بررسی سیستم تحریک و راه انداز ژنراتورهای نوع Ty 10546 در واحدهای گازی نوع V 94-2

ماشین سنکرون سه فاز، ماشینی دوار است متشکل از یک استاتور سه فاز که سیم پیچ شده است و در شکافهای هسته با فواصل یکنواخت چیده شده که مدار آرمیچری نامیده میشود

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	5289 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	95

دریافت فایل

بررسی سیستم تحریک و راه انداز ژنراتورهای نوع Ty 10546 در واحدهای گازی نوع V 94-2

فروشنده فایل

کد کاربری 1024

تمام فایل ها

تحقیقی بر سیستم تحریک و راه انداز ژنراتورهای نوع Ty 10546 در واحدهای گازی نوع V 94-2

بخش اوّل

ژنراتور

ماشین سنکرون

ماشین سنکرون سه فاز، ماشینی دوار است متشکل از یک استاتور سه فاز که سیم پیچ شده است و در شکافهای هسته با فواصل یکنواخت چیده شده که مدار آرمیچری نامیده میشود.یک روتور با میدانی سیم پیچ که در شکافهای هسته توزیع شده و دریک مدار تک فاز قرار گرفته تحریک نامیده میشود.استاتور و روتور بوسیله فضای هوا (فرمینگ هو) از هم جدا میشوند که شکاف هوا نامیده میشود. اصل کار براساس پدیده اسنتاج الکترومغناطیسی می باشد. جریان مستقیم که در میدان تحریک درجریان است، میدانی مغناطیسی ساکنی را تولید میکند. وقتی که میدان تحریک می چرخد، حوزه مغناطیسی برای استاتور بعنوان یک حوزه مغناطیسی دوار ظاهر میشود که در سطح تغییر میکند. با بیرون آمدن از قطبهای روتور، جریان (فلو) مغناطیسی، درون دندانه های استاتور جریان می یابد و مدار مغناطیسی بر روی یوغ استاتور بسته میشود.

کنداکتورهای استاتور، روی شیارهای استاتور قرار گرفته اند در عمقی که یک میدان مغناطیسی متغیر درآن وجود دارد که ولتاژ القاء شده طبق قانون لنز بدست می آید.فرمول(1-1)

درحالیکه φ فلوی عبوری را نشان می دهد.برای مصارف صنعتی ، تا جایی که ممکن است ولتاژ باید سینوسی شکل باشد.براین اساس، کارهای ذیل انجام میگیرد 1-توزیع سیم پیچ در شیارهای بیشتری در قطب هر فاز2-.اتصال قسمت اکتیو هر کویل3- در مسیری کوتاهتر از هر قطب.

تعداد قطبهای یک ماشین سنکرون، براساس سرعت مکانیکی و فرکانس الکتریکی در ماشینی که آماده بهره

برداری است تعیین میگردد. سرعت سنکرونی یک ماشین سنکرون، همان سرعت در ماشینهایی میباشد که بطور نرمال تحت شرایط یکنواخت و بالانس کار میکنند و با این فرمول داده میشود :فرمول (1-2)

در اینجا :

n = سرعت دور موتور در دقیقه

f = فرکانس الکتریکی در هرتز

p = تعداد قطبها

بنابراین ماشینهای سنکرون توسط سرعت دواری (ریتینینگ) مشخص میگردند که وابسته به فرکانس شبکه ای است، آنها به هم متصل می باشند و عملا“ ثابت هستند، و سرعت سینکرونیزم نامیده میشوند

. دور نمائی از ژنراتور

ژنراتور که براساس قرارداد طراحی شده ، ماشینی است دارای سیستم خنک کننده هوا، با یک جفت قطب با روتور سیلندری ، که تهویه آن بصورت مدار بسته توسط مبدلهای حرارتی هوا به آب انجام میگیرد که در قسمت پائین پوسته استاتور جای گرفته است. (شکل 1 را ببینید). یک فرورفتگی کوچک به عمق تقریبی هزار میلیمتر مسیر هوای خنک را کامل مینماید. ژنراتور توسط روتور به توربین گازی V94.2 متصل شده است.

استاتور:اجزای اصلی استاتور عبارتند از :

1)پوسته

2)ورقه های هسته شامل سیم پیچ

اتصال قسمتهای انعطاف پذیر هسته استاتوردر پوسته

پوسته:پوسته که از فولاد ساخته شده ، شیار افقی است که در بالا و ته به دو نیمه مساوی تقسیم شده است. ورقه های هسته، اولین باندول ایجاد شده است که در نیمه پائینی پوسته گذاشته میشود و سپس

نیمه بالایی با پیچ روی آن محکم میگردد. هر دو قسمت ، نیروها را به فونداسیون انتقال میدهند و جریان هوای خنک را هدایت میکنند. برای این منظور آخر، سرپوشهایی در انتهای آنها بکار میرود. سرپوش بیرونی ، مدار جریان خنک ژنراتور را از اطراف جدا می سازد، و سرپوش داخلی، محفظه ها را قبل و بعد از فن مجزا میکند (یعنی قبل از مکش و بعد از فشار)

ورقه های هسته شامل تعداد نسبتا“ زیادی بسته های ورقه شده نازکی است که بوسیله مسیرهای تهویه شعاعی هوا، جدا شده اند و عرض این کانالهای عبور هوا بوسیله فاصله گذار یک قسمتی و نقاط جوشکاری شده به یک قسمت محافظ، معین میگردند. هر ورقه هسته، شامل تلفات کم و غیرجهت دار

می باشد که اجزای آن از الکتروپلیت هایی که پوشش سیلیکون ساخته شده . اجزای آنها از رولهای ورقه فولادی هستند که مارک دار و مشخص هستند. آنها دندانه دار هستند و طرفین این ورقه ها با عایق وارینش پوشش داده شده اند که عایق وارینش با مقاومت دمای خاصی، از رزین مصنوعی با مواد معدنی ساخته شده است. در نتیجه ، مقاومت مابقی بالایی بین اجزاءنسبت به فرسودگی، بوجود می آید. هسته خودنگهدار، خارج از پوسته قرار دارد، زیگمنتها از یک سو لایه به لایه دیگر ، نیمه نیمه روی هم افتاده اند. اتصال کویلها در پشت هسته به دو منظور بکار رفته : آنها محل دقیق هر ورقه را و اتصال محکـــم به صفحه های پرس شده ای که به انتهای هر دو چسبیده شده اند را فراهم می آورد. این صفحه ها که از آلیاژ آلومینیوم آبکاری و سرد شده ساخته شده اند، با وجود آوردن یک پوشش خوب بین ورقه های انتهایی و انتهای

میدان پراکندگی، باعث کم شدن تلفات می شوند. (تلفات را در سطح کمی نگه می دارند). این صفحه های پرسی ، ندرتا“ شکلی به صورت بشقاب دارند و به شکل موثری مانند واشرهای بزرگ عمل میکنند. پرس

انگشتی هایی که بین صفحه پرس و انتهای صفحــــه جای داده شده اند، فشار اعمال شده را بوسیله صفحه پرس به هسته و خصوصا“ به دندانه های صفحه انتقال می دهند.

اتصال قسمتهای انعطاف پذیر ورقه های هسته:ورقه های هسته در پوسته بصورت فنری مونتاژ شده اند. در چنین حالتی ، بیشتر از لرزشهای هسته به فونداسیون فرستاده نمی شود. بنابراین با بکارگیری دو نقطه آویزان (معلق) هدایت و مستهلک میشود.

سیم پیچ استاتور

سیم پیچ استاتور، متشکل است از سه فاز، دو قطب، نوع رویهم و گام کوتاه.کویلها متشکل هستند از تعدادی استرند (کنداکتور) مسی توپر (جامد). هریک از این استرندها یا پیچکها توسط دو لایه داکرون اپوکسی و فیبرهای شیشه ای عایق بندی شده اند. یک دسته از استرندها (که کویل را تشکیل میدهد)، بر طبق روش روبل (ترانسپوزه) برای کاهش تلفات جریان چرخشی ، بهم پیچانده شده اند. عایق اصلی سیم پیچ استاتور تشکیل شده از نوار کاغذ میکا که روی آن از یک لایه فیبر شیشه که از قبل با رزین اپوکسی خورانده شده، تشکیل شده است. این نوار، بدور یکدسته از استرندها (کویل) پیچانده شده تا عایقی یکدست و یکنواخت را در طول شیارها و سوراخهای انتهای آنها ، ارائه دهد. حبابهای حبس شده هوا که در خلال نواربندی وارد کویلها شده اند توسط جریان گردشی وکیوم بیرون کشیده میشوند، و بعد با فشار و گرما برای پولیمرایز کردن رزین ها روبرو میشوند. در آخر ، سطح با نوار هادی کامل میشود که دارای ویژگیهای متفاوتی است در قیمت شیار و در پیشانی کویل، تا حفاظت کرونا مناس و درجه بندی بدست آید.

همچنین عایق بکار رفته شده دراین سیستم کلاس اف( f) می باشد و تحت شرایط بهره برداری ، عایق از خواص پایداری طولانی مدت الکتریکی و مکانیکی قابل توجهی برخورد است. بدنبال جاسازی آنها درون شیارهای استاتور، کویلها بوسیله پکیرهای موجی سمت هادی ، مسدود میشوند، بین ته و بالای کویلها ،

جداکننده ای جاسازی شده که در جایگاهی مطمئن ، سنسور جهت سنس نمودن درجه حرارت قرار گرفته است. با درمیان قرار دادن نوارهای فنری موج دار شعاعی، گوه ها ، کویلها را درون شیارها می بندند. این مواردآخریک نوار موج دار فنری تشکیل میدهد که باعث محکم نگهداشتن کویلها در شیارها میشود. سپس کویلها بوسیله جوشکاری خاصی ( که بریزینگ نامیده میشود) به یکدیگر متصل میشوند و با درپوشهایی که با خمیر عایق پرشده اند، عایق بندی میشوند. اتصال بین گروههای کویل توسط کویلهای

مسی عایق شده با همان سیستم عایق کردن یک کویل ، صورت میگیرد. ترمینالها از کویلهای مسی مربع شکلی (چهارگوش) هستند، با سوراخهایی برای بستن کابل (یا فلکسیبل) . سیستم عایق بندی کردن، خاصیت دای الکتریک قابل توجهی و حرارت خوبی به سیم پیچ میدهد. دارا بودن این مشخصات ، عمر زیادی را برای سیم پیچ گارانتی میکند. کلیه متریالهای استفاده شده در استاتور، از عایق کلاس F می باشند که دارای خاصیت شعله نگیر و خود خاموش کن هستند.

روتور

اجزای اصلی روتور عبارتند از :

1-بدنه روتور

2- سیم پیچ روتور

3-سیم پیچ خفه کننده (تضعیف کننده)

4-حلقه های جمع کننده (ریتینینگ رینگ)

5- هواکش ها (فن ها)

بدنه روتور:

از یک فولاد یکپارچه با آلیاژ مرغوب درست شده است و با چکهای لازم و زیادی که در هنگام ساخت توسط شرکت آنسالدو(طراح و سازنده نیروگاه) انجام میگیرد، خواص مغناطیسی ، شیمیائی و مکانیکی این قسمت مهم ماشین (بدنه) معین میگردد. اتصال با توربین، انجام شده است بوسیله ، یک آلیاژ یکپارچه که

در انتهای شافت قرار گرفته. جهت جاسازی سیم پیچ در بدنه روتور، شیارهای مربع شکلی داخل بدنه روتور برای سیم پیچها مهیا شده است. انتهای شافت یک منفذ محوری هم مرکز دارد که تا بدنه روتور امتداد می یابد و با دو سوراخ جهت اتصال جریان تحریک همراه است.

سیم پیچ روتور: دارای یک مسیر مستقیم خنک کننده است. که شامل کنداکتورهای توخالی و چهارگوشی است که از آلیاژ مس با 1/0 درصد نقره برای افزایش توان حرارتی ساخته شده اند. بالا رفتن حرارت هنگام بهره برداری ، باعث انبساط سیم پیچ روتور، بطور متقارن از وسط به طرف انتها به سمت بیرون میشود. کولینگ محوری، در افزایش درجه حرارت در مسیرهای شعاعی درون یک کویل، تفاوتهای اندکی را متضمن میشود به همین دلیل هیچ حرکتی از کنداکتور تحت شرایط ثابت و پایدار یا ناپایدار و گذرا اتفاق نمی افتد.

ساختار کل بدنه (مس + عایق) طوری طراحی شده که تمامی شیارها بعنوان یک واحد ، پرشده و گسترش پیدا میکنند و درمقابل گوه ، می لغزند که این لغزش با ضریب اصطکاکی پائینی صورت می پذیرد. این عمل به لرزش تحت شرایط بارگیری و بدون بار منتهی میشود.

یک لایه به شکل u که از ورق پلی آمید درست شده است درشیار بعنوان عایق بکار میرود، عایق سیم پیچ در انتهای سیم پیچ ، از همان متریال ساخته شده است.در شیار از پارچه فایبر گلاسی که با رزین اپوکسی دار اشباع شده ، استفاده میشود. در انتهای فاصله گذار سیم پیچ ، تکه هایی از پارچه فایبر گلاس که با رزین

اپوکسی اشباع شده ، استفاده میشود تا کویلها را دقیقا“ با توجه به هریک در جای خود قرار دهد و مسیر هوای خنک را مشخص کند.

همه متریالهای عایقی بکار رفته در روتور از عایق کلاس F می باشند که همه شعله نگیر و خودخاموش کن هستند.گوه ها که زبانه ای شکل هستند از آلیاژ مس ، نیکل با قابلیت هدایت بالایی ساخته شده اند و

برای مسدود کردن شیارها مورد استفاده قرار میگیرند، همچنین این گوه ها بخشی از سیم پیچ خفه کننده ( دمپر) هستند، که در قسمت بعد توضیح داده شد

سیم پیچ خفه کننده: کار فراهم نمودن یک مسیر مقاومت پائین است برای جریانهایی که بوسیله میدان دوار مربوط به روتور، بوجود می آیند و بدینوسیله باعث جذب جریان مخرب به هنگام ایجاد اتصال کوتاه میشود. سیم پیچ خفه کننده بوسیله گوه های شیار سیم پیچ، شکل گرفته اند که از آلیاژ مس، نیکل با قابلیت هدایت خوبی ساخته شده اند و هر تکه به تنهایی بدون قطع شدن ، در امتداد طول روتور میباشد. (درطور روتور بطور یکپارچه بهم متصل هستند). درمحل استقرار حقله های جمع کننده ، نیروی گریز از مرکز آنها را به یکدیگر می چسباند تا یک قفس خفه کننده کامل تشکیل شود. سیم پیچ خفه کننده برای محافظت از جریانات میدانهای معکوس مناسب میباشد.

حلقه های جمع کننده: روتور که از فولاد غیرمعناطیسی چدن، باکیفیت بالا ساخته شده اند، انتهای سیم پیچ را درجای خود بطور محکم نگه میدارند و آنها را از تغییر شکل پیدا کردن ناشی از نیروهای گریز از مرکز محافظت میکند. حلقه های جمع کننده روی بدنه روتور در یک حالت معلق، ناشی از عملیات حرارتی منقبض و جمع شده اند. آنها درمحور روتور قرار گرفته اند که بوسیله سیم نیزه ای بر روی دندانه ها قفل شده اند .بدلیل معلق بودنشان ، هیچ نیروی ناشی از انبساط حرارتی و سیم پیچها نمی تواند به شافت انتقال

یابد. در نتیجه این کار ، لرزش روتور از درجه حرارت سیم پیچ تبعیت نمی کند. متریال حقله های جمع کننده درمقابل خوردگی و شکنندگی مقاوم هستند. حلقه های جمع کننده ، اجزایی از ژنراتور هستند که

بیشترین فشار به آنها وارد میشود، بهمین منظور بوسیله شرکت سازنده ژنراتور و کارخانه آنسالدو تست های متعددی انجام میگیرد تا مطمئن شوند که خواص آنها با مشخصاتشان مطابقت دارند.

هواکشها: در طرفین شافت هواکشهایی وجود دارد که قسمت میانی هواکش روی سطح شافت جمع (براساس حرارت) شده است. پره های هواکش (فین) از آلیاژ آلومینیوم سخت ساخته شده ، زاویه های آنها برای سرعت چرخشی مناسب است و از طریق پیچ به محل اتصال هواکش ، متصل میگردد و جریان هوا را مطلوب می سازد.

سیستم خنک کننده:

دو هواکش محوری که با چرخش روتور به حرکت در می آیند هوای سیستم خنک کننده را تامین میکنند. دو مسیر پارالل هوای خنک وجود دارد که هر مدار بوسیله یکی از هواکشهای محوری تغذیه میشود. این مدارهای خنک کننده هوا ، از وسط ژنراتور قرینه هستند.

مسیر هوا خنک کن در استاتور:

برای هر نیمه ژنراتور، چهار محفظه تهویه وجود دارد. یک قسمت هوای خنک مستیقما“ بدرون شکاف موا بین روتور و استاتور فرستاده میشود، دراینجا به هوای خنکی که از انتهای سیم پیچ روتور بیرون می آید ملحق میشود، با یکدیگر از قسمت شکاف هوا عبور میکنند از داخل مسیرهای شعاعی در ورقه های هسته، و به اولین محفظه پوسته وارد میشود، از آن نقطه هوای گرم به سوی کولرها جریان پیدا میکند و به طرف فن (هواکش) برمیگردد. قسمت دیگر از درون انتهای سیم پیچ (پیشانی سیم پیچ) استاتور به طرف خارج جریان می یابد، ازخلال کانالهای محوری عبور میکند و وارد دومین محفظه پوسته میگردد. درآن نقطه به طرف داخل از طریق مسیرهای شعاعی درورقه های هسته، جریان می یابد، وارد شکاف هوا میشود و به

طرف بالا میرود. یک قسمت به طرف خارج از خلال مسیرهای شعاعی عبور میکند و وارد محفظه شماره 1 پوسته میگردد. قسمت دیگر به طرف مرکز ماشین جریان می یابد جایی که به هوای خنک روتور ملحق میگردد. یک قسمتت هوا از دومین محفظه پوسته ، از طریق کانالهای محوری، به طرف چهارمین محفظه

پوسته هدایت میشود و از آن نقطه در یک سمت شعاعی به طرف شکاف هوا جریان پیدا میکند درجایی که با هوای خنک روتور درهم ادغام (میکس) میگردند.هوای خنک از محفظه دوم و چهارم پوسته جریان می یابد و هوای خنک روتور از خلال مسیرهای شعاعی بطرف محفظه سوم پوسته بیرون می آید. از آن نقطه هوای گرم از طریق کولرها به عقب جریان می یابد و سپس به طرف فن (هواکش) باز میگردد.

مسیر هوای خنک درروتور: مسیر هوای خنک درروتور ، بواسطه چرخش روتور بوجود می آید. مجریا خروج هوا از مجرای ورود، شعاع بزرگتری دارد، ‌به همین دلیل فشار لازم برای تولید جریان هوا را بوجود می آورد. هوای خنک بین شافت و رینگ مرکزی (حلقه مرکزی) وارد روتور میشود و به داخل محفظه انتهای سیم پیچ (پیشانی سیم پیچ) جریان می یابد. در مجرای ورود به سمت شیارها ، هوا به درون کنداکتورها وارد میشود و آنجا بدو قسمت جریان پیدا میکند. یک قسمت بدرون کنداکتورها در شیارها ، جریان می یابد و به مرکز روتور میرسد. درآنجا بیرون می آید و از طریق سوراخهای شعاعی شیاربندی نشده در کنداکتورها و شکافهای منتهی به گوه ها به شکاف هوا میرسد. دومین قسمت درون کنداکتورها در انتهای سیم پیچ (پیشانی سیم پیچ) جریان می یابد به محورهای قطبها میرسد، از کنداکتورها میگذرد و از طریق شیارهای کوتاه در انتهای بدنه روتور به طرف شکاف هوا بیرون می آید

فیلتر های جبران کننده هوا

در سیستم خنک کننده بسته ، که توسط فن های طرفین روتور بوجود آمده است، نشتی هوا به بیرون اجتناب ناپذیر است. در انتهای نواحی، جایی که فشار مضاعف غالب میشود هوا میتواند به طرف بیرون نشت پیدا کند. (درجهت فشار فن). در نواحی، جایی که وکیوم غالب میشود هوا میتواند به طرف داخل

کشیده شود( درجهت مکش فن) . بهرحال نباید بخاطر جابجایی هوا، مسیر هوا از طریق درزها و ترکها وارد ژنراتور شود، ورودی هوای جبرانی بداخل ژنراتور، باید کنترل گردد از طریق دریچه های بخصوصی که به این منظور فراهم آمده اند. این دریچه ها در نواحی ساخته شده اند که دارای (مینیمم) حداقل فشار

ثابت می باشد، بطور مثال در نواحی که هوا سریعا“ به طرف فن جریان پیدا میکند. بمنظور جلوگیری از واردشدن هوا به ژنراتور در زمان جابجایی هوا، دریچه های هوا به فیلترهای مجهز شده اند که به کاورهای بیرونی متصل شده اند. در بازدیدهای دوره ای تعمیرات، فیلترها باید تمیز شوند و یا بیرون آورده شده و تعویض گردند.

کولرها: مبدلهای حرارتی از نوع سطح میباشند که برای خنک کردن هوا، در پشت ژنراتور قرا رگرفته اند، در کولرها آب، هوای گرم شده را خنک مینماید. کولرها شامل چهار المنت (عنصر) هستند، آنها در قسمت پائینی پوسته بطور افقی قرار گرفته اند و جریان آب و هوا در کولر بصورت پارالل می باشد. هر المنت از تعداد نسبتا“ زیادی لوله های راست تشکیل شده که بمنظور تبادل حرارتی، در سطح مجهز به فین هایی (سیمهای نازک) در سطح خارجی میباشند.آب خنک درون لوله ها جریان می یابد و هوای ژنراتور توسط آب از طریق سطح بیرونی خنک میشود. هر دو طرف لوله ها، در محفظه های آب محکم شده اند. محفظه های آب بدو بخش ورودی آب و خروجی آب تقسیم شده است. که دریک جهت متقابل نسببت به جریان هوا قرار گرفته است.

یاتاقانها: در قسمت انتهایی هر ژنراتور، یک پایه یاتاقان جوشکاری شده وجود دارد. پوششهای یاتاقان که از نوع پاکتی می باشند و بطور افقی به دو نیمه شده اند، روتور را محافظت میکنند. وقتی روتور می‌چرخد، یک فیلم روغنی که توسط فشار هیدرولیک (موتور پمپ) تامین مشود با روتورها را مهار میکند و یاتاقان را از سابیدگی محافظت مینماید. فواصل یاتاقانهای نوع ژورنال طوری قرار گرفته اند که حداقل قابلیت اطمینان بهره برداری را در فضای کم و افت اصطکاک پائین ارائه دهند. دیوارهای یاتاقان از فولاد ساخته

شده اند که سطح داخل آنها با یک آلیاژ فلز سفید سیار بندی شده است. جهت مرکزیابی یاتاقان از چهار صفحه تبدیل که بدور محیط یاتاقان هستند استفاده میگردد، رینگ یاتاقان در مکان خود توسط درپوش یاتاقان نگه داشته میشود. بمنظور اجتناب از ورود روغن به ماشین، یاتاقانه از پوسته استاتور جدا هستند و

بوسیله دو لایه آب بندی از نوع لایبرنیت آب بندی میشوند.برای جلوگیری از عبور جریان شافت به داخل یاتاقانها، یاتاقان روی پایه غیرمتحرک، دو لایه عایق دارد که این دو لایه عایق متشکل است از صفحه تبدیلهایی که متریال عایق بندی دارند و یک لایه بین یاتاپان و رینگ یاتاقان قرار گرفته است.

روغن کاری :از درون سوراخهایی در محفظه یاتاقان و روزنه ورودی جانبی، روغن وارد یاتاقان میشود. از روزنه ورودی روغن، روغن عبور میکند و به ورودی روغن دیواره یاتاقان میرسد. به هر دوسطح خارجی، روغن خارج از یاتاقان ، بر کل محیط شافت جریان می یابد.

کنترل نظارت حرارتی توربین:

درجه حرارت فلز یاتاقان، معیار مناسبی برای نظارت و کنترل کردن بر طرز عمل صحیح یاتاقان.

با استفاده از عناصر اندازه گیری دما، درجه حرارت در نیمه پائین محفظه یاتاقان اندازه گیری میشود. با افزایش درجه حرارت ، سیگنال آلارم و تریپ توربین انجام میگیرد.

رینگهای لغزشی و نگهدارنده های ذغالی :

رینگهای لغزشی و نگهدارنده های ذغالی ، جریان تحریک را از سیستم ساکن و ثابت تحریک به سیم پیچ میدان چرخشی انتقال میدهند. رینگهای لغزشی شیاردار هستند و در قسمت انتهای غیرمتحرک روی یک شافت قرار گرفته اند، یک لایه عایق در شافت تعبیه شده و رینگهای لغزشی درون آن برای قفــــل کردن آنها درمکان خودشان متصل شده اند. نگهدارنده های ذغالی با پوسته با یکدیگر بر روی یک صفحه مونتاژ شده اند. ذغال و رینگهای لغزشی را میتواد از درون پنجره هایی در محفظه مشاهده نمود. ذغالها از گرافیت طبیعی ساخته شده اند و بدون وسایل اتصال هستند (به چیزی متصل نیستند) و نیازی به روغنکاری ندارند

و درکف در نگهدارنده های ذغالی فنری مارپیچی شکلی که فشار یکنواختی را در سراسر نواحی سابدیه شده تولید میکند، نشانده شده اند. ذغالها را میتوان هنگام بهره برداری بیرون آورد و تعویض کرد. بمنظور سهولت ، نگهدارنده های ذغالی روی دستگاهی با وسیله اتصال دو شاخه ای مونتاژ شده اند. اتصالاتی روی

پایه های (راکر) ذغالی طراحی شده به شیوه ای که خاصیت قطبی آنها را میتوان معکوس کرد که نتیجه معکوس نمودن این است که سابیدگی رینگهای لغزشی غیریکنواخت و نامتناسب نباشد.جهت تهویه و خنک سازی پوسته رینگهای لغزشی ، یک هواکش شعاعی تعبیه شده که در مداری باز با مکش هوا از زیر، به طرف فیلترهای یک طبقه ای پارچه ای ، بر روی شافت عمل میکند دراین حالت هوا در بالا تخلیه شده . فیلترها تصفیه موثر برای گرفتن مقدار گردو خاک و آلودگی های شیمیائی و یا عوامل محیطی که ممکن است در شرایط سایت در هوا وجود داشته باشند را فراهم میکند، اختلاف فشار باعث اتصال سویچ و مونیتور میگردد. زمانیکه کلیدهای قطع و وصل اختلاف فشار عمل میکند و همچنین هنگام بازدیدهای دوره ای تعمیرات، فیلترها مورد بازرسی قرار میگیرد.

بهره برداری

این دستورالعملها برای توربوژنراتورهایی که بکار میروند که بوسیله هوا خنک میشوند (مثلا“ هسته استاتور، سیم پیچ استاتور، سیم پیچ روتورکه همگی بوسیله هوا خنک میشوند) وشرایط نرمال بهره برداری را تشریح میکنند و نقشه راهنمای اصلی را به هنگام راه اندازی یا تریپ واحد ارائه میدهند آنطور که از وضعیت غیرنرمال و زیان آور برای راه اندازی اجتناب شود.

بهره برداری کلی

برای بهره برداری صحیح از توربوژنراتور، کاملا“ ضروری است که از ژنراتور برای بهره برداری در محدوده های نمودار بارگیری قدرت استفاده کنیم زیرا پارامترهای معینی باید طبق وضعیتهای ذیل بکار گرفته شود.

فهرست

ژنراتور 2

ماشین سنکرون 4-3

دور نمائی از ژنراتور 4

استاتور 4

پوسته 5

سیم پیچ استاتور 6

روتور 7

بدنهء روتور 8

سیم پیچ خفه کننده 9

حلقه های جمع کننده 10-9

هوا کشها 10

سیستم خنک کننده 10

مسیر هوا خنک کن در استاتور 11-10

مسیر هوا خنک کن در روتور 11

فیلترهای جبران کنندهء هوا 12-11

کولرها 12

یاتاقانها 13

روغن کاری 13

کنترل نظارت حرارتی توربین 13

رینگهای لغزشی و نگهدارنده های زغالی 13

بهره برداری 14

بهره برداری کلّی 14

سیم پیچ استاتور 14

روتور 15

هسته استاتور 15

پایداری و تثبیت وضعیت 15

اختلاف انبساط سیم پیچ استاتور و هسته آن 15

لرزشها و ارتعاشات 16

راه اندازی ،بارگیری و تریپ 16

ملاحضات 16

پیش راه اندازی 17

اخطار 17

راه اندازی 18-17

دستور العمل های سنکرون شدن 18

بهره برداری به هنگام پارالل 19

تغییر در بار راکتیو 19

تریپ یا قطع مدار 19

تریپ نرمال 19

تنظیم اتوماتیک ولتاژ 20

تنظیم دستی ولتاژ 20

بهره برداری در فرکانس بالا 20

بهره برداری در فرکانس کم 20

خروج از حالت سنکرون 21

قطع میدان تحریک 22

صفحه

تریپ همزمان 22

تریپ ژنراتور 22

تریپ کلید اصلی ژنراتور 22

تریپ ترتیبی 22

تریپ دستی 23

برگشت اصلی وتریپ 23

برگشت دستی 23

حفاظت های ژنراتور 24-23

پلاک مشخصات ژنراتور 25-24

تصویر ژنراتور 26

بخش دوّم 27

مقدمه سیستم تحریک 29-28

تحلیل سیستم تحریک 31-30

پل تریستوری 31

ولتاژ ،جریان نامی 32

مقادیر نامی سیستم تحریک 33

مقادیر نامی ترانس تحریک 34

فیوز ها 34

اسنابر 35

کروبار 35

مقاومت تخلیه 36

حفاظت های کانورتر 36

فیوز 36

حفاظت ماکزیمم جریان لحظه ای 36

حفاظت اضافه جریان تأخیری 37

حفاظت جریان نامتعادل 38

قسمت کنترلی 40-39

کارت های سیستم 42-40

دیاگرام تنظیم 42

فاز شیفتر و طراحی آن 43

آتش گیت تریستور ها 46-44

تست تریستور وزوایای آتش آن 47-46

ساختار نرم افزا ر 48-47

توابع رگولاتور 49-48

کنترل ریداندانت 49

پایانهء عیب یابی 50-49

نرم افزار پی سی ترم 51

فشرده ای از سیستم تحریک با شبکه 63-52

تصاویر سیستم تحریک 65-63

بخش سوّم 66

سیستم راه انداز 67

سیستم راه انداز نیروگا ه 69-68

معایب و مزایا 69

مشخّصات سیستم 69

بررسی قسمت های مختلف سیستم 74-70

شرح عملکرد کارت ها 81 -75

مشخصات ترانس سیستم راه انداز 82

نحوهء عملکرد وحلقهء اصلی کنترل در سیستم راه انداز 86-83

حفاظت های داخلی پانل 87

حفاظت های خارجی پانل 87

خطای باس 89

تصاویر 94-90

منابع ومراجع 95

سیستم تحریک راه انداز ژنراتور نوع Ty 10546 واحدهای گازی نوع V 942 پروژه تحقیق مقاله پژوهش پایان نامه دانلود پروژه دانلود تحقیق دانلود مقاله دانلود پژوهش دانلود پایان نامه

سیستم تحریک راه انداز ژنراتور نوع Ty 10546 واحدهای گازی نوع V 942 پروژه تحقیق مقاله پژوهش پایان نامه

میلاد چهارشنبه 20 تیر 1397 ساعت 06:14

0 نظر

سیستم های DCS و PLC کارخانه آلومینای جاجرم

در سیستم های قدیمی اتوماسیون اطلاعات مربوط به هر واحد باید از حمل آن به اتاق کنترل توسط کابل هایی انتقال می یافت با ازدیاد این واحدها حجم کابل هایی که به اتاق کنترل متصل می شدند نیز افزایش می یافت

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1247 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	50

دریافت فایل

سیستم های DCS و PLC کارخانه آلومینای جاجرم

فروشنده فایل

کد کاربری 1024

تمام فایل ها

سیستم های DCS و PLC کارخانه آلومینای جاجرم

فصل اول

DCS کارخانه آلومینای جاجرم

مقدمه ای بر DCS

(Distributed Control System) سیستم کنترل غیر متمرکز (گسترده)

در سیستم های قدیمی اتوماسیون اطلاعات مربوط به هر واحد باید از حمل آن به اتاق کنترل توسط کابل هایی انتقال می یافت با ازدیاد این واحدها حجم کابل هایی که به اتاق کنترل متصل می شدند نیز افزایش می یافت و بزرگترین اشکالاتی که این سیستم داشت عبارت بودند از :

1- تراکم انبوه کابل های ارتباطی در اتاق کنترل که به نوبه خود در هنگام عیب یابی سیستم مشکل آفرین بودند.

2- در هنگام بروز اشکال در اتاق کنترل کل سیستم فلج می شد.

3- در صورتی که کنترل سیستم گسترده ای مد نظر بود پردازنده مرکزی باید دارای حجم حافظه و سرعت بسیار بالایی می بود تا بتواند تمام داده های ارسالی و یا دریافتی را مورد پردازش قرار دهد و بدیهی است که با افزایش تعداد Point ها در سیستم فاصله زمانی سرویس دهی دوباره به هر Point نیز افزایش می‌یابد که از نظر کنترلی عیب بزرگی محسوب می شود.

در چنین شراطی بود که مهندسین به فکر افتاندند که اولا: تراکم کابل ها را در اتاق کنترل کاهش دهند. ثانیا: از مرکزیت به یک قسمت به عنوان کنترل کننده مرکزی جلوگیری کنند بدین منظور یک سیستم بزرگ صنعتی را به بخش های کوچک تقسیم کرده و کنترل آن قسمت را نیز به کنترلر مربوط به خودشان که در همان محل قرار دارد واگذار کردند که بدین ترتیب مفهوم کنترلر محلی(Locall Controller) شکل گرفت و تنها در صورتی که اطلاعات آن قسمت مورد نیاز دیگر قسمت ها واقع می شد و یا تغییر مقدار یک point در آن قسمت از طرف سیستم های بالا مد نظر بود توسط شبکه های ارتباطی این امر صورت می گرفت.

سیستم کنترل غیر متمرکز DCS

الف- اجزاء DCS

ب- نرم افزار DCS

ج- آدرس دهی DCS و Peerway

د- عیب یابی در سیستم DCS

هـ- کپی نقشه ها و کانالوگ DCS و Peerway

سیستم کنترل غیر متمرکز (گسترده) DCS

سیستم کنترل فریاند تولید آلومینا در شرکت آلومینای ایران(جاجرم) قسمت اعظم این فرآیند توسط سیستم DCS کنترل شده از یک اتاق کنترل مرکزی CCR و چهار اتاق محل 4 و 3 و 2 و 1 LCR و توسط این چهار اتاق محل تعداد زیادی از واحد های کنترلی کوچک که در آنها PCL تله مکانیک نصب شده توسط شبکه کابل نوری تبادل اطلاعاتی نموده و کل فرایند آلومینای تحت کنترل این سیستم های می باشد که در این فصل به اختصار و به طور خلاصه به توضیح و بیان کنترل DCS می پردازیم و توضیح اینکه DCS مخفف کلمه Distributed control system می باشد. LCR مخفف Local control Room می باشد و مدل DCS سیستم R.S3 شرکت Fisher Rosmount آمریکا می باشد.

الف- اجزاء اصلی DCS :

1- Peer way 2- Consoles 3-Control file 4- Input /Out put کارت 5- Peer way inter pace

سیستم کنترل و DCS و مجموع سخت افزار این کنترل به شرح ذیل بیان می شود:

ارتباط توسط شبکه شاه راه فیبر نوری بین این اجزا انجام شده و قسمت دوم مونیتورهای اپراتوری بوده که جهت نمایش و دریافت و ارسال اطلاعات محیط خارجی به سیستم برقرار می شود. وقت چهارم سیستم های رابط می باشد که مجموع کنترل فرایند DCS به صورت خط کمک یا اضافی یا Redundancy کار می کنند یعنی به محض معیوب شدن هر کدام از اجزاء فوق خط کمکی و مسیر اضافی به صورت اتوماتیک وارد مدار می شود. و اطلاعات همیشه در دو مسیر ارتباطی ارسال و دو نقطه همزمان پردازش می‌شود.

اجزاء کل DCS مدل RS3

1- Peer way 2- console 3- Control file 4- Peer way interface Devices

1- Peer way : یک شاه راه ارتباطی بوده که تمام تجهیزات و دستگاههای کنترلی از طریق این شاه‌راه(Peer way) به هم متصل(Link) می شوند و خاصیت Red undancy این سیستم peer way این امکان را به تجهیزات می دهد تا مستقیم و خیلی راحت با هم ارتباط داشته باشند و این بزرگراه ارتباطی که حالت Redundant کار می‌کند یعنی همیشه اطلاعات از دو مسیر در حال انتقال‌بوده و کار شبکه را در مواقع‌خرابی‌ شبکه راحت‌می‌کندو این‌شبکهPeer way در کارخانه‌آلومینا با کابل فیبرنوری‌انجام شده (Fiber optic cable) و تبادل اطلاعات شبکه به صورت سریال بوده که در تمام نقاط فرستندگی و گیرندگی(node) ها بایستی این پورت سریال نصب گردد. این کابل فیبر نوری در تمام مسیرهای ارتباطی بصورت دو خط که همزمان اطلاعات یکسان را تبادل کرده کار گذاشته شده اند و مسیرهای ارتباطی(F.O.C) کابل نوری بین PLC ها، [PLC25, PLC02, 04,05, 08, PLC23, PLC19, PLC15, PLC01,17,16,13,14] تا LCRها توسط کابل فیبر نوری انجام شده است یعنی ابتدا اطلاعات توسط یک سیگنال الکتریکی از واحد به اولین اتاق کنترل منطق PLC ها ارسال شده و از PLC به اتاق های کنترل محل (LCR1-4)DCS توسط کابل فیبر نوری ارسال می شود که این اطلاعات توسط پورت سریال RS-232 و ماژول SCm22 توسط PLC ها ارسال می شود.

اجزاء سخت افزار Peer way

1-1 کابل ارتباطی (F.O.C):

ارتباط اولیه Peer way با تمام وسایل و تجهیزات RS3 به صورت داخل متصل می شوند(Link) که اولین تجهیز این شبکه کابل ارتباطی می باشد که می تواند هر نوعی از کابل باشد نوع کابل استفاده شده در شبکه Peer way کارخانه جاجرم جهت ارتباط کنترلی کارخانه کابل فیبر نوری(Fiber Optic Cable) می‌باشد و انواع دیگر کابلهای ارتباطی مثل کواکسیل الکتریکی (Twinax) ، کابلهای ترکیبی نوری و الکتریکی باشد که کابل فیبر نوری یک کابل نوری (شیشه ای) دوتایی (Dual) بود که در طول تار شیشه ای نور منتقل شده و می تواند حجم زیادی را به خاطر بالا بودن سرعت نور به صورت سریال ارسال کند. تعداد Peer way 31 می توانند با کمک یک (HIAS) بهم وصل شدند.

High way interface adaptor

- HIA : دستگاهی رابط بوده که می تواند چند Peer way را به هم وصل کند.

- Peer way Tap : جهت اتصال node به شبکه کنترل و ارتباطPeer way از این دستگاه استفاده می‌شود.

- node :هر وسیله یا دستگاهی مثل کنسول، کامپیوتر شخصی، کنترل فایل را به شبکه کنترلPeer way وصل شود را node گویند.

نکته: تمام متعلقات Peer way و خود شبکه Peer way به صورت دو خطی یا Redundant می باشند (دوتایی)

و کابل استفاده شده در کارخانه جاجرم فیبر نوری و Tap های آن هم Fiber optic Peer way Tap می‌باشد و دوتایی می باشند.(Tap A,B)

2-1 Peer way Interface Devices :

این سیستم جهت ارتباط Peer way با اتاق های کنترل استفاده می شوند که شامل تجهیزات زیادی بوده که جهت این ارتباط مورد استفاده قرار می گیرند.

- Rosmount Network Interface : رابط بین شبکه کنترل RS3 و دیگر کامپیوترها می باشد.

Supervisery Computer Interface, SCI : یک رابط بین شبکه کنترل RS3 و واحد کامپیوتری (Host. computer) و یا بین کنترل RS3 و خود کنترل سیستم Rosemount می باشد.

- Tap Peer way : Tap: جهت ارتباط هر node (هر ورودی به شبکه فیبر نوری) Peer way از سیستم و دستگاه Peer way Tap استفاده می کند.

- node : هر سیستم کنترلی که به خط ارتباطی فیبر نوری یا هر شبکه ارتباطی وصل شود (اعم از ورودی یا خروجی) مثل کنترل فایل ها، کنسول ها، کامپیوترهای شخصی و ... خیلی دستگاههای دیگر که قابلیت ریختن اطلاعات به شبکه Peer way یا گرفتن اطلاعات از این شبکه ارتباطی شاه راه یا بزرگراه را داشته باشد node گویند.

انواع node

Control file –

Console –

Vax computer-

System resource unit (SRU)-

Vax Peer way-

RNI-SCI-

2- کنسول اپراتوری Consoles :

یک مونیتور رنگی 19 اینچ، صفحه کلید، برد و میکروپرسسور و کارت کیج های ارتباطی، هارد دیسک Video KPY board interface می باشد که به مجموع اینها کنسول اطلاق می شود که تعداد این کنسولها در کارخانه آلومینا به شرح ذیل می باشد؛ ضمنا این کنسول ها ساخت شرکت Fisher. Ros آمریکا بوده و مدل RS3 می باشد که در واحد CCR اتاق کنترل مرکزی 4 عدد کنسول وجود دارد؛ 1عدد جهت واحد مدیریت عملیات کارخانه (Dispaching) و 1 عدد جهت کنترل واحد تولید هوای فشرده واحد P422 و 2 عدد مجموعا جهت کنترل مستقیم واحد ترتیب و فیلتراسیون هیدرات (P416, 17, 17A) انجام می شود و تعداد 2 عدد کنسول در واحد LCR1 واحد انحلال، 2 عدد کنسول در واحد LCR4 (PU24) واجد بویلر و 2 عدد کنسول در LCR2 جهت کنترل واحدهای P412,13,14 (تبخیر سرد و گل قرمز) و 2 عدد کنسول در LCR3 واحد P421 تحت تکنسین نصب شده اند. در دیاگرام کنترل PLC و DCS این نمایش بخوبی معلوم می باشد.

3- کنترل فایل Control file :

کنترل فایل محل قرار گرفتن پروسسورها می باشد که در هر کنترل فایل این سیستم هشت عدد پروسسور قرار دارد که به آنها کنترلر گوئیم. که این کنترل پروسسورها وظیفه دریافت مقادیر ورودی و ذخیره اطلاعات و مقادیر لازم جهت استفاده NODE های دیگر را انجام می دهند و همچنین مقادیر دیتای ورودی را ارزیابی و پس از پردازش برای خروجیهای آنالوگ و دیجیتال ارسال می کنند.

نحوه ارسال اطلاعات در سیستم کنترل DCS شرکت آلومینا به این قرار است که ابتدا اطلاعات از واحد فیلد و MCCها و دیگر نقاط اندازه گیری و به اتاق های کنترل (LCR, PLC) ارسال شده و توسط کارتهای ایزولاتور DCS و PLC وارد شبکه کنترل می شوند که نمودار زیر بخوبی نشان می دهد. اطلاعات سپس وارد پانل ارتباطی ترمینال و از آنجا وارد کنترل فایل ها (پروسسورها) می شوند و در آنجا پردازش شده و تصمیم گیری می شود و از آنجا در صورت نیاز وارد شبکه Peer way می شوند.

کنترلر پروسسور چند منظوری مغز کامپیوتر می باشد که در واقع تمام محاسبات آنجا انجام می شود.

- Marshaling panel, flex terms, card cages : همه جهت ارتباط واحدهای فرایندی (فیلد) با سیستم DCS و چگونگی ارتباط سیگنال و ارسال آن به شبکه کنترل را انجام می دهند.

اجزاء تشکیل دهنده کنترل فایل Control file

- کنترل فایل شامل یکسری کارتهای مدادی بوده که وظایف حلقه کنترلی- مونیتورنیت پروسس، عملیات پردازش دیتاها را انجام می دهند و شامل کارتهای زیر است:

1-3 کنترل پروسسور چند منظوره

این کنترلر مقادیر زیادی ورودی را دریافت و ذخیره می کند و مقادیر خروجی را برای node های دیگر ارسال یا از آنها دریافت می کند و عملیات پردازش دیتا را انجام می دهد و مقادیر پیوسته (آنالوگ) و دیجیتال را پردازش و برای خروجیها ارسال می کند این کنترلر مغز کنترل و پردازش سیستم است و تمام عملکردهای آنالوگ و دیجیتال و محاسبات را انجام می دهد و این کنترلر پروسسور از طریق کابل RS-422 و Flexterm با Cardcage ارتباط داشته و اطلاعات را می گیرد. کارتهای مدادی کنترل فایل به دو گروه ساپورت کارت و کارتهای کنترلر پروسسور تقسیم می شوند.

2-3 Peer way Buffer card

این کارت ارتباط بافر الکتریکی و فرمت را با کنترل فایل و Peer way برقرار می کند و ارتباط بین تمام کنترلرهای هماهنگ کننده و Peer way می باشد. در هر کنترل فایل دو بافر موجود است.

3-3 Power regaluter card

این کارت تغذیه DC را برای همه کارتهای موجود در یک کنترل فایل برقرار می کند و این کارت ولتاژ تغذیه خود را از سیستم تغذیه USP گرفته و دارای دو خط ورودی بوده و به صورت Redundaut عمل میکند. ولتاژ ورودی این کارت 19 تا 36 ولت DC و ولتاژ خروجی و است.

4-3 کارت هماهنگ کننده Coordinator processor card

این کارت وظیفه مدیریت و هماهنگی ارتباط بین 8 کنترلر پروسسور دیگر را دارد و همچنین هماهنگی بین کنترل فایل Peer way و ورودی های پروسس و مقادیر محاسبه شده و خروجی هر کنترلر توسط این کارت هماهنگ و مدیریت می شود. تعداد این کارتها در کنترل فایل دو عدد بوده و بصورت Redundaut عمل می کند.

5-3 کارت Nonvolative Memory card

این کارت دیتای تمام کارت های کنترل پروسسورها و کارت هماهنگ کننده اطلاعات کانفیگور کردن و اطلاعات دیگر کنترل فایل در این کارت حافظه ذخیره می شود و هر کارت اطلاعات خود را از دست بدهد می توان این اطلاعات از دست رفته را دوباره از داخل حافظه این کارت احیاء و زنده کند.

- Redanduncy within controlfile

این یکی از مزیت های DCS می باشد که تمام کارتهای کنترلر پروسسور و کارتهای ساپورت (بجز کارتهای حافظه [Nonvolative memory])همه Redundaut بوده و به این معنا است که از هر مدل کارت دو تا مثل هم بوده و در دو slate (شیار) کنار هم قرار گرفته و به طور همزمان کار کرده و اطلاعات آنها مشابه بوده که در صورت خرابی هر کارت اطلاعات در کارت کناری پردازش و ارسال می شود برد اینکه سیستم متوقف شود تا دوباره کارت معیوب باز و تعمیر گردد و یا جایگزین شود.

4- کارتهای ورودی و خروجی سخت افزار و ترمینالهای ورودی و خروجی سیستم:

- کارتهای آنالوگ ورودی و خروجی

- کارتهای دیجیتالی ورودی و رخوجی

- MYX کارت: Multiplayer card cage

- RBL/PLC کارت: (Communication flexterm)

کارت آنالوگ:

هر کارت آنالوگ شامل هشت Slate برای کارت FIC می باشد و یک کارت کیج آنالوگ دو تا ورودی و یک خروجی را می تواند یا ساپورت کند و دارای سیستم Bypass جهت جریان و قابلیت (4-20mA) را دارا هستند و از جمله:

- ایزولاسیون الکتریکی برای Processor I/O

- مبدل آنالوگ به دیجیتال A/D, D/A

- یک کارت کیج آنالوگ ماکزیمم 24 تا ورودی و یا 8 تا خروجی می تواند داشته باشد.

Input Analog = 3×8=24

Out put Analog = 1×8 = 8

- این کارت ها به صورت نرم افزاری قابل برنامه ریزی می باشند.

کارت دیجیتال:

جهت ارسال و دریافت فرمانهای دیجیتالی از کنترل فایل به محیط خارج به صورت دیجیتال ارسال می‌شود که شامل کارت و ترمینال مارشلینگ پانل و cauntact کارت کیج می باشند.

ب- نرم افزار DCS مدل RS3 :

این نرم افزار بکار رفته در DCS نصب شده در شرکت آلومینای جاجرم به دو صورت 1- I/O block 2- Control Block مورد استفاده قرار گرفته است.

1- I/O بلاک ها (Input / Out put Block) وظیفه برنامه نویسی و برنامه ریزی دیتا و اطلاعات ورودی و خروجی فیلد(محیط خارجی) در این I/O بلوک ها انجام می شود یعنی محل نوشتن برنامه دیتای ورودی و خروجی از فیلد می باشد.

2- کنترل بلاک ها : وظیفه ارزشیابی و پردازش ورودی ها و خروجی های آنالوگ و دیجیتال را داشته که به صورت یک حلقه کانفیگور می شوند تا محاسبات و توابع کنترل را تشکیل بدهد و کنترل بلاک حداقل به یک I/O بلاک نیاز دارد تا یک حلقه کنترل را تشکیل داده و قلب این کنترل در کنترلر پروسسور می باشد. I/O بلاک ها و کنترل بلاک های نرم افزاری هر دو در کنترل پروسسور اول قرار داشته و مجموعا با (FIC) ها یک حلقه کنترلی را می سازند.

سیستم های DCS سیستم های PLC کارخانه آلومینای جاجرم پروژه تحقیق مقاله پژوهش پایان نامه دانلود پروژه دانلود تحقیق دانلود مقاله دانلود پژوهش دانلود پایان نامه

سیستم های DCS سیستم های PLC کارخانه آلومینای جاجرم پروژه تحقیق مقاله پژوهش پایان نامه دانلود پروژه دانلود تحقیق

میلاد چهارشنبه 20 تیر 1397 ساعت 06:14

0 نظر

بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS

سیستم PROCONTROL P ساخت شرکت1 ABB یکی از سیستم ها کنترل گسترده است که برای کنترل نیروگاه ها استفاده می شود در این سیستم با استفاده از حافظه در ریزپردازنده سعی شده است که تا حد ممکن از نرم افزار به جای سخت افزار استفاده گردد

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	10254 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	115

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 1024

تمام فایل ها

بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS

معرفی سیستم PROCONTROL

معرفی سیستم PROCONTROL P

سیستم PROCONTROL P ساخت شرکت[1] ABB یکی از سیستم ها کنترل گسترده است که برای کنترل نیروگاه ها استفاده می شود. در این سیستم با استفاده از حافظه در ریزپردازنده سعی شده است که تا حد ممکن از نرم افزار به جای سخت افزار استفاده گردد. همچنین به جای استفاده از روش سیم کشی معمول از سیستم باس[2] استفاده شده است. باس حاوی تمامی سیگنال ها و اطلاعات کامل سیستم است. این سیستم به گونه ای طراحی شده است که تمام وظایف کنترل ‏فرآیند و نمایش آن را انجام دهد. این وظایف عبارتند از:

تبدیلات سیگنالها[3]

انتقال اطلاعات

نظارت

کنترل دیجیتال

کنترل آنالوگ

حفاظت

مدیریت فرآیند

بهره برداری و مراقبت فرآیند

PROCONTROL P دارای یک شاهراه ارتباطی[4] است که انتقال اطلاعات با این وسایل و اجزای کنترلی را برقرار می سازد.

انتقال اطلاعات به صورت سریال و پیوسته برای کنترل سیستم از طریق یک شاهراه ارتباطی صورت می گیرد. این شاهراه غالباً دارای یک ساختار دو کاناله و به خاطر افزونگی است. ایستگاهها[5] به شاهراه ارتباطی متصل می شوند. از این ایتسگاه ها به منظور انجام اعمال تبدیل سیگنال ها و کنترل دیجیتال و آنالوگ استفاده می شود.

شکل 1- عملکرد اپراتور- نظارت- ثبت

کنترل و نظارت اپراتور بر فرآیند به وسیله دستگاه ارتباط با اپراتور[6] POS انجام می‌پذیرد. Pos برای این نمایش فرایند از تصویرهای رنگی و برای دریافت پیام از صفحه کلیدها و یا Mouse استفادهمی کند. به وسیله سیستم عیب یاب[7] CDS علاوه بر عیب یابی خودکار سیستم و تجهیزات، قابلیت مشاهده و دسترسی به تمامی اطلاعات سیستم فراهم گشته است.

رابطهای استاندارد امکان ارتباط ببین Procontrol P و کامپیوتر و یا سایر سیستم های کنترل را برقرار می سازند. Procontrol P وظایف کنترل و حفاظت قسمت های مهم و حساس مثل کنترل و حفاظت توربین و یا حفاظت دیگ بخار را نیز به عهده می گیرد.

سیستم ها و اجزاء منحصر به فرد و غیر متمرکز با ترکیب شدن با یکدیگر گروه های پردازشی جامع و کاملی را در سطوح مختلف سیستم کنترلی، به صورت سلسله مراتبی به وجود می آورند.

شکل 2- ساختار عملیاتی سیستم کنترل

یک مدول الکترونیک عمل کنترل یک یا چندمحرک وابسته به هم را انجام می دهد. این کار در سطح کنترل محرک صورت می گیرد. در سطح بالون کنترل محرک، چندین مدول کنترل محرک که مربوط به یک قسمت از فرآیند هستند، با استفاده از یک مدول در سطح کنترل گروهی، هدایت و هماهنگ می شوند.

در سیستم های پیشرفته کنترل خودکار، کنترل تمام سیستم توسط یک واحد کنترل، از سطح واحد صورت می گیرد. به خاطر ساختار غیر متمرکز و قابلیت پیشتیبانی، سیستم POS می تواند تمام نیازها برای دسترسی به سیستم را پاسخ دهد. سطح مدیریت، وظیفه مدیریت و نظارت روی چندین واحد مختلف، برای انجام عملیاتی معین (از قبیل بهینه کردن قیمت و …) را بر عهده دارد.

نیازها و ملزومات مختلف قابل دسترسی و یا پشتیبانی برای سیستم های نیروگاهی عبارتند از:

- دسترسی سریع برای سیستم هایی که تاثیر مستقیم بر روی تولید دارند.

- دسترسی متوسط به قسمت هایی که یک اشکال یا خطای کوتاه مدت در آنها باعث تاثیر بر روی تولید نشود.

- امکان دسترسی به قسمت هایی که تاثیرات اندکی روی تولید دارند.

نیازهای دسترسی در هر یک از موارد بالا به وسیله یک طراحی مناسب با ایجاد سیستم پشتیبانی صورت می گیرد.

خصوصیات این سیتسم در ضمیمه الف ارائه شده است.

1. سیستم عیب یاب

سیتسم کنترل Procontrol P به طور خودکار اشکالات سیستم را نشان می دهد. مبدلها، اندازه گیرها، مدولها سیستم انتقال و کنترل کننده ها به طور کامل بررسی و کنترل می شوند. تمام مدولها دارای قابلیت خود عیب یابی هستند.

تجهیزات عیب یابی کاملا از وسایل و تجهیزات عملیاتی مستقل هستند. علائم هشدار دهنده، علاوه بر اینکه بر روی مدولهای مختلف مشخص هستند، همراه با جزئیات در قسمت اطاق کنترل نیز نمایش داده می شوند. عملکرد خودکار تشخیص عیب برای تجهیزات کنترلی، عیب یابی سریع کاهش زمان تعمیرات و در نتیجه، بالارفتن قابلیت اعتماد را در خواهد داشت.

2.دستگاه POS

این قسمت با بهره گیری از واحد نمایش رنگی ویدیوئی VDU[8] و صفحه کلید ها، Mouse امکان نمایش و زمان در تنظیم و هدایت فرآیند را مهیا می سازد. سیستم ارتباط با اپراتور طراحی شده برای اتاق کنترل، pos 20 و یا pos 25 است، که هر کدام دارای خصوصیاتی می باشند. Pos 20 نسخه قدیمی تر این سیستم است که بر مبنای کامپیوترهای VAX کار می کند و از نظر عملیاتی از pos 25 (که جدیدتر است) ضعیفتر می باشد. Pos 25 براساس کامپیوتر های شخصی کار می کند. این کامپیوتر ها باید دارای قابلیت هایی همچون حافظه زیاد و پردازشگر قوی باشند. در هر حال، هر دو سیستم با توجه به تفاوت هایی که دارند قابلیت ارتباط وسیعی را مابین اپراتور و فرایند فراهم می کنند.

مشترکات این دو سیستم در اینجا بحث می شود و خصوصیات آنها در ضمایم ب و ج در آخر گزارش ارائه شده است.

با توجه به خصوصیات سیستم سلسله مراتبی،در اتاق فرمان نیز برای نمایش اطلاعات از این روش استفاده شده است. دستگاه pos دارای ساختار غیر متمرکز است که در شکل 3 نشان داده شده است.

شکل 3- ساختار غیر متمرکز Pos

دستگاه pos برتری های زیر را نسبت به اتاق فرمان های معمولی دارد.

- بنا به نیاز اپراتور، اطلاعات را روی صفحه تصویر، نمایش می دهد. نمایش اطلاعات در هر تصویر به اندازه کافی و لازم با درج جزئیات در هر زمان می باشد.

- هماهنگی بهتر با ساختار غیر متمرکز برای هدایت فرایند، نسبت به کنترل فرایند از اتاق فرمان های معمولی با حجم اطلاعات زیاد احتیاج به فضای کمتری دارد.

- قابلیت تطبیق ساده و انعطاف پذیر نسبت به وظایف متغیر

- قابل برنامه ریزی

- نمایش با کیفیت عالی

- نگاهداری ساده

- قابل توسعه (سادگی)

مشخصه ویژه دستگاه POS امکان نمایش گرافیکی و چند جانبه در سطوح مختلف است. این نمایش ها عبارتند از:

1- نمایش کل فرایند: نمایش بخش های مختلف فرایند و اعلام اشکالات آنها

2- نمایش ناحیه: نمایش جامع گروه های عملیاتی بخشی از فرایند (ناحیه) و اعلام اشکالات انها

3- نمایش گروه: نمایش جامع عملیات حلقه های کنترل یک گروه مشخص یا مقادیر اندازه گیری شده

4- نمایش حلقه: مسیر کامل عملیات یک حلقه کنترل و مقادیر اندازه گیری شده را نمایش می دهد.

5- تصور Mimic: نمایش عمومی و شبیه سازی شده فرایند و نمایش اطلاعات جاری فرایند

6- نمایش منحنی: نمایش کمیت ها نسبت به زمان «امکان ثبت و نمایش 6 محنی روی صفحه تصویر با دقت و درجه بالای گرافیکی وجود دارد.»

7- تصویر مشخصه[9]: نمایش منحنی مشخصه د رمحورهای X – Y که نشان دهنده نقاط کار جاری اجزا مهم فرایند

8- نمایش نمودار[10]: نمایش گروهی از کمیت ها، (مثل درجه حرارت) که دارای یک واحد یکسان می باشند.

9- نمایش اخطار یا هشدار: تمام اشکالات و هشدارهای سیستم نمایش داده می شود و در صورت بروز اشکال با فشردن یک کلید بدون توجه به هر سطح می توان به نمایش هشدار رجوع کرد.

یکی از قابلیت های پیشرفته این سیتسم استفاده از چند VDU برای نمایش اطلاعات فرایند و صفحه کلیدهایشان برای انتخاب نوع تصویر می باشد. این وسایل می توانند باکامپیوترهای موجود در شبکه ارتباط داشته باشند. کامپیوترها به یک باس مرکزی متصل هستند و از طریق اطلاعات کل فرایند رامنتقل می کند. یک قابلیت مهم دیگر این سیستم طراحی اتاق کنترل بدون در نظر گرفتن اندازه کل فرایند است. این مسئله در جایی اهمیت خود را نشان می دهدکه فرایند به تدریج و به مرور زمان تکمیل گردد. چرا که مقدار اطلاعات که نمایش داده می شود، فقط به تعداد کامپیوترهای غیر متمرکز که مورد استفاده قرار می گیرند، بستگی دارد. بنابراین احتیاج به تغییر سیستم نداریم. برای هر کدام از کامپیوترهای موجود می توان یک کامپیوتر به عنوان افزونه در نظر گرفت تا قابلیت اطمینان افزایش یابد.

اجزا سخت افزار سیستم POS عبارتند از:

· رابط برای اتصال به شاهراه ارتباطی دوگانه (دوبل)

· سرویس دهنده[11] و وسایل جانبی (چاپگر، صفحه کلید، کامپیوتر و ….)

· شبکه استفاده شده در این سیستم Ethernet می باشد. این شبکه معمولا دارای افزونگی است.

به وسیله شبکه LAN چندین واحد پردازشگر با صفحه کلیدها، چاپگرها، و … می توانند با هم در ارتباط باشند. ارتباط با شاهراه ارتباطی دوگانه به وسیله مدولهای رابط که هوشمند هستند انجام می گیرد. بدین وسیله انتقال اطلاعات در مسیر سیستم کنترل به pos و بالعکس، از مسیر pos به سیستم کنترل جریان می یابد. واحد پردازنده مرکزی یک کامپیوتر پر قدرت 32 پیتی با حافظه زیاد است.

«فهرست مطالب»

عنوان	صفحه
فصل اول:
1- معرفی سیستم PROCONT ROL P	2
1-1- سیستم عیب یابی	7
2-1- دستگاه POS	7
2- تجهیزات کنترل و ابزار دقیق	11
الف- مدول ورودی آنالوگ	13
ب- مدول ورودی دیجیتال	15
ج- مدول ورودی سپکنال آنالوگ	17
د- مدول خروجی دیجیتال	17
هـ – مدول کنترل آنالوگ و دیجیتال	17
3- رابط های استاندارد	20
4- سیستم انتقال اطلاعات	21
1-4- شاهراه ارتباطی	21
2-4- باس ایستگاه	22
3-4- ساختار تلگرام	23
5- سیستم ایمنی و حفاظتی قابلبرنامه ریزی	25
6- سیستم مهندسی، طراحی و سرویس EDS	26
فصل دوم:
معیارهای ارزیابی و اولویت بندی	29
اتاق کنترل مرکزی	29
پانل کنترل واحد (UCB)	30
سیستم انتقال اطلاعات و مدارهای واسط (باس و شبکه)	31
سیستم های جنبی و پشتیبان DES	31
مشخصه های سازندگان	31
مشخصه های ساختار سیستم های بررسی شده	32
اختصاص امتیاز برای معیارهای ذکر شده	32
بررسی سیستم های بررسی شده از نظر فنی	33
مزایای ABB	33
فصل سوم
سیستم های کنترل گسترده Des	37
1-3- با مقدمه، تعریف و تاریخچه	37
2-3- کنترل گسترده	46
سیستم های کامپیوتر مرکزی دوگانه	50
الزامات اساسی در سیستم کنترل گسترده	52
طراحی ورودی و خروجی	55
1- الزامات ورودی و خروجی	55
2- روش های ورودی و خروجی	55
واحد کنترل محلی	55
زبان های برنامه نویسی کنترلی	59
واسطه های اپراتور	62
نظارت پروسه	64
کشف موارد غیر عادی	65
کنترل فرایند	66
ثبت نتایج فرایند	68
عملیات معمول در واحد LCU در ایستگاه های جدید	70
اعلام کننده های هوشمند	71
انتخاب مولفه های ایستگاه	72
فصل چهارم:
معرف نرم افزار شبیه سازی DCS	74
برنامه نویسی به روش شیء گرا	74
الف- اشیاء	76
ب- کلاسها	78
ج- وراثت	79
دلایل استفاده از روش شیء گرا	80
تسهیل و نگهداری	81
بهره گیری از حالت های عمومی	81
کم کردن پیچیدگی	82
طراحی نرم افزار	83
شرح نرم افزار	83
چگونگی استفاده از برنامه	84
محاسبات و کنترل فرایند سیستم	87
صفحه های نمایشی اپراتور	93
صفحات نمایشی برنامه	93
گرایش های آماری	95
شرح بعضی جزئیات	105
تعریفل توابع عملیاتی مورد استفاده در برنامه	108
توابع ایجاد کننده خروجی های Plant	112

فصل اول

[1]- ASEA BROWN BOVERT

[2]- BUS

[3]- Signal condilioning

[4]- Remote BUS

[5]- Stations

[6] - Process operator station

[7] - Control Dignosis system

[8] - Video Diplay Unit

[9]- charactristic

[10]- Profile

[11]- Server

بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS پروژه تحقیق مقاله پژوهش پایان نامه دانلود پروژه دانلود تحقیق دانلود مقاله دانلود پژوهش دانلود پایان نامه

بررسی سیستم های کنترل گسترده DCS پروژه تحقیق مقاله پژوهش پایان نامه دانلود پروژه دانلود تحقیق

میلاد چهارشنبه 20 تیر 1397 ساعت 06:13

0 نظر

تحقیق در مورد فیبر نوری

از کجا مرور تاریخی این موضوع را شروع کنیم؟! نورهمیشه با ما بوده است مخابرات با استفاده از نور در اوائل دوران پیشرفت بشری ، از زمانی که بشر ابتدا با استفاده از علامت دادن با دست پیام خود را ارسال می‌کرد، شروع شده است

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	326 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	80

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 1024

تمام فایل ها

فیبر نوری

چکیده

از کجا مرور تاریخی این موضوع را شروع کنیم؟! نورهمیشه با ما بوده است . مخابرات با استفاده از نور در اوائل دوران پیشرفت بشری ، از زمانی که بشر ابتدا با استفاده از علامت دادن با دست پیام خود را ارسال می‌کرد، شروع شده است . این خود بطور بدیهی یک نوع مخابرات نوری است و در تاریکی قابل اجرا نمی‌باشد . درخلال روز ،منبع نور برای سیستم مورد مثال خورشید است . اطلاعات از فرستنده به گیرنده روی پرتو نور خورشید حمل می‌گردد . نور برحسب حرکات دست تغییر وضعیت داده و یا مدوله می‌گردد . چشم پیام را آشکار کرده و مغز پردازش لازم را روی آن انجام می‌دهد . در این سیستم ، انتقال اطلاعات کُند ، میزان اطلاعات قابل انتقال در یک زمان معین محدود و احتمال خطا زیاد است . سیستم نوری دیگری که برای مسیرهای طولانی‌تر مفید است ارسال علائم دودی است . پیام با استفاده از تغییر شکل دود حاصل از آتش ارسال می‌گردیده است. در این سیستم به طرح و یادگیری یک رمز بین فرستنده و دریافت‌کننده نیاز می‌باشد. این سیستم با سیستمهای جدید مخابرات دیجیتال که درآن از رمزهای پالسی استفاده می‌شود قابل قیاس است .

در سال 1880 الکساندر گراهام بل یک سیستم مخابرات نوری به نام فوتوفون را اختراع کرد . در این سیستم ، بل از آئینه نازک که توسط صدا به لرزه در می‌آید استفاده نمود . نور خورشید منعکسه از این آئینه اطلاعات را حمل می‌کند . در گیرنده ، این نور خورشید مدوله شده به سلنیوم هادی نور اصابت می‌کند و در آن به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود . این سیگنال الکتریکی در یک تلفن مجدداً به سیگنال صوتی تبدیل می‌گردد . با وجودی که سیستم فوق نسبتاً خوب کار می‌کرد هرگز یک موفقیت تجارتی کسب نکرد . ابداع لامپهای ساخته بشر منجر به ساخت سیستمهای مخابراتی ساده مثل چراغهای چشمک زن بین دو کشتی و یا بین کشتی و ساحل ، چراغهای راهنمای اتومبیلها ویا چراغهای راهنمائی گردید . در واقع هر نوع چراغ راهنما در اصل یک سیستم مخابرات نوری است .

تمام سیستمهای شرح داده شده فوق دارای ظرفیت اطلاعاتی کمی هستند . یک جهش اساسی که منجر به ایجاد سیستمهای مخابرات نوری با ظرفیت زیاد شد کشف لیزر بود که اولین نوع آن در سال 1960 ساخته شد . لیزر یک منبع انتشار نور با عرض باند کم مناسب ، قابل استفاده به عنوان حامل اطلاعات را فراهم می‌آورد . لیزرها قابل قیاس با منابع فرکانس رادیوئی مورد استفاده در مخابرات معمولی هستند . سیستمهای مخابرات نوری هدایت نشده (بدون تار) کمی بعد از کشف لیزر توسعه یافتند . مخابره اطلاعات توسط پرتوهای نوری که در جو سیر می‌کنند به آسانی انجام گردید . نقاط ضعف عمده این سیستمها عبارتند از :نیاز به یک جوّ شفاف ، نیاز به داشتن دید و مسیر مستقیم به فرستنده و گیرنده ، و احتمال آسیب رسیدن به چشم بیننده‌ای که به طور ناآگاهانه ممکن است به پرتو نگاه کند . موارد استفاده اولیه سیستمهای نوری ، هر چند محدود ، باعث ایجاد علاقه به سیستمهای نوری شد که بتواند پرتو نور را هدایت کند و بر معایب ذکر شده در ارسال هدایت نشده نور غلبه نماید .

بعلاوه ، پرتو هدایت شده می‌تواند در گوشه‌ها (انحراف مسیر) خم شود و خطوط انتقال آن می‌توانند در زیر زمین کار گذاشته شوند . کارهای اولیه انجام شده روی سیستمهای لیزری جوی اکثر اصول نظری و خیلی از ادوات لازم برای مخابرات نوری را فراهم نموده‌اند . در خیلی از موارد دیودهای نورگسیل (LED ) که به باریکی لیزر هم نیستند مناسب می‌باشند .

در سالهای 1960 جزء کلیدی در سیستمهای عملی تاری ، یعنی یک تار با کارائی مناسب ، وجود نداشت . هر چند که ثابت شده بود نور می‌تواند توسط یک تار شیشه‌ای هدایت شود ، تارهای شیشه‌ای موجود بیش از اندازه نور را تضعیف می‌نمود . در سال 1970 اولین تار واقعی با افت کم ساخته شد و مخابرات تار نوری عملی گردید . این موضوع درست 100 سال پس از آزمایش جان‌تیندال فیزیکدان انگلیسی بود که به مجمع سلطنتی نشان داد که نور می‌تواند در طول یک مسیر منحنی در بخار آب هدایت شود . هدایت نور توسط تارهای شیشه‌ای و توسط بخار آب شواهدی بر یک پدیده واحد هستند ( پدیده انعکاس داخلی کلی).

فهرست:

فصل 1......................................................................................................................1

فیبر نوری ..............................................................................................................2

فصل 2 ..................................................................................................................14

سیستمهای مخابراتی ......................................................................................15

مدولاتور ................................................................................................................16

تزویج کننده مدولاتور ....................................................................................19

کانال اطلاعات ....................................................................................................20

پردازشگر سیگنال ............................................................................................23

محاسبه سطوح توان بر حسب دسیبل ...................................................32

فصل 3 ..................................................................................................................35

طبیعت نور ...........................................................................................................36

طبیعت ذرهای نور ............................................................................................38

مزایای تارها .......................................................................................................39

کاربردهای مخابرات تار نوری .....................................................................46

فصل 4 .................................................................................................................63

ساختارهای مخابرات .....................................................................................65

برجهای خودپشتیبان ....................................................................................65

سازمان ماهوارهای ارتباطات .......................................................................71

شرکت PANAM SMAT ...................................................................72

اتحادیه ارتباطات تلفنی بینالملل .............................................................74

کنسول ITU ....................................................................................................75

بخش ارتباطات رادیویی ................................................................................75

فیبر نوری پروژه تحقیق مقاله پژوهش پایان نامه دانلود پروژه دانلود تحقیق دانلود مقاله دانلود پژوهش دانلود پایان نامه

فیبر نوری پروژه تحقیق مقاله پژوهش پایان نامه دانلود پروژه دانلود تحقیق دانلود مقاله دانلود پژوهش

میلاد چهارشنبه 20 تیر 1397 ساعت 06:13

0 نظر

سیستم های بیومتریک

تشخیص هویت، نقشی حیاتی در جوامع پیشرفته امروزی پیدا کرده است استفاده از روش‌های متداولی مثل کارت‌های هوشمند، رمزهای عبور و شماره‌های هویت فردی (PIN) روش‌های مناسبی هستند

دسته بندی	برق
فرمت فایل	doc
حجم فایل	10854 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	51

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 1024

تمام فایل ها

سیستم های بیومتریک

فهرست مطالب

چکیده................................................................................................................................7

مقدمه...............................................................................................................................9

فصلاول.......................................................................................................................... 11

سیستمبیومتریک.................................................................................................................11

اجزاىسیستم بیومتریک .......................................................................................................12

فصل دوم..........................................................................................................................14

تکنیک های بیومتریک...........................................................................................................14

تکنیکهای فیزیولوژیکی ....................................................................................................15

باز شناسی هویت از طریق اثر انگشت..........................................................................15

اصول کلی در سیستمهای تشخیص اثر انگشت..............................................................16

استخراج وی‍ژگی ها.................................................................................................19

نحوه به دست آمدن تصویر اثر انگشت........................................................................21

نحوه استخراج ویژگی ها..........................................................................................24

باز شناسی هویت از طریق چشم...................................................................................25

1- باز شناسی هویت با استفاده از شبکیه....................................................................25

تاریخچه ..........................................................................................................25

آناتومی و یکتایی شبکیه......................................................................................27

تکنولوژی دستگاههای اسکن ...............................................................................29

منابع خطاها ....................................................................................................29

استانداردهای عملکردی روشهای تشخیص هویت......................................................30

مزایا و معایب تشخیص هویت از طریق شبکیه..........................................................30

2-باز شناسی هویت با استفاده از عنبیه.....................................................................31

تاریخچه...........................................................................................................31

کاربردهای شناسایی افراد بر اساس عنبیه................................................................34

مزایا و معایب تشخیص هویت از طریق عنبیه...........................................................36

علم عنبیه........................................................................................................37

خصوصیات بیومتریک ژنتیکی و اکتسابی................................................................37

مقایسه بین الگوهای عنبیه مساوی از نظر ژنتیکی....................................................38

باز شناسی هویت از طریق چهره..................................................................................39

مقدمه..............................................................................................................................39

مشکلات اساسی در بازشناخت..................................................................................40

روشهای استخراج خصوصیات از چهره......................................................................41

روش اخذ تصاویر و تهیه بانک تصویر.......................................................................43

تغییرات اعمال شده بر روی تصاویر...........................................................................44

پارامترهای مهم در تعیین نرخ بازشناخت.....................................................................45

تکنیک هاى رفتارى..........................................................................................................47

باز شناسی هویت از طریق گفتار...................................................................................47

مقدمه..............................................................................................................................47

روشهای پیاده سازی سیستم های تصدیق گوینده............................................................49

معرفی برخی از روشهای بازشناسی گفتار....................................................................51

باز شناسی هویت از طریق امضا...................................................................................52

طبیعت امضای انسان...............................................................................................52

انواع جعل امضا.....................................................................................................53

انواع ویژگی های موجود در یک امضا.........................................................................54

مزایا ومعایب ........................................................................................................55

کاربردهاى بیومتریک.......................................................................................................57

مزایاى فناورى هاى بیومتریک...........................................................................................57

نتیجه گیری ......................................................................................................................58

فهرست منابع....................................................................................................................59

Abstract......................................................................................................................60

فهرست شکل ها

شکل 1: ویژگی های مینوتا در اثر انگشت................................................................................17

شکل 2 : محل نقاط هسته و دلتا بر روی اثر انگشت...................................................................20

شکل3: بلوک دیاگرام نحوه کد کردن اطلاعات اثر انگشت............................................................21

شکل4: نمونه ای از پردازش اولیه تصویر به دست آمده از اسکن اثر انگشت..................................22

شکل5 : روش اسکن مستقیم نوری........................................................................................23

شکل 7: نحوه عملکرد سنسور LE با استفاده از نمودار نوار انرژی..............................................34

شکل 8: نمونه ای از مدارات مجتمع برای پردازش اطلاعات اثر انگشت .........................................36

شکل 9: نشان دهنده شمای نزدیکی از الگوی رگهای خونی درون چشم .........................................39

شکل 10:تفاوتهای موجود در بافت عنبیه افراد.........................................................................49

شکل11: شمای کلی یک سیستم تصدیق گوینده...........................................................................49

شکل 12: انواع جعل امضاء.................................................................................................53

چکیده

تشخیص هویت، نقشی حیاتی در جوامع پیشرفته امروزی پیدا کرده است. استفاده از روش‌های متداولی مثل کارت‌های هوشمند، رمزهای عبور و شماره‌های هویت فردی (PIN) روش‌های مناسبی هستند. مشکل اصلی در این روش‌ها عبارتند از گم شدن، دزدیده شدن و اینکه براحتی قابل حدس زدن، مشاهده شدن و یا فراموش شدن هستند. همانطور که می‌دانیم هر فرد دارای خصوصیات فیزیولوژیکی منحصر بفردی است که با زمان تغییر نمی‌کنند. این خصوصیات برای تشخیص هویت افراد بسیار مناسب به نظر می‌رسند. تا کنون مشخصه‌های مختلفی مورد استفاده قرار گرفته‌اند که هر کدام از آنها مزایا و معایب خاص خودشان را دارند. یکی از این مشخصه‌ها هندسه دست و انگشتان می‌باشد که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته‌اند. با وجود اینکه سیستم‌‌های تجاری وجود دارند که از هندسه دست برای شناسایی هویت استفاده می‌کنند ولی مقالات موجود روی این زمینه بسیار کم و محدود می‌باشند. ضمنا این مقالات بر روی جمعیت‌های بسیار محدودی انجام شده‌اند و برای جمع‌آوری تصاویر از ابزار خاصی استفاده می‌کنند که بسیار محدود کننده هستند. در این تحقیق سعی شده است تا هیچگونه محدودیتی هنگام جمع‌آوری تصویر روی فرد اعمال نشود و نسبت به مقالات پیشین مطالعه روی جمعیت بیشتری صورت گیرد. ضمنا غیر از استفاده از ویژگی‌های متداول مورد استفاده در سایر مقالات از ویژگی‌های متنوع دیگری نیز برای بالا بردن درصد تشخیص صحیح استفاده شده است. یکی از این ویژگی‌ها استفاده از اطلاعات فرکانسی ژست‌های دست است. در بخش نتایج ملاحظه می‌شود که استفاده همزمان از ویژگی‌های هندسی با اطلاعات فرکانسی ژست‌ها نتایج بسیار مطلوبی را در بر خواهد داشت.

مقدمه

برای صدور اجازه ورود برای یک فرد نیاز داریم وی را شناسایی و هویت وی را تایید کنیم و مورد نظر ما انجام بررسیهایی است که بصورت خودکار توسط یک سیستم صورت بگیرد.

در اصل تمام روشهای شناسایی با سه مورد زیر در ارتباط است ::

۱- آنچه که شما میدانید (یک کلمه عبور یا PIN)

۲- آنجه که شما دارید (یک کارت یا نشانه های دیگر)

۳- آنچه که شما هستید (مشخصات فیزیکی یا رفتاری)

مورد آخر به نام زیست سنجی (Biometrics) نیز شناخته میشود.

کلمه بیو متریک از کلمه یونانی bios‌به معنای زندگی و کلمه metrikos به معنای اندازه گیری تشکیل شده است. همه ما می دانیم که ما برای شناسایی همدیگر از یک سری ویژگی هایی استفاده می کنیم که برای هر شخص به طور انحصاری است و از شخصی به شخص دیگر فرق می کند که از آن جمله می توان به صورت و گفتار و طرز راه رفتن می توان اشاره کرد. امروزه در زمینه های فراوانی ما به وسایلی نیاز داریم که هویت اشخاص را شناسایی کند و بر اساس ویژگیهای بدن اشخاص آن هارا بازشناسی کند و این زمینه هر روز بیشتر و بیشتر رشد پیدا می کند و علاقه مندان فراوانی را پیدا کرده است. علاوه بر این ها امروزه ID و password کارتهایی که بکار برده می شوند دسترسی را محدود می کنند اما این روشها به راحتی می توانند شکسته شوند و لذا غیر قابل اطمینان هستند. بیو متری را نمی توان امانت داد یا گرفت نمی توان خرید یا فراموش کرد و جعل آن هم عملا غیر ممکن است.

یک سیستم بیو متری اساساً یک سیستم تشخیص الگو است که یک شخص را بر اساس بردار ویژگی های خاص فیزیولوژیک خاص یا رفتاری که دارد باز شناسی می کند. بردار ویژگی ها پس از استخراج معمولا در پایگاه داده ذخیره می گردد. یک سیستم بیومتری بر اساس ویژگی های فیزیولوژیک اصولا دارای ضریب اطمینان بالایی است .سیستم های بیو متری می توانند در دو مد تایید و شناسایی کار کنند. در حالی که شناسایی شامل مقایسه اطلاعات کسب شده در قالب خاصی با تمام کاربران در پایگاه داده است ، تایید فقط شامل مقایسه با یک قالب خاصی که ادعا شده است را می شود. بنابراین لازم است که به این دو مسئله به صورت جدا پرداخته شود.

فصل اول

سیستم بیومتریک

سیستم بیومتریک یک سیستم تشخیص الگو است که هویت اشخاص را تعیین یا تأیید مى کند و این عملیات را با استفاده از اطلاعات بیومتریک کاربران انجام مى دهد. نخستین گام در استفاده از این سیستم ثبت اطلاعات بیومتریکى کاربران در بانک اطلاعات (Data Base) سیستم است که پس از ثبت اطلاعات افراد در این سامانه، دو نوع خدمت از سامانه بیومتریکى در خواست مى شود: تأیید هویت و تعیین هویت.

در فرایند تعیین هویت، سؤالى که مطرح مى شود این است که او چه کسى است؟

دستگاه بیومتریک پس از دریافت داده هاى بیومتریک توسط شخص متقاضى به انجام عمل مقایسه مى پردازد که این مقایسه میان اطلاعات بیومتریک شخص با اطلاعات موجود در بانک اطلاعات انجام مى گیرد.در این حالت، فرض بر این است که اطلاعات فرد در بانک اطلاعات موجود است.

اما در فرایند تأیید هویت، سؤالى که به دنبال پاسخش مى گردیم، این است که آیا او همان فردى است که ادعا مى کند؟

در تأیید هویت، ابتدا متقاضى با استفاده از نام یا وارد کردن رمز عبور و یا یک مدرک شناسایى ادعا مى کند که هویت خاصى را دارد. سپس سامانه به مقایسه داده هاى بیومتریکى مدعى با داده هاى ثبت شده در بانک مشخصات مى پردازد و ادعاى وى را مورد بررسى قرار مى دهد و نتیجه را اعلام مى کند

آزمایش زیست سنجى (Biometric) در سیستم بیومتریک شامل سه گام است: ثبت مشخصات، مقایسه و به روز رسانى.

۱- ثبت مشخصات: کاربران با سنجش هاى اولیه در سیستم ثبت نام مى شوند. این عمل در چندین مرحله براى ثبت اطلاعات دقیق انجام مى گیرد.

۲- مقایسه: گام بعدى مقایسه نمونه با الگوى مرجع است. در این مرحله تعیین سطوح مناسب خطاى مجاز (tolerance) خصوصاً براى سنجش رفتارى از اهمیت ویژه اى برخوردار است.

۳- به روز رسانى: تمامى سیستم هاى بیومتریک مخصوصاً آن هایى که از خصوصیات رفتارى کاربر استفاده مى کنند، باید براى به روزرسانى الگوى مرجع طراحى شده باشند.

یک سیستم بیومتری ساده دارای چهار بخش اساسی است :

1- بلوک سنسور: که کار دریافت اطلاعات بیومتری را بر عهده دارد.

2- بلوک استخراج ویژگیها: که اطلاعات گرفته شده را می گیرد و بردار ویژگی های آن را استخراج می کند.

3- بلوک مقایسه: که کار مقایسه بردار حاصل شده با قالبها را بر عهده دارد.

4- بلوک تصمیم: که این قسمت هویت را شنااسایی می کند یا هویت را قبول کرده یا رد می کند.

اجزاىسیستم بیومتریک

سیستم بیومتریک از ۳ جزء اصلى تشکیل مى شود:

۱- ابزار اندازه گیرى: ابزار طراحى شده در سیستم بیومتریک در حقیقت نقش واسطه با کاربر را برعهده دارد و لذا باید به راحتى توسط کاربران قابل استفاده باشد و در عین حال احتمال خطا در آن بسیار کم باشد.

۲- نرم افزار: این نرم افزار که براساس الگوریتم هاى ریاضى طراحى شده است، متغیرهاى سنجش شده را با الگوى مرجع موجود در بانک اطلاعات مقایسه مى کند.

۳- سخت افزار: در طراحى سامانه بیومتریکى، به قطعات سخت افزارى و کاربرد آنها باید بیش از سایر دستگاه هاى مشابه توجه نشان داد تا در انجام محاسبات دچار خطا نشود.