simatic-safety-integrated

پی ال سی (PLC) و کاربرد آن

پی ال سی ( PLC )

PLC یا به عبارتیProgrammable Logic Controller  که به نام Programmable Controller نیز شناخته می‌شود یک کامپیوتر دیجیتال صنعتی است که برای کنترل فرآیندهای صنعتی، نظیر خطوط مونتاژ، تجهیزات روباتیک و هر فعالیتی که نیازمند کنترل با قابلیت اطمینان بالا باشد، طراحی و ساخته شده‌است. تسهیل در برنامه‌نویسی و خطایابی آسان فرآیند، از ویژگی‌های PLC می‌باشد. به عبارت دیگر، پی‌ال‌سی کنترل‌کننده‌ی نرم‌افزاری است که در قسمت ورودی، اطلاعاتی را به صورت باینری دریافت و آنها را طبق برنامه‌ای که در حافظه‌اش ذخیره شده پردازش می‌نمایند و نتیجه‌ی عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمان‌هایی به گیرنده‌ها و اجرا کننده‌های فرمان ( Actuators ) ارسال می‌کند. به عبارت دیگر PLC عبارت از یک کنترل‌کننده‌‌ی منطقی است که می‌توان منطق کنترل را توسط برنامه برای آن تعریف نمود و در صورت نیاز، به راحتی آن را تغییر داد.

نحوه کارکرد و کاربرد PLC

PLC  ها به نحوی طراحی شده‌اند که در محیط‌ها و شرایط صنعتی، دوام بیاورند و در برابر گرما، سرما، گرد و غبار و رطوبت محافظت شده‌اند.

PLC  دارای یک میکروپروسسور است که با استفاده از زبان کامپیوتر برنامه‌نویسی می‌شود. برنامه در یک کامپیوتر نوشته شده و از طریق یک کابل به PLC منتقل می‌شود. برای اولین بار از PLC در صنعت اتومبیل‌سازی استفاده‌شد و این دستگاه جایگزین رله‌ها و تایمرها شد. در سیستم PLC، نتایج خروجی در پاسخ به شرایط ورودی، باید در یک زمان محدود تولید شود. درصورت عدم پاسخ مناسب در زمان تعریف شده، عملکرد ناخواسته در سیستم اتفاق می‌افتد.

PLC ها مشخصه‌های فراوانی دارند ولی پرکاربردترین آنها عبارتند از:

  1. تعداد ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ
  2. تعداد تایمر
  3. تعداد شمارنده
  4. تعداد رله‌های کمکی
  5. حجم حافظه قابل برنامه‌ریزی
  6. سرعت اجرای دستورات

اهمیت PLC در اتوماسیون صنعتی

  • کنترل بهتر فرآیندهای تولید
  • سرعت و دقت عمل بالا
  • توانایی خواندن انواع ورودی‌های دیجیتال، آنالوگ و فرکانس بالا
  • توانایی انتقال فرمان به سیستم‌ها و قطعات خروجی نظیر مانیتورهای صنعتی، موتور، شیربرقی و غیره
  • امکانات اتصال به شبکه
  • ابعاد بسیار کوچک
  • سرعت پاسخگویی بسیار بالا
  • ایمنی، دقت و انعطاف‌پذیری زیاد
  • امکان شبکه‌کردن PLC ها و مدیریت آنها با یک کامپیوتر مرکزی

مزایای PLC

  1. از آنجایی که PLCتوان بسیار کمی مصرف می‌کند، توان مصرفی به شدت کاهش پیدا خواهد‌ کرد.
  2. توابع عیب‌یاب داخلی سیستم PLC، تشخیص و عیب‌یابی سیستم را بسیار سریع و راحت می‌کند.
  3. برخلاف سیستم‌های قدیمی در سیستم‌های کنترلی PLC 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.
  4. 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 شده‌است. همین امر نیز باعث شده در سیستم‌های جدید از سیم‌بندی، پیچیدگی و وزن تابلو به نحو چشمگیری کاسته شود.
  5. PLC ها استهلاک مکانیکی ندارند. بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس‌های دوره‌ای نخواهد داشت.
  6. برخلاف مدارات رله کنتاکتوری، PLC ها نویزهای الکترونیکی و صوتی ایجاد نمی‌کنند. از آنجایی که سرعت عملکرد و پاسخ‌دهی PLC در حدود میکرو ثانیه و نهایتا میلی ثانیه است. لذا زمان لازم برای انجام هر سیکل‌کاری ماشین بطور قابل ملاحظه‌ای کاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه می‌شود.
  7. ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستم‌ها بسیار بالاتر از ماشین‌های رله ای است.
  8. وقتی توابع کنترل پیچیده‌تر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین کردن PLC بسیار کم هزینه‌تر و راحت‌تر خواهد بود.

7570-04-keyvisual-3wl-170630-1-highres-srgb (1)

کلید‌های هوایی چگونه کار می‌کنند؟

ACB ( AIR CIRCUIT BREAKER )

کلید‌های هوایی یکی از انواع کلید‌های اتوماتیک فشار ضعیف هستند که برای تامین حفاظت از جریان اضافی و اتصال کوتاه مدار‌های الکتریکی تا آمپراژ 10 KA و قدرت قطع بالا (تا 200 KA ) تولید و در صنعت برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع کلید‌ها را می‌توان در تابلو‌های برق فشار ضعیف پیدا کرد.

کلید‌های هوایی بعنوان قطع‌کننده مدار الکتریکی توسط هوا در یک فشار جوی مشخص عمل می‌کنند. امروزه انواع مختلفی از این کلید‌ها در بازار فروش محصولات الکتریکی موجود است که دارای دوام، عملکرد عالی، نصب و نگهداری آسان می‌باشند. کلید‌های هوایی در دو نوع سه‌پل و چهار‌پل ساخته می‌شوند. نوع سه‌پل دارای سه فاز و نوع چهارپل دارای سه‌فاز و یک نول می‌باشد. کلید‌های هوایی به دلیل همین ویژگی‌های منحصر بفرد، جایگزین نوع روغنی قطع کننده‌های مدار شده‌اند که در گذشته مرسوم بودند.

کلید‌های هوایی چگونه کار می‌کنند؟

کنتاکت‌‌های کلید هوایی در هوای آزاد کار می‌کند. روش استفاده شده برای کنترل و رفع قوس الکتریکی در این نوع کلید‌ها، کاملا با نوع روغنی متفاوت است. کلید‌های هوایی معمولا در سیستم‌های فشار ضعیف مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما با توجه به پیشرفت‌های حاصل شده و عملکرد مناسب این نوع کلید‌ها، امکان جایگزینی با کلید‌‌های روغنی در سیستم‌های فشار قوی نیز دور از انتظار نیست.

کلید هوایی از دو قسمت قدرت و الکترونیک تشکیل شده‌است که قسمت الکترونیک آن از ساختار میکروپروسسوری تبعیت می‌کند. به همین علت این کلید‌ها علاوه بر قطع و وصل خط، حفاظت شبکه را نیز بر عهده دارد و در شرایط اتصال کوتاه شدن شبکه، افزایش یا کاهش بیش از حد ولتاژ، افزایش و یا کاهش بیش از حد فرکانس، افزایش حرارت تجهیزات در اثر توان عبوری بیش از حد از آن‌ها یا اضافه بار، خارج شدن ژنراتور‌ها از حالت سنکرون و … نیز قادر به حفاظت می‌باشند.

drives-technology-family

اینورتر و کاربرد آن

اینورتر ( INVERTER ) چیست؟

این محصول دارای نام‌های بسیاری است که از جمله آن می‌توان به درایو، کنترل دور موتور، درایو فرکانس متغیر یا VFD اشاره نمود. اینورتر از نظر معنای لغوی، به معنای مبدل است. اینورتر‌ها این قابلیت را دارند فرکانس و سطح ولتاژ تولیدی را توسط تقویت کننده‌ها به سطح ولتاژ و فرکانس دلخواه تبدیل کرده و برق AC  خروجی را با ولتاژ و فرکانس مورد نیاز کاربر تامین و تولید کنند. در نهایت از برق AC تولید شده در خروجی اینورتر می‌توانیم انواع موتور‌های AC سه‌فاز را کنترل و راه‌اندازی کنیم.

البته اینورتر در علم الکترونیک تعریف دیگری نیز دارد. مبدل جریان مستقیم به جریان متناوب یا اینورتر به المان‌هایی گفته می‌شود که جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می‌کند. هرگونه دستگاهی که برق DC  را به برق AC تبدیل کند، اینورتر نامیده می‌شود.

موج تولیدی توسط اینورترها یک موج مربعی است که می‌توان با استفاده از فیتلرهای مخصوص (سلف و خازن) آن را به موج سینوسی تبدیل کرد. اینورترها هم به صورت تکفاز و هم سه فاز در بازار موجود می‌باشند. عملی که این مبدل‌ها انجام می‌دهند معکوس عملی است که یکسوکننده‌ها انجام می‌دهند. اینورترها قطعات متحرک ندارند و در طیف گسترده‌ای از ابزارهای کاربردی استفاده می‌شوند، از منبع تغذیه کامپیوتر گرفته تا ابزار بزرگ حمل و نقل. اینورتر نوسان‌ساز الکترونیکی قدرت بالا است. دلیل این نام گذاری آن است که این دستگاه عمل عکس مبدل برق AC به DC متداول را انجام می‌دهد. درواقع  اینورتر یا درایو AC به دستگاهی گفته می‌شود كه به كمک آن می‌توان سرعت یك موتور AC سه فاز را كنترل كرد بدون آنكه قدرت و گشتاور موتور كاهش یابد. اینورترها در ظرفیت‌های مختلف ساخته می‌شوند مثلا برای یک موتور با توان 20 اسب بخار باید از اینورتر20 HP  استفاده كرد. از نظر ورودی اینورترها به دو دسته تک‌فاز و سه‌فاز تقسیم می‌گردند. البته خروجی همه آنها سه‌فاز است. برای اینورترهای با توان بالای 3 اسب فقط از ورودی سه فاز استفاده می‌گردد. برخی از اینورتر‌های با توان پایین دارای هشداری مبنی بر عدم استفاده از آنها برای روشن کردن لامپ‌های فلورسنت معمولی هستند. دلیل این هشدار این است که خازن تصحیح توان به صورت موازی با لامپ وصل شده است. با برداشتن خازن مشکل رفع خواهد شد.

اینورتر‌ها از نظر تعداد فاز و شکل موج خروجی

اينورترها از نظر تعداد فاز به دو نوع عمده تک‌فاز و سه‌فاز تقسيم‌بندی می‌شوند، همچنين از نظر شكل موج خروجی به چهار نوع زير قابل تقسيم هستند:

  • خروجی به شكل موج مربعی
  • خروجی به شكل سينوسی اصلاح‌شده
  • خروجی به شكل سينوسی اصلاح‌شده
  • خروجی به شكل سينوسی خالص

 

کاربرد‌های اینورتر

  • انواع پمپ‌های صنعتی و ساختمانی
  • سیستم‌های آب‌رسانی بوستر پمپ
  • فن‌های صنعتی
  • آسانسورها و بالابرها
  • انواع جرثقیل‌های سقفی و تاور‌کرین‌های سنگین
  • نوار نقاله
  • دستگاه‌های اکسترودر
  • انواع ماشین‌آلات صنایع چاپ
  • انواع ماشین‌آلات صنایع تزریق پلاستیک
  • انتقال انرژی به روش HVDC
  • درایوهای الکتریکی وسیله نقلیه
  • استفاده در پنل‌های خورشیدی
  • منبع تغذیه
  • منابع برق اضطراری
  • گرمکن القایی