتقال دهنده هاو واحد های ورودی و خروجی می شوند[4].   در (شکل 3) یک نمونه motor management را مشاهده می کنید .      (شکل 3): .یک نمونه motor management.   این سیستم نوعی سیستم مدیریت برای موتورهایی است که می خواهند سرعتی ثابت در رنج ولتاژ کم داشته باشند. این دستگاه دارای محدوده توان 0.1 تا 700 کیلووات، ولتاژ حداکثر تا 690 ولت وجریان مجاز تا 820 آمپر می باشد از این دستگاه در جاهایی که عملیات جابه جایی، انتقال، پمپ و یا فشرده سازی مواد جامدی، مایعی و گازی انجام می شود می توان استفاده کرد[1].   در (شکل 4) یک نمونه از ماژول های  ورودی و خروجی های توزیع شده ( distributed I/O ) شرکت زیمنس (ET200m ) را مشاهده می کنید.         (شکل 4): .یک نمونه ماژول I/O   این دستگاه دارای سیستم I/O کنترل از راه دور مدولار به همراه ماژول های چند کاناله می باشد دارای درجه حفاظت IP20 می باشد سرعت انتقال  اطلاعات این ماژول در پروفیباس 12 مگا بیت بر ثانیه می باشد.افزایش خطوط اتصال پروفیباس نیز امکان پذیر است می تواند در EX ZONE 2,22 نصب شودو می تواند با سنسور ها و عملگر ها در EX ZONE 1,21 اتصال پیدا کنداین ماژول میتواند در کنار PLC S7 300 به عنوان ماژول های ورودی خروجی PLC متصل شود.در این ماژول در هر  STATION حاکثر تا 12 ماژول می تواند متصل شوداز قابلیت های این ماژول از امکان تغییرات آنلاین میتوان نام برد مانند اضافه کردن ماژول های ورودی و خروجی هاواضافه کردن STATION [1] .     در (شکل 5) یک نمونه ازبهترین ماژول های  ورودی و خروجی های توزیع شده( distributed I/O ) شرکت زیمنس (ET200PRO ) را مشاهده می کنید.     (شکل 5): .یک نمونه ماژول   I/O   از خصوصیات این ماژول می توان به اندازه کوچک، سیستم I/O کنترل از راه دور مدولار با سیم بندی دائمی به همراه ماژول های ارتباطی و دارای درجه حفاظت 65،66،67 IP اشاره کرد. این دستگاه نیازی به  کابین نداردومی تواند مستقیما به ماشین نصب شود. ساختار پرسرعت و مدولار این دستگاه به راه حلهای اتوماسیون قابل انعطاف ،سفارشی و توزیع شده اجازه پیاده سازی و اجرا را می دهد.مدل ET200PRO می تواند به فیلد باس های معروفی چون PROFIBUS ,PROFINET واستاندارد اترنت صنعتی متصل شود.این ماژول میتواند در هرstation    با حداکثر 16 ماژول الکترونیکی ارتباط داشته باشد[1].   در (شکل 6) یک نمونه  FREQUENCY CONVERTER مدل (SINAMICS G130 ) می باشد.       (شکل 6): .یک نمونه مبدل فرکانسی این مبدل فرکانسی دارای درایوهای قدرت بالا برای سرعت های متغیر تک موتوره می باشد.عملکرد ساده،جمع و جور، کم صداو رنج قدرت 75 تا 1500 کیلووات از مشخصات این مبدل می باشد. این مبدل می تواند هرجایی که نیاز به جابه جایی، انتقال، پمپ و یا فشرده سازی مواد جامدی، مایعی و گازی توسط پمپ ها، فن ها، اکسترودرها، میکسر ها و فشرده ساز هاوجود دارد مورد استفاده قرار گیرد[1]. در (شکل 7) یک نمونه اندازه گیر فشار را مشاهده می کنید.        (شکل 7): اندازه گیر فشار این نمونه اندازه گیر دیجیتالی فشار می باشد که دارای دقت فوق العاده بالا و دامنه تشخیصی وسیع می باشد.دامنه اندازه گیری از 1 یا 8 میلی بار تا 400 بار می باشد. از این نمونه برای اندازه گیری گازهای خورنده (تباه کننده) یا غیر خورنده، بخارات، مایعات وهمچنین زیر بار های حداکثری شیمیایی و مکانیکی ویا تاثیرات پرقدرت الکترومغناطیسی استفاده می شود.از این نوع در زمینه های پرخطر نیز استفاده می شود[1].   در (شگل 8) یک نمونه اندازه گیر دما را مشاهده می کنید.          (شکل 8): اندازه گیردما   در این اندازه گیر سیگنال ها از ترمومترهای مقاومتی، سنسور های مقاومتی، ترموکوپل ها و سنسور های ولتاژ ثبت می شود.از این اندازه گیر درجه حرارت در تمامی بخش ها می توان استفاده کرد همچنین می توان در زمینه های پرخطر نیز به کار برد[1]. در (شکل 9) تصویری از یک دستگاه اندازه گیر سطح توسط رادار (level measurement) می باشد.     (شکل 9): اندازه گیر سطح این نوع اندازه گیر بدون تماس می باشد که برای اندازه گیری سطح مایعات درون تانک های ذخیره سازی یاکانتینر های فرایند تحت شرایط محیطی خشن به خصوص در صنایع شیمیایی و دارویی استفاده می شود[1]. در (شکل 10) نوعی کنتترلر فرایند (process controller ) را مشاهده می کنید.         (شکل 10): یک نمونه کنترلر پروسه این کنترلر دارای رنج وسیعی از توابع از پیش تعریف شده برای کنترل پروسه های صنعتی می باشد.استفاده از این دستگاه نیازی به داشتن اطلاعات برنامه نویسی و تجهیزات کمکی ندارد[1]. (شکل 11) یک نوع کنترل کننده شیر یا (electropneumatic positioner) می باشد.         (شکل 11): کنترل کننده شیر از قابلیت های این دستگاه راه اندازی اتوماتیک و قابلیت خود تنظیمی را می توان نام برد.این دستگاه به طور بسیار دقیق کنترل شیرها ودمپرهایی که از عملگرهای خطی ویا دوار استفاده می کنند را در محیط های پر خطر (zone 1,21 ) انجام می دهد[1]. در (شکل 12) آنالیزور گاز (gas analyzer ) را مشاهده می کنید.     (شکل 12): یک نمونه آنالیزور گاز در این دستگاه تعیین ترکیب و غلظت گازهای موجود در پروسه ها از روش هدایت حرارتی صورت می گیرد.این دستگاه برای اندازه گیری هیدروژن و غلظت گازهای ساکن در کوره های گاز و مخلوط کربن دی اکسید استفاده می شود[1].       مراجع [1]profibus. The perfect fit for process industry.technical brochure april 2008 [2]fieldbus technical overview.FISHER-ROSMOUNT (article) [3]profibus.Ahmad Kia [4]source of all images are google images site.