تجزیه و تحلیل ساختارهای انعطاف پذیر خطی با استفاده از شیوة اجزای محدود (FEM)

تجزیه و تحلیل ساختارهای انعطاف پذیر خطی با استفاده از شیوة اجزای محدود (FEM)

این کتاب مقدمه‌ای جهت تجزیه و تحلیل ساختارهای انعطاف پذیر خطی با استفاده از شیوة اجزای محدود (FEM) می باشد . این فصل به بررسی و شرح کلی از اینکه اجزای مجدود چه می باشند می پردازد.

1-1- جایی که ماده در آن قرار می گیرد .

زمینة مکانیک به 3 قسمت اصلی قابل تقسیم است :

مکانیک

تئوری

عملی

محاسباتی

مکانیک تئوری مربوط به قوانین و اصول بنیادین است که به خاطر ارزش علمی واقعی آن مورد مطالعه قرار می گیرد.مکانیک عملی باعث انتقال این دانش تئوری در جهت استفاده‌های مهندسی و عملی از آن می شود . از این دانش تئوری به خصوص در جهت ساخت الگوهای بسیار دقیق از پدیده های فیزیکی استفاده می شود .

مکانیک محاسباتی مشکلات خاصی را با استفاده از شبیه سازی توسط شیوه های عددی ( شمارشی ) که برروی کامپیوترهای دیجیتال اجرا می شوند حل می کند .

تذکر 1-1) از ریاضیدانان ، شخصی که به جستجوی راه حل هایی در مورد مشکلات مشخص شده می پردازد می تواند شیوة کار خود را به مکانیک محاسباتی محدود کند . کسی که به جستجوی مشکلاتی می پردازد که متناسب با راه حل های ارائه شده می باشند به تعیین مکانیک عملی می پردازد. و شخصی که می تواند وجود مشکلات و راه حل ها را به اثبات برساند می تواند مکانیک تئوری را توصیف کند .

1-1-1)مکانیک محاسباتی :

چندین شاخه از مکانیک محاسباتی با توجه به مقیاس فیزیکی مورد نظر قابل تفکیک می باشند

...

نانو مکانیک در ارتباط با سطوح اتمی و مولکولی ماده می باشد بدین معنی که ارتباط نزدیکی با فیزیک و شیمی ذره دارد . ارتباط میکرومکانیک عمدتاً با سطوح دانه‌ای و بلوری ذره می باشد. کاربرد اصلی میکرومکانیک در زمینة تکنولوژی، طراحی و ساخت مواد و ابزارهای میکرو می باشد.

مکانیک همگن ( پیوستار ) به بررسی بدنه ها در سطح ماکروسکوپی و با استفاده از الگوهای همگن می پردازد. در این الگوهای همگن ساختار میکرو به صورت همگن درآمده است.

دو قسمت قدیمی استفاده از مکانیک همگن ( پیوستار )‌مکانیک جامد و مواد سیال می‌باشد .شیوة اولی شامل ساختارهایی می شود که به خاطر دلایل روشن و واضحی با مواد جامد ساخته می شوند.

مکانیک محاسباتی جامد از روش علوم کاربردی استفاده می کند. در حالی که مکانیک ساختاری محاسباتی برروی استفاده های فن آوری جهت تجزیه و تحلیل و طراحی ساختارها تأکید دارد.

فیزیک چند گانه یک مورد جدیدتر می باشد .

این قسمت سیستم های مکانیکی را رد بر می گیرد که فراتر از مرزهای کلاسیک مربوط به مکانیک مواد سیال و جامد می باشند. که به عنوان مثال می توان به تأثیر متقابل ساختارها و مواد سیال اشاره کرد.

به علت تأثیر متقابل سیستم های الکترومغناطیسی ، مکانیکی و سیستم تنظیمی برروی یکدیگر ، مسائل مربوط به تغییر فاز به مانند ذوب یخ و انجماد فلز در این قسمت گنجانده می شوند.

در نهایت ، System ( سیستم ) نوع اجسام مکانیکی و نیز نوع کارکرد آنها را مشخص میکند یعنی مشخص می سازد که این مواد طبیعی هستند و یا اینکه مصنوعی می باشند و چه نوع عملکردی دارند . نمونه های از سیستم های ساخت بشر عبارتند از :

هواپیماها ، ساختمانها ، برجها و موتورها و ماشین ها و ریز ترانشه ها ، تلسکوپ های رادیویی ، اسکیت ها و آب پاش های گردان .

سیستم های بیولوژیکی به مانند یک وال ، آسیب و گوش داخلی یا یک درخت کاج وقتی از نظر بیومکانیک مورد مطالعه قرار می‌گیرند در این بخش گنجانده می شوند. چیزهای مربوطه به اختر شناسی ( نجوم ) ، زیست محیطی و جهان هستی نیز سیستم‌ها را شکل می دهند . در توسعه شاخه های مربوط به مکانیک محاسباتی ، سیستم کلی ترین مفهوم به حساب می آید. یک سیستم توسط تفکیک پذیری و تجزیه مورد بررسی قرار می‌گیرد بدین ترتیب که : رفتار سیستم از رفتار اجزای آن به همراه تأثیر متقابل بین اجزا ناشی می شود قطعات و اجزاء به اجزای کوچکتری تجزیه می‌شوند و این عمل بدین ترتیب ادامه می یابد زمانی که این فرآیند تجزیه به صورت سلسله مراتبی ادامه می یابد قطعات مستقل جهت دارا بودن رفتارهای منظم و مستقل از یکدیگر به حد کافی ساده می شوند اما تأثیر قطعات برروی یکدیگر پیچیده تر می‌شود. می توان نتیجه گرفت که یک شیوة تعادل جهت مشخص کردن محل پایان تجزیه قطعات وجود دارد .

خرید فایل

مقاله تولید انرژی تجدید پذیر خورشیدی در 163 صفحه ورد قابل ویرایش

مقاله تولید انرژی تجدید پذیر خورشیدی در 163 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

فصل اول ۱
انرژی تجدید پذیر چیست؟ ۱
فایده های کلیدی آن عبارتند از: ۴
۱- فایده های محیطی: ۴
۲- انرژی برای نسل های آینده ما: ۶
۳- شغل ها و اقتصاد: ۸
انرژی نو: ۱۱
جایگاه انرژی خورشیدی در تأمین الکتریسیته ۱۱
ماژول های خورشیدی ۱۶
باطری ۱۷
شارژ کنترولر ۱۷
برآورد هزینه تأمین الکتریسیته خورشیدی (فتوولتائیک) ۱۸
طبقه بندی سیستم های خورشیدی ۲۱
سیستم های فتوبیولوژی ۲۱
سیستم های شیمیایی خورشیدی ۲۲
سیستم های فتوولتائیک ۲۲
عملکرد سلول های خورشیدی ۲۳
سیستم های حرارتی ۲۶
گردآورنده های خورشیدی تخت ۲۶
بررسی اقتصادی سیستم های گرمایش خورشیدی ۲۸
سرمایه گذاری: ۲۹
هزینه اولیه: ۳۰
سیاست توسعه سیستم های گرما خورشیدی ۳۹
کمک های اقتصادی: ۳۹
تحقیق، توسعه و نمایش کارکرد سیستم ها: ۴۰
فنی: ۴۲
اقتصادی: ۴۲
آموزش/ اجتماعی – فرهنگی: ۴۲
فصل دوم ۴۳
موقعیت فعلی و آینده انرژی طبیعی ۴۳
۱- علوم نجومی: ۴۴
۲- علوم محیطی: ۴۵
۳- علوم شیمیایی: ۴۶
فصل سوم: ۴۸
ثابت خورشیدی ۴۸
مدل خورشیدی: ۴۹
ترکیب طیفی ثابت خورشیدی: ۶۵
فصل چهارم: ۶۹
سیستم های حرارتی خورشید ۶۹
سمت گیری رشته پانل ها: ۷۰
اندازه رشته پانل ها: ۷۲
رشته های سری و موازی: ۷۳
تلفات لوله: ۷۵
مبدل های حرارتی: ۷۶
ذخیره سازی: ۸۰
سرد کننده های تابشی: ۹۳
فصل پنجم: ۹۶
آفتاب گیری در سطح زمین ۹۶
یک مدل جوی: ۹۸
جذب و پراکندگی تابش خورشیدی توسط اجزای سازنده جو: ۹۹
تابش مستقیم خورشید: ۱۰۱
شار پخشی: ۱۰۸
معادلات تقریبی برای شار خورشیدی کل: ۱۱۲
اندازه گیری آفتاب گیری در سطح زمین: ۱۱۵
شار حرارتی جو: ۱۱۸
فصل ششم: ۱۲۳
تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به کار – دستگاه های فتوولتایی ۱۲۳
نیمه هادیهای ذاتی ( خالص) : ۱۲۹
نیمه هادیهای غیر ذاتی ( نا خالص شده ): ۱۳۵
پیوند p-n : ۱۳۷
دستگاههای فتوولتایی پیوندی : ۱۳۸
پاسخ دهی طیفی جریان فوتونی: ۱۴۲
ساخت وسایل فتوو لتایی سیلسیومی : ۱۴۸
برآورد هزینه تولید برق: ۱۵۰
نتیجه گیری : ۱۵۳

مقدمه:

در حال حاضرتولید انرژی الکتریکی در دنیا به مقدار زیادی بر ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی تکیه دارد. سوخت های فسیلی تجدید ناپذیرند، آنها بر منابع محدودی که رفته رفته به پایان می رسند ، بنا شده اند.

در مقابل انرژیهای تجدید پذیر مانند باد و انرژی خورشیدی، پیوسته جایگزین می شود و هیچ گاه به پایان نمی رسند. اغلب انرژی های تجدید پذیر به دو صورت مستقیم یا غیر مستقیم از خورشید ناشی می شوند.

نور خورشید یا همان انرژی خورشیدی، می تواند برای گرم کردن و روشنایی خانه ها و سایر ساختمان ها، برای تولید الکتریسیته، برای آب گرم کردن، گرم کن های خورشیدی و انواع کاربردهای اقتصادی و صنعتی مستقیماً استفاده می شود.

همچنین گرمای خوشید موجب وزش باد می شود؛ همان انرژی ای که توسط توربین های بادی گرفته می شود؛ سپس بادها و گرمای خورشید باعث تبخیر آب می شوند. وقتی این بخار آب به باران یا برف تبدیل می شود و از سرازیرها به رودخانه ها و مسیرهای آب هدایت می شود، انرژی آن می تواند گرفته شده و از توان هیدرو الکتریکی آن استفاده شود.

همراه با باران و برف، نور خورشید باعث می شود گیاهان رشد کنند، ماده ای که آن گیاهان را می سازد، به عنوان توده زنده یا زیست توده می شناسیم.

بیومس می تواند به منظور تولید الکتریسیته، سوخت های حمل و نقل یا موارد شیمیایی استفاده شود. کاربرد بیومس برای هر یک از این اهداف، انرژی بیومس نامیده می شود.

هیدروژن نیز می تواند در بسیاری از ترکیبات اصلی، مثل آب، یافت شود. هیدروژن فراوان ترین عنصر روی زمین است، اما بصورت یک گاز طبیعی موجود نیست. هیدروژن همیشه با دیگر عناصر ترکیب شده است، مثل ترکیبش با اکسیژن برای ساخت آب. وقتی هیدروژن از عنصر ترکیبی اش جدا شود می تواند بعنوان سوخت مورد استفاده قرار گیرد.

تمام منابع انرژی تجدید پذیر از خورشید ناشی نمی شوند. انرژی زمین گرمایی دریچه گرمای درون زمین برای کاربردهای متنوع شامل: تولید توان الکتریکی و گرم و سرد کردن ساختمان هاست، و انرژی جزر و مد اقیانوس ها از نیروی کشش ماه و خورشید بر روی زمین ناشی می شود.

در حقیقت، انرژی اقیانوس از منابع متعددی ناشی می شود. علاوه بر انرژی جزر و مد، انرژی امواج اقیانوس بوسیله هر دو انرژی جزر و مد و باد، بوجود می آید. هم چنین خورشید بیش از آنکه عمق اقیانوس را گرم کند. سطح آنرا گرم می کند، ایجاد یک اختلاف دما می تواند بعنوان یک منبع انرژی بکار گرفته شود. تمامی اشکال انرژی اقیانوسی می تواند برای تولید الکتریسیته اعمال شود.

فصل اول

چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟

چرا انرژی تجدید پذیر مهم است؟

اهمیت انرژی تجدید پذیر به خاطر فواید آن است.

فایده های کلیدی آن عبارتند از:

فایده های محیطی: فن آوری های انرژی تجدید پذیر، منابعی پاک از انرژیهایی هستند که از صنایع انرژی های مرسوم، تماس و آلودگی محیطی بسیار کمتری دارند.

انرژی برای نسل های آینده ما: انرژی تجدید پذیر پایان نخواهد پذیرفت، هرگز. اما منابع دیگر انرژی محدودند و همین روزها ته می کشند.

مشاغل و اقتصاد: سرمایه گذاری ها بر روی انرژی تجدید پذیر اغلب صرف تهیه مواد خام (لوازم و کالا) و مصرفی و ساختاری برای ساخت و نگهداری وسایل می شود، تا سرمایه گذاری بر روی واردات پر خرج انرژی. این بدان معناست که پولی که شما بابت انرژی می پردازید، به جای اینکه وارد اقتصاد کشوری بیگانه شود، در کشور خودمان باقی مانده، اشتغال زایی کرده و موجب صرفه جویی اقتصادی در مصرف سوخت می شود.

1- فایده های محیطی:

فن آوری های انرژی قابل تجدید از صنایع انرژی مرسوم که بر سوخت فسیلی تکیه دارد، با محیط اطرافش بسیار دوستانه تر عمل می کند.

سوخت های فسیلی در بسیاری از مشکلات زیست محیطی که ما امروزه با آنها مواجه هستیم، سهم قابل توجهی دارند- گازهای گلخانه ای، آلودگی هوا و آلودگی آب و خاک- در صورتیکه متابع انرژی تجدید پذیر در این امر سهم بسیار اندکی داشته یا هیچ نقشی ندارند.

گازهای گلخانه ای، دی اکسید کربن، متان، اکسید نیتروژن، هیدروکربن ها و کلروفلوئورکربن ها، جو زمین را مثل یک پتوی گرم و شفاف احاطه کرده اند، به اشعه های گرم خورشید اجازه داخل شدن می دهند و گرما را در نزدیک سطح زمین به دام می اندازند (نگه می دارند).

اثرات این گلخانه طبیعی، دمای متوسط سطح زمین را حدود 60 درجه فارنهایت
(33 درجه سانتیگراد) نگه می دارد. اما افزایش مصرف سوخت های فسیلی، بطور قابل توجهی انتشار (تولید) گازهای گلخانه ای را زیاد کرده است، مخصوصاً دی اکسید کربن، به وجود آورنده افزایش اثر گازهای گلخانه ای که به عنوان گرمای محسوس و یکپارچه زمین شناخته می شود. مطابق نظر آژانس حفاظت محیط زیست ایالات متحده، سهم دی اکسید کربن عهده دار 2/1 تا 3/2 افزایش عمومی دماست.

با این وجود، فن آوری های انرژی قابل تجدیدپذیر، گرما و الکتریسیته را با انتشار (تولید) مقدار ناچیز یا صفر دی اکسید کربن، تولید می کند. هم چنین استفاده از انرژی سوخت های فسیلی، منبع مهمی برای آلودگی هوا، آب و خاک می باشد.

آلاینده ها نظیر منوکسید کربن، دی اکسید گوگرد، دی اکسید نیتروژن، ذرات معلق و سرب- باج غم انگیزی از محیط گرداگرد ما می گیرند!

به عبارت دیگر، اغلب فن آوری های انرژی قابل تجدید، آلودگی ناچیز یا صفر تولید می کنند.

آلودگی و گرمای زمین هر دو، احتمال حتمی خطر بزرگ سلامتی نسل بشر را مطرح می کنند.

مطابق با رای انجمن ریه (آمریکا) آلودگی هوا در امراض ریه، نظیر: تنگی نفس، سرطان ریه و عفونت های نواحی تنفسی، سهیم است و سالانه قریب به 335000 نفر در آمریکا به این علل فوت می کنند.

ضمناً ممکن است اثرات طولانی مدت مرتبط با گرمای زمین، مخرب تر نیز باشد. عوارض مرگ و میر با هوای بسیار گرم امکان دارد و هنگامی که دما بالا
می رود، امراض می توانند انرژی نهان قوی تری برای پیشرفت داشته باشند.

نهایتاً، فن آوری های انرژی قابل تجدید، می توانند به ما برای تغییر الگوهای مرسوم مصرف انرژی، برای ارتقاء کیفیت محیط پیرامون مان، کمک کنند.

2- انرژی برای نسل های آینده ما:

مصرف انرژی جهان، در آینده به کدام انرژی متمایل خواهد بود؟

بله، ما به خوبی می توانیم ثابت کنیم که مصرف الکتریسیته، رشدی جهانی خواهد داشت. آژانس بین المللی انرژی مطرح می کند که ظرفیت تولید الکتریسیته جهان تا سال 2020، تقریباً به 8/5 میلیون مگاوات، افزایش خواهد یافت. که حدود 3/3 میلیون مگاوات، بیش از سال 2000 است.

در این حال، ذخایر سوخت های فسیلی کره زمین منبع اصلی کنونی انرژی مان، طبق نظر بهترین تجزیه و تحلیل گران صنعت نفت، از سال ها 2020 الی 2060 شروع به اتمام رسیدن خواهند کرد.

ما چگونه احتیاجمان به آن مقدار انرژی را بر طرف خواهیم کرد؟

انرژی تجدید پذیر می تواند بهترین پاسخ ما باشد.

کمپانی بین المللی شل، پیش بینی می کند که در سال 2060، انرژی تجدید پذیر، 60% انرژی جهان را تأمین خواهد کرد.

بانک جهانی تضمین میکند که نرخ داد و ستد برای انرژی خورشیدی (الکتریسیته) طی 30 سال، به طور مقطوع به چهار تریلیون دلار خواهد رسید.

همچنین سوخت های بیومس (زیست توده ای) می توانند جانشین گازوئیل شوند. و بر عکس سوخت های فسیلی، منابع انرژی تجدید پذیر، قابل نگهداری می باشند و هیچ وقت تمام نمی شوند عملکرد امروز ما برای مرسوم نمودن فن آوری های انرژی قابل تجدید، نه تنها به نفع حال ماست، بلکه موجب تولید منافع زیادی نیز خواهد شد.

3- شغل ها و اقتصاد:

و) سیستم های تولید الکتریسیته

گردآورنده های خورشیدی تخت

عنصر اصلی گردآورنده های تخت خورشیدی یک ورق است که بوسیله تابش کلی خورشید حرارت می یابد و حرارت خود را به یک سیال جذب کننده حرارت که در حال جریان است منتقل می کند. این سیال معمولاً آب یا هوا است. رنگ ورق همیشه تیره است و ممکن است که دارای پوشش خاصی نیز باشد که ضریب جذب انرژی خورشیدی را به حداکثر برساند از ورق های لاستیکی، پلاستیکی و فلزی برای خروجی های با دمای بالا استفاده می شود. سیستم معمولاً دارای یک بخش ذخیره است تا حرارت خورشید را برای استفاده در شب ممکن نماید. اگر سیال سیستم یک مایع باشد بخش ذخیره یک عایق دار است و اگر سیال سیستم هوا باشد از مقداری سنگ یا بتن استفاده می شود این راه حل جاگیر است ولی در مواردی که تغییر فاز می دهند راه حل بهتری است. اما حتی با این مواد پیشرفته هنوز ذخیره
کردن حرارت برای مدت های طولانی عملی نیست و در نتیجه بیشتر سیستم های حرارتی خورشیدی از سیستم های ثانویه ای که با انرژی فسیلی کار می کنند به عنوان مکمل سیستم استفاده می شود. شکل (1) شیماتیک یک سیستم استاندارد گرمایشی که سیال انتقال گرمای آن مایع می باشد را نشان می دهد در مدار گردآورنده این سیستم معمولاً از محلول آب و گلکول استفاده می گردد. برای انتقال گرما از تانک ذخیره به ساختمان از یک مبدل گرمایی آب- به- آب استفاده به عمل آمده است. یک گرمکن کمکی برای تهیه انرژی جهت تامین بار گرمایی فضا هنگامی که نتواندآن را تانک تامین کند پیش بینی شده است.

آموزش/ اجتماعی – فرهنگی:

- مرتبط ساختن برنامه ها با ابتکارهای صرفه جویی

- آموزش و اطلاعات برای مصرف کننده/ عموم

- پیشنهاد، خدمات ارزیابی رایگان به مصرف کنندگان توسط متخصصین دوره دیده.

چنداستفاده ازانرژی خورشیدی:

همچنانکه گفته شد انرژی خورشیدی کل انرژی موجود برروی کره زمین را تشکیل می دهد برای شناخت موضوع و انرژی خورشید را از جهات علوم نجومی، بررسی قرار داده و نحوه بهره گیری از هر یک از آنها در زیر آمده است.

1- علوم نجومی:

انرژی خورشیدی از نقطه نظر علوم نجومی به دو صورت انرژی تابشی و انرژی حرارتی تقسیم می گردد.

خرید فایل

پایان نامه بررسی کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر در 230 صفحه ورد قابل ویرایش

پایان نامه بررسی کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر در 230 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول مقدمه‌ای بر علم کنترل و مفاهیم منطقی

1-1- خود کارسازی (اتوماسیون)............................................................................ 2

کنترل اتوماتیک........................................................................................................... 3

ورودی ها ................................................................................................................. 4

خروجی‌ها .................................................................................................................. 5

بخش پردازشگر یا بلوک کنترل ................................................................................ 5

1-2- سیستم‌های دیجیتال و آنالوگ......................................................................... 7

کنترل آنالوگ.............................................................................................................. 8

کنترل دیجیتال ........................................................................................................... 9

1-3- انواع فرآیندهای صنعتی.................................................................................. 10

فرآیندهای پیوسته ..................................................................................................... 10

فرآیندهای مرحله‌ای .................................................................................................. 11

تولید گام به گام......................................................................................................... 11

1-4- استراتژی کنترل ............................................................................................. 12

کنترل حلقه باز........................................................................................................... 12

کنترل پیش خور......................................................................................................... 13

کنترل حلقه بسته........................................................................................................ 14

1-5- کنترل کننده‌های پیوسته.................................................................................. 15

1-6- سیستم‌های کنترل متداول................................................................................ 16

سیستم‌های رله‌ای...................................................................................................... 16

سیستم‌های الکترونیکی............................................................................................... 18

حافظه ........................................................................................................................ 21

ریزپردازنده .............................................................................................................. 24

1-7- کامپیوتر در کنترل .......................................................................................... 25

فصل 2 کنترل کننده‌های قابل برنامه‌ریزی (PLC)

2-1- مقدمه............................................................................................................... 27

2-2- نگاهی گذرا بر تاریخچه PLC.......................................................................... 28

2-3- مقایسه PLC با سایر سیستم‌های کنترلی........................................................ 31

2-4- سخت افزار PLC............................................................................................. 33

واحد پردازش مرکزی (CPU).................................................................................... 34

حافظه ........................................................................................................................ 35

حجم حافظه................................................................................................................ 38

واحدهای ورودی و خروجی .................................................................................... 39

واحدهای برنامه‌ریزی................................................................................................ 43

2-5- انواع سیستم‌های PLC..................................................................................... 44

PLC های کوچک........................................................................................................ 45

PLC های متوسط ..................................................................................................... 46

PLC های بزرگ......................................................................................................... 47

فصل 3 مقدمه‌ای بر زبان برنامه‌نویسی S5

3-1- اشکال مختلف نمایش برنامه............................................................................ 52

روش نمایش نردبانی ................................................................................................ 52

روش نمایش فلوچارتی ............................................................................................. 53

روش نمایش عبارتی ................................................................................................. 54

3-2- سیکل زمانی اجرای برنامه.............................................................................. 57

3-3- برنامه‌نویسی سازمان یافته............................................................................. 58

بلوک‌های برنامه (PB) ............................................................................................... 59

بلوک‌های ترتیبی (SB)................................................................................................ 59

بلوک‌های تابع ساز (FB) ........................................................................................... 60

بلوک‌های اطلاعاتی (DB)............................................................................................ 61

بلوک‌های سازماندهی (OB)....................................................................................... 61

3-4- عملوند های مورد استفاده در زبان S5 .......................................................... 62

3-5- دستور العمل‌های زبان S5 ............................................................................. 62

دستور العمل‌های اصلی ............................................................................................ 62

دستور العمل‌های تکمیلی............................................................................................ 63

دستور العمل‌های سیستم........................................................................................... 63

3-6- خواندن صفر................................................................................................... 63

3-7- کنتاکت در حالت عادی باز ............................................................................. 64

3-8- کنتاکت در حالت عادی بسته........................................................................... 64

3-9- کاربرد پرانتز ها در برنامه نویسی به روش STL ......................................... 66

3-10- فلگ یا پرچم.................................................................................................. 68

3-11- بیت RLO....................................................................................................... 70

3-12- ست وری ست در فلگ‌ها و خروجی‌ها......................................................... 70

3-13- دستور NOP 0 ............................................................................................. 73

3-14- کانکتور.......................................................................................................... 76

3-15- برنامه‌نویسی یک تشخیص دهندة لبه پالس................................................... 77

3-16- دستور پرش غیر شرطی............................................................................... 79

3-17- دستور پرش شرطی...................................................................................... 79

3-18- دستور‌های بارگذاری و انتقال ..................................................................... 80

دستور L ................................................................................................................... 81

دستور T ................................................................................................................... 82

3-19- موارد استفادة آکومولاتور............................................................................ 83

دستور جمع دو عدد................................................................................................... 83

دستور تفریق.............................................................................................................. 84

3-20- مقایسه کننده‌ها.............................................................................................. 84

3-21- شمارنده‌ها..................................................................................................... 88

3-22- تایمرها.......................................................................................................... 92

تایمر پله‌ای (SP)......................................................................................................... 96

تایمر پله‌ای گسترده (SE)........................................................................................... 97

تایمر با تأخیر روشن (SD) ....................................................................................... 98

تایمر با تأخیر خاموش (SF)....................................................................................... 99

تایمر با تأخیر ماندگاری (SS)................................................................................ 100

دستورهای اعلام پایان برنامه .............................................................................. 101

فصل 4 روش برنامه نویسی

4-1- روش برنامه‌نویسی..................................................................................... 105

4-2- بلوک‌های اطلاعاتی (DB) ........................................................................... 112

4-3- بلوک‌های تابع ساز (FB)............................................................................. 119

4-4- دستورات تکمیلی ........................................................................................ 125

دستور AW........................................................................................................... 125

دستور OW .......................................................................................................... 126 دستور XOW 127

دستور CFW......................................................................................................... 127

دستور CSW......................................................................................................... 128

دستور SLW.......................................................................................................... 128

دستور SRW......................................................................................................... 129

دستور I................................................................................................................. 129

دستور D .............................................................................................................. 130

دستور ADD......................................................................................................... 130

دستور JZ.............................................................................................................. 131

دستور JN ............................................................................................................ 132

دستور JP.............................................................................................................. 132

دستور JM............................................................................................................. 132

فصل پنجم شیوه‌های کنترل فرآیند

5-1- کنترل فرآیند............................................................................................... 136

برنامه‌های ترکیبی ................................................................................................ 136

برنامه‌های ترتیبی ................................................................................................. 136

5-2- دستور DO................................................................................................. 144

5-3- ارسال پیام‌های خطا بر روی صفحه نمایش ............................................. 145

5-4- ساختار برنامه‌های ترتیبی ......................................................................... 148

فصل ششم قابلیت های پیشرفته کنترل کننده‌های قابل برنامه‌ریزی

6-1- ماژول های ورودی/خروجی دیجیتال......................................................... 170

6-2- ماژول‌های وظایف ویژه ............................................................................ 170

محدودة وظایف ماژول‌ها...................................................................................... 171

6-3- واحدهای ورودی/خروجی آنالوگ.............................................................. 172

تبدیل آنالوگ به دیجیتال ....................................................................................... 172

ورودی‌های A/D................................................................................................... 173

برنامه‌ریزی ورودی های آنالوگ.......................................................................... 173

نقاط توقف............................................................................................................. 174

کاربردهای آنالوگ به دیجیتال ............................................................................. 175

6-4- ماژول‌های دیجیتالی به آنالوگ................................................................... 175

نحوه عمل ............................................................................................................. 176

کاربردها ............................................................................................................... 176

اطلاعات مربوط به نقایص و وضعیت آنالوگ....................................................... 177

6-5- ماژول‌های بهسازی سیگنال....................................................................... 177

6-6- توابع کنترل پیوسته..................................................................................... 178

ماژول‌های PID..................................................................................................... 179

برنامه‌ریزی ماژول‌های PID................................................................................. 180

ماژول‌های کنترل – PID کاربردها ....................................................................... 181

6-7- دیاگرام های گرافیکی و فرآیندنما............................................................... 181

تأثیر بر روند اجرای فرآیند................................................................................... 183

برنامه‌ریزی نمودارهای فرآیند نمای پروسة........................................................ 184

6-8- ورودی/خروجی راه در ارتباطات............................................................... 185

فصل هفتم ارتباطات PLC و خود کارسازی

7-1- ارتباطات PLCها ........................................................................................ 188

استفاده‌های معمول از پورت‌ها یا در گاه‌های ارتباطی PLC ................................ 188

ارتباطات سریال – RS232 و شاخه‌های مشتق شده از آن .................................. 189

الزامات ارتباطات استاندارد .................................................................................. 190

فواصل انتقال ........................................................................................................ 191

حلقه جریان 20MA ............................................................................................... 192

RS 422 – RS423 .................................................................................................. 193

7-2- کنترل جریان داده ...................................................................................... 193

پروتکل برای انتقال ............................................................................................... 194

7-3- داده‌های ارسال شده از طریق خطوط ارتباطی PLC.................................. 195

7-4- ارتباطات بین چند PLC .............................................................................. 196

7-5- شبکه‌های محلی ......................................................................................... 197

PLC ها و شبکه ها ............................................................................................... 198

7-6- کنترل توزیع شده ...................................................................................... 198

محدوده نیازها ...................................................................................................... 199

پیکر بندی های شبکه ها........................................................................................ 199

دسترسی و کنترل کانال ....................................................................................... 200

پروتکل ها ............................................................................................................. 200

7-7- استانداردهای شبکه – ISO،. IEEE، MAP................................................. 201

ISO – اتصال داخلی سیستم‌های باز .................................................................... 201

GMMAP نگاهی به مشخصات ............................................................................. 202

مقایسه با اینترنت................................................................................................... 203

اجرای استاندارد MAP.......................................................................................... 203

MAP در ارتباطات سطح کارخانه‌ای و سیستم های باز ...................................... 204

کارایی MAP ......................................................................................................... 204

شبکه‌های انحصاری PLC .................................................................................... 205

ماژول‌های واسطه شبکه ...................................................................................... 205

شبکه‌های محلی تطبیق پذیر................................................................................... 206

فصل هشتم کاربرد PLC

8-1- کاربرد PLC ها در رباتیک.......................................................................... 209

کاربرد PLC به عنوان یک کنترل کننده ربات........................................................ 209

کنترل توالی محدود............................................................................................... 210

انعطاف پذیری....................................................................................................... 210

کنترل‌های توالی و ترکیبی..................................................................................... 210

فصل نهم انتخاب، نصب و راه‌اندازی سیستم‌های PLC

9-1- روند طراحی برای سیستم‌های PLC ......................................................... 213

9-2- انتخاب یک کنترل کننده قابل برنامه‌ریزی .................................................. 213

الزامات ورودی/خروجی ...................................................................................... 214

حافظه و الزامات برنامه‌ریزی .............................................................................. 215

9-3- نصب........................................................................................................... 216

کنترل چیست؟

در زندگی روزمره، واژه کنترل بسیار بکار برده می‌شود و اصطلاحاتی نظیر کنترل رشد جمعیت، ترافیک و غیره در گفتگو‌های روزمره بسیار شنیده می‌شود. معمولاً کلمه کنترل وقتی به کار برده می‌شود که نوعی مهارکردن و تسلط بر یک پدیده مورد نظر باشد. علاقه انسان به تحت اختیار درآوردن و تسلط بر پدیده‌ها باعث پیدایش شاخه جدیدی از دانش‌ها به نام عمل کنترل گردیده است.

علم کنترل، علمی است که در مورد چگونگی تحت اختیار در آوردن و هدایت رفتار‌های پروسة ها (فرآیند یا پدیده‌ای که مایل به تحت اختیار در آوردن آن هستیم) صحبت می‌کند.

1-1- خودکارسازی (اتوماسیون)

یک سیستم کنترل که بدون دخالت عامل انسانی و خود به خود قادر به تنظیم خروجی باشد را سیستم کنترل خودکار یا اتوماتیک می‌گوییم. خط سیر و هدف همة صنایع به سمت افزایش تولید بیشتر می‌باشد و این خط سیر از میان خودکارسازی یا اتوماسیون فرآیند‌ها و ماشین آلات می گذرد. خودکار‌سازی ممکن است به دلیل افزایش کمیت محصول و یا بهبودی در کیفیت و دقت آن صورت بگیرد. اما به هر شکل، این روند همواره با جایگزینی برخی یا همة اعمال و ورودی‌های انسانی مورد نیاز جهت انجام و کنترل عملکرد‌های ویژه، همراه می‌باشد. بسیاری از کارخانه‌ها و کارگا‌ه‌ها به جای اینکه کارگران را عملاً و به طور فیزیکی با انجام وظایف درگیر کنند. از آنها جهت کنترل ماشین‌ها و تجهیزات استفاده می نمایند. این نوع از کنترل نیازمند کارگری است که نحوه عمل یک فرآیند بخصوص را می داند.

و نیز می داند که چه ورودی‌هایی نیاز است تا خروجی در سطح دلخواه باقی بماند.

اما به منظور تحقق خودکارسازی یک فرآیند، اپراتور‌ها و کارگران باید توسط شکلی از سیستم‌های خودکار جایگزین گردند. سیستم‌های خودکار قادرند فرآیند را بدون مداخله انسان یا با دخالت اندک کنترل کنند. این امر نیازمند سیستمی است که قادر باشد یک فرآیند را راه ‌اندازی کرده و آن را متوقف کند.

کنترل اتوماتیک

هر سیستم کنترل را به سه بخش اصلی می توان تقسیم کرد: ورودی، بخش پردازشگر و خروجی.

وظیفه بلوک پردازشگر یا کنترل‌گر، تهیه خروجی به شکل و اندازه دلخواه‌ از سیگنال‌های متفاوت ورودی می‌باشد.

روش‌های مختلفی برای اجرای توابع کنترلی جهت به دست آوردن خروجی‌های مشابه از ورودی های یکسان موجود می‌باشد که می توان از آن به عنوان بلوک کنترل استفاده کرد. همچنین در کنترل یک سیستم توسط یک اپراتور از نوع انسانی، اپراتور، هم‌ارز بلوک کنترل‌گر یا بخش پردازشگر است. زیرا این اپراتور است که می داند چه خروجی دلخواهی مورد نیاز است، بنابراین بطور بصری یا بوسیلة وسایل اندازه‌گیری در حال اندازه‌گیری و قرائت مداوم متغیر‌های مربوطه، یعنی ورودی‌ها می‌باشد و بسته به اطلاعات بدست آمده، عکس العمل لازمه را نشان خواهد داد و مقادیر پیش داده بلوک کنترل را تغییر خواهد داد تا خروجی دلخواه حاصل شود.

ورودی‌ها

سیگنال‌های ورودی معمولاً توسط مبدل‌های (Transducer) مختلفی که کیفیت‌های فیزیکی را به سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل می‌کنند فراهم می‌شوند. این مبدل‌ها می‌توانند یک کلید فشاری ساده، ترموستات یا کشش سنج و غیره باشند همگی آنها اطلاعات مربوط به کمیت اندازه‌گیری شده را به بخش پردازشگر انتقال می دهند. بسته به نوع مبدل استفاده شده این اطلاعات می توانند به صورت دودویی (دیجیتال) یا پیوسته (آنالوگ) باشند که به عنوان کمیت ورودی ارائه می‌شوند.

خروجی‌ها

چنانچه قرار باشد که یک سیستم کنترل بر طریقة عملکرد یک فرآیند، دخالت و تسلط داشته باشد، بایستی قادر به تغییر عناصر کلیدی یا کمیت های مهم فرآیند باشد. این‌ کار با استفاده از المان‌های خروجی از قبیل پمپ‌ها، موتور‌ها، پیستون‌ها، رله‌ها و غیره تحقق می پذیرد. این المان‌ها، سیگنال‌های سیستم کنترل را به دیگر کمیت‌های مورد نیاز، تبدیل می‌کنند. به عنوان مثال، یک موتور، سیگنال‌های الکتریکی اخذ شده از سیستم کنترل را به حرکت دورانی تبدیل می‌کند. به بیان دیگر المان‌های خروجی نیز به گونه‌ای، نوعی از مبدل‌ها می باشند. همانند مبدل‌های ورودی، المان‌های خروجی نیز می توانند واحد‌های ساده دودویی و یا متغیر‌های پیوسته در حوزه تغییری بین حالت کاملاً خاموش تا کاملاً روشن (آنالوگ) باشند.

بخش پردازشگر یا بلوک کنترل

این بلوک مشابه با دانسته‌های اپراتور در مورد عملکرد سیستم است که به این دانسته‌ها، جهت تحت کنترل باقی‌ماندن یک فرآیند نیاز می‌باشد. اپراتور از این آگاهی و نیز مهارت خود استفاده می‌کند و با تلفیق کردن آن با اطلاعات بدست آمده از اندازه‌گیری ورودی، خروجی مطلوب را تولید می‌کند. در سیستم‌های کنترل اتوماتیک، طرح استفاده شده به عنوان بلوک کنترل این وظیفه را به عهده دارد و با توجه به اطلاعات اخذ شده از سیگنال ورودی، خروجی مطلوب را تهیه می‌کند. این طرح کنترلی به دو روش متفاوت قابل اجرا است: با استفاده از سیستم‌های کنترل غیر قابل تغییر توسط اپراتور و نیز با استفاده از کنترل کننده‌های قابل برنامه‌ریزی. در سیستم‌های غیر قابل تغییر توسط اپراتور وقتی که سیستم کنترل ساخته شد و عناصر آن به یکدیگر مرتبط شدند، دارای توابع و برنامة ثابتی خواهند شد که دیگر به وسیلة اپراتور امکان تغییر در آن وجود ندارد. اما در یک سیستم قابل برنامه‌ریزی، توابع و وظایف کنترلی، برنامه‌ریزی شده و در یک واحد حافظه ذخیره می‌شوند و اگر ضرورتی پیش آمد، می‌توانند بوسیلة برنامه‌ریزی مجدد تغییر داده شوند.

MAP در ارتباطات سطح کارخانه ای و سیستم های باز

GM MAP کاندیدای شایسته ای برای استفاده به عنوان ستون فقرات شبکه استاندارد کارخانه است که ارتباطات بین تمامی واحدهای تولیدی در کارخانه را فراهم می بیند. اغلب زیر شبکه هایی موجودند که ارتباطات بین هر واحد تولیدی را امکان‌پذیر می سازند و تعداد زیادی شبکه های محلی اختصاصی وجود دارند که احتیاجات این واحدها را برآورده می سازند. استفاده از GMMAP در چنین مواردی به عنوان ستون فقرات شبکه می‎تواند با پیش بینی و تدارک تونل ها یا «دروازه هایی» به ستون فقرات MAP، توسط اکثر شبکه های صنعتی غیر استاندارد نظیر Mod bus از گولد، Data high way از آلن برادلی، DNA از DEC و غیره همچنان میسر باشد دروازه ها امکان انضمام و تلفیق سیستم های تولیدی مجزا و متفاوت را به MAP بدون نیاز به جایگزینی تجهیزات موجود، فراهم می آورند.

کارآیی MAP

به موازات پیشرفت و پیچیده تر شدن وظایف، به وضوح روشن می شد که MAP در قالب و شکل مدل اصلی آن، از پس نیازهای شبکه هایی که از لحاظ گستردگی بزرگتر بودند، برنمی آمد. این نیازها و وظایف ممکن است به عنوان مثال، مستلزم ارتباط بلادرنگ سریع بین ربوت ها و سیستم های جوشکاری و بین سیستم ها و PLCها یا نظارت بعدی در مورد هم ارتباطات ناحیه ای موجود در یک سلول FMS باشد. در این موارد لازم است که ارتباط بتواند در سرعتی بسیار بالا و با حجم داده کم برقرار شود. علاوه بر این، واحدهای ارتباطاتی بایستی تا حد امکان ساده و ارزان باشند. برای این منظور، ویژگی های MAP با اعمال تغییراتی در مفاهیم اولیه عوامل فوق به صورتی متفاوت با MAP اصلی درخواهد آمد. انتظار می رود که یک چنین MAP گزینشی تنها لایه‌های۷, ٢ , ۱اتصالات داخلی سیستم های باز (OSI) را بپوشاند. در این MAP، انتقال سیگنال بر اساس سیستم باند پهن نخواهد بود که این امر به نحو چشمگیری هزینه ها را برای ساخت و ساز فیزیکی شبکه، کاهش می‎دهد. لیکن واحدهای بسیار کمتری به هر واسط ارتباطاتی قابل اتصال خواهد بود.

شبکه های انحصاری PLC

معمولاً PLC می‎تواند به یک کارت واسط شبکه انحصاری مجهز شود تا امکان اتصال به شبکه ارتباطی سازنده اش را فراهم آورد. این کارت شبیه به یک ماژول ارتباطات سریال است که همه تسهیلات پروتکل و تبدیلات سیگنال لازم را برای انتقال داده تدارک می بیند. اما از آنجا که ممکن است بیش از دو وسیله بر روی یک شبکه وجود داشته باشد، کارت تهیه شده بایستی هر گره را به طور منحصر به فردی مشخص سازد.

ماژول های واسط شبکه (NIM)

به منظور مشخص کردن مبدأ و مقصد پیام های ارسالی بر روی شبکه، از یک شناسه یا شماره دستگاه استفاده می‎شود. این شماره به هنگام اولین ترتیب دهی شبکه، توسط سوئیچ های چرخ شستی گونه موجود بر روی ماژول های واسطه و یا با برنامه‌ریزی نرم افزاری انتخاب می گردند در بیشتر حالات این امر باعث انتخاب فاصله زمانی ماژول که طی آن ماژول در شبکه «صحبت» خواهد داشت نیز می‎شود. زیرا از آنجا که همه ارتباطات توسط یک کابل مشترک انجام می پذیرد، لذا بایستی جهت اجتناب از تصادم داده ها، دسترسی به شبکه کنترل شود. اگر هر گره در هر لحظه به کانال دسترسی داشته باشد، می‎تواند سبب بروز تصادم داده ها گردد. شناسه های شبکه ممکن است اولویت یک گره در شبکه را نیز معین سازند، یعنی توانایی گره برای دستیابی به کانال قبل از گره دیگر با اولویت کمتر- معمولاً شماره شناسایی کمتر نشان دهنده اولویت بیشتر است. این خصوصیت به ویژه در جایی سودمند است که دستگاه هایی با وظایف متفاوت به شبکه متصل می‎شوند که اجازه می‎دهد برای مثال یک کنترل کننده ناظر بر چندین کنترل کننده تحت امر، اولویت داشته باشد. پس از اینکه این کار انجام شد می‎توان با افزودن شناسه ها به داده های پیام از شماره وسیله جهت هدایت پیام ها از هر گره شبکه به گره دیگر استفاده کرد.

شبکه های محلی تطبیق پذیر

صورت دیگری از شبکه های محلی موجودند که اغلب به خدمت گرفته می‎شوند تا شکاف بین محدودیت های شبکه های اختصاصی تولید کنندگان و هزینه های گزاف شبکه های MAP و مشتق از MAP را پل بزنند. یک گونه از این شبکه ها، از گره های شبکه بندی شده هوشمند استفاده می‌کند که تقریباً‌ به هرگونه PLC یا دیگر دستگاه هایی که اتصالات RS232 یا حلقه جریان را دارا هستند متصل می‎شود. هر گره را می‎توان به گونه ای برنامه‌ریزی کرد تا با پروتکل ویژه و سرعت انتقال بیت به خصوصی که مورد نیاز دستگاه متصل شده است، کار کند که این امر موجب انعطاف پذیری بسیار زیادی در عمل می گردد. نرم افزار مدیریت شبکه برای هر کاربردی اعم از انتقال پیام ها، پرداختن به خطاها، اولویت گره و غیره مناسب می‎باشد. معمولاً این نوع از شبکه های محلی در مواقعی که با PLCها و واحدهای هوشمند متفاوتی سروکار داشته باشیم، بسیار مقرون به صرفه می‎باشد. و انتقال داده با سرعت بالا و مطمئن را در یک محیط تطبیق پذیر، میسر می سازند.

خرید فایل

پروژه کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر

پروژه کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر

قسمتی از متن:

کنترل چیست؟

در زندگی روزمره، واژه کنترل بسیار بکار برده می‌شود و اصطلاحاتی نظیر کنترل رشد جمعیت، ترافیک و غیره در گفتگو‌های روزمره بسیار شنیده می‌شود. معمولاً کلمه کنترل وقتی به کار برده می‌شود که نوعی مهارکردن و تسلط بر یک پدیده مورد نظر باشد. علاقه انسان به تحت اختیار درآوردن و تسلط بر پدیده‌ها باعث پیدایش شاخه جدیدی از دانش‌ها به نام عمل کنترل گردیده است.

علم کنترل، علمی است که در مورد چگونگی تحت اختیار در آوردن و هدایت رفتار‌های پروسة ها (فرآیند یا پدیده‌ای که مایل به تحت اختیار در آوردن آن هستیم) صحبت می‌کند.

1-1- خودکارسازی (اتوماسیون)

یک سیستم کنترل که بدون دخالت عامل انسانی و خود به خود قادر به تنظیم خروجی باشد را سیستم کنترل خودکار یا اتوماتیک می‌گوییم. خط سیر و هدف همة صنایع به سمت افزایش تولید بیشتر می‌باشد و این خط سیر از میان خودکارسازی یا اتوماسیون فرآیند‌ها و ماشین آلات می گذرد. خودکار‌سازی ممکن است به دلیل افزایش کمیت محصول و یا بهبودی در کیفیت و دقت آن صورت بگیرد. اما به هر شکل، این روند همواره با جایگزینی برخی یا همة اعمال و ورودی‌های انسانی مورد نیاز جهت انجام و کنترل عملکرد‌های ویژه، همراه می‌باشد. بسیاری از کارخانه‌ها و کارگا‌ه‌ها به جای اینکه کارگران را عملاً و به طور فیزیکی با انجام وظایف درگیر کنند. از آنها جهت کنترل ماشین‌ها و تجهیزات استفاده می نمایند. این نوع از کنترل نیازمند کارگری است که نحوه عمل یک فرآیند بخصوص را می داند.

و نیز می داند که چه ورودی‌هایی نیاز است تا خروجی در سطح دلخواه باقی بماند.

اما به منظور تحقق خودکارسازی یک فرآیند، اپراتور‌ها و کارگران باید توسط شکلی از سیستم‌های خودکار جایگزین گردند. سیستم‌های خودکار قادرند فرآیند را بدون مداخله انسان یا با دخالت اندک کنترل کنند. این امر نیازمند سیستمی است که قادر باشد یک فرآیند را راه ‌اندازی کرده و آن را متوقف کند.

کنترل اتوماتیک

هر سیستم کنترل را به سه بخش اصلی می توان تقسیم کرد: ورودی، بخش پردازشگر و خروجی.

وظیفه بلوک پردازشگر یا کنترل‌گر، تهیه خروجی به شکل و اندازه دلخواه‌ از سیگنال‌های متفاوت ورودی می‌باشد.

روش‌های مختلفی برای اجرای توابع کنترلی جهت به دست آوردن خروجی‌های مشابه از ورودی های یکسان موجود می‌باشد که می توان از آن به عنوان بلوک کنترل استفاده کرد. همچنین در کنترل یک سیستم توسط یک اپراتور از نوع انسانی، اپراتور، هم‌ارز بلوک کنترل‌گر یا بخش پردازشگر است. زیرا این اپراتور است که می داند چه خروجی دلخواهی مورد نیاز است، بنابراین بطور بصری یا بوسیلة وسایل اندازه‌گیری در حال اندازه‌گیری و قرائت مداوم متغیر‌های مربوطه، یعنی ورودی‌ها می‌باشد و بسته به اطلاعات بدست آمده، عکس العمل لازمه را نشان خواهد داد و مقادیر پیش داده بلوک کنترل را تغییر خواهد داد تا خروجی دلخواه حاصل شود.

ورودی‌ها

سیگنال‌های ورودی معمولاً توسط مبدل‌های (Transducer) مختلفی که کیفیت‌های فیزیکی را به سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل می‌کنند فراهم می‌شوند. این مبدل‌ها می‌توانند یک کلید فشاری ساده، ترموستات یا کشش سنج و غیره باشند همگی آنها اطلاعات مربوط به کمیت اندازه‌گیری شده را به بخش پردازشگر انتقال می دهند. بسته به نوع مبدل استفاده شده این اطلاعات می توانند به صورت دودویی (دیجیتال) یا پیوسته (آنالوگ) باشند که به عنوان کمیت ورودی ارائه می‌شوند.

خروجی‌ها

چنانچه قرار باشد که یک سیستم کنترل بر طریقة عملکرد یک فرآیند، دخالت و تسلط داشته باشد، بایستی قادر به تغییر عناصر کلیدی یا کمیت های مهم فرآیند باشد. این‌ کار با استفاده از المان‌های خروجی از قبیل پمپ‌ها، موتور‌ها، پیستون‌ها، رله‌ها و غیره تحقق می پذیرد. این المان‌ها، سیگنال‌های سیستم کنترل را به دیگر کمیت‌های مورد نیاز، تبدیل می‌کنند. به عنوان مثال، یک موتور، سیگنال‌های الکتریکی اخذ شده از سیستم کنترل را به حرکت دورانی تبدیل می‌کند. به بیان دیگر المان‌های خروجی نیز به گونه‌ای، نوعی از مبدل‌ها می باشند. همانند مبدل‌های ورودی، المان‌های خروجی نیز می توانند واحد‌های ساده دودویی و یا متغیر‌های پیوسته در حوزه تغییری بین حالت کاملاً خاموش تا کاملاً روشن (آنالوگ) باشند.

بخش پردازشگر یا بلوک کنترل

این بلوک مشابه با دانسته‌های اپراتور در مورد عملکرد سیستم است که به این دانسته‌ها، جهت تحت کنترل باقی‌ماندن یک فرآیند نیاز می‌باشد. اپراتور از این آگاهی و نیز مهارت خود استفاده می‌کند و با تلفیق کردن آن با اطلاعات بدست آمده از اندازه‌گیری ورودی، خروجی مطلوب را تولید می‌کند. در سیستم‌های کنترل اتوماتیک، طرح استفاده شده به عنوان بلوک کنترل این وظیفه را به عهده دارد و با توجه به اطلاعات اخذ شده از سیگنال ورودی، خروجی مطلوب را تهیه می‌کند. این طرح کنترلی به دو روش متفاوت قابل اجرا است: با استفاده از سیستم‌های کنترل غیر قابل تغییر توسط اپراتور و نیز با استفاده از کنترل کننده‌های قابل برنامه‌ریزی. در سیستم‌های غیر قابل تغییر توسط اپراتور وقتی که سیستم کنترل ساخته شد و عناصر آن به یکدیگر مرتبط شدند، دارای توابع و برنامة ثابتی خواهند شد که دیگر به وسیلة اپراتور امکان تغییر در آن وجود ندارد. اما در یک سیستم قابل برنامه‌ریزی، توابع و وظایف کنترلی، برنامه‌ریزی شده و در یک واحد حافظه ذخیره می‌شوند و اگر ضرورتی پیش آمد، می‌توانند بوسیلة برنامه‌ریزی مجدد تغییر داده شوند.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول مقدمه‌ای بر علم کنترل و مفاهیم منطقی

1-1- خود کارسازی (اتوماسیون)............................................................................ 2

کنترل اتوماتیک........................................................................................................... 3

ورودی ها ................................................................................................................. 4

خروجی‌ها .................................................................................................................. 5

بخش پردازشگر یا بلوک کنترل ................................................................................ 5

1-2- سیستم‌های دیجیتال و آنالوگ.......................................................................... 7

کنترل آنالوگ.............................................................................................................. 8

کنترل دیجیتال ........................................................................................................... 9

1-3- انواع فرآیندهای صنعتی................................................................................... 10

فرآیندهای پیوسته ..................................................................................................... 10

فرآیندهای مرحله‌ای .................................................................................................. 11

تولید گام به گام......................................................................................................... 11

1-4- استراتژی کنترل .............................................................................................. 12

کنترل حلقه باز........................................................................................................... 12

کنترل پیش خور......................................................................................................... 13

کنترل حلقه بسته........................................................................................................ 14

1-5- کنترل کننده‌های پیوسته................................................................................... 15

1-6- سیستم‌های کنترل متداول................................................................................ 16

سیستم‌های رله‌ای...................................................................................................... 16

سیستم‌های الکترونیکی............................................................................................... 18

حافظه ........................................................................................................................ 21

ریزپردازنده .............................................................................................................. 24

1-7- کامپیوتر در کنترل .......................................................................................... 25

فصل 2 کنترل کننده‌های قابل برنامه‌ریزی (PLC)

2-1- مقدمه............................................................................................................... 27

2-2- نگاهی گذرا بر تاریخچه PLC........................................................................... 28

2-3- مقایسه PLC با سایر سیستم‌های کنترلی......................................................... 31

2-4- سخت افزار PLC.............................................................................................. 33

واحد پردازش مرکزی (CPU).................................................................................... 34

حافظه ........................................................................................................................ 35

حجم حافظه................................................................................................................ 38

واحدهای ورودی و خروجی .................................................................................... 39

واحدهای برنامه‌ریزی................................................................................................ 43

2-5- انواع سیستم‌های PLC...................................................................................... 44

PLC های کوچک........................................................................................................ 45

PLC های متوسط ...................................................................................................... 46

PLC های بزرگ......................................................................................................... 47

فصل 3 مقدمه‌ای بر زبان برنامه‌نویسی S5

3-1- اشکال مختلف نمایش برنامه............................................................................ 52

روش نمایش نردبانی ................................................................................................ 52

روش نمایش فلوچارتی ............................................................................................. 53

روش نمایش عبارتی ................................................................................................. 54

3-2- سیکل زمانی اجرای برنامه.............................................................................. 57

3-3- برنامه‌نویسی سازمان یافته.............................................................................. 58

بلوک‌های برنامه (PB) ............................................................................................... 59

بلوک‌های ترتیبی (SB)................................................................................................. 59

بلوک‌های تابع ساز (FB) ........................................................................................... 60

بلوک‌های اطلاعاتی (DB)............................................................................................ 61

بلوک‌های سازماندهی (OB)........................................................................................ 61

3-4- عملوند های مورد استفاده در زبان S5 .......................................................... 62

3-5- دستور العمل‌های زبان S5 .............................................................................. 62

دستور العمل‌های اصلی ............................................................................................ 62

دستور العمل‌های تکمیلی............................................................................................ 63

دستور العمل‌های سیستم........................................................................................... 63

3-6- خواندن صفر.................................................................................................... 63

3-7- کنتاکت در حالت عادی باز .............................................................................. 64

3-8- کنتاکت در حالت عادی بسته............................................................................ 64

3-9- کاربرد پرانتز ها در برنامه نویسی به روش STL .......................................... 66

3-10- فلگ یا پرچم................................................................................................... 68

3-11- بیت RLO........................................................................................................ 70

3-12- ست وری ست در فلگ‌ها و خروجی‌ها.......................................................... 70

3-13- دستور NOP 0 .............................................................................................. 73

3-14- کانکتور.......................................................................................................... 76

3-15- برنامه‌نویسی یک تشخیص دهندة لبه پالس.................................................... 77

3-16- دستور پرش غیر شرطی............................................................................... 79

3-17- دستور پرش شرطی...................................................................................... 79

3-18- دستور‌های بارگذاری و انتقال ...................................................................... 80

دستور L ................................................................................................................... 81

دستور T ................................................................................................................... 82

3-19- موارد استفادة آکومولاتور............................................................................ 83

دستور جمع دو عدد................................................................................................... 83

دستور تفریق.............................................................................................................. 84

3-20- مقایسه کننده‌ها.............................................................................................. 84

3-21- شمارنده‌ها..................................................................................................... 88

3-22- تایمرها........................................................................................................... 92

تایمر پله‌ای (SP)......................................................................................................... 96

تایمر پله‌ای گسترده (SE)........................................................................................... 97

تایمر با تأخیر روشن (SD) ....................................................................................... 98

تایمر با تأخیر خاموش (SF)....................................................................................... 99

تایمر با تأخیر ماندگاری (SS)................................................................................ 100

دستورهای اعلام پایان برنامه .............................................................................. 101

فصل 4 روش برنامه نویسی

4-1- روش برنامه‌نویسی..................................................................................... 105

4-2- بلوک‌های اطلاعاتی (DB) ............................................................................ 112

4-3- بلوک‌های تابع ساز (FB).............................................................................. 119

4-4- دستورات تکمیلی ........................................................................................ 125

دستور AW............................................................................................................ 125

دستور OW .......................................................................................................... 126 دستور XOW 127

دستور CFW......................................................................................................... 127

دستور CSW......................................................................................................... 128

دستور SLW.......................................................................................................... 128

دستور SRW.......................................................................................................... 129

دستور I................................................................................................................. 129

دستور D .............................................................................................................. 130

دستور ADD.......................................................................................................... 130

دستور JZ.............................................................................................................. 131

دستور JN ............................................................................................................ 132

دستور JP.............................................................................................................. 132

دستور JM............................................................................................................. 132

فصل پنجم شیوه‌های کنترل فرآیند

5-1- کنترل فرآیند................................................................................................ 136

برنامه‌های ترکیبی ................................................................................................ 136

برنامه‌های ترتیبی ................................................................................................. 136

5-2- دستور DO.................................................................................................. 144

5-3- ارسال پیام‌های خطا بر روی صفحه نمایش .............................................. 145

5-4- ساختار برنامه‌های ترتیبی .......................................................................... 148

فصل ششم قابلیت های پیشرفته کنترل کننده‌های قابل برنامه‌ریزی

6-1- ماژول های ورودی/خروجی دیجیتال......................................................... 170

6-2- ماژول‌های وظایف ویژه ............................................................................. 170

محدودة وظایف ماژول‌ها...................................................................................... 171

6-3- واحدهای ورودی/خروجی آنالوگ.............................................................. 172

تبدیل آنالوگ به دیجیتال ....................................................................................... 172

ورودی‌های A/D.................................................................................................... 173

برنامه‌ریزی ورودی های آنالوگ.......................................................................... 173

نقاط توقف............................................................................................................. 174

کاربردهای آنالوگ به دیجیتال ............................................................................. 175

6-4- ماژول‌های دیجیتالی به آنالوگ.................................................................... 175

نحوه عمل ............................................................................................................. 176

کاربردها ............................................................................................................... 176

اطلاعات مربوط به نقایص و وضعیت آنالوگ....................................................... 177

6-5- ماژول‌های بهسازی سیگنال........................................................................ 177

6-6- توابع کنترل پیوسته..................................................................................... 178

ماژول‌های PID...................................................................................................... 179

برنامه‌ریزی ماژول‌های PID.................................................................................. 180

ماژول‌های کنترل – PID کاربردها ....................................................................... 181

6-7- دیاگرام های گرافیکی و فرآیندنما............................................................... 181

تأثیر بر روند اجرای فرآیند................................................................................... 183

برنامه‌ریزی نمودارهای فرآیند نمای پروسة........................................................ 184

6-8- ورودی/خروجی راه در ارتباطات............................................................... 185

فصل هفتم ارتباطات PLC و خود کارسازی

7-1- ارتباطات PLCها ......................................................................................... 188

استفاده‌های معمول از پورت‌ها یا در گاه‌های ارتباطی PLC ................................ 188

ارتباطات سریال – RS232 و شاخه‌های مشتق شده از آن ................................... 189

الزامات ارتباطات استاندارد .................................................................................. 190

فواصل انتقال ........................................................................................................ 191

حلقه جریان 20MA ............................................................................................... 192

RS 422 – RS423 .................................................................................................. 193

7-2- کنترل جریان داده ...................................................................................... 193

پروتکل برای انتقال ............................................................................................... 194

7-3- داده‌های ارسال شده از طریق خطوط ارتباطی PLC................................... 195

7-4- ارتباطات بین چند PLC ............................................................................... 196

7-5- شبکه‌های محلی .......................................................................................... 197

PLC ها و شبکه ها ............................................................................................... 198

7-6- کنترل توزیع شده ....................................................................................... 198

محدوده نیازها ...................................................................................................... 199

پیکر بندی های شبکه ها........................................................................................ 199

دسترسی و کنترل کانال ....................................................................................... 200

پروتکل ها ............................................................................................................. 200

7-7- استانداردهای شبکه – ISO،. IEEE، MAP................................................... 201

ISO – اتصال داخلی سیستم‌های باز .................................................................... 201

GMMAP نگاهی به مشخصات ............................................................................. 202

مقایسه با اینترنت................................................................................................... 203

اجرای استاندارد MAP.......................................................................................... 203

MAP در ارتباطات سطح کارخانه‌ای و سیستم های باز ...................................... 204

کارایی MAP ......................................................................................................... 204

شبکه‌های انحصاری PLC .................................................................................... 205

ماژول‌های واسطه شبکه ...................................................................................... 205

شبکه‌های محلی تطبیق پذیر................................................................................... 206

فصل هشتم کاربرد PLC

8-1- کاربرد PLC ها در رباتیک.......................................................................... 209

کاربرد PLC به عنوان یک کنترل کننده ربات........................................................ 209

کنترل توالی محدود............................................................................................... 210

انعطاف پذیری....................................................................................................... 210

کنترل‌های توالی و ترکیبی..................................................................................... 210

فصل نهم انتخاب، نصب و راه‌اندازی سیستم‌های PLC

9-1- روند طراحی برای سیستم‌های PLC .......................................................... 213

9-2- انتخاب یک کنترل کننده قابل برنامه‌ریزی .................................................. 213

الزامات ورودی/خروجی ...................................................................................... 214

حافظه و الزامات برنامه‌ریزی .............................................................................. 215

9-3- نصب........................................................................................................... 216

خرید فایل

پایان نامه تحلیل روسازی انعطاف پذیر

پایان نامه تحلیل روسازی انعطاف پذیر

چکیده

روسازی راه به دلیل قدمت دیرینه‌ای که در جهان و نیز در ایران دارد. همواره از دیرباز مورد توجه مهندسین بوده است. به تدریج و با شکل‌گیری قالب استاندارد برای روسازی‌های انعطاف‌پذیر و صلب، لزوم تهیه برنامه‌های کامپوتری و تحلیل عددی روسازی‌ها جهت صرف زمان کمتر و بررسی دقیق‌تر کاملاً اجتناب‌ناپذیر می‌نمود. در این پروژه سعی بر آن بوده است که روسازی انعطاف‌پذیر آسفالتی تحت اثر بارگذاری قائم در بالای رویه مورد بررسی قرار گرفته و توسط تئوری الاستیسیته و فرض ساده کننده روشش برمیستر جهت مدل لایه‌ای، تئوری ریاضی مربوط بسط داده شده و پایه‌های یک برنامه کامپیوتری براساس آن شکل گرفته است.

نرم‌افزارهایی که با بهره جستن از تئوری لایه‌ای اقدام به تحلیل رفتار خاک و محاسبه تنش‌ها و تغییر مکان‌ها می‌نمایند. همگی ملزم به رعایت فرضیات و قوانین خاص تئوری لایه‌ای هستند. این شرایط بعضاً محدود کننده ممکن است باعث تقریب‌های کوچک و یا بزرگی در جواب‌های نهایی سیستم گردد.

روسازی‌های انعطاف‌پذیر را می‌توان با استفاده از تئوری چند لایه‌ای برمیستر تحلیل کرد. عمده‌ترین فرض تئوری فوق بی‌نهایت بودن هر یک از لایه‌ها در صفحه افقی است در این روش برای محاسبه پاسخ با توجه به فرض مهم تقارن محوری، یک تابع تنش فرض می‌شود که باید معادلات دیفرانسیل سازگاری و همچنین شرایط پیوستگی و مرزی را ارضاء کند. سپس از محاسبه این تابع تنش، می‌توان تنش‌ها و جابه‌جایی‌ها را به دست آورد.

یافتن راه حل ریاضی مناب برای تحلیل روسازی، آشنایی کامل با مفاهیم و فرضیات این روش، انتخاب مناسب پارامترها و متغیرهای مسئله، تدوین پایه‌های نرم‌افزار کامپیوتری جهت ورود اطلاعات این روش ریاضی به کامپیوتر و ساختن یک محیط User friendly برای کنترل ورودی‌های برنامه و ایجاد امکان هر گونه توسعه آتی در پیکره نرم‌افزار اهم از مواردی است که در این پروژه بدان توجه شده است.

فهرست عناوین

عنوان صفحه

فصل اول ـ مروری بر انواع روسازی........................................................ 16........

1-1- مقدمه.................................................................................................... 17

1-2- تأثیر بارگذار و عوامل جوی بر سیستم روسازی........................................... 17

1-3- عوامل مؤثر در طرح روسازی‌ها................................................................ 20

1-4- روسازی‌های انعطاف‌پذیر........................................................................ 21

1-5- خلاصه و نتیجه‌گیری.............................................................................. 22

فصل دوم : کاهش عمر روسازی های انعطاف پذیر در اثر تغییرات شرایط چسبندگی بین لایه ها با توجه به کرنش قائم روی خاک بستر .................................................................................. 23

1- مقدمه ................................................................................................. 24

2- تاثیر بارهای افقی و اصطکاک بین لایه ای به عمر روسازی ها.................... 25

3- تحلیل نظریه تاثیر شرایط بین لایه ای ...................................................... 26

4- انتخاب مدل و روش تحلیل.................................................................... 29

4-1 - مدل هندسی روسازی...................................................................... 29

4-2 – بارگذاری....................................................................................... 31

4-3 - مدل تعیین عمر روسازی ها .............................................................. 33

5- تحلیل تاثیر شرایط بین لایه ای مختلف بر روی عملکرد روسازی ............... 33

5-1- تاثیر اجراء ضعیف اندود تک کت ( حالت اجرایی).............................. 34

عنوان صفحه

5-2- تاثیر کاهش اجراء ضعیف اندود پریمکت ( حالت 3 اجرایی)................. 35

5-3- تاثیر اجرای نامناسب اندودهای بین لایه ای ( حالت 4 اجرایی)................ 37

6- خلاصه و نتیجه گیری........................................................................... 39

فصل سوم: روش‌های تحلیل روسازی‌های انعطاف‌پذیر............................ 41

3-1- مقدمه.................................................................................................... 42

3-2- حل سیستم‌های لایه‌ای با استفاده از تئوری چند لایه‌ای................................. 42

3-1-1- معادلات پایه...................................................................................... 44

3-2-2- شرایط مرزی و پیوستگی..................................................................... 47

3-3- حل سیستم‌های لایه‌ای با استفاده از روش اجزاء محدود............................... 50

3-4- مقایسه روش چند لایه‌ای با روش اجزاء محدود........................................... 55

3-5- خلاصه و نتیجه‌گیری.............................................................................. 58

فصل چهارم: بررسی نر‌م‌افزار Kenlayer جهت تحلیل روساز‌ی‌های انعطاف‌پذیر

4-1- تئوری نرم‌افزار....................................................................................... 61

4-1-1- سیستم چند لایه‌ی الاستیک:................................................................ 61

4-1-2- Super Position و تعیین پاسخ‌ها.................................................... 62

4-1-2-1- تجزیه تنش‌ها به مولفه‌ها x و Y....................................................... 64

4-1-2-2- محاسبه تنش‌های اصلی .................................................................. 65

4-1-2-3- محاسبه کرنش بحرانی.................................................................... 65

4-1-3- آنالیز خرابی (Damage Anaysis)................................................. 66

عنوان صفحه

4-1-3-1- معیار بحرانی شکست ترک کششی................................................... 66

4-1-3-2- معیار بحرانی شکست تغییر شکل حداکثر........................................... 67

4-1-3-3- محورهای چندگانه......................................................................... 68

4-1-4- لایه‌های غیرخطی............................................................................... 70

4-1-4-1- مصالح دانه‌ای................................................................................. 70

4-1-4-1- تقسیم لایه به تعدادی زیر لایه........................................................... 72

4-1-4-1-2- انتخاب نقطه مناسب جهت طراحی................................................ 72

4-1-4-2- مصالح ریزدانه................................................................................ 74

4-1-4-3- نقطه تنش برای لایه غیرخطی........................................................... 77

4-2- نکات فنی راجع به Kenlayer............................................................... 79

4-2-1- اطلاعات عمومی نرم‌افزار..................................................................... 79

4-2-1-1- مصالح.......................................................................................... 79

4-2-1-2- آنالیز خرابی.................................................................................. 81

4-2-1-3- تعداد بازه‌های زمانی در هر سال....................................................... 81

4-2-1-4- بارها............................................................................................. 81

4-3- خلاصه و نتیجه‌گیری.............................................................................. 82

فصل پنجم ـ بررسی نرم‌افزار (TUPAS) جهت تحلیل روسازی‌های انعطاف‌پذیر

مقدمه............................................................................................................. 85

5-1- تئوری نرم‌افزار....................................................................................... 86

عنوان صفحه

5-1-1- سیستم لایه‌ای..................................................................................... 87

5-1-2- برهم نهی بارها و تعیین پاسخ‌ها............................................................ 87

5-2- نکات فنی.............................................................................................. 89

5-3- خلاصه و نتیجه‌گیری.............................................................................. 91

فصل ششم ـ مقایسه‌ی عملکرد و نتایج حاصل از نرم‌افزارهای TUPAS و KENLAYER

6-1- مقدمه.................................................................................................... 94

6-2- شرح چند مثال....................................................................................... 94

6-2-1- شرح مسئله با چرخ منفرد..................................................................... 94

6-2-2- شرح مسئله با چرخ چندگانه................................................................. 94

6-3- حل چند مثال......................................................................................... 95

6-3-1- حل مسئله 3 لایه‌ای تحت بارگذاری تک چرخ....................................... 95

6-3-2- حل مسئله 3 لایه‌ای تحت بارگذاری ناشی از یک محور سه گانه............... 96

6-3-3- حل مسئله 3 لایه غیرخطی ناشی از بارگذاری تک چرخ.......................... 98

6-4- آنالیز حساسیت.................................................................................... 100

6-4-1- آنالیز خطی..................................................................................... 101

6-4-1-1- سیستم سه لایه‌ای......................................................................... 101

6-4-1-2- تاثیر ضخامت لایه........................................................................ 103

6-4-1-3- تاثیر مدول لایه‌ها......................................................................... 104

6-4-2- آنالیز غیرخطی................................................................................ 106

عنوان صفحه

فصل هفتم ـ جمع‌بندی و نتیجه‌گیری................................................................ 108

7-1- خلاصه............................................................................................... 109

7-2- نتیجه‌گیری.......................................................................................... 111

7-3- پیشنهادات........................................................................................... 111

منابع و مراجع............................................................................................... 113

خرید فایل

پایان نامه تحلیل روسازی انعطاف پذیر

پایان نامه تحلیل روسازی انعطاف پذیر

چکیده

روسازی راه به دلیل قدمت دیرینه‌ای که در جهان و نیز در ایران دارد. همواره از دیرباز مورد توجه مهندسین بوده است. به تدریج و با شکل‌گیری قالب استاندارد برای روسازی‌های انعطاف‌پذیر و صلب، لزوم تهیه برنامه‌های کامپوتری و تحلیل عددی روسازی‌ها جهت صرف زمان کمتر و بررسی دقیق‌تر کاملاً اجتناب‌ناپذیر می‌نمود. در این پروژه سعی بر آن بوده است که روسازی انعطاف‌پذیر آسفالتی تحت اثر بارگذاری قائم در بالای رویه مورد بررسی قرار گرفته و توسط تئوری الاستیسیته و فرض ساده کننده روشش برمیستر جهت مدل لایه‌ای، تئوری ریاضی مربوط بسط داده شده و پایه‌های یک برنامه کامپیوتری براساس آن شکل گرفته است.

نرم‌افزارهایی که با بهره جستن از تئوری لایه‌ای اقدام به تحلیل رفتار خاک و محاسبه تنش‌ها و تغییر مکان‌ها می‌نمایند. همگی ملزم به رعایت فرضیات و قوانین خاص تئوری لایه‌ای هستند. این شرایط بعضاً محدود کننده ممکن است باعث تقریب‌های کوچک و یا بزرگی در جواب‌های نهایی سیستم گردد.

روسازی‌های انعطاف‌پذیر را می‌توان با استفاده از تئوری چند لایه‌ای برمیستر تحلیل کرد. عمده‌ترین فرض تئوری فوق بی‌نهایت بودن هر یک از لایه‌ها در صفحه افقی است در این روش برای محاسبه پاسخ با توجه به فرض مهم تقارن محوری، یک تابع تنش فرض می‌شود که باید معادلات دیفرانسیل سازگاری و همچنین شرایط پیوستگی و مرزی را ارضاء کند. سپس از محاسبه این تابع تنش، می‌توان تنش‌ها و جابه‌جایی‌ها را به دست آورد.

یافتن راه حل ریاضی مناب برای تحلیل روسازی، آشنایی کامل با مفاهیم و فرضیات این روش، انتخاب مناسب پارامترها و متغیرهای مسئله، تدوین پایه‌های نرم‌افزار کامپیوتری جهت ورود اطلاعات این روش ریاضی به کامپیوتر و ساختن یک محیط User friendly برای کنترل ورودی‌های برنامه و ایجاد امکان هر گونه توسعه آتی در پیکره نرم‌افزار اهم از مواردی است که در این پروژه بدان توجه شده است.

فهرست عناوین

عنوان صفحه

فصل اول ـ مروری بر انواع روسازی........................................................ 16........

1-1- مقدمه.................................................................................................... 17

1-2- تأثیر بارگذار و عوامل جوی بر سیستم روسازی........................................... 17

1-3- عوامل مؤثر در طرح روسازی‌ها................................................................ 20

1-4- روسازی‌های انعطاف‌پذیر........................................................................ 21

1-5- خلاصه و نتیجه‌گیری.............................................................................. 22

فصل دوم : کاهش عمر روسازی های انعطاف پذیر در اثر تغییرات شرایط چسبندگی بین لایه ها با توجه به کرنش قائم روی خاک بستر .................................................................................. 23

1- مقدمه ................................................................................................. 24

2- تاثیر بارهای افقی و اصطکاک بین لایه ای به عمر روسازی ها.................... 25

3- تحلیل نظریه تاثیر شرایط بین لایه ای ...................................................... 26

4- انتخاب مدل و روش تحلیل.................................................................... 29

4-1 - مدل هندسی روسازی...................................................................... 29

4-2 – بارگذاری....................................................................................... 31

4-3 - مدل تعیین عمر روسازی ها .............................................................. 33

5- تحلیل تاثیر شرایط بین لایه ای مختلف بر روی عملکرد روسازی ............... 33

5-1- تاثیر اجراء ضعیف اندود تک کت ( حالت اجرایی).............................. 34

عنوان صفحه

5-2- تاثیر کاهش اجراء ضعیف اندود پریمکت ( حالت 3 اجرایی)................. 35

5-3- تاثیر اجرای نامناسب اندودهای بین لایه ای ( حالت 4 اجرایی)................ 37

6- خلاصه و نتیجه گیری........................................................................... 39

فصل سوم: روش‌های تحلیل روسازی‌های انعطاف‌پذیر............................ 41

3-1- مقدمه.................................................................................................... 42

3-2- حل سیستم‌های لایه‌ای با استفاده از تئوری چند لایه‌ای................................. 42

3-1-1- معادلات پایه...................................................................................... 44

3-2-2- شرایط مرزی و پیوستگی..................................................................... 47

3-3- حل سیستم‌های لایه‌ای با استفاده از روش اجزاء محدود............................... 50

3-4- مقایسه روش چند لایه‌ای با روش اجزاء محدود........................................... 55

3-5- خلاصه و نتیجه‌گیری.............................................................................. 58

فصل چهارم: بررسی نر‌م‌افزار Kenlayer جهت تحلیل روساز‌ی‌های انعطاف‌پذیر

4-1- تئوری نرم‌افزار....................................................................................... 61

4-1-1- سیستم چند لایه‌ی الاستیک:................................................................ 61

4-1-2- Super Position و تعیین پاسخ‌ها.................................................... 62

4-1-2-1- تجزیه تنش‌ها به مولفه‌ها x و Y....................................................... 64

4-1-2-2- محاسبه تنش‌های اصلی .................................................................. 65

4-1-2-3- محاسبه کرنش بحرانی.................................................................... 65

4-1-3- آنالیز خرابی (Damage Anaysis)................................................. 66

عنوان صفحه

4-1-3-1- معیار بحرانی شکست ترک کششی................................................... 66

4-1-3-2- معیار بحرانی شکست تغییر شکل حداکثر........................................... 67

4-1-3-3- محورهای چندگانه......................................................................... 68

4-1-4- لایه‌های غیرخطی............................................................................... 70

4-1-4-1- مصالح دانه‌ای................................................................................. 70

4-1-4-1- تقسیم لایه به تعدادی زیر لایه........................................................... 72

4-1-4-1-2- انتخاب نقطه مناسب جهت طراحی................................................ 72

4-1-4-2- مصالح ریزدانه................................................................................ 74

4-1-4-3- نقطه تنش برای لایه غیرخطی........................................................... 77

4-2- نکات فنی راجع به Kenlayer............................................................... 79

4-2-1- اطلاعات عمومی نرم‌افزار..................................................................... 79

4-2-1-1- مصالح.......................................................................................... 79

4-2-1-2- آنالیز خرابی.................................................................................. 81

4-2-1-3- تعداد بازه‌های زمانی در هر سال....................................................... 81

4-2-1-4- بارها............................................................................................. 81

4-3- خلاصه و نتیجه‌گیری.............................................................................. 82

فصل پنجم ـ بررسی نرم‌افزار (TUPAS) جهت تحلیل روسازی‌های انعطاف‌پذیر

مقدمه............................................................................................................. 85

5-1- تئوری نرم‌افزار....................................................................................... 86

عنوان صفحه

5-1-1- سیستم لایه‌ای..................................................................................... 87

5-1-2- برهم نهی بارها و تعیین پاسخ‌ها............................................................ 87

5-2- نکات فنی.............................................................................................. 89

5-3- خلاصه و نتیجه‌گیری.............................................................................. 91

فصل ششم ـ مقایسه‌ی عملکرد و نتایج حاصل از نرم‌افزارهای TUPAS و KENLAYER

6-1- مقدمه.................................................................................................... 94

6-2- شرح چند مثال....................................................................................... 94

6-2-1- شرح مسئله با چرخ منفرد..................................................................... 94

6-2-2- شرح مسئله با چرخ چندگانه................................................................. 94

6-3- حل چند مثال......................................................................................... 95

6-3-1- حل مسئله 3 لایه‌ای تحت بارگذاری تک چرخ....................................... 95

6-3-2- حل مسئله 3 لایه‌ای تحت بارگذاری ناشی از یک محور سه گانه............... 96

6-3-3- حل مسئله 3 لایه غیرخطی ناشی از بارگذاری تک چرخ.......................... 98

6-4- آنالیز حساسیت.................................................................................... 100

6-4-1- آنالیز خطی..................................................................................... 101

6-4-1-1- سیستم سه لایه‌ای......................................................................... 101

6-4-1-2- تاثیر ضخامت لایه........................................................................ 103

6-4-1-3- تاثیر مدول لایه‌ها......................................................................... 104

6-4-2- آنالیز غیرخطی................................................................................ 106

عنوان صفحه

فصل هفتم ـ جمع‌بندی و نتیجه‌گیری................................................................ 108

7-1- خلاصه............................................................................................... 109

7-2- نتیجه‌گیری.......................................................................................... 111

7-3- پیشنهادات........................................................................................... 111

منابع و مراجع............................................................................................... 113

خرید فایل

دانلود مقاله شناسایی و تیپلوژی سازه های اسیب پذیر مناطق شهری و روستایی در برابر زلزله

همانطور که مستحضر هستید، ایران یکی از 10 کشور بلاخیز جهان است که هر ساله خسارات مادی و جانی بسیار سنگین را متحمل می شود. اکثر زلزله های گذشته ایران بیشتر از ماهیتی روستایی برخوردار بوده و سازه های آسیب دیده و خراب شده عموماً ساز های یک طبقه خشتی، سنگی، آجری و از نظر سکونت به صورت تک خانوار بوده اند. بعد از وقوع این زلزله ها، عملیات امداد و نجات به صورت خودامدادی و با وسایل ابتدایی نظیر بیل و کلنگ صورت می گرفته و به ندرت نیاز به عملیات پیچیده جستجو با کمک تجهیزات مکانیکی پیشرفته بوده است. متأسفانه در حال حاضر در صورت وقوع زلزله در هر یک از شهرهای بزرگ لرزه خیز ایران مثلاً تهران، تبریز، مشهد با توجه به آسیب پذیری لرزه ای سازه های ساختمانی آنها، ابعاد خرابیهای سازه ای بسیار گسترده و تعداد افراد محبوس در آوارهای ایجاد شده، بسیار زیاد خواهد بود که اهمیت شناسایی تیپ لوژی سازه های آسیب پذیر در ...

دانلود پایان نامه عمران : تحلیل روسازی انعطاف پذیر

...

بهینه سازی یک دیفیوزر تونل باد مافوق صوت با دیواره های انعطاف پذیر با کمک الگوریتم

...

بهینه سازی یک دیفیوزر تونل باد مافوق صوت با دیواره های انعطاف پذیر با کمک الگوریتم ژنتیک

...