plc

کنترل کننده های منطقی(PLC)

کمی راجع بهPLC  بدانیم :

  
PLC   مخفف کلمه یPower Line Communications می باشد که به معنای کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی می باشد.

با پیشرفت تکنولوژی و روی کار آمدن ریز پردازنده ها تحولات چشمگیری در فرآیند های کنترلی بوجود آمد که یکی از این تحولات بکارگیری علم اتوماسیون صنعتی و  PLC  در روند پروسه های صنعتی می باشد.
امروزه در رقابت های جهانی یک سازمان جهت ادامه حیات خود ،باید به تولید محصولات انبوه،متنوع،باکیفیت برتر،کاهش هزینه ودر نهایت قیمت تمام شده پایین تر بیندیشد.ازاین رو صاحبان صنایع می کوشند تا فرآیند های تولید خود را تا حد امکان مکانیزه کنند.علاوه  بر این تنوع در محصولات ،سازندگان را مرتباً به تغییر و تحولات در خطوط تولید وادار می کند. لذا انعطاف پذیری خطوط تولید نیز باید از اهداف هر سازمان موفق باشد.
امروزه در خطوط تولید برای آنکه محصول به شکل مطلوب به دست مصرف کننده برسد لازم است که در مسیر تولید یک سری عملیات به صورت متوالی و پشت سرهم روی محصول انجام گیرد تا محصول در بالاترین کیفیت به دست مصرف کننده برسد ،که این عملیات بر عهده ی اتوماسیون صنعتی PLC می باشد.
اگر به طور واضح و روشن بخواهیم اتوماسیون را تعریف کنیم باید بگوئیم استفاده از سیستم های الکترومکانیکی جهت انجام اتوماتیک کارها و حذف یا کاهش دخالت انسان در مسیر تولید می باشد.  PLC   سیستمی است که عمل کنترل پروسه های صنعتی را انجام می دهد .که این تکنولوژی در سال   1990  وارد کشورمان ایران شده است.
امروزه فالواقع هر جا که نیاز به کنترل منطقی باشد بجای کنترل کننده های رله ای قدیمی ،از کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر استفاده می گرددوبا توجه به استفاده ی روز افزون این صنعت در مراکز تولیدی آشنایی آن برای تکنسین های برق امری ضروری تلقی می شود. PLC  در ابتدا به شکل میکروکنترلرها در بازار و صنایع خاص مورد استفاده قرار می گرفته وبا توجه به نیاز صنایع و با وارد شدن این میکرو کنترلرها در صنعت مشاهده شد که در صنایع به علت دفعات کلید زنی بالا و همچنین قدرت کلید زنی در شبکه نویزهایی بوجود می آید که خود این عوامل باعث عدم عملکرد صحیح این میکرو کنترلرها در پروسه های تعریف شده می شد که همین امر ضریب اطمینان را از کارفرمایان صلب می کرد.
بنابراین کارشناسان و محققان به این فکر افتادند که با توجه به این که صنایع مختلفی از این صنعت نوپا استقبال کرده اند سعی دربرطرف کردن نواقص و همچنین ایجاد یک سری امکانات بیشتر و در کنار آن قدرت مانوردهی بالاتر برای مصرف کننده و تکنسین را فراهم آورند .بنابراین در سال 1968 شرکت آلن بردلی آمریکائی اولین کنترل کننده ی منطقی به نام   P.L.C  را وارد بازار و بعد از آن وارد صنعت کرد. بنابراین طولی نکشید که شرکت های دیگری همچون شرکت   SIEMENS ( آلمان )،  OMRON ( ژاپن )،  LG ( کره ) ،  TELE( فرانسه ) از این صنعت اقتباس گرفتند و   PLC های دیگری را که هر کدام نسبت به هم دارای ویژگی های خاصی بودند وارد بازار کردند و هم اکنون صنایع در حال استفاده از این دانش بشری می باشند.امروزه اتوماسیون نقش بسیار مهمی را در صنعت ایفا می کند و این کنترل آسان فرآیندهای تولیدی بسیارپیچیده و حساس،مدیون پیشرفت دانش بشری می باشد. PLCهمچون دستگاه های صنعتی دیگر شامل:

بخش سخت افزار                                                                                   

 بخش نرم افزار

 در اینجا به توضیح خلاصه ای  از این موارد اشاره می کنیم  تا شما را بیشتر با این سیستم آشنا کرده باشیم.
اولین بخش ،قسمت سخت افزار می باشد که خود شامل دو قسمت می باشد.

قسمت اولPROGRAUER  : واحد برنامه نویسی تفاوت کامپیوتر با   PG این است که  PG تک منظوره بوده بدین معنی که   PG تنها برای برقراری ارتباط بین  PLC وکاربر مورد استفاده قرار می گیرد که درآن نحوه ی اجرای برنامه نمایش داده می شود. بویسله PG  می توان تغییرات عملوندها  یعنی ورودی ها و خروجی ها و شمارنده ها و تایمر ها را در حال اجرا به صورت   REAL   TIME   ملاحظه نمود.در PLC  ها به کمک  PG  می توان با دستورات خاصی نظیر  STATUS   وضعیت عملوند ها را در حین اجرای برنامه مشاهده کرد.

قسمت دوم : سخت افزار شامل PC  یا ماژول های ارتباطی و کارت های مربوطه می باشد.علاوه بر این خود PLC  شامل سخت افزار های دیگری از جمله  CPU -  منبع تغذیه -  ماژول های ورودی و خروجی می باشدکه توضیح درباره ی این موارد در اینجا مقدور نمی باشد.
قسمت دوم PLC که راجع به آن صبحت کردیم قسمت نرم افزاری آن می باشد که این قسمت هم خود شامل سه بخش می باشد. که مختصری درباره ی آن صحبت می کنیم .

1. نرم افزاری که کارخانه ی سازنده با توجه به توان سخت افزاری سیستم تنظیم و تعریف می کند که به آن  OPERATING   SYSTEMیا به اختصار OS  می گویند.این نرم افزار ثابت بوده و قابل تغییر نمی باشد و در حافظه ی   ROM ذخیره می شود.

2. نرم  افزاری که برنامه نوشته شده توسط کاربر (USER)  را به زبان قابل فهم ماشین تبدیل می کند واین نرم افزار هم قابل تغییرنبوده و در ROM  ذخیره می شود و برای اجرا به  RAM و پروگرامر ارسال می شود.

3. نرم افزار یا برنامه ای که توسط کاربر نوشته می شود  USER  PROGRAM  .این نرم افزار در هر لحظه قابل تغییر بوده (خواندنی /نوشتنی) این برنامه در  ROM و  RAM  ذخیره می شود.
اگر بخواهیم  نوع عملکرد PLC   را به شکل خیلی مختصر و قابل فهم بیان کنیم  می توان گفت که:

خروجی ها(OUTPUT)  سیستم کنترل کننده(CPU)  _____________   ورودی ها(INPUT)
                              
 
CPU واحدی است که اطلاعات را به صورت با ینری دریافت می کندوآنها را طبق برنامه ای که در حافظه اش ذخیره شده پردازش ونتیجه ی عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمانهایی به گیرنده ارسال می کند.این سیستم خروجی ها را به شیوه ی از پیش   تعیین شده ای به وسیله ی ورودی ها،در اختیار ما می گذارد.

کاربردهای PLC چیست؟

از PLC می توان در انواع دستگاهها و کارخانه ها استفاده کرد و مثلاً برای اتوماسیون خطوط تولید کار خانه ها ، ایجاد فرآیند اتوماتیک و پیچیده در دستگاههای مختلف صنعتی و همچنین طراحی BMS می توان از PLC استفاده نمود.  

مشخصه های یک PLC کدامند؟

 PLC ها مشخصه‌های فراوانی دارند ولی پرکاربردترین آنها عبارتند از : تعداد ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ، تعداد تایمر، تعداد شمارنده، تعداد رله های کمکی، حجم حافظه قابل برنامه ریزی ، سرعت اجرای دستورات .

چگونه می توان PLC را برنامه ریزی کرد؟

- کارخانه های سازنده PLC برای آن، نرم افزاری تهیه می کنند پس از نصب نرم افزار روی کامپیوتر می توان برنامه دلخواه را نوشت و سپس آن برنامه را از کامپیوتر وارد PLC نمود.

آیا امکان ایجاد ارتباط بین PLC و سایر دستگاهها مثل اینورتروجود دارد؟

معمولاً PLC ها دارای پورتهای ارتباطی صنعتی هستند که به کمک آن می توانند با سایر دستگاهها ارتباط برقرار کنند که این امر باعث تسریع در امر تبادل اطلاعات می گردد و امکان کنترل دقیق تر را به PLC می دهد.  

مشخصات کلی PLC های VIGOR سری VB

قابلیت افزایش ورودی خروجیهای دیجیتال حداکثر تا 128 ورودی و 128 خروجی

1-   قابلیت استفاده از ورودی و خروجیهای آنالوگ حداکثر 32 ورودی و16 خروجی

2-   256 تایمر

3-   235 شمارنده (کانتر)

4-   پورت سریال RS-485

5-   PID کنترل

6-   شمارنده سرعت بالا برای انکدر

7-   کنترل موتورهای servo, stepper

8-   برنامه نویسی به دو زبان ladder , SFC

9-   5000 رله کمکی

10- دستورات ویژه اعمال حسابی و منطقی

12- دارای نمایشگر LED بروی PLC

13- امکان ایجاد Link و اتصال به مودم

در اینجا به چند مورد از محاسن PLC  اشاره می کنیم:
طراحی ،ساخت ،مونتاژ آن بسیار سریع تر از مدارات رله کنتاکتوری می باشد.
2. کاهش غیر قابل قیاس در حجم تابلودر برابر مدارات رله کنتاکتوری.
3. کاهش ویا به نحوی حذف اصطحکاک مکانیکی.
4. عیب یابی آسان و مشاهده ی برنامه به شکل  ON LINE  در حین اجرای پروسه که خود یکی از مهمترین پارامترهای مهم عیب یابی در این دستگاه محسوب می شود.
5. دریافت پیغام خطا
6. قابلیت  PASSWORD
7. سیستم تشخیص و نگهداری از راه دور
8. سفارش قطعات با استفاده ا ز EMAIL  از طریق ماژول مودم

در این قسمت به چند مورد از معایب سیستم های رله کنتاکتوری اشاره می کنیم.

1. سرعت عمل در این سیستم پایین می باشد.
2. امکان بروزخطا بدلیل عدم عملکرد صحیح قطعات، بالا می باشد.
3. برای طراحی و ساخت و مونتاژ احتیاج به زمان و هزینه ی بیشتری می باشد.
4. در فرایند هایی که احتیاج به محاسبات پیچیده دارد، این سیستم جوابگو نمی باشد.
 5. عیب یابی در چنین سیستم هایی بیشتر به شکل سنتی و تجربه ای بوده وطبق اصول خاصی نمی باشد.

واحد های ورودی و خروجی در  PLC  چنین تعریف می شود:

1. خروجی های دیجیتال/ DO
2.A ورودی های دیجیتال/ DI  
3. خروجی های آنالوگ/ AO
4. ورودی های آنالوگ/ AI

(DI ) این ورودی ها که معمولاَ به صورت سیگنال های صفر یا 24 ولت DC  می باشد.
جهت حفاظت مدارات داخلی PLC   از خطرات ناشی از جمله نویز های محیط های صنعتی ،ارتباط ورودی ها با مدارات داخلی   PLC   توسط کوپل کننده ی نوری  ( OPTICAL  COUPLER )  انجام می گیرد بنابراین ورودی های PLC با قسمت های دیگر دستگاه کاملاً ایزوله بوده و هر گونه اتصال کوتاه و اضافه ولتاژ یا جریان بر دستگاه تاثیر ی نمی گذارد.
( AI )  این گونه ورودی ها در حالت استاندارد از   10VDC +  تا 0  و   20ma  تا 4   می باشد و به این شکل عمل می کند که ورودی آنالوگ،سیگنال های دریافتی پیوسته (آنالوگ) رابه مقادیر دیجیتال تبدیل کرده .سپس مقادیر دیجیتال حاصل،توسط   CPU   پردازش می شود و فرمان های بعدی را اجرا می کند.
با توجه به تعریفی که از قبل برای شما علاقمندان گفته شد بطور کلی اتوماسیون یعنی استفاده از سیستم های الکترو مکانیکی جهت انجام اتوماتیک کارها و حذف یا کاهش دخالت انسان می باشد. در اینجا باید جهت اطلاع شما دانشجویان و تکنسین های محترم عرض کنیم که فالواقع یادگیری تک منظوره از سیستم های    PLC به خودی خود نمی تواند موجب راه اندازی پروسه های صنعتی شود چرا که تخصصات دیگری در کنار این صنعت  دست در دست هم داده و باعث راه اندازی اتوماتیک پروسه های صنعتی می شود.که از جمله آنها هیدرولیک ، پنیوماتیک ، سنسورینگ ، سیستم های مانیتورینگ  HMI، ابزار دقیق را می توان نام برد.
حال در بخش دیگری از این مباحث به اطلاعات واصطلاحات هر چند مختصر راجع به یکی از موارد ذکر شده ی بالا یعنی سنسورها می پردازیم که امیدواریم مورد توجه شما خوانندگان محترم قرار گیرد.
کنترل و تثبیت سیستم های صنعتی و پردازش ها بستگی به اندازه گیری دقیق دارد.درسیستم های صنعتی وسیله ای که این اندازه گیری را انجام می دهد ترنسدیوسر یا سنسور نام دارد.کار یک سنسور تبدیل یک انرژی ازشکلی به شکل دیگر است به عبارت دیگر سنسور یک متغییر ( جریان مایع ،حرارت، ... )را به آنالوگ آن متغییر تبدیل می نماید.

اصولاً سنسورهای مورد بحث سنسورهای الکتریکی هستند که یک سیگنال خروجی الکتریکی می دهند.
از انواع سنسورها می توان:
1. سنسورهای القایی
2. سنسورهای خازنی
3. سنسورهای نوری
4. سنسورهای مغناطیسی
سنسورهای القائی:سنسورهای بدون  تماس هستند که تنها در مقابل فلزات عکس العمل نشان می دهد و می توانند فرمان مستقیم به رله ها،شیرهای برقی،سیستم های اندازه گیری ومدارات کنترل الکترونیکی مانند PLC ارسال نمایند.

ضرایب تصحیح:

فاصله سویچینگ با کوچکتر شدن ابعاد قطعه ی استانداردو یا بکارگیری فلز دیگری غیر از فولاد تغییر خواهد کرد.به عنوان مثال هر یک ازسنسور ها که در مقابل فولاد از فاصله ی  10mmعمل سویچینگ را انجام دهد.همان سنسور در مقابل مس از فاصله  5/4mm  عمل خواهد کرد.

فرکانس سویچینگ:
حداکثر تعداد قطع و وصل یک سنسور در یک ثانیه می باشد.(این واحد بر حسب هرتز  HZبیان می شود)
حرارت محیط:
محدوده حرارتی است که درآن محدوده، عملکرد سنسور تضمین شده است.

نشان دهنده ی خروجی:
عملکرد خروجی بیشتر سنسورها توسط دیود نورانی  LED  نشان داده می شود.
جریان بار ماکزیمم:
حداکثر جریان پیوسته ای می باشد که از خروجی سنسور می توان عبور داد.
جریان بی باری:
جریانی است که در حالت اتصال سیستمهای تغذیه سنسور عبور می کند.

جریان نشتی:
جریانی است که از سنسورهای دو سیمه در حالت قطع عبور می کند.
توابع خروجی سنسورها:
سنسورها از لحاظ مشخصات خروجی به چند نوع دسته بندی می شوند.
نرمال باز:  N.O  /  NORMALLY  OPEN
در این حالت خروجی سنسور قطع است و زمانی که قطعه در مقابل سنسور قرار گیرد،خروجی سنسور از حالت قطع به حالت وصل تغییر وضعیت می دهد.
نرمال بسته:   N.C  /  NORMALLY  CLOSE
در حالت عادی ،خروجی سنسور وصل می باشد وزمانی که قطعه در مقابل سنسور قرارمی گیرد خروجی سنسور از حالت وصل به حالت قطع تغییر وضعیت می دهد.
مکمل:( COMPLEMENTARY )
این سنسور دارای دو نوع خروجی نرمال باز وبسته می باشد.
سنسور آنالوگ:
در این نوع از سنسورها ،خروجی به صورت ولتاژ و یا جریان پیوسته بوده وتابع فاصله قطعه از سنسورمی باشد.

انواع سنسور های القائی:

سنسورهای دو سیمه AC

سنسورهای دو سیمهDC

سنسورهای دو سیمه نامور

سنسورهای سه سیمه NPN

سنسورهای سه سیمه  PNP

سنسورهای چهار سیمه  NPN

سنسورهای چهار سیمه PNP

سنسورهای القائی آنالوگ:

سنسورهائی هستند که در مقابل فلزات عکس العمل نشان می دهند.این عکس العمل به صورت ولتاژ ویا جریان خطی در خروجی ظاهر می شود.
سنسورهای القائی سرعت:
سنسورهائی هستند که به منظور اندازه گیری سرعت استفاده می شوند. در قسمت حساس این سنسورها،میدان مغناطیسی وجود دارد واین میدان در اثر حرکت چرخ دنده ها تغییر می کند.

سنسورهای خازنی:

سنسورهای بدون تماس و بدون کنتاکت الکتریکی هستند که در مقابل فلزات و اغلب غیر فلزات عمل می نماید.قسمت های مختلف این سنسور از موارد ذیل تشکیل می شود:

آمپلیفایر

اشمیت تریگر                                                                    

دمدولاتور

اسیلاتور

سنسورهای نوری:

این سنسورها بر اساس ارسال امواج مادون قرمز مدوله شده و دریافت بازتابش امواج ازسطوح مختلف عمل می کنند.

سنسور های نوری رفلکتوری:

این سنسورها براساس امواج مادون قرمز مدوله شده و دریافت انعکاس این امواج از رفلکتور عمل می کنند.

سنسورهای نوری دو طرفه:

این سنسورها بر اساس ارسال امواج مادون قرمز مدوله شده در قسمت فرستنده و در یافت این امواج توسط گیرنده که در مقابل فرستنده نصب می شود عمل می نمایند.
در این سنسورها،فرستنده وگیرنده مجزا ازهم می باشند.امواج مدوله شده مادون قرمز توسط فرستنده ارسال می شود .
گیرنده در مقابل فرستنده نصب می شود.هرگاه مابین فرستنده و گیرنده مانعی وجود داشته باشد این امواج به گیرنده نمی رسد در این حالت سنسور ماموریت خود را انجام می دهد.

سنسورهای مغناطیسی:

این سنسورها در مجاورت میدان مغناطیسی عمل می نمایند .هر گاه یک قطعه آهن ربا در مقابل این سنسور قرارگیرد کنتاکت آن عمل خواهد کرد.

سنسورهای خازنی کنترل سطح:

سنسورهای خازنی کنترل سطح بمنظور تشخیص وجود مواد در مخازن فلزی بکار گرفته می شود. سطح مواد پودری،دانه دانه،مایعات و ... که در مخازن فلزی انباشته می شوند را می توان توسط این سنسورها کنترل کرد.سنسورهای خازنی کنترل سطح در دو نوع،پروب روکش دار و پروب بدون روکش تولید می شود.
سنسور تشخیص قطع شدگی در سیمهای درون کابل:
این سنسور جهت تشخیص قطع شدگی در سیمهای مسی،آهنی و ... درون کابل های با قطرهای متفاوت بکار می رود.

منابع تغذیه سنسور:

برای استفاده از سنسورهای  DC در شرایطی که فقط منابع تغذیه   AC در دسترس می باشد.می توان از منبع تغذیه مربوط به این سنسورها استفاده نمود در این منابع تغذیه از یک رله داخلی بمنظور فرمان خروجی استفاده شده است.
در پایان این بخش حال که با گوشه ای از صنعت  P.L.C  و اتوماسیون صنعتی آشنا شدید و راجع به این نوع سیستم وادوات پیرامون آن اطلاعات مختصری را پیدا کردید با چند سوال مطالب این بخش را به پایان می رسانیم:
- چرا سقف خانه ی نو ساز باید چکه کند؟
- چرا سیستم های حرارتی و برورتی در کارخانجات جوابگوی نیاز پرسنل و دستگا ه های خاص نمی باشد؟
- چرا لوله های انتقال آب در معابرو خیابانها مرتباَ آسیب می بینند؟
- چرا اتومبیل تازه تعمیر،درست کار نمی کند و باز نیاز به تعمیر دارد؟
- چرا سیم کشی برق ساختمان ها چنان است که خود سیم کش از آن سر در نمی آورد؟

طراحی مدار فرمان توسط کامپیوتر :

هر سیستم نیاز به کنترل دارد.در سیستم های صنعتی 2 نوع کنترل وجود دارد.

سخت افزاری(مدارات فرمان الکتریکی)

سیستم های PLCسیستم های PLC)

سیستم های PLC خود به 2 گروه تقسیم می شوند :

سیستم های کنترلی گسترده

DCS کامپیوتر های شخصی

پروسه کار یک PLC

ورودی پردازش خروجی

ورودی می تواند* سنسور ها * کلید های قطع ووصل * عوامل مکانیکی و...باشند.

خروجی هم موتورها * رله یا کنتاکتورها * لامپ ها و نمایشگر ها باشند. با اعمال ورودی به یک سیستم PLC که می تواند بصورت کلیدی و یا سنسور باشد عمل پردازش بر روی ان صورت گرفته و نتیجه عمل در یک عمل کننده یا یک شبیه ساز آشکار می شود. به مجموعه این اعمال یک فرایند یا پروسه کاری گفته می شود.

موارد کار برد ... PLC

کنترل هر گونه ماشین و وسیله برقی

کنترل هر سیستم خط تولید

کنترل فرمان مدارCNC)ماشین های فرز پیشرفته(

تفاوت PLC با کامپیوتر

تمامی اجزا یک کامپیوتر در یک PLC وجود دارد ولی کامپیوتر از لحاظ نوع ورودی و خروجی ها و همچنین عمل ترکیب ورودی ها و خروجی ها با PLC متفاوت می باشد.

خروجی PLC می تواند یک* رله * تریاک * ترانزیستور * تریستور* و غیره باشد که با توجه به حداکثر جریان مجاز خروجی PLC باید انتخاب شود تا آسیبی به سیستم وارد نشود.در PLC ما نتیجه عمل را می بینیم ولی در کامپیوتر فقط اطلاعات را می بینیم.

حافظه بکار رفته در PLC

در PLC از حافظه های نیمه هادی و بیشتر از RAM و EEPROM استفاده می شود .یک باتری نیز برای جلوگیری از پاک شدن اطلاعات حافظه RAM در مواقع قطع برق و خاموش کردن دستگاه بکار برده می شود.

یک خازن نیز موازی با باتری بک آپ قرار گرفته که بهنگام تعویض باتری می تواند برق سیستم را بمدت 30 ثانیه تامین نمایید.ولتاژ باتری3.6 ولت با جریان دهی 0.09 میلی آمپر می باشد.در مقایسه با روشهای حل سنتی و PLC می توان نتیجه گرفت که روش کار PLC آسانتر و توانایی و قابلیت بیشتری نسبت به روش سنتی می باشد.

در PLC می توان براحتی در برنامه و اجرای آن تغییرات اعمال نمود.همچنین دارای حجم کم و ارزانتری می باشد و نگهداری آن نیز آسانتر است.

پی ال سی های شرکت زیمنس را می توان به دو دسته کلی با ورژن های مختلف تقسیم کرد

STEP7یاSTEP5

S7 یا S5

که S5 اولین سری PLC بوده که تحت DOS بوده و بعد تحتWINDOWS آن به بازار آمد PLC های S7 از سریS7-200وS7-300وS7400می باشند.
زبان های برنامه نویسی در هر دو دسته مشترک می باشد وفقط در برخی موارد تفاوت اندکی دارند.

زبان های برنامه نویسی در PLC :

LADER یا نردبانی:

اگر شکل بلوک دیاگرامی مدار برقی را نود درجه به سمت راست وبالا بچرخانیم و آن را جایگزین علایم نردبانی کنیم در واقع همان مدار را به زبان نردبانی نوشته ایم.این زبان مورد علاقه برقکاران و ساده ترین روش برنامه نویسی است.


CSF :

برنامه نویسی به روش کنترل سیستم که در واقع پیاده سازی مدار برقی بصورت گیت های لاجیک می باشد. این زبان مورد علاقه و کاربرد الکترونیک کاران می باشد.


در برنامه نویسی به زبان CSF باید گیت AND را مقدم تر بر گیت OR برشمرد.در PLC های S7-200 برنامه CSF را با FBD نشان می دهند.

: STL

این برنامه که در واقع برنامه نویسی متنی می باشد و نوشتن برنامه بصورت خط به خط با توجه به روابط جبر بول می باشد.این زبان محبوب برنامه نویسان کامپیوتری می باشد. مثل مثال زیر که بزبان STL نوشته ام.
AN I0.0
A(O I 0.0O Q 0.0)
= Q 0.0BE
در متن STL بالا اگر توجه کنید ابتدا عبارت AND آمده سپس عمل OR کردن آمده است.اگر توجه کرده باشید مدار بالا یک مدار برقی دایم، کار یک محل می باشد.I 0.0 و I 0.1 ورودی ها و به ترتیب کلید STOP و START می باشد و Q 0.0 خروجی یا همان K که مشخصه کنتاکتور می باشد.

ترجمه عبارت بالا:ANDNOT کن ورودی I0.0 یا STOP و AND کن آنرا با OR I0.1 و OR Q0.0 که در واقع یک گیت OR هستند و نتیجه برابر با Q0.0 که همان کنتاکتور است و Q0.0 که با I0.1 OR شده تیغه نگهدارنده کنتاکتور (13-14) می باشد. یعنی زمانی که I0.0 مقدارش با I0.1 برابر یک گردد خروجی گیت AND یک شده و Q0.0 یک شده که همان جذب کنتاکتور است و چون Q0.0 با I0.1 موازی یا OR شده است خروجی همواره یک است تا زمانی که I0.0 یک شود و چون این ورودی ANDNOT است خروجی گیت AND صفر شده و خروجی نیز صفر می شود.
BE نماینگر پایان برنامه نوشته شده می باشد(BLOCK END )

♦ زبان STL در بین زبان های PLC دارای اهمیت خاصی می باشد چون زبان اصلی و داخلی برنامه های PLC بزبان STL می باشد.

اصطلاحات PLC :

:BAUD RATE

تعداد بیت در ثانیه که به منظور ارسال اطلاعات از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده می شود.به عبارت دیگر سرعت ارسال اطلاعات را گویند. این سرعت بسته به نوع ماشین 1200 یا 2400 یا 4800 یا 9600 می باشد.

:CYCLE PROCESSING

پردازش تناوبی یعنی در هنگام اجرای برنامه از خط اول اجرا کرده و وقتی به BE رسید دوباره به خط اول باز می گردد.

:SCAN TIME MONITORING

بمدت زمان مرور و اجرای برنامه گفته می شود و هر چه کمتر باشد سرعت و کیفیت PLC بهتر خواهد شد.

FLAG:

پرچم یا نماد ها که نشانه هایی به معنی انجام یا انجام نشدن کار می باشد.

PLO . PLL:

در یک سیستم PLC اطلاعات ورودی بصورت دیجیتال یا آنالوگ وارد شده، توسط PLC این اطلاعات بصورت خط به خط خوانده شده و تصویری از آن در رجیستر ذخیره می شود.در طول اجرای سیکل تغییرات توسط سیستم پذیرفته نمی شود بطوری که اطلاعات ورودی یک خط بطور مثال یک ، همواره یک باقی می ماند که این عمل برای گریز از سیگنال های گذرا یا نویز می باشد که بر این منظور این اطلاعات وارد رجیست PII (PROCESS IMAGE INPUT) شده و در هر بار مرور ، اطلاعات موجود در PII باز خوانی شده و از برگشت اطلاعات جلوگیری می شود.در یک سیستم PLC عملی مشابه PII در مورد خروجی و تحت عنوان PIO یا پردازش تصویر خروجی صورت می گیرد.سیستم PLC این سیگنال این سیگنال ذخیره شده به صورت بیت در PII را به همراه ذخیره برنامه بصورت دستوری در PIO را پس از پردازش بصورت انالوگ یا دیجیتال در خروجی ظاهر می کند.
اوپتی کوپلر :برای عایق کاری ورودی از خروجی و از CPU از اوپتی کوپلر ها استفاده می شود.

که دارای مزایایی نظیر:
1- سیستم زمین یا ارت بین خروجی و ورودی مشترک نمی باشد.
2-بدلیل زمین مجزا نویز یک طرف بر قسمت دیگر تاثیر ندارد.
3-جریان برگشتی حاصل از سلف ها بر روی سیستم تاثیر نمی گذارد.

ظرفیتPLC

تعداد ورودی ها و خروجی ها ظرفیت یک PLC را تعیین می کند. هرچه تعداد واحد ها بیشتر باشد سرعت و قدرت و همچنین دقت آن PLC بالاتر خواهد رفت.
به مدت زمانی که طول می کشد تا PLC نسبت به یک تغییر عکس العمل نشان دهد زمان عکس العمل PLC گویند. وعوامل موثر بر آن عبارتند از :

1- تاخیر زمان ورودی

2- زمان اجرای برنامه

3- تاخیر زمان خروجی ها
زمان عکس العمل بطور متوسط 3 میلی ثانیه بر هر 1کیلو بایت می باشد.

شرایط و مشخصاتی که در ورودی و خروجی یک PLC باید در نظر گرفت.

ورودی:

1-ولتاژ نامی شبکه ای که می خواهیم در ورودی استفاده گردد.
2-امپدانس ورودی

3-جریان ورودی

-4تاخیر در کلیدزنی ورودی

خروجی:

- 1حداکثر جریانی که می توان به خروجی داد.
- 2جریانی که از COM مشترک می گذرد.
- 3حداکثر باری که می توان به یکی از خروجی ها داد.
- 4حداکثر زمان کلید زنی خروجی

- 5 سرعت قطع و وصل خروجی یا فرکانس قطع و وصل خروجی

6- تعداد قطع و وصل خروجی

7- عمر مکانیکی المان های خروجی

مهمترین مشخصه هایی که در انتخاب PLC باید در نظر گرفت

1- تعداد ورودی

2- تعداد خروجی

3- تعداد FLAG

4- تعداد شمارنده ها و تایمر ها

5- نوع تایمر و FLAG 6- اندازه حافظه

7- سرعت اجرای برنامه

8- نوع برنامه کاری

آموزش STEP _5

PLC های SETP-5 موسوم به S5 از اولین سری PLC شرکت زیمنس آلمان می باشد که در ابتدا برنامه آن تحت نسخه DOS بود که با آمدن سیستم عامل WINDOWS نسخه تحت ویندوز آن که بسیار جذاب تر بود ومشکلات نسخه تحت DOS را نداشت و مورد استقبال قرار گرفت .این PLC امروزه با آمدن PLC های سری S7 دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرد ولی آموزش انرا برای شروع کار و داشتن شبیه سازان را که بدون نیاز به داشتن دستگاه PLC می توان برنامه را بررسی و ویرایش کرد وعملکرد ان را دید.

این برنامه یک برنامه بسیار ساده است که براحتی می تواند با کاربر ارتباط برقرار نمایید و نیاز به مهارت و تبحر خاصی ندارد و فقط کمی اطلاعات در زمینه کامپیوتر و داشتن اطلاعات در زمینه برق و دیجیتال انرا هم در حد نرمال کافی می باشد.
برای شروع مختصری درباره کلید ها وگیت ها وعلایم آنها برای تفهیم بهتر انجام می دهم.
در واقع ورودی ها را با کلید ها تعریف می کتتد. مانند کیبرد کامپیوتر یا کلید روشن و خاموش کردن لامپ و استپ و استارت ها در برق صنعتی که با فشردن یک کلید در واقع انرا یک یا ست کرده ایم . و خروجی هم می تواند لامپ یا موتور یا نمایشگر و... باشد. در PLC که بیشتر در صنعت کاربرد دارد، پس بیشتر با کلید های فشاری موسوم به استپ واستارت سر کار داریم .
کلید استپ که از نام آن بر می آید به معنی نگهدارنده یا قطع کننده و کلید استارت هم به معنی شروع کننده و آغازگر میباشد. همین کلید ها در PLC هم کاربرد دارند در واقع ورودی های سیستم PLC می باشند که با اعمال به ورودی PLC برنامه نوشته شده با پردازش داده ورودی خروجی را به ما تحویل می دهد .خروجی هم که گفته شد می تواند هر نوع مصرف کننده ای باشد و در صنعت به علت ولتا ژ بالا و استفاده از کنتاکتورها، در PLC هم از کنتاکتور ها برای خروجی استفاده می شود .
در برق صنعتی کلیدها را با S و در PLC ورودی ها را با I نشان می دهند.و خروجی صنعتی که با K نشان داده

می شود برابر با Q در PLC می باشد.



اگر توجه کرده باشید در PLC در ورودی و خروجی X.X نوشته شده است که آدرس مربوط به آن ورودی یا خروجی میباشد X. سمت راست مربوط به بیت آن بلوک که بعنوان ورودی یا خروجی انتخاب می شود و X سمت چپ هم مربوط به بایت آن بلوک می باشد مانند: I 1.2 یعنی ورودیی بایت دوم از بایت اول و Q 0.1 بمعنی خروجی از بایت اول و بایت 0 . باید توجه نمود که این آدرس ها را می توان دلخواه نوشت ولی باید به نکته توجه نمود که آن PLC چند بلوک برای ورودی یا خروجی دارد و از همه مهمتر اگر بترتیب باشد برای ویرایش های بعدی و تحلیل راحتر می باشد.و دیگر اینکه اگر چند ورودی مختلف داریم نیازی نیست که بلوکهای دیگر را آدرس دهی کنیم بلکه کافی است از همان بیت های همان بلوک چه بعنوان ورودی یا خروجی استفاده نماییم مثلا برای آدرس دهی کلید های S1-S2-S3-S4 آدرس آنها را بدین شکل بیان می کنیم I0.0 برای S1 - I0.1 برای S2 - I0.2 برای S3 و I0.3 برای S4 نه اینکه بنویسیم I0.0 -I1.0-I2.0-I3.0 و در مورد خروجی هم همین موضوع صدق می کند.

در شکل زیر نماد های PLC برای کلید ها و کنتاکتور ها رسم شده است .که با ترکیب این تیغه یا کلید ها به گیت ها یا توابعی می رسیم که در زیر نمونه ای از آنها آمده است.





توجه نموده اید که دو کلید سری برابر با گیت AND یا (و) می باشد و دو کلید سری هم برابر گیت OR به معنی (یا ) میباشد که با ترکیب این دو گیت می توان به گیت های دیگر دست یافت. در واقع این دو گیت پایه دیجیتال برای گیت های دیگر می باشند . AND یا و بدین معنی است که باید ورودی A)و( B هر دو وجود داشته باشند یا برابر یک باشند تا خروجی یا F برابر یک باشد پس خروجی وابسته به هر دو ورودی می باشد.
OR (یا) هم این معنی را می دهد که اگر A )یا ( B هر کدام اگر یک باشند خروجی یک می گردد در واقع خروجی وابسته به یک ورودی می باشد.
اگر بخواهیم مدار برقی کنترل از یک محل لحظه ای را بصورت گیتی بیان کنیم بصورت زیر می باشد.


S1 یا استپ - S2 یا استارت و K1 یا کنتاکتور که S1 و S2 در ورودی گیت AND قرار گرفته و خروجی گیت هم کنتاکتور K1 می باشد. زمانی خروجی یک می شود یا کنتاکتور جذب می شود که استپ 0 و استارت یک گردد.
برای کلید استپ یا هر کلیدی که در حالت معمول یک یا بسته باشند در دیجیتال NOT قرار می دهند و بدین معنی است که اگر به ورودی NOT یک بدیم خروجی صفر و اگر صفر دهیم خروجی ما یک می شود.در مدار بالا اگر S1 را فشار دهیم در واقع مدار را باز یا مثل این است که گیت نه را ست کرده که بما صفر می دهد.
این نکته قابل توجه است که در PLC هیچوقت در خروجی NOT قرار نمی گیرد .یعنی اینکه بخواهیم گیت NAND یا AND که NOT شده است را پیاده سازی کنیم باید ورودی ها را NOT قرار دهیم.

مفهوم کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی PLC

در سیستم‌های اتوماسیون وظیفه اصلی کنترل بر عهده PLC است که با گرفتن اطلاعات از طریق ترمینالهای ورودی، وضعیت ماشین را حس کرده و نسبت به آن پاسخ مناسبی برای ماشین فراهم می‌کند. امکان تعریف مدهای مختلف برای ترمینالهای ورودی/خروجی یک PLC، این امکان را فراهم کرده تا بتوان PLC را مستقیما به المانهای دیگر وصل کرد. علاوه بر این PLC شامل یک واحد پردازشگر مرکزی  ( CPU) نیز هست، که برنامه کنترلی مورد نظر را اجرا می‌کند. این کنترلر آنقدر قدرتمند است که می‌تواند هزارها I/O را در مدهای مختلف آنالوگ یا دیجیتال و همچنین هزارها تایمر کانتر را کنترل نماید. همین امر باعث شده بتوان هر سیستمی، از سیستم کنترل ماشین‌هایی با چند I/O که کار ساده‌ای مثل تکرار یک سیکل کاری کوچک انجام می‌دهند گرفته تا سیستم‌های بسیار پیچیده تعیین موقعیت و مکان‌یابی را کنترل نمود. این سیستم می‌تواند بدون نیاز به سیم‌بندی و قطعات جانبی و فقط از طریق نوشتن چند خط برنامه تا صدها تایمر را در آن واحد کنترل و استفاده نماید.

زمان پاسخ‌گویی  SCAN TIME

این زمان بستگی به سرعت پردازش CPU مدل انتخاب شده PLC و طول برنامه کاربر دارد. از یک میکرو‌ثانیه تا ده میلی ثانیه می‌باشد. مثلا در مواقعی که I/O از سیستم اصلی دور باشد، چون مجبور به نقل و انتقال سیگنالها به سیستم دورتری هستیم در نتیجه زمان اسکن زیاد می‌شود. همچنین مانیتور کردن برنامه کنترلی اغلب به زمان اسکن می‌افزاید چرا که CPU کنترلر مجبور است وضعیت کنتاکتها، رله‌ها ، تایمر‌ها و... را روی CRT یا هر وسیله نمایشگر دیگری بفرستد.

قطعات ورودی

هوشمند بودن سیستم اتوماسیون بیشتر مربوط به توانایی PLC در خواندن سیگنالهای ارسالی از انواع ورودی‌ها، دستی، اتوماتیک و حس‌گرهای خودکار می‌باشد. قطعات ورودی نظیر شستی‌های استارت، استوپ ، سوییچ‌ها، میکرو‌سوییچ‌ها، سنسورهای فتوالکتریک، proximity ،  level sensor ، ترموکوپل، PT100و ...  PLC از این سنسورها برای انجام عملیاتی نظیر تشخیص قطعه روی نوار نقاله حامل قطعات، تشخیص رنگ، تشخیص سطح مایعات داخل مخزن، آگاهی داشتن از مکانیزم حرکت و موقعیت جسم، تست کردن فشار مخازن و بسیاری موارد دیگر، استفاده کرد .

قطعات خروجی

 همانطوری که می‌دانید یک سیستم اتوماسیون شده بدون داشتن قابلیت اتصال به قطعات خروجی از قبیل سیم‌پیچ، موتور، اینورتر، شیربرقی ، هیتر و ... کامل نخواهد بود. قطعت خروجی نحوه عملکرد سیستم را نشان می‌دهند و مستقیما تحت تاثیر اجرای برنامه کنترلی سیستم هستند در خروجی‌هایPLCنیز مدهای مختلفی برای اعمال سیگنال به المانهای خروجی وجود دارد.

نقش کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (PLC) در اتوماسیون صنعتی

 در یک سیستم اتوماسیون، PLC بعنوان قلب سیستم کنترلی عمل می‌کند. هنگام اجرای یک برنامه کنترلی که در حافظه آن ذخیره شده است، PLC همواره وضعیت سیستم را بررسی می‌کند. این کار را با گرفتن فیدبک از قطعات ورودی و سنسورها انجام می‌دهد. سپس این اطلاعات را به برنامه کنترلی خود منتقل می‌کند و نسبت به آن در مورد نحوه عملکرد ماشین تصمیم‌گیری می‌کند و در نهایت فرمانهای لازم را به قطعات و دستگاههای مربوطه ارسال می‌کند.

مقایسه تابلوهای کنترل معمولی با تابلوهای  کنترلی مبتنی بر PLC

امروزه تابلوهای کنترل معمولی ( رله‌ای ) خیلی کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند، چرا که معایب زیادی دارند. از آنجا که این نوع تابلوها با رله‌های الکترو‌مکانیکی کنترل می‌شوند، وزن بیشتری پیدا می‌کنند، سیم‌کشی تابلو کار بسیار زیادی می‌طلبد و سیستم را بسیار پیچیده می‌کند. در نتیجه عیب‌یابی و رفع مشکل آن بسیار پرزحمت بوده و برای اعمال تغییرات لازم در هر سال و یا بروز کردن سیستم بایستی ماشین را بمدت طولانی متوقف نمود که این امر مقرون به صرفه نخواهد بود. ضمنا توان مصرفی این تابلوها بسیار زیاد است، با بوجود آمدن PLC، مفهوم کنترل و طراحی سیستم‌های کنترلی بطور بسیار چشمگیری پیشرفت کرده است و استفاده از این کنترلر‌ها مزایای بسیار زیادی دارد. که به برخی از این موارد در زیر اشاره کرده‌ایم. که با مطالعه آن می‌توان به وجه تمایز PLC با سایر سیستم‌های کنترلی پی برد:

سیم بندی سیستم‌های جدید در مقایسه با سیستم‌های کنترل رله‌ای تا 80% کاهش می‌یابد.

از آنجاییکه PLC توان بسیار کمی مصرف می‌کند، توان مصرفی بشدت کاهش پیدا خواهد کرد.

وابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیب‌یابی سیستم را بسیار سریع و راحت می‌کند.

برعکس سیستم‌های قدیمی در سیستم‌های کنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه کنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیم‌بندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این کار را انجام می‌دهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندکی صرف انجام اینکار خواهد شد.

در مقایسه با تابلو‌های قدیمی در سیستم‌های مبتنی بر PLC نیاز به قطعات کمکی از قبیل رله ، کانتر، تایمر، مبدل‌های A/D و D/A و... بسیار کمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستم‌های جدید از سیم‌بندی،  پیچیدگی و وزن تابلو‌ها به نحو چشمگیری کاسته شود.

از آنجاییکه سرعت عملکرد و پاسخ‌دهی  PLC در حدود میکرو‌ثانیه و نهایتا میلی ثانیه است،  لذا زمان لازم برای انجام هر سیکل کاری ماشین بطور قابل ملاحظه‌ای کاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه می‌شود.

ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستم‌ها بسیار بالا تر از ماشین‌های رله‌ای است.

وقتی توابع کنترل پیچیده‌تر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین کردن PLC بسیار کم ‌هزینه‌تر و راحت‌تر خواهد بود.

اینورتر

اینورتر چیست؟

- اینورتریا درایو AC به دستگاهی گفته می شود که به کمک آن می توان سرعت یک موتور AC سه فاز را کنترل کرد بدون آنکه قدرت و گشتاور موتور کاهش یابد. اینورترها در ظرفیتهای مختلف ساخته می شوند مثلاً برای یک موتور با توان 20 اسب بخار باید از اینورتر 20 HP استفاده کرد.

انواع اینورتر از نظر ورودی کدامند؟

- از نظر ورودی اینورترها به دو دسته تک فاز و سه فاز تقسیم می گردند. البته خروجی همه آنها سه فاز است. برای اینورترهای با توان بالای 3 اسب فقط از ورودی سه فاز استفاده می گردد.

انواع اینورترها از نظر کاربرد کدامند؟

- از نظر کاربرد اینورترها به دسته های مختلفی تقسیم م ی شوند. برای راه اندازی پمپ ها، فن ها،آسانسور،جرثقیل، نوارهای نقاله ، دستگاههای اکسترودر و...... از اینورتراستفاده می شود. برای پمپ و فن از اینورترهای با گشتاور متغیر و برای آسانسورونوار نقاله و جرثقیل از اینورتر با گشتاور ثابت و برای اکسترودرها از اینورتر با فیدبک PG بهره برداری میکنند.

مزایای استفاده از اینورترها چیست؟

- کاهش انرژی مصرفی و لذا کاهش هزینه برق، کاهش جریان راه اندازی و در نتیجه طولانی شدن عمر موتور ، امکان تغییر سرعت موتور، امکان تغییر جهت حرکت موتور، داشتن حفاظت در برابر اضافه بار، امکان کار موتور در شرایطی که ولتاژ ورودی متغیر است، امکان کنترل از راه دور، ایجاد سرعت بیشتر از سرعت نامی موتور، برنامه ریزی کردن حرکت.

اینورتر چگونه مصرف برق را کاهش می دهد؟

- اینورتر به صورت هوشمند میزان بار وارده به موتور را تشخیص داده و متناسب با همان بار، به موتور جریان می دهد و این جریان در بسیاری از مواقع از جریان نامی موتور کمتر است.

 کدام اینورتر کیفیت دارد؟

- اینورترهایی که دارای استاندارد CE,UL,cUL باشند، مورد تائید صنایع اروپا و آمریکا بوده واز نظر کیفیت مناسب می باشند.

معرفی درایو یا اینورتر

دستگاهی الکترونیکی است که بوسیله آن می توان سرعت موتورهای سه فاز را تغییر داد . از دیگر کاربردها و مزایای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد :

تنظیم کننده سرعت موتور (کنترل دور)

تغیر دهنده جهت دور به راحتی و بدون نیاز به کنتاکتور

روشن و خاموش نمودن موتور بدون نیاز به قطع و وصل برق اصلی

 کاهش ضربه های مکانیکی و در نتیجه افزایش طول عمر مفید قسمت مکانیکی

 حفاظت موتور در مقابل افزایش ولتاژ و جلوگیری از آسیب دیدن موتور  

راه اندازی نرم موتور بدون هیچگونه ضربه به قسمتهای مکانیکی مثل کوپلینگها ، گیر بکسها ، تسمه ها ، زنجیرها و ... و در نتیجه افزایش طول عمر مفید موتور و سایر قسمتهای مکانیکی را به دنبال خواهد داشت .  

حفاظت موتور در برابر اضافه بار؛ در این حالت چنانچه بار موتور از مقدار معمول مجاز بیشتر شود ، اینورتر موتور را خاموش می نماید و به کاربر پیام اضافه بار نشان می دهد .

جلوگیری از گرم کردن و در نهایت سوختن موتور در کابرد هایی که موتور به طور مداوم چپگرد و راستگرد و یا خاموش می شود .     

کاهش هزینه برق مصرفی :

به دلیل آنکه موتور یک بار ر-اکتیو روی شبکه دارد چنانچه از درایو برای راه اندازی و کنترل موتور استفاده گردد چون درایو دارای یک بانک خازنی می باشد این بار ر-اکتیو را جبران می نماید و تنها بار اکتیو را از شبکه برق مصرف می نماید ، بنابراین جریان مصرفی بسیار کاهش می یابد .

همچنین چون در بسیاری از کارب ر دها انرژی زیادی برای راه اندازی لازم است موتور انتخاب شده را با توان بالاتری انتخاب می کنند بنابراین میزان جریان زیادتری هم در حین کار از شبکه استفاده می کند .

چنانجه از اینورتر استفاده شود ، اینورتر به صورت کاملا اتوماتیک این جریان را در حین راه اندازی به مقدار لازم افزایش و در حین کار به مقدار لازم کاهش می دهد ، بنابراین به طور کلی هزینه برق مصرفی ک اهش چشم گیری خواهد داشت .

 کاهش جریان راه اندازی :

در بسیاری از کاربردها به هنگام راه اندازی ،‌موتور جریان بسیار بالایی از شبکه می کشد و موجب کاهش ولتاژ شبکه و ایجاد صدماتی به تاسیسات برق رسانی و سایر دستگاهها می گردد . این جریان به 6 برابر جریان نامی موتور می رسد که بسیار نا مطلوب می باشد .

چنانچه از اینورتر استفاده شود این اضافه جریان بسیار اندک خواهد شد ( حداکثر 0.2 برابر ) به عنوان مثال اگر یک موتور با جریان نامی 10آمپر کار کند در هنگام راه اندازی این جریان به 60آمپر می رسد و در صورت استفاده از اینورتر این جریان حداکثر به 12آمپر می رسد .

کاهش جریان موتور به صورت اتوماتیک در هنگامی که بار موتور کم می شود . این قابلیت به غیر از کاهش هزینه برق مصرفی موجب افزایش طول عمر مفید موتور خواهد شد .

امکان استفاده از برق تکفاز 220 ولت به جای سه فاز 380 ولت برای راه اندازی موتور سه فاز حداکثر با توان 3HP ( 2.2kw ). به این معنا که می توان با برق خانگی یک موتور سه فاز را کاملا به صورت عادی راه اندازی نمود.  قابلیت داشتن دورهای مختلف به صورت حافظه ای .تبدیل یک موتور یک دور به یک موتور چند دور با سرعتهای دلخواه 

 امکان ایجاد فشار ثابت در کاربرد پمپها :

به این ترتیب که با تغییر دور موتور فشار مورد نظر را ثابت نگه میدارد . به عنوان مثال فشار آب یک مخزن را ثابت نگه می دارد بنابراین در هنگام مصرف آب دور موتور به صورت خودکار زیاد می شود و در هنگامی که آب مصرف نمی گردد دور موتور به صورت خودکار کاهش می یابد . بنابراین دور موتور با مقدار مصرف تغییر می نماید بنابراین آب با فشار ثابت به تمام نقاط می رسد .

مکان اتصال انکدر به اینورتر که باعث می شود دور یک موتور با موتور دیگر یکسان شود .

کنترل دور به صورت خودکار در مواردی که لازم است دور موتور بسته به میزان محصول تولید شده تغییر کند .

  علمی:

استفاده از اینورترها بر روی پمپ و فن و کمپرسورها در طی سال های اخیر بسیار گسترش یافته است .

استفاده از آنها برای کنترل دور موتورها مزایای زیادی دارد که مهمترین آنها عبارتند از :

1-  عدم نیاز به دستگاههای کنترل دبی مکانیکی.

2-  ذخیره انرژی تا 80%

3-  نبودن شوک راه اندازی.

4-   افزایش عمر مفید قطعات مکانیکی.

از اینورترها در سه ناحیه استفاده می گردد :

1-  فعالیتهای گشتاور ثابت مثل میکسرها , اکسترودرها , نوارهای نقاله و . . .

2-  فعالیتهای توان ثابت مثل کشش و دستگاههای ماشینی.

3-  فعالیتهای گشتاور متغیر مثل فن و پمپ.

در پمپها و فنها میزان دبی با سرعت موتور متناسب است. اما توان مصرفی با مکعب سرعت تناسب دارد. مثلاً اگر دور موتور به میزان 50% کاهش یابد آنگاه توان مصرفی لازم 12.5% خواهد بود و این به مفهوم 87.5% صرفه جویی در انرژی است.

مشخصات کلی اینورتر سری TECO 7300CV:

1-   کنترل Vector (گشتاور ثابت و گشتاور متغیر) وv/f

2-   18 منحنی V/F قابل انتخاب جهت کاربردهای گوناگون

3-   دارای PLC داخلی با قابلیت برنامه ریزی به زبان ladder همراه با مانیتورینگ on-line,off-line

4-   ورودی انکدربدون نیاز به اضافه کردن کارت PG

5-   PID در مدهای مختلف

6-   فیلتر داخلی EMC

7-   اتصال به کامپیوتر جهت تنظیم و مانیتورینگ پارامترها

8-   پورت سریال RS-485 با پروتکل های مختلف

9-   تنظیم اتوماتیک پارامترهای موتور

10-  ذخیره انرژی

11-  دارای استانداردهای بین المللی وجهانیCE,UL

12-  ورودی و خروجی آنالوگ 

مشخصات کلی اینورتر سری TECO 7200MA :

1-   کنترل Vector,V/F

2-   دارای صفحه نمایش LCD با امکان انتقال اطلاعات به سایر اینورترها

3-   ذخیره اتوماتیک انرژی

4-   دارای ورودی انکدر بدون نیاز به کارت PG

5-   PID در مدهای گوناگون

6-   خروجی پالس متناسب با فرکانس اینورتر

7-   16 پله سرعت قابل تنظیم

8-   پورت سریال RS-485

9-   قابلیت اتصال به کامپیوتر جهت تنظیم پارامترها

10-  دارای استانداردهای جهانی و بین المللیCE,UL

11-  ورودی وخروجی آنالوگ 

مشخصات کلی اینورترسری TECO 7200PA :

1-   طراحی شده برای کاربردهای با گشتاور متغیر به ویژه پمپ وفن

2-   PID به همراه ذخیره اتوماتیک انرژی

3-   حفاظت در برابر قطع فاز ورودی وخروجی

4-   دارای چوک داخلی برای خروجیهای مشترک

5-   دارای تاریخ نگار برای پارامترهای KwHr,Kw,PF

6-   پورت سریال RS-485

7-   PID با قابلیت sleep /wake up

8-   امکان افزایش کارت PA-PID جهت کنترل بیش از یک موتور

9-   ورودی و خروجیهای آنالوگ

10-  دارای استانداردهای جهانی و بین المللیCE,UL

مشخصات کلی اینورترسری TECO 7200GS :

1-   کنترل Vector .V/F

2-   PID به همراه ذخیره اتوماتیک انرژی

3-   کنترل حلقه بسته به همراه کارت PG جهت ورودی انکدر

4-   کاهش نویز CM

5-   پورت سریال RS-485

6-   تنظیم اتوماتیک پارامترهای موتور

7-   مناسب برای کاربردهای خشن و سخت در کیلوواتهای بالا(تا400HP)

8-   دارای استانداردهای جهانی وبین المللیCE,UL

9-   ورودی و خروجی آنالوگ 

HMI

   HMI چیست؟

 HMIمخفف عبارت Human Machine Interface است و به معنای واسطه بین انسان و ماشین می باشد. از آن برای مانیتور کردن و مشاهده پارامترهای دستگاههای صنعتی مثل PLC و اینورتر و.... استفاده می شود. HMI در واقع یک مانیتور LCD است که می توان آن را برنامه ریزی نمود و همچنین به کمک آن می توان پارامترهای مختلف را تغییرداد و سیستم را کنترل نمود.  

چرا برای مانیتورینگ و کنترل خطوط تولید و دستگاههای صنعتی بجای کامپیوتر از HMI استفاده می گردد؟

تا مدتی پیش برای امور فوق از کامپیوتر استفاده می شد ولی نرم افزارهای کامپیوتری آسیب پذیر هستندو هر از گاهی دچار ویروس می گردند که این امر باعث صدور فرامین اشتباه گشته و میلیون ها دلار ضرر اقتصادی برای کمپانی های آمریکایی و اروپایی به همراه داشته است. لذا برای کنترل و مانیتورینگ دستگاه ویژه ای به نام HMI طراحی شد.  

در یک زمان چند وسیله را می توان به HMI وصل نمود؟

HMI ها این توانایی را دارند که در یک زمان به 255 وسیله متصل شوند و پارامترهای آنها را نمایش دهند.

آیا می توان HMI را به انواع مختلف PLC وصل کرد؟

بله . قبل از برنامه ریزی کردن HMIمی توان تعیین کرد کدام مارک PLC مثل ,VIGORDELTA,SEMENS,OMRON و یا.... باید با آن ارتباط برقرار کند.  

مشخصات کلی HMI :

1-   دارای صفحه تاچ اسکرین و LCD نوع TFT در مدل 10 اینچ

2-   ارتباط سریال از طریق دو پورت بصورت همزمان (RS-232,RS-485)

3-   شبیه سازی (سیمولاتور) on-line/off line

4-   پورت USB برای ارسال و دریافت برنامه

5-   امکان ذخیره سازی اطلاعات بصورت record

6-   قابلیت slave بودن در یک شبکه مانیتورینگ

7-   دارای ماکرو جهت انجام محاسبات و اعمال منطقی

8-   قابل اتصال به انواع PLC

9-   قابل اتصال به اینورتر، سرو درایوو هر وسیله دارای پورت RS-485

10- قابلیت نمایش اطلاعات بصورت منحنی یا نمودار

11- توانایی نمایش انیمیشن

12- دارای RTC به منظور عملکرد در تاریخ و ساعت معین

SCR

SCR چیست ؟

SCR مخفف عبارت Silicon Controlled Rectifier است و به معنای یکسو کننده سیلیکونی کنترل شده می باشد.

ورودی خروجی SCR کدامند؟

SCR دارای یک ورودی به عنوان منبع ولتاژ و یک خروجی به عنوان ولتاژ خروجی و همچنین یک ورودی کنترلی که می تواند 10-0 ولت و یا 20-4 میلی آمپر باشد.

وظیفه SCR چیست ؟

با توجه به مقدار تعریف شده شکل موج ولتاژ برق را برش می دهد و به طور کلی میزان موٌثر ولتاژ را کنترل می نماید. 

 کاربرد SCR چیست ؟

بیشترین کاربرد برای کنترل دمای یک محیط توسط منبع گرمایی الکتریکی مثل المنت می باشد.

SCR با توجه به ولتاژ و یا جریان ورودی میزان ولتاژ موٌثر اعمال شده به المنت را کنترل می نماید. بنا براین میزان توان الکتریکی را می تواند کنترل نماید.

سایر قطعات جانبی برای کنترل حرارت با SCR کدامست ؟

الف-یک دستگاه کنترل حرارت که دارای یک خروجی آنالوگ PID کنترل باشد.

ب-یک سنسور اندازه گیری دما.

ج-المنت جهت تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی.

مشخصه های مهم SCR کدامند ؟

-جریان خروجی

-ولتاژ کار

-تک فاز و یا سه فاز

-نوع سیگنال کنترلی (ولتاژ یا جریان )

SSR

SSR چیست ؟

SSR مخفف عبارت State Relay Solid است و به معنای یک نوع کلید الکترونیکی می باشد.

ورودی و خروجی SSR کدامند ؟

SSR دارای یک ورودی به عنوان فرمان و یک خروجی به عنوان کلید.

وظیفه SSR چیست؟

قطع و وصل جریان بدون جرقه زدن با سرعت بالا و بدون استهلاک و ایجاد یک ایزولاتور نوری بین مدار فرمان و قدرت.

کاربرد SSR ؟

SSR هم برای کنترل درجه حرارت استفاده می شود و جریان برق المنت را به گونه ای قطع و وصل می نماید تا درجه حرارت مطلوب حاصل شود.

سایر قطعات جانبی

-کنترل حرارت با خروجی پالس کنترل PID

-سنسور حرارت

-المنت

مشخصه های مهم SSR؟

-جریان قابل تحمل خروجی

-میزان ولتاژ قابل تحمل و سه فاز یا تک فاز

-نوع سیگنال کنترل

مشخصات کلی دستگاههای کنترل دما:

1-   سه مد کنترل Program,PID,ON/OFF

2-   تنظیم خودکار پارامترهای PID

3-   کنترل همزمان heating/cooling(DTB)

4-   پورت RS-485 برای انتقال اطلاعات

5-   3 خروجی آلارم همراه با 13 مد متفاوت

6-   امکان اتصال به انواع ترموکوپل و (PT100) RTD

7-   ورودی و خروجی آنالوگ

مشخصات استپرموتور:

1-   حجم کم

2-   گشتاور زیاد در سرعتهای کم

3-   گشتاور خروجی تا400Kg.cmمعادل 40N.m

4-   سایز فلنج در ابعاد گوناگون

5-   بدون افت محسوس گشتاور در سرعتهای بالا (سه فاز)

6-   ارتعاش و لرزش خیلی کم در سرعتهای مختلف(سه فاز) 

مشخصات درایو استپر:

1-   کم حجم

2-   تغذیه ورودی متغیر

3-   امکان ایجاد سرعتهای مختلف و میکرواستپر

4-   امکان تغییر و تنظیم گشتاور 

مشخصات servo موتور:

1-   رتور بدون جاروبک (آهنربای دائم)

2-   گشتاور قابل تحمل تا 300% به مدت 4 ثانیه

3-   فیدبک انکدر

4-   قابلیت کار در مدلهای torque,speed,position

5-   ولتاژ تکفاز یا سه فاز 220VAC برای تغذیه درایو

6-   کنترل موقعیت بسیار دقیق

7-   قابلیت slave,master

8-   حجم بسیار کم 

مشخصات درایو servo:

1-   حداکثر جریان نامی تا 300% به مدت 4 ثانیه

2-   فیدبک انکدر

3-   ورودی فرمان فرکانس سرعت یا موقعیت: ولتاژ آنالوگ ±10Vیا پالس

4-   قابلیت کار در مدهای موقعیت،سرعت، گشتاور

5-   ولتاژ تکفاز یا سه فاز 220VAC برای تغذیه ورودی

6-   قابلیت سه سرعت از پیش تعیین شده در حافظه داخلی در مد کنترل سرعت

7-   محدود کردن کورس حرکت در جهت به کمک ورودیهای over travel

8-   کنترل موقعیت و سرعت بسیار دقیق

9-   حجم کم

10-  قابلیت master/slave

مشخصات گیریبکسهای خورشیدی:

1-  لقی بسیار کم (حدود´3 در مدل PGS )

2-  حجم بسیار کم – بدون صدا

3-  سادگی در نصب

4-  بازدهی و راندمان بالا

5-  مناسب برای نصب روی موتورهای servo و استپرو انواع دیگر موتور

..................................................................................................................................

منبع

نام نویسنده: شرکت اسان بر صنعت نام مقاله: نام سایت:

www.plc.asanbarsanat.com

نام نویسنده: مجید نمو نام مقاله: نام سایت:

http://www.neutron.ir\cat-4.aspx