چکیده
با توجه به چگونگی طراحی و نوع تجهیزات به کار رفته در واحدهای فرآیندی، این واحدها دارای یک توان عملیاتی و بازده بهینه می باشند. ظرفیت ذاتی یک فرآیند از سیستم کنترل مستقل می باشد بنابراین طراحی ضعیف یک فرآیند با استفاده از سیستم کنترلی به هیچ وجه قابل جبران نمی باشد. هدف از به کار بردن سیستم های کنترلی در صنایع فرآیندی، رسیدن به حداکثر توان عملیاتی با رعایت شرایط ایمنی در فرآیند می باشد. از این رو سیستم های کنترلی نقش مهمی را در صنایع فرآیندی ایفا می کنند. امروزه یکی از موضوعات مورد بحث در صنایع فرآیندی، عملکرد بهینه سیستم های کنترلی می باشد. جهت بهینه نگه داشتن یک سیستم کنترل، ارزیابی و مونیتورینگ آن لازم و ضروری می باشد. در کشور ما ایران، با توجه به تعداد فراوان پالایشگاه های نفت، گاز و واحدهای پتروشیمی نیاز به نرم افزاری جامع که عملکرد سیستم های کنترلی را ارزیابی کند، بسیار ضروری می باشد. در این پایان نامه ابتدا عوامل تاثیرگذار بر عملکرد سیستم های کنترلی مورد بررسی قرار گرفته و سپس معیارهای ارزیابی عملکرد آنها در محیط های موجود در واحدهای صنعتی ارائه شده است. در نهایت شبیه سازی و ارزیابی عملکرد سیستم های کنترلی با استفاده از نرم افزارهای تخصصی Aspen و Matlab انجام شده. این تحقیق گامی بزرگ در راستای آماده سازی نرم افزاری جامع که نیاز صنعت ایران را جهت ارزیابی عملکرد سیستم های کنترلی در مقیاس حرفه ای برطرف نماید، می باشد.
مقدمه
در سال های گذشته تلاش های زیادی جهت مدرن کردن سیستم های کنترلی صورت گرفته است. تجهیزات کنترلی مدرن مانند سیستم های کنترل توزیع یافته (DCS)، کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر (PLC)، شبکه ها و تجهیزات هوشمند در کنار نرم افزارهای قدرتمند به کار گرفته شدند. مهمترین بخش های سیستم کنترلی را لایه ترانسمیترها و محرک ها (لایه اول) و لایه کنترل کننده های تنظیمی که معمولا PID کنترل کننده ها می باشند (لایه دوم)، تشکیل می دهند. ترکیب این دو لایه با یکدیگر همان مفهوم حلقه های کنترلی را در بردارد. نقش حلقه های کنترلی در صنایع فرآیندی تنظیم متغیر خروجی پروسه (process variable) به مقدار خروجی مطلوب (set point) در حضور اغتشاشات و نوسانات می باشد. مقدار خروجی مطلوب مقداری است که فرآیند بیشترین بازده را در آن نقاط خواهد داشت. با سرمایه گذاری فراوان و مدرن شدن سیستم های کنترلی، این سیستم ها نسبت به گذشته نقش موثرتری را در صنایع فرآیندی بر عهده دارند در چنین شرایطی عملکرد و بازده این سیستم ها تاثیر فراوان بر عملکرد فرآیند خواهد داشت. بدین ترتیب ارزیابی عملکرد سیستم های کنترلی به عنوان موضوعی مهم و جدید در صنایع فرآیندی ظهور یافت. ارزیابی عملکرد حلقه ای کنترلی بخش مهمی از موضوع ارزیابی و مونیتوریتگ سیستم های کنترلی در صنایع فرآیندی می باشد. در فصل اول کلیات پروژه ارائه شده است. فصل دوم به ارزیابی عملکرد حلقه های کنترلی اختصاص یافته است. در این فصل ابتدا مشکلات حلقه ها مطرح شده و سپس معیارهای ارزیابی عملکرد حلقه ها مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان این فصل نوسان و تداخل بین حلقه ها به عنوان دو مشکل مهم در حلقه ها مورد بررسی قرار گرفته است. فصل سوم به یکی از مهمترین اجزاء حلقه کنترلی یعنی شیرهای کنترلی اختصاص یافته است. در فصل چهارم واحد جداسازی بوتان به عنوان واحد نمونه صنعتی انتخاب و پس از شبیه سازی این واحد در محیط Aspen، حلقه های آن توسط برنامه نوشته شده در محیط Matlab مورد ارزیابی قرار گرفته است. مدیریت آلارم ها به عنوان یکی از موضوعات مهم در سیستم های کنترلی در فصل پنجم بررسی شده است.فصل ششم به نتیجه گیری و ارائه پیشنهادات اختصاص یافته است.
تعداد صفحه : 123
