اندازه‌گیری و کنترل کامپیوتری

Computer Measurement and Control

شماره درس: ۴۰۴۶۳ تعداد واحد: ۳
مقطع: کارشناسی نوع درس: نظری
پیش‌نیاز: مبانی مدارهای الکتریکی و الکترونیکی هم‌نیاز: –

اهداف درس

هدف از این درس، آشنایی دانش‌جویان با انواع حسگرها و عملگرها، مدارهای رابط، تقویت‌کننده و مبدل سطح ولتاژ خروجی حسگرها و فرمان‌های اعمالی به عملگرها، مدارهای مبدل آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ، بخش پردازنده و دیگر اجزای یک سامانه کنترل کامپیوتری (دیجیتال) است.

ریز مواد

  • آشنایی با مفاهیم کنترل‌روند (۳ جلسه)
    • سیستم‌های کنترل
    • بلوک دیاگرام کنترل‌روند
    • ارزیابی سیستم کنترل
    • پردازش‌های آنالوگ و دیجیتال
    • واحدها، استانداردها و تعاریف
    • پاسخ‌زمانی حساسه
    • دقت محاسبات و کمیت‌های آماری
  • شکل‌دهی آنالوگ سیگنال‌ (۴ جلسه)
    • اصول اولیه‌ی شکل‌دهی آنالوگ سیگنال‌ها
    • مدارهای غیرفعال
    • مدارهای با تقویت‌کننده‌ی عملیاتی
  • شکل‌دهی دیجیتال سیگنال‌ها (۴ جلسه)
    • اصول اولیه‌ی شکل‌دهی آنالوگ سیگنال‌ها
    • مبدل‌ها
    • سیستم‌های جمع‌آوری اطلاعات
  • حساسه‌های دما (۴ جلسه)
    • مقاومت‌های فلزی
    • ترمیستور
    • ترموکوپل
    • دیگر حساسه‌های دما
  • حساسه‌های مکانیکی (۴ جلسه)
    • حساسه‌های جابه‌جایی، موقعیت و وضعیت
    • حساسه‌های نیرو
    • حساسه‌های حرکت
    • حساسه‌های فشار
    • حساسه‌های جریان سیالات
  • حساسه‌های نوری (۲ جلسه)
    • آشکارسازهای شدت نور
    • دماسنجی از راه دور
    • منایع نور
  • کنترل نهایی (۳ جلسه)
    • عملیات کنترل نهایی
    • تبدیل سیگنال
    • الکترونیک صنعتی
    • فعال‌کننده‌ها
    • اجزای کنترل‌کننده
  • کنترل‌روند حالت گسسته (۲ جلسه)
    • تعریف
    • مشخصات سیستم
    • کنترل‌کننده‌های رله‌ای و دیاگرام‌های نردبانی
    • کنترل‌کننده‌های منطقی قابل‌برنامه‌ریزی
  • اصول اولیه‌ی کنترل‌کننده‌ها (۱ جلسه)
    • مشخصات روند
    • پارامترهای سیستم کنترل
    • حالات کنترل‌کننده‌ی ناپیوسته
    • حالات کنترل‌کننده‌ی پیوسته
    • حالات کنترل ترکیبی
  • کنترل‌کننده‌های آنالوگ (۱ جلسه)
    • قابلیت‌های عمومی
    • کنترل‌کننده‌های الکترونیکی
    • کنترل‌کننده‌های پنوماتیکی
  • کنترل‌کننده‌های دیجیتال (۲ جلسه)
    • روش‌های کنترل دیجیتال
    • به‌کارگیری کامپیوتر در کنترل‌روند
    • مشخصات اطلاعات دیجیتال
    • نرم‌افزار کنترل‌کننده
    • مثال‌هایی از کنترل کامپیوتری

ارزیابی

  • تمرین‌های نظری: ۴ نمره
  • آزمون‌‌های میان‌ترم و پایانی: ۱۶ نمره

مراجع

  1. Curtis D. Johnson. Process Control Instrumentation Technology. 7th Edition, Prentice-Hall International, Inc., 2006.
  2. Alan J. Crispin. Programmable Logic Controllers and Their Engineering Applications. McGraw-Hill, 1990.