أجهزة القياس والدارات المنطقية تطبيقات في صناعة الاسمنت

والدارات القياس أجهزةالمنطقية

صناعة في تطبيقاتاالسمنت

فرعون مجموعة شركة . إبراهيم: وائل م إعداد

الثاني - - 22 2016تشرين

المحاضرة أهداف

. اإلنتاجية العملية ضمن الفيزيائية القياسات بمبادئ التعريف

. اإلنتاجية بالعملية التحكم بأهمية التعريف

. وعناصرها والقياس التحكم بحلقة التعريف

. توليفه وكيفية بالمتحكم التعريف

اإلنتاجية العملية مفهومProcess Concept

بين تفاعل هي اإلنتاجية العملية: هي تدفقات ثالثة

المادة .Material Flowتدفق الطاقة .Energy Flowتدفق ) التحكم ) المعلومات تدفق

Information Flow

ضمن الدوار الفرن في اإلنتاجية العمليةاالسمنت صناعة

Process Concept For Rotary Kiln Within Cement Industry

الدوار الكلنكر فرن في المادة تدفق

األولي الهواءالفيول

الهواء الكلنكرالثانوي

الغاز الساخن

العليق المطحون

الدوار الكلنكر فرن في الطاقة تدفق

الدوار الفرن

طاقة طاقة كيميائيةطاقة حرارية

كهربائية

طاقة ميكانيكية

طاقة حرارية

الدوار الكلنكر فرن في المعلومات تدفق

في المعتمدة القياسية الترميزاتالقياس نقاط مخططات

PC311

الفقاعةنقطة رمز

القياس

الخطالتركيب رمز

صالة فيفي التحكمغيابه حالفالنقطة

حقلية

الواسمنوع رمزووظيفة

نقطة القياس

الراقمترتيب رمز

النقطة ضمن

المخططات

في المعتمدة القياسية الترميزاتالقياس نقاط مخططات

PC311

PC311

PC311

حرف خامس رابع حرف

حرف ثالث حرف ثاني حرف Sأول الحرف الرمزي

إنذار تحليل Aإغالق تحكم المصمم تعيين C

أو تفاضلفرق

المصمم تعيين D

نسبة Sمعدل أو تدفقالتدفق

F

تبيين تيار Iمنخفض ضوء مستوى L

وصل ) نقطةاختبار(

ضغط P

أو تكاملإجمال

أو تكاملإجمال

كمية Q

تسجيل إشعاع Rمفتاح أمان تردد أو سرعة Sإرسال حرارة Tتحكم بالتدفق

تحليل أو اهتزازميكانيكي

V

بئر قوة أو وزن WXمحور مصنف غير X

جهاز مساعد

Yمحور أو حالة أو حدثوجود

Y

عنصر تحكم

Zمحور مسافة أو موضع Z

مخططات في المعتمدة األلمانية الترميزاتالقياس نقاط

PA311

PC311

PA311

L

H

حرف ثالث حرف ثاني حرف Sأول الحرف الرمزي

إنذار إشارة Aتحكم C

فرق Dطوارئ تشغيل E

التدفق معدل Fتبيين I

االمتالء مستوى Lضغط P

تكامل تحليل Qتسجhيل R

جمع عد Sإرسال حرارة T

تحليل أو اهتزازميكانيكي

V

موضع Uأخرى قياس نقاط X

األول اإلنتاجي الخط على القياس نقاط عدد

المواد مطاحن في القياس نقاط مخططاألولية

مط بعض في القياس المواد حنةنقاطاألولية

P438

T439

T440

L457

P471

T472

T441

الكلنكر فرن في القياس نقاط مخطط

التحكم: – حلقة األول الخط مبرد مثالالمجازات ) (Lanesبسرعة

الحرارة درجات قياسTemperature Measurement

أو المادة جزيئات حركات لمجمل اإلحصائي المتوسط هي الحرارة درجةذراتها.

. المئوية الدرجة هي المعتمدة قياسها واحدة الصالة في الحرارة مبين رمز. الحرارة قياس مبادئ بعض

الحرارية 1. (.Thermocoupleالمزدوجة الكهربائي ) الحراري األثر

بالمقاومة 2. الحرارة (RTDكاشف المقاومة ) على الحراري األثر

(Thermistorالثيرمستور 3. المقاومة ) على الحراري األثhر

(Pyrometerومتر الباير4. الحراري ) اإلشعاعي األثر

الحرارة درجات قياسTemperature Measurement

الحرارية Thermocoupleالمزدوجةبالمقاومة الحرارة RTDكاشف

البايرمتر Pyrometer

الضغط قياسPressure Measurement

. القوة عليه توزع الذي السطح واحدة على المطبقة القوة قيمة هو الضغط : هي استخداما أكثرها الواحدات من كبير بعدد إلخ......Bar – mmHg – mmH2O – Pascal – Atmosphereيقاس ضغطان سكوني للموائع العامة Staticنوعان الغازات بمعادلة المائع Dynamic وحركيمتعلق بسرعة يتعلق

اإلجمالي. الضغط يدعى ومجموعهما .Total Pressureوكثافته : المطلق الضغط هي المقاسة الضغط النسبي – Absolute Pressureأنواع فرق- Gauge Pressureالضغط

.Pressure Differenceالضغط الحقلي مبين مع الضغط مرسل رمز: الضغط قياس طرق بعض

المانومتر Manometerجهاز اإلجهادي الكهربائي الضغط التحريضSي Piezoelectric جهاز Inductiveأو الغشائي الضغط Diaphgramجهاز المخدة نوع من الضغط الكبسولة Pillow-Typeجهاز .Capsuleأو

بوردون أنبوب أو الحلزوني الضغط C-type Bourdon or Helicalجهاز

.


الضغط جهازنوع منالمخدة

Pillow-Type

جهاز من الضغط

نوع الكبسولة Capsule.

جهاز الضغط

أو الحلزونيأنبوب -Cبوردون type

Bourdon or Helical

فرق جهازالضغط

Pressure Difference


المانومتر Manometerجهاز

اإلجهادي الكهربائي الضغط التحريضي Piezoelectric جهاز Inductiveأو

ال تدفققياسFlow Measurement

كتلة أو حجم مقدار هو Sالتدفق . الزمن واحدة خالل المنقولة المادة : هي واحدات بعدة ...m3/sec – L/sec – TPH – Kg/secيقاس . قياس يمكن كما سائلة أم كانت غازية نوعها على يعتمد الموائع تدفق

. المنقولة الصلبة المواد Sتدفق: هي Sالتدفق قياس طرق بعض

الساخن Hot Wireالمسبر الدوارة .Turbineالعنفة األنيمومترAnemometer. الفتحةOrifice. بيتو .Pitot Tube أنبوب



المستوى قياسLevel Measurement

. نواقلها على أو تخزينها حيز ضمن المضطربة غير المستقرة المادة منسوب هو المستوى. بالحجم أو باالرتفاع أو للمخزن اإلجمالية السعة من مئوية كنسبة عموما المستوى يقاس النقطي hالقياس المسhتوى hلقياس طريقتين المستمر Point Levelتوجد والقياس

Continuous. المخطط في المستوى مرسل رمز: المستوى قياس طرق بعض

الكهربائية السعة طريق .Capacitiveعن الكهربائية السماحية طريق .Admittanceعن الصوتية فوق األمواج طريق .Ultrasonicعن ال األمواج طريق .Electrmagnetic كهرطيسيةعن الضغط فرق طريق .DPعن المهتز المسبر طريق .Vibration Probeعن




) التحليل ) التركيز قياسConcentration Measurement (Analysis)

هو التركيز للقياس تحليل قياس الخاضعة نسبة ل المادة معرفةمكونات من أكثر أو ها.مكوّن

: منها واحدات بعدة التحليل نتيجة المئوية % – PPMتقرأ النسبة. المخطط في المحلل رمز: التحليل طرق بعض

الحمراء 1. تحت األشعة بامتصhاص .NDIRالتحليل

المغنطيسية 2. فوق بالخاصية .Paramagneticالتحليل

الكهروكيميائي 3. .Electrochemicalالتحليل



والسرعة الموضع قياسPosition & Speed Measurement

. مرجعية إحداثيات لنقطة بالنسبة المكان معرفة هو الموضع قياس. للزمن بالنسبة الموضع في التغير مقدار هي والسرعة

: المسافة بواحدات الموضع إلخ.... m – mmيقاس الزمن على مقسومة المسافة بواحدات السرعة – m/sec: تقاس

mm/sec ....إلخ: والسرعة الموضع قياس طرق بعض

والدورانية الخطية الجهد .Linear & Angular Potentiometerمقسمات التاكومترTachometer. المرّمزEncoder. التقريبية Proximityالحساسات

الوزن قياسWeight Measurement

شعاع وفق األجسام به تؤثر الذي القوة مقدار هو الوزن. األرضية الجاذبية

: أهمها واحدات بعدة .Kg – Tonيقاس: الوزن قياس طرق بعض

.1.) نابض ) أو ذراع ميكانيكي قياس

.2. هيدروليكي قياس

.3. هوائي قياس

.4)..... سعوي ) – – التشوه مقياس كهرإجهادي الكتروني قياس

الوزن قياسWeight Measurement

االهتزاز قياسVibration Measurement

. ما آللة تسارعه أو االنزياح معدّل أو االنزياح معرفة هو االهتزاز قياس. والقوة والسرعة الموضع بحساسات وثيق ارتباطه فإن وبالتالي

السرعة بواحدة .mm/secيقاس ومطال بتردد أو المخطط في االهتزاز مرسل رمز: االهتزاز قياس طرق بعض

.1. الكهرإجهادي القياس

.2. الساكن الكهربائي أو السعوي القياس

.3.) اإلعصارية ) التيارات التحريضي القياس

السيزمي 4. القياس

االهتزاز قياسVibration Measurement

اإلنتاجية بالعملية التحكم أهميةImportance of Process Control

مhللتحك المعلومات تدفhق اسhتخدام يتhمعلhى بسhيطرة يسhاهم بمhا الطاقhة بتدفhقالمنتhhhج علhhhى للحصhhhول المادة تدفhhhق

. المطلوبة المواصفات وفق النهائي البارامترات فإhن الكلنكhر إلنتاج بالنسhبة

للحصول بها التحكم يجب التي األساسية: هي اقتصادية كلنكر إنتاج عملية على

الفرن 1. تغذية

الفرن 2. سرعة

الساخن 3. الغاز مروحة سحب

الفيول 4. كمية

الموادالمعلومات

اإلنتاجية بالعملية التحكم أهميةImportance of Process Control

: إلى بالفرن التحكم صعوبة تعودمتعدد 1. الخطSSSي غيSSSر السSSSلوك

. للفرن المتغيراتالقياس 2. إشارات جودة ضعSSSSف

صSSعوبة بسSSبب عنSSه المتوفرةالعمSل مسSتدامة أجهزة تأميSن

عليه. يSاألل التحكSم حلقات فإSن ولهذا

المتغيرات ببعSSSSSض محصSSSSSورةالثانSوية.

يSف فهSي الرئيسSة المتغيرات أمSا. وخبراتهم المشغلين عهدة

اليدوي التشغيلManual Operation

: اليدوي التشغيلالدقة 1. عدمكبيرة 2. تصحيح فواصلالمشّغل 3. حالة على تعتمد

مراقبةمقارنة

قرارتصّرف مبين

مستوى

اآللي التشغيلAutomatic Operation

: اآللي التشغيلالدقة1.مستمر 2. تصحيحالموثوقية3.االستقرار4.

قياسمقارنة

قرارفعل

مرسل مستوى

متحكم مستوى

ال (حدّيالتشغيل / وصل ) فصلOn/Off Operation

: المنطقي التشغيلالتكلفة 1. وقلة البساطةاألمان 2.االستقرار 3. عدم حاالت

قياسمقارنة

قرارفعل

حاكمة(ريليه)

كاشف مستوى

حدي

المغلقة اآللي التحكم حلقةClosed Automatic Control Loop

المتحكم

أداة التحكم

المّشغ)ل(

العملية اإلنتاجية

القيمة المطلوبة

نقطة) الضبط(

المتغير التحكمي المتغير

الهدف

القيمة المقاسة

المرسل

اآللي التحكم حلقة عناصرAutomatic Control Loop elements

لواقطTransducers. مرسالتTransmitters. محواّلتConverters. مبيّناتIndicators. مسّجالتRegisters (Recorders). متحكّماتControllers. ) مشغالت ) التحكّم .Actuatorsأدوات

المشغاّلتActuators

بالفعل تؤثر التي التنفيذية التحكمية األدوات هياإلنتاجية العملية في المادة تدفق على التحكمي

. الطاقة بتدفق باالستعانة: أنواعها

محركات1.

تحكم 2. صمامات

قطع 3. صمامات

سخانات.4.

المتحكمات

المحسوبة الخطأ إشارة hعلى بناء hالتحكمي المتغير قيمة بحسhاب يقوم جهاز هو المتحكم. القياس وإشارة hالضبط نقطة من

بhحس hالمتحكم سلوك تضبط مسhبقا مضبوطة رياضية معادالت hعلى بناء الحسhاب يتم. الخطأ إشارة

تناسبي هو المتحكم .Dتفاضلي – Iتكاملي – Pسلوك أي الخطأ إلشارة الحالية القيمة hيراعي hالتناسبي السhلوك

. كبير تحكم hإلى يؤدي الكبير الخطأ أن إلشارة السابقة القيم hيراعي التكاملي السhلوك

. hالتحكم من تزيد المتزايدة القيم أن أي الخطأ الممكنة المسhتقبلية القيم يراعي التفاضلي السلوك

النقصان أو الزيادة باتجاه جنوحها ويمنع للخطأالتغير hمعدل على باالعتماد

على المتحكم سلوك أنماط تغيير تأثيرالتحكمي المتغير

المتحكم توليف من الغاية

الذي التحكمي، المتغhير في استجابة إلى الخطأ إشارة في التغير بنقل المتحكم يقوم. المطلوبة الجديدة الحالة إلى اإلنتاجية العملية بنقل يقوم بدوره

. عليها طارئ تغhير لكل سلوك لها اإلنتاجية العملية سلوك االعتبار بعين تأخذ أن يجب المتحكم بحسابها سيقوم التي التغhيرات أن أي

. أخرى إلى عمل حال من للعملية األمثلي االنتقال لضمان اإلنتاجية العملية: غاية له المتحكم توليف فإن بالتالي

الستماعكم شكراالمحاضرة انتهت

Engineering

أجهزة القياس والدارات المنطقية تطبيقات في صناعة الاسمنت