برق PLC:

 

 

PLC چیست ؟

 

---

پیشرفت های چشمگیر فناوری های نیمه هادی ها در زمینه ساخت ریزپردازنده حافظه های با حجم بالا ساخت ،کنترل کننده های منطقی الکترونیکی برنامه پذیررافراهم می آورد.دراین کنترل کننده ها،برای تغییر منطق کنترل کافی است بدون تغییری در سیم کشی یا قطعات فقط برنامه کنترل را تغییر دهیم.

---

 

 

 

PLCکنترل کننده نرم افزاری است که در قسمت ورودی اطلاعاتی را به صورت باینری دریافت و آنها را طبق برنامه ایی که در حافظه اش ذخیره شده پردازش می نماید و نتیجه عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمان هایی به گیرنده ها و اجرا کننده های فرمان ارسال می کند.

PLC مخفProgramable logic contorerl به معنی برنامه کنترل منطقی می باشد که برنامه نوشته شده توسط کامپیوتر را از کامپیوتر به کنتاکتور ها یا رله ها توسط مدار رابط یا اینتر فیس انتقال میدهد و طبق برنامه ذکر شده دستگاه ها را راه اندازی و کنترل می نمایید. از PLC می توان در انواع دستگاهها و كارخانه ها استفاده كرد و مثلاً برای اتوماسیون خطوط تولید كار خانه ها ، ایجاد فرآیند اتوماتیك و پیچیده در دستگاههای مختلف صنعتی و همچنین طراحی BMS می توان از PLC استفاده نمود.

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

 كارخانه های سازنده PLC برای آن، نرم افزاری تهیه می كنند پس از نصب نرم افزار روی كامپیوتر می توان برنامه دلخواه را نوشت و سپس آن برنامه را از كامپیوتر وارد PLC نمود.

PLCکنترل کننده نرم افزاری است که در قسمت ورودی اطلاعاتی را به صورت باینری دریافت و آنها را طبق برنامه ایی که در حافظه اش ذخیره شده پردازش می نماید و نتیجه عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمان هایی به گیرنده ها و اجرا کننده های فرمان ارسال می کند

معمولاً PLC ها دارای پورتهای ارتباطی صنعتی هستند كه به كمك آن می توانند با سایر دستگاهها ارتباط برقرار كنند كه این امر باعث تسریع در امر تبادل اطلاعات می گردد و امكان كنترل دقیق تر را به PLC می دهد امروزه استفاده از PLC در صنایع و کارخانه ها رو به افزایش است و بایستی برقکاران صنعتی طرز استفاده از آن را بدانند. درواقع هر سیستم نیاز به کنترل دارد.در سیستم های صنعتی 2 نوع کنترل وجود دارد. 1-سخت افزاری(مدارات فرمان الکتریکی) 2- سیستم های PLC خود به 2 گروه تقسیم می شوند : سیستم های کنترلی گسترده DCS ، کامپیوتر های شخصی IPC

هرPLC از دو قسمت زیر تشکیل شده است

*سخت افزار

*نرم افزار

سخت افزار LOGO شامل

*ماژول اصلی

*کارت های افزایشی

*ماژول تغذیه

*قطعات جانبی

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.

 

نقش PLC در اتوماسیون صنعتی

*كنترل بهتر فرآیندهای تولید

*سرعت و دقت عمل بالا

*توانایی خواندن انواع ورودی‌ها ی دیجیتال،آنالوگ و فركانس بالا

*توانایی انتقال فرمان به سیستم‌ها و قطعات خروجی نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیر‌برقی ، ...

*امكانات اتصال به شبكه

*ابعاد بسیار كوچك

*سرعت پاسخگویی بسیار بالا

*ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد

*شبکه کردن PLC ها و امکان مدیریت آنها با یک کامپیوتر مرکزی

 

موارد کاربرد PLC :

 

 

 1- کنترل هر گونه ماشین و وسیله برقی

 2- کنترل هر سیستم خط تولید

 3- کنترل فرمان مدار CNC (ماشین های فرز پیشرفته )

مزایای استفاده از PLC :

1.سیم بندی سیستم‌های جدید در مقایسه با سیستم‌های كنترل رله‌ای تا 80ظھ كاهش می‌یابد.

2.از آنجاییكه PLC توان بسیار كمی مصرف می‌كند، توان مصرفی بشدت كاهش پیدا خواهد كرد.

3.توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیب‌یابی سیستم را بسیار سریع و راحت می‌كند.

4.برعكس سیستم‌های قدیمی در سیستم‌های كنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه كنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیم‌بندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این كار را انجام می‌دهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندكی صرف انجام اینكار خواهد شد.

5.در مقایسه با تابلو‌های قدیمی در سیستم‌های مبتنی بر PLC نیاز به قطعات كمكی از قبیل رله ، كانتر، تایمر، مبدل‌های A/D و D/Aو... بسیار كمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستم‌های جدید از سیم‌بندی،  پیچیدگی و وزن تابلو‌ها به نحو چشمگیری كاسته شود.

PLC. 6ها استهلاک مکانیکی ندارند بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس های دوره ای نخواهند داشت.

7.بر خلاف مدارات رله کنتاکتوری، نویزهای الکترونیکی و صوتی ایجاد نمی کنند.از آنجاییكه سرعت عملكرد و پاسخ‌دهی  PLC در حدود میكرو‌ثانیه و نهایتا میلی ثانیه است،  لذا زمان لازم برای انجام هر سیكل كاری ماشین بطور قابل ملاحظه‌ای كاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه می‌شود.

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

وقتی توابع كنترل پیچیده‌تر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین كردن PLC بسیار كم ‌هزینه‌تر و راحت‌تر خواهد بود.

کاربردهای PLC در صنعت:

 

PLC ها در خیلی از وسایل و لوازم دنیای اطراف ما استفاده می شوند . اگر میگوئیم اکنون دوره صنعت است ، بهتر است بگوئیم دوره PLC است . اگر شغل شما مرتبط به ماشین سازی ، بسته بندی ، مواد شناسی ، مونتاژ خودکار یا یکی دیگر از صنایع بیشمار است ، شما یکی از کاربران PLC هستید ، وگرنه وقت و پول خود را هدر می دهید .تقریباً تمامی لوازمی که نیاز به نوعی کنترل الکتریکی دارند ، نیازمند PLC هستند .

صنایع اتومبیل سازی

تست قطعات و تجهیزات ، سیستم های رنگ پاش ، شکل دادن بدنه بوسیله پرس های اتوماتیک ، سوراخ کاری ، اتصال قطعات

صنایع پلاستیک سازی

ماشین های ذوب و قالب گیری تزریقی ، دمش هوا ، سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک

صنایع سنگین

کوره های صنعتی ، سیستم های کنترل دمای اتوماتیک ، وسایل و تجهیزات مورد استفاده در ذوب فلزات

صنایع شیمیایی

سیستم های مخلوط کننده ، دستگاه های ترکیب کننده مواد با نسبت های مختلف

صنایع غذایی

سیستم های عصاره گیری و بسته بندی

صنایع ماشینی

صنایع بسته بندی ، صنایع چوب ، سیستم های سوراخ کاری ، سیستم های اعلام خطر و هشدار دهنده ، سیستم های استفاده شده درجوش فلزات

صنایع حمل و نقل

جرثقیل ها ، سیستم های نوار نقاله ، تجهیزات حمل ونقل

صنایع تبدیل انرژی

ایستگاه های تقویت فشار گاز ، ایستگاه های تولید نیرو، کنترل پمپ های آب ، سیستم های تصفیه آب و هوای صنعتی ، سیستم های تصفیه و باز یافت تصفیه و بازیافت گاز

خدمات ساختمانی

تکنولوژی بالابری ، کنترل هوا و تهویه مطبوع ،سیستم های روشنایی خودکار

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.

 

 

   ادامه دارد...

تابلو برق صنعتی چیست؟

تابلو برق یک محفظه برای نصب و سیم بندی تجهیزاتالکتریکی یا الکترونیکی است که کلیدها و قطعات کنترلی و  حفاظتی و لوازم نمایشگر (ولتاژ، جریان، فرکانس، توان، کسینوس فی و …) روی آن نصب می‌شوند. همچنین تابلوهای برق جهت جلوگیری از وارد شدن شوک الکتریکی به کاربرانِ تجهیزات و حفاظت تجهیزات در برابر عوامل محیطی استفاده می‌شوند

وسایل و اجزای تشکیل دهنده تابلو برق صنعتی

الف)تابلوی اصلی

این تابلو عموماً در پست برق نصب می شود و به طرف فشار ضعیف ترانسفورماتور متصل است و برق مجموعه را توزیع و کنترل می کند. 

ب)تابلوی نیمه اصلی

این گونه تابلو ها ، برق بلوک ساختمانی یا قسمت مستقلی از مجموعه را توزیع و کنترل می کند.

( تابلوی نامبرده از تابلوی اصلی تغذیه می شود.)

پ)تابلوی فرع تاسیسات و تجهیزات 

عبارت از تابلویی است که برای توزیع و کنترل سیستم برق خاص مانند موتورخانه ، آشپزخانه و رختشوی خانه و غیره بکار می رود. این گونه تابلوها از تابلوی نیم اصلی تغذیه می شود.

ت) تابلوی فرعی روشنایی :

عبارت از تابلویی است که برق روشنایی و پریزهای عمومی و فنها مربوط به هر قسمت را توزیع و کنترل می کند. این نوع تابلو نیز از تابلو نیم اصلی تغذیه می شود.

تابلوهای اصلی و نیمه اصلی در تأسیسات برق صنعتی به صورت ایستاده و قابل دسترسی از جلو یا پشت و یا هر دو طرف می باشند. و هر تابلوهای فرعی و روشنایی معمولاً به صورت دیواری می باشند.

 
 

در این فصل منظور از مدارهای کنترل مدار های فرمان الکتریکی با استفاده از کلید هاى مغناطیسى یا کنتاکتور ها هستند در مدارهاى فرمان الکتریکى وسائل مختلفی به کار مى رود که مهمترین آنها کنتاکتور میباشد . استفاده ار کنتاکتور در مدار هاى کنترل تنوع طراحى هاى مختلف را به وجود می آورد .

وسایل کنترل:

1. کنتاکتور ها :  

کنتاکتورها کلیدهای الکترو مغناطیسی هستند که مهمترین جزءمدارات میباشند.در صنعت نمی توان از این کلیدها صرف نظر کرد.مهمترین مزیت کنتاکتورها نسبت به کایدهای معمولی به شرح زیر میباشد:

کنترل و فرمان راه اندازی دستگاها از راه دور

کنترل وراه اندازی ماشین از دو یا چند نقطه

خطر راه افتادن مجدد ماشین ناشی از اثر قطع ناگهانی برق(به نظر من یکی از مهمترین عوامل حفاظتی میباشد .بنده چند مورد حادثه بعلت عدم استفاده از کنتاکتور و در لحظه راه افتادن ماشین که در اثر قطع برق ،  مجددا راه افتاده سراغ دارم)

عمر مکانیکی کنتاکتور نسبت به کلیدهای دیگر بیشتر است.

امکان طراحی مدار اتوماتیک.

حفاظت دستگاه توسط کنتاکتور خیلی بیشتر است.

موارد استفاده کنتاکتور به خاطر مزایای ذکر شده وسهولت اتصال وتغذیه گسترده وزیاد میباشد. یکی از موارد استفاده کنتاکتورها را میتوان برای اتصال موتورهای آسنکرون رتور قفسه اى نام برد . علاوه بر آن مى توان از کنتاکتور ها برای قطع و وصل مصرف کننده های الکتریکی جریان متناوب یا جریان مستقیم دیگر مانند مغناطیس ها خازن ها مدارات روشنائی گرم کن هاى الکتریکی و... استفاده نمود.

این کلید از دو هسته به شکل U یا E  که یکی ثابت و دیگری متحرک است ودر میان هسته ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد تشکیل شده است. وقتی بوبین به برق وصل میشود با استفاده از خاصیت مغناطیسى نیروی کششى فنر را خنثی مى کند و هسته فوقانی را به هسته تحتانى متصل کرده و باعث میشود کنتاکت هاى باز بسته شود و کنتاکتهاى بسته باز شوند .

کنتاکتور ها در تابلو های برق صنعتی بر روی ریل ها ی مینیاتوری سوار میشوند و سیم های اتصال آن که از درون کانال های هدایت سیم عبور میکند توسط سر سیم هاى مخصوص به ترمینال اتصال بوبین و پیچ هاى مربوط به کنتاکت مدار فرمان اتصال داده میشود.

معمولا بوبین کنتاکتورها درچند ولتاژ مختلف جهت مصارف گوناگون ساخته میشود.

مشخصات پلاک کنتاکتور:

جریانی است که میتواند در شرایط عادی از کنتاکتهای قدرت کنتاکتور و در زمان نامحدود بدون قطع  عبور نماید.( Ith2)

جریانی است که با اتصال یک بار در هر هفته از کنتاکتهای کنتاکتور بدون تاثیر در کارکرد کنتاکتور عبور نماید.(Ith1)

جریانی است که با اتصال یک بار در هر هشت ساعت از کنتاکتهای کنتاکتور بدون تاثیر در کارکرد کنتاکتور عبور نماید. (Ith1)

جریان قابل تحمل برای کنتاکتهای اصلی. (Ie)

مقدار جریانی است که کنتاکتها متوانند در زمان اتصال کوتاه تحمل نمایند. (Is)

مقدار ماکزیمم ولتاژی است که کنتاکتهای  کنتاکتوردر شرایط کار عادی میتوانند تحمل نمایند.(Ue)

مقدار ماکزیمم ولتاژی است که به بوبین کنتاکتور میتوان اعمال کرد. (Uc)

طول عمر مکانیکی کنتاکتورها 10 به توان 8 بار قطع و وصل میباشد (بدون عبور جریان از کنتاکتها) در حالی که این مقدار برای کلیدهای معمولی 1000 بار قطع و وصل میباشد.

1. شستی استاپ استارت:

شستی ها از جمله وسایل فرمان هستند که تحریک آنها به وسیله دست انجام مى گیرد. برای فرمان قطع و یا وصل مدار بکار میروندو به رنگ سبزو یا مشکی برای فرمان وصل و با کنتاکت باز وبرای قطع مدار با رنگ قرمز و با کنتاکت بسته ساخته میشوند.البته برخی از شستی ها از کنتاکت باز وبسته جهت مصارف خاص ساخته میشوند. وبعضی به صورت استارت استپ دوبل چراغ دار موجود میباشد.

2. لامپ هاى سیگنال:

لامپ هاى علامت دهنده یا لامپهاى سیگنال در کلیه دستگاه های صنعتى وتابلو هاى توزیع و تابلو فرمان به کار میرود. ورودی این لامپها از زیر فیوزهاى پایه بکسی گرفته میشود. معمولا در تابلو ها از سه رنگ مختلف زرد سبز قرمز به همین ترتیبی که گفته شد استفاده میکنند. بناراین با وصل کلید اصلی لامپهای سیگنال روشن خواهد شد.

3. فیوزها:

مدارهاى طراحی شده را باید به طریقی حفاظت نمود تا چنانچه جریان مرف کننده به علل مختلف مانند اتصال کوتاه فازها ، یک فاز شدن مصرف کننده و ... زیاد تر از حد مجاز شود ، قبل از اینکه گرمای ایجاد شده در مصرف کننده باعث صدمه دیدن آن شود ، وسیله حفاظتى ، موتور را از شبکه قطع نماید .

فیوزها بر اساس سرعت قطع مدار به دو دسته تقسیم میشوند دسته اول فیوزهاى تندکار که بیشتر در مصارف در مصارف روشنایی به کار میروند و با حرف F نشان داده میشوند . دسته دوم فیوزهاى کندکار یا تاخری در مداراتى به کار میرود که در آنها قطع مدار باید با تاخیر انجام شود . این فیوزها در طول مدت راه اندازی که جریان راه اندازی معمولا به 3 تا 7 برابر جریان نامی میرسد نباید مدار را قطع کنندفیوزها بر اساس ساختار در انواع اتوماتیک یا آلفا ، مینیاتوری ، کاردی یا کتابی و فشنگی میباشند .

فیزهای فشنگی از سه بخش تشکیل میشوند : پایه فیوز ، فشنگ و کلاهک . که در تابلو بر روی پلهایی که توسط دریل سوراخ میشوند ، قرار می گیرند.  

کلید مینیاتوری نوعی فیوز اتوماتیک است که از نظر ساختمان داخلی به فیوز آلفا شباهت دارد واز سه قسمت رله مغناطیسی ، رله حرارتی و کلید تشکیل شده است. این کلید ها در دو نوع L  و G ساخته شده است نوع L  در مصارف روشنایی به کار میرود و تند کار است و نوع G  که کند کار می باشد در راه اندازی وسایل موتوری مورد استفاده قرار میگیرد. این کلید ها در انواع تک فاز ، دو فاز و سه فاز مورد استفاده قرار میگیرد .ای کلید ها در تابلو های برق صنعتی بر روی ریل های مینیاتوری سوار شده و قفل می شوند .

1. ترانس جریان:

از این ترانسفورماتورها معمولا در تابلو های توزیع انرژی جریان زیاد استفاده میشود . به این صورت که شمش مسی از وسط ترانس گذشته و نقش فاز را بازی می کند و دو سر به نام های K  و L  که به کنتور یا آمپرمتر وصل میشود و به طور غیر مستقیم مقدار آمپر را اندازه گیری میکند. 

 

برق صنعتی و کاربرد آن در صنعت:

برق صنعتی یعنی کنترل سه فازی که وارد یک کارخانه یا کارگاه صنعتی می شود.این کنترل باعث می شود بتوانیم از برق سه فاز برای روشن و خاموش کردن یکسری تجهیزات صنعتی و رساندن توان مورد نیازشان استفاده کنیم.

این تجهیزات میتواند موارد زیر باشد.

موتورهای الکتریکی  تک فاز و سه فاز

دستگاه های برش ،فرز و cnc

کوره های القایی یا عملیات حرارتی

نوارهای نقاله

هیتر های صنعتی

جرثقیلهای سقفی(دروازه ای)

انواع کمپرسورها

فن های هوا

پمپهای سیالات

دستگاه های پاشش رنگ

سنگ شکنها

دستگاه های نساجی و چله کشها

و……

برق (الکتریسته )چیست؟؟؟

برق یا الکتریسیته مجموعه‌ای از پدیده‌های طبیعیست که به حضور و جریانبار الکتریکی وابسته است. الکتریسیته آثار معروف متنوعی چون آذرخش، الکتریسیته ساکن، القای الکترومغناطیسی و جریان الکتریکی دارد. به علاوه،الکتریسیته اجازه تولید و دریافت تابش‌های الکترومغناطیسی مانند موج‌های رادیویی را فراهم می‌آورد.

در الکتریسیته، بارهای الکتریکی میدان‌های الکترومغناطیسی را تولید می‌کنند و این میدان‌ها سایر بارها را تحت تأثیر قرار می‌دهند. الکتریسیته به چند دلیل مختلف فیزیکی اتفاق می‌افتد:

• بار الکتریکی: خاصیت برخی ذرات زیراتمی که فعل و انفعالات الکترومغناطیسی آنان را مشخص می‌کند. مواد باردار، میدان الکترومغناطیسی تولید می‌کنند و همچنین  تحت تأثیر سایر میدان‌ها قرار می‌گیرند.
• میدان الکتریکی (الکترواستاتیک را ببینید): یک نوع ساده از میدان‌های الکترومغناطیسی است که به وسیله  بار الکتریکی ساکن یا متحرک تولید می‌شود. میدان الکتریکی به بارهای مجاور خود، نیرو وارد می‌کند.
• پتانسیل الکتریکی: ظرفیت یک میدان الکتریکی برای انجام کار بر روی یک بار الکتریکی که واحد آن ولت است.
• جریان الکتریکی: حرکت یا جریان [ذرات باردار] که واحدش آمپر است.
• آهنربای الکتریکی: بارهای متحرک یک میدان مغناطیسی تولید می‌کنند. جریان‌های الکتریکیمیدان‌های مغناطیسی تولید می‌کنند و میدان‌های مغناطیسی متغیر جریان‌های الکتریکی تولید می‌کنند.

در مهندسی برق از الکتریسیته برای این منظورها استفاده می‌شود:

• توان الکتریکی: استفاده از جریان الکتریکی برای تأمین انرژی وسایل برقی را گویند.
• الکترونیک: در حالی که با مدارهای الکتریکی در ارتباط است، شامل اجزای فعال الکتریکی از جمله لامپ‌های خلأ، ترانزیستورها، دیودها و مدارهای مجتمع می‌باشد.

پدیده‌های الکتریکی از گذشته دور مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، اما پیشرفت در درک نظری تا قرن‌های هفدهم و هیجدهم به آرامی اتفاق افتاد. حتی آن زمان نیز کاربردالکتریسیته اندک بود، و این موضوع تا اواخر قرن نوزدهم و زمانی که مهندسان قادر به استفاده از برق در مناطق  صنعتی و مسکونی شوند، ادامه یافت. پیشرفت سریع درتکنولوژی الکتریکی صنعت و جامعه را دگرگون ساخت. کاربرد گسترده الکتریسیته سبب شد که از آن در موارد کاربردی بدون محدودیت شامل حمل و نقل، گرمایش،روشنایی، مخابرات و محاسبات استفاده شود. اکنونالکتریسیته پایه‌های جامعه صنعتی مدرن را تشکیل می‌دهد.