سیستم های کنترل صنعتی و ابزار دقیق

فصل اول : مبانی و اصطلاحات در سیستم هاي کنترل صنعتی

• ضرورت انداز هگیری و ابزار دقیق در کنتر ل
• مدلسازی ابزار دقیق به زبان ساده
• انواع سیستم كنترل از نظر پیاده سازی
• اجزاء سیستم کنترلی

1-4-1 حسگر (Sensor)

1-4-2مبدل يا ترانسديوسر (Transducer)

3-4-1ترانسمیتر (Transmitter)

4-4-1 کنترل کننده (Controller)

5-4-1 عنصر نهايي كنترل (Final Element)

6-4-1عملگر يا محرک (Actuator)

7-4-1ثبت كننده و نمايشگر (Recorder and Monitor)

5-1 انواع اندازهگیرها

6-1 اصطلاحات رايج در اندازهگیری

1-6-1حدود اندازهگیری (Rang)

2-6-1 صفر اندازهگیری (Zero)

3-6-1 انحراف از صفر (Zero Drift)

4-6-1 مقدار درست ( True Value)

5-6-1 صحت  (Accuracy)

6-6-1 درستی (Trueness)

7-6-1 انحراف (Bias)

8-6-1 دقت(Precision)

9-6-1 تکرارپذیری(Repeatability)

10-6-1 قابلیت تولید مجدد(Reproducibility)

11-6-1 عدم قطعیت(Uncertainty)

12-6-1 حساسیت(Sensitivity)

13-6-1 تفکیک پذیری (Resolution)

14-6-1 پاسخ دهی (Responsivity)

15-6-1 خطی بودن(Linearity)

16-6-1 پسماند(Hysrteresis)

7-1تعريف دستگاه اندازه گیری

8-1 روش های اندازه گیری

9-1تعريف خطا و عوامل ايجادکننده آن

10-1 ساز و کار دستگاههای اندازه گیری

فصل دوم : روش هاي اندازه گیري در سیستم هاي کنترل صنعتی

1-2 مقدمه

2-2 معرفی پارامترهای مهم سوئیچینگ در سنسورها

3-2 دسته بندی کلی سنسورها برحسب نحوه تماس

1-3-2 سنسورهای دارای برخورد

2-3-2 سنسورهای بدون تماس

4-2 سنسورالقایی (Inductive Proximity Switch )

1-4-2 شکل استاندارد سنسور و پارامترهای آن

2-4-2 نحوه نصب سنسورهاي القايي

3-4-2 خروجی سنسورهای القايی

4-4-2 انواع سنسورهاي القايي

5-4-2 موارد احتیاطي در کار با سنسورهای القايی

6-4-2 انواع اتصالات سنسورهاي القايي

7-4-2 نحوه نامگذاري سنسورهاي القايی مجاورتی

5-2 سنسورخازنی(Capacitive Proximity Switch)

1-5-2 ساختار سنسورهای خازنی

6-2 سنسور اثر هال (Hall Effect Sensor )

1-6-2 ويژگيهاي عمومي سنسور اثر هال

2-6-2 نظريه اثر هال

3-6-2 روش استفاده از سنسور اثر هال

4-6-2 سنسور اثر هال ديجیتال

5-6-2 سنسور تشخیص موقعیت پرّه

7-2 سنسور مافوق صوت (Ultrasonic Sensor)

1-7-2 اصول کار پیزو الکترونیک

2-7-2 کاربردهای آلترراسونیک

3-7-2 دسته بندی انواع سنسورهای مافوق صوت

4-7-2 مزايا و محدوديت های سنسورهاي آلتراسونیك

8-2 سنسور نوری الکترونیکی (Opto-electronic Switch)

1-8-2 رسانای نوری

2-8-2 فوتوتیوب

3-8-2 نیمه هادی های نوری

4-8-2 ضربکننده نوری (فوتومالتی پلاير)

5-8-2 سنسور نوري يك طرفه(Diffuse Type)

6-8-2 سنسورنوری انعکاسی (Retro-Reflective Optical Switch)

7-8-2 سنسور نوری دوطرفه (Through-Beam Optical Switch)

9-2 سنسور اسکن فوتو الکتريک

1-9-2 روش هاي اسكن

10-2 سنسور فیبرنوری  (FOS = Fiber Optic Sensor)

1-10-2 کاربردهای سنسور فیبر نوری

11-2 سنسور رومینانس ( Opto-electronic Luminescence Sensor )

12-2 سنسور کنتراست (Opto-electronic Contrast Sensor)

13-2 سنسور لیزری (Laser Sensor)

14-2 سنسور سطح (Area Sensor)

1-14-2 سنسور نوري کنترل سطح

15-2 سنسور تشخیص رنگ

16-2 سنسور کدکننده (Encoder)

1-16-2 انکدر نوری چرخان افزايشی

2-16-2 انکدر نوری چرخان مطلق

3-16-2 انکدر نوری چرخان مطلق مجازی

4-16-2 انکدر نوری زاويه ای

5-16-2 انکدر نوری خطی مطلق

17-2 سنکرو

18-2 سنسور LVDT

1-18-2 طرز کار سنسور LVDT

2-18-2 روش های آشکارسازی جهت جابجايی هسته

3-18-2 مزایایLDVT

19-2 سنسور مگنتواستريكتیو(Magnetostrictive Sensor)

1-19-2 نحوه عملكرد موقعیتسنج مگنتواستريکتیو

20-2 سنسور رزولور

21-2 سنسورهای شیمیايی

1-21-2 PHسنجی

22-2 سنسور گاز

1-22-2 حسگر نوري گاز

2-22-2 حسگر مقاومتي گاز

3-22-2 کروماتوگرافی گاز

4-22-2 حسگر آشکارساز هدایت گرمایی) (TCD

5-22-2 حسگر آلتراسونیک گاز

23-2 سنسور دود

فصل سوم : شناخت و بررسی کنترل کننده هاي کلاسیک و هوشمند

1-3 مقدمه

2-3 انواع فشار و روشهای سنجش آن ها

3-3 فشارسنج مانومتری

1-3-3 مانومتر با لوله مورب (شیب دار)

2-3-3 مانومتر مخزن دار

3-3-3 مزايا و معايب مانومترها

4-3 فشارسنج بوردن تیوب

1-4-3 بوردن تیوب Cشکل

2-4-3 بوردن تیوب حلزونی

3-4-3 بوردن تیوب حلقوی يا مارپیچ

4-4-3 بوردن تیوب تابیده يا پیچی

5-4-3 بوردن تیوب نعلی شکل

6-4-3 مزايا و معايب بوردن تیوب ها

5-3 فشارسنج فانوسی

1-5-3 مزايا و معايب فانوسی

6-3 فشارسنج ديافراگمی

7-3 فشارسنج ديافراگم کپسول دار

1-7-3 مزايا و معايب ديافراگم کپسول دار

8-3 فشارسنج ديافراگم پیستونی

9-3 فشارسنج نوع پیستوني

10-3 فشارسنج نوع حلقه موازنه

11-3 فشارسنج نوع کاسه اي يا زنگوله ای

12-3 ساير روش هاي مکانیکي اندازه گیري فشار

1-12-3 گیج مک لود

2-12-3 روش تعادل نیرو

3-12-3 روش کاتارومتري

13-3 میزان کردن (کالیبراسیون) فشارسنج ها

14-3 انتقال دهنده فشار

1-14-3 انتقال دهنده اختلاف فشار نوع نیوماتیکی

15-3 کرنش سنج (استرين گیج)

1-15-3 انواع استرين گیج

2-15-3 مدارهاي پل جهت اندازه گیری خروجي استرين گیج

3-15-3 ويژگی های يک کرنش سنج خوب

4-15-3 کاربردهای کرنش سنج

16-3 اندازه گیرهاي خازني فشار

17-3  لودسل

18-3 اندازه گیرهای فشار پیزوالکتريک و پیزومقاومتی

19-3 گیج پیرانی

1-19-3 طرز کار گیج پیرانی

20-3 گیج يونیزاسیون

فصل چهارم : عیب یابی، تعمیر و نگهداري در سیستم هاي کنترل صنعتی

1–4 تعاریف اولیه

2-4 مقیاس های اندازه گیری دما

3-4 روش های انتقال حرارت

1-3-4 انتقال حرارت به روش هدايت (رسانش)

2-3-4 انتقال حرارت به روش جابه جايی (همرفت يا وزش)

3-3-4 انتقال حرارت به روش تابش

4-4 روش های اندازه گیری دما

5-4 دماسنج با استفاده از انبساط سیال

1-5-4 گروه : Iسیستم گرمايي پرشده با مايع

2-5-4 گروه :IIسیستم گرمايي پرشده با گاز

3-5-4 گروه : IIIسیستم گرمايي پرشده با بخار

4-5-4 گروه : Vسیستم گرمايی پرشده با جیوه

5-5-4 سیستم تعديل

6-5-4 مزايا و معايب دماسنج های انبساطی

6-4 دماسنج با استفاده از تغییر طول فلزات

7-4 دماسنج با استفاده از ذوب يا خمیری شدن جامدات و يا تغییر رنگ

8-4 مقاومت غیرفلزی تابع دما (ترمیستور)

1-8-4  مزايا و معايب ترمیستورها

2-8-4 روش های شبه خطی کردن رفتار ترمیستور نسبت به دما

3-8-4 کاربردهای ترمیستور

4-8-4  دماسنج با ضريب حرارتی مثبت (PTC)

9-4 مقاومت فلزی تابع دما (RTD)

1-9-4 انواع RTDبراساس تعداد سیم های خروجی و مدار اندازه گیری دما

2-9-4 مزايا و معايب RTD

3-9-4 نکات مهم در استفاده ازRTDها

10-4 ترموکوپل

1-10-4 انواع ترموکوپل

2-10-4 غلاف ترموکوپل

3-10-4 ترموپیل

4-10-4 رفع اشکال در قرائت خروجی ترموکوپل

5-10-4 قوانین پنجگانه ترموكوپل ها

6-10-4 مزايا و معايب ترموکوپل

11-4 نیمه هادی های حسگر دما

12-4 حسگرهای الکتريکی غیرتماسی دما

1-12-4 اندازه گیری دما توسط پیرومتری

2-12-4 اندازه گیری دما توسط طیف سنجی

3-12-4 دماسنج كريستال كوارتز

13-4 ترانسمیتر نیوماتیکی درجه حرارت

فصل پنجم : اندازه گیری سطح

1-5 روش هاي اندازه گیري سطح

2-5 خط کش مدرج

3-5 نوار مدرج

4-5 شیشه دید

1-4-5 شیشه لوله ای

2-4-5 شیشه تخت

5-5 اندازه گیری غیرمستقیم ارتفاع به روش مکانیکی

1-5-5 شناور

2-5-5 جابه جاگر يا روش غوطه وری

6-5 اندازه گیری ارتفاع به روش تغییر در فشار

1-6-5 استفاده از دمنده هوا يا حباب ساز

2-6-5 استفاده از ديافراگم

3-6-5 استفاده از DPTيا تغییرات فشار ستون مايع

7-5 اندازه گیري ارتفاع به روش الكتريكي

2-7-5 استفاده از تغییر ظرفیت خازن

3-7-5 استفاده از چرخ پروانه ای

4-7-5 استفاده از تغییر مقاومت يا رسانايی

8-5 اندازه گیري ارتفاع به روش های غیرتماسی

1-8-5 روش مافوق صوت

2-8-5 روش نورانی

3-8-5 روش امواج راديواکتیو

4-8-5 روش امواج رادار

فصل ششم : اندازهگیری جریان سیال (دبی)

1-6 مقدمه

1-1-6 روش های اندازه گیری دبی

الف) جریان سنج های استنباطی

2-6 جريان سنجی براساس ايجاد اختلاف فشار موضعی

1-2-6 صفحه سوراخ دار یا اریفیس( (Orifice Plate

2-2-6 لوله و نتوری (Venturi Tube)

3-2-6 نازل جریان (Flow Nozzle)

4-2-6 لوله پیتوت (Pitot Tube)

5-2-6 لوله آنوبار(Annubar Tube)

6-2-6  اتصال زانویی (Elbow Tube)

3-6 جريان سنجی بر اساس اندازه گیری نیرو يا تارگت متری

4-6 جريان سنجی براساس سطوح متغیر يا روتامتری

5-6 جريان سنجی براساس اندازه گیری ولتاژ ناشی از عبور سیال در میدان مغناطیسی

6-6 جريان سنجی براساس پارامتر متناسب با سرعت (جريانسنج توربینی)

7-6 جريان سنجی براساس میزان نوسان فشار يا دما (جريانسنج گردابی)

1-7-6 جريان سنج گردابی پیش رونده

2-7-6 جريان سنج گرداب افشان

3-7-6 جريان سنج اثر کواندا

8-6 جريان سنج مافوق صوت

1-8-6 جريان سنج آلتراسونیک نوع زمان عبوري

2-8-6 جريان سنج آلتراسونیك نوع مهاري

3–8-6 جريان سنج آلتراسونیک نوع داپلر

4-8-6 جريان سنج عروق خونی

5-8-6 جريان سنج پالسی داپلر

6-8-6 نكات قابل ملاحظه در طراحي، نصب و استفاده از جريان سنج های آلتراسونیک

7-8-6 مزايای جريان سنج آلتراسونیک

8-8-6 معايب جريان سنج آلتراسونیک
ب) جریان سنج های حجمی

9-6 پیستون نوسانگر

10-6 صفحه نوسان کننده محوری يا ديسک لرزان

11-6 پمپ سنجشی

1-11-6 تلمبه چرخ دنده ای دوار

2-11-6 تلمبه رفت و برگشتی

3-11-6 تلمبه ديافراگمی

4-11-6 تلمبه قابل انقباض

12-6 جريان سنج چرخشی جابجايی مثبت يا پره دوار

1-12-6 جریان سنج دهنده تخم مرغی یا بیضوی (Oval Flow Me)

2-12-6 جریان سنج دولپه ای( Lobed – Impeller Flow Meter )

3-12-6 جریان سنج دریچه دوار ( Rotating Vane )

13-6 مولتی پیستون

ج) جریان سنج های جرمی

16-6 جريان سنج حرارتی

1-14-6 جريان سنج حرارتی جريان ثابت

2-14-6 جريان سنج حرارتی دمای ثابت

15-6 جريان سنج کوريولیس

16-6 معیارهای انتخاب يک جريان سنج مناسب

17-6 اثرات نحوه نصب تجهیزات بر عملکرد جريان سنج ها

1-17-6 وضعیت لوله قبل و بعد از دبی سنج

2-17-6 انشعابات فشار و دما

3-17-6 تکیه گاه های لوله

4-17-6 اتصالات جوشی و فلنجی و آب بندها

5-17-6 بهبوددهنده ها و يکنواخت کننده ها

18-6 کالیبراسیون دورهای جريان سنج ها

فصل هفتم: نقشه خوانی، حلقه فیدبک و کالیبراسیون

1-7 انواع نقشه ها

2-7 مروری بر علائم عمومی و تخصصی نقشه

3-7 طبقه بندی سیستم های کنترل

4-7 کنترل کننده ها

5-7 هشداردهنده ها

6-7 کالیبراسیون

1-6-7کالیبراسیون اولیه و مجدد

2-6-7 زمان مناسب برای کالیبراسیون

3-6-7 مکان مناسب کالیبراسیون

4-6-7 دلايل و روش های کالیبراسیون

7-7 نکات مهم در انجام کالیبراسیون

1-7-7 مواد مرجع (Reference Materials)

2-7-7 تعیین و انتخاب تجهیزات اندازه گیری مناسب

3-7-7 شناسايی تجهیزات مؤثر بر کیفیت محصول و تعیین وضعیت کالیبراسیون

4-7-7 کالیبراسیون برمبنای تجهیزات تأيید شده

5-7-7 گواهینامه و برچسب کالیبراسیون

6-7-7 سوابق کالیبراسیون

7-7-7 تحلیل و بررسی نتايج کالیبراسیون

8-7-7 تعیین فواصل کالیبراسیون

9-7-7 حفاظت از عملیات کالیبراسیون

10-7-7 کنترل تجهیزات اندازه گیری نامنطبق