بلاگ

اتوماسیون چیست؟

اتوماسیون یا خودکار یک کلمه فرانسوی به معنای فرآیندهایی است که بدون دخالت انسان صورت می گیرد. در واقع ماشین قادراست بدون دخالت انسان یا دخالت حداقل بتواند فرآیندهای تولید یا مونتاز را انجام دهد. اتوماسیون از اولین مرحله آماده سازی مواد اولیه ، فرآیند تولید در خط تولید، مونتاژ و بسته بندی را شامل می شود و می تواند در تمام خط تولید یا بخشی از تولید دخالت داشته باشد. هزینه های استافاده از اتوماسیون و تجهیزات وابسته به آن بالاست و دائما باید تحت نظارت و نگهداری قرار بگیرد.

تاریخچه اتوماسیون

در حدود 270 سال قبل از میلاد، کتزیبیوس یک تنظیم کننده شناور برای ساعت آب را ایجاد کرد که بی شباهت به شناورهای سیفون توالت نیست. این اولین مکانیزم کنترل شده از نوع بازخوردی است. اولین مورد استفاده از اتوماسیون در کارخانه های بزرگ و در ارتباط با تجهیزات فوق سنگین و پیچیده ای بوده که نیازمند به نیروی ماهر و صرف وقت و هزینه بالا برای نیروی انسانی بوده است مانند دستگاه های خم فلزات وماشین های فرز . استفاده از اتوماسیون صنعتی در خط تولید این ماشین آلات سبب صرف هزینه کم و دقت و سرعت بالا می گردد. مکانیزاسیون ماشین آلات و فرآیندهای کنترل در دهه 1940 به اوج خود رسید و شامل تجهیزات مکانیکی، هیدرولیکی، پنوماتیکی و الکتریکی گردید.

مزایای استفاده از اتوماسیون

-          کیفیت: یکپارچه سازی و ایجاد خط تولید اتوماسیون موجب افزایش کیفیت محصول و تولید یکنواخت می گردد.

-          ایمنی: یکی از عومال مهم استفاده از سیستم اتوماسیون، کاهش حضور انسان در نواحی خطرناک است که موجب آسیب و کاهش ایمنی می گردد. در این شرایط، استفاده از این سیستم ها موجب دقت و سرعت در عملکرد و کاهش آسیب به انسان می گردد.

-          صرفه جویی: در خط تولیدهایی که نیاز به دقت بالامی باشد. حضور انسان موجب افزایش احتمال خطای انسانی می گردد به علاوه هزینه های مراقبت و بهداشتی و مشکلات مرتبط با انسان حذف می گردد. البته باید به این نکته اشاره کرد که اتوماسیون های صنعتی هزینه اولیه بالایی دارند ولی بادوام تر و هزینه های نگهداری کمتری دارند و به راحتی خراب و دچار فرسایش و استهلاک نمی گردند به علاوه راه اندازی انها آسان تر است و در شرایط مختلف قابل برنامه ریزی می باشند

معایب استفاده از اتوماسیون

-          هزینه اولیه بالا

-          تولید سریع بدون دخالت انسان: این عمل موجب می گردد که برخی عیوب ظاهری در تولید کنترل نشود.

-          احتمال بروز خطر:  در برخی دستگاه ها مشکلات و خرابی ها موجب آزاد شدن سموم خطرناک در جریان تولید می گردد.

-          کاهش نیروی کار انسانی : با حضور اتوماسیون بسیاری از افراد ممکن است شغل خود را از دست بدهند و موجب افزایش بیکاری در جوامع می گردد.

انواع اتوماسیون

اتوماسیون ثابت : به این نوع عملکرد، اتوماسیون سخت نیز گفته می شود. در این حالت ماشین طوری طراحی شده است که فقط بتواند یک کار ثابت و مشخص شده را انجام دهد. هر چند امکان تغییر سرعت در این نوع ماشین ها وجود دارد. این ماشین ها برای تولید انبوه یک عمل مشخص در خط تولید به کار می رود.

اتوماسیون انعطاف پذیر: این ماشین ها قابلیت برنامه ریزی و کنترل را دارند و بنا به پیچیدیگی فرآیندهای تولید می توانند عمل های مختلف و پیچیده را در زمان های متفاوت انجام دهند. این ماشین ها دارای بالاترین کارایی و بهره وری در خط تولید می باشند.

اجزاء اتوماسیون

1-     اندازه گیری: می توان گفت مهمترین و حیاتی ترین بخش در یکی فرآیند تولید اندازه گیری محسوب می گردد. یک سیستم باید یتواند اجزاء مختلف تولید را در شرایط مختلف و در فرآیندهای مختلف به صورت کمی گزارش کند. هر دستگاه اندازه گیری دارای سه بخش می باشد : حسگر، ترانسدیوسر و ترانسمیتر

الف ) حسگر

ب) ترانسدیوسر

ج) ترانسمیتر

2-     کنترل

3-     محرک

انواع فرآیندهای کنترل در اتوماسیون

1-     حلقه باز open loop : در کنترل حلقه باز، عمل کنترل از کنترل کننده مستقل از خروجی عمل می کند. برای مثال دیگ حرارت مرکزی توسط تایمر کنترل می شود و کنترل دما در یک زمان ثابت و بدون توجه به دمای خارج از محیط محاسبه می گردد. این عمل دارای دو عملکرد روشن و خاموش کردن دیگ و یک خروجی دمای دیگ است.

2-     حلقه بسته close loop : در کنترل حلقه بسته، عمل کنترل به خروجی فرآیند نیز بستگی دارد. مثلا سنسور دما در ساختمان، تمامی دمای ساختمان را در نظر می گیرد و اگر دما از حد مورد انتظار بالاتر رود واکنش نشان داده و آژیر به صدا در می آید. این کنترل ها دارای بازخورد می باشند.

اجزاء سیستم کنترل

-          کنترل گسسته (روشن/خاموش)

 یکی از ساده ترین انواع کنترل، کنترل خاموش و روشن است. مانند ترموستات های لوازم خانگی که یک کنتاکت الکتریکی را باز یا یسته می کند. کنترل توالی یک عملیات برنامه ریزی شده است که اغلب بر اساس منطق سیستم که شامل حالات مختلف حرکت است انجام می گیرد مانند آسانسور این سیستم به 1920 به بعد برمیگردد که در آن زمان تمام سیستم ها به صورت آنالوگ اجرا می شد.

-          کنترل PID

PID  چیست؟

یک کنترل کننده تناسبی-انتگرال-مشتق (کنترل کننده PID یا کنترل کننده سه مدت) یک مکانیسم حلقه کنترلی است که از بازخورد استفاده می کند که به طور گسترده در سیستم های کنترل صنعتی و انواع کاربردهای دیگر که نیاز به کنترل مدوله شده پیوسته دارند استفاده می شود. یک کنترل‌کننده PID به‌طور پیوسته مقدار خطا {\displaystyle e(t)}e(t) را به‌عنوان تفاوت بین نقطه تنظیم مورد نظر (SP) و یک متغیر فرآیند اندازه‌گیری شده (PV) محاسبه می‌کند و اصلاحی را بر اساس متناسب، انتگرال و مشتق اعمال می‌کند. اصطلاحات (به ترتیب به P، I و D نشان داده می شوند)، از این رو این نام است.

اولین تحلیل نظری و کاربرد عملی PID در زمینه سیستم‌های فرمان خودکار برای کشتی‌ها بود که از اوایل دهه 1920 به بعد توسعه یافت. سپس برای کنترل فرآیند خودکار در صنعت تولید مورد استفاده قرار گرفت، جایی که به طور گسترده در ابتدا در کنترلرهای پنوماتیک و سپس الکترونیکی اجرا شد. امروزه مفهوم PID به طور جهانی در برنامه هایی که نیاز به کنترل خودکار دقیق و بهینه دارند استفاده می شود.

اصول PID

ویژگی متمایز کنترل کننده PID، توانایی استفاده از سه عبارت کنترلی تأثیر متناسب، انتگرال و مشتق بر خروجی کنترلر برای اعمال کنترل دقیق و بهینه است. بلوک دیاگرام سمت راست اصول نحوه تولید و اعمال این اصطلاحات را نشان می دهد. این یک کنترلر PID را نشان می دهد که به طور مداوم مقدار خطا {\displaystyle e(t)}e(t) را به عنوان تفاوت بین نقطه تنظیم مورد نظر {\displaystyle {\text{SP}}=r(t)}{\displaystyle محاسبه می کند. {\text{SP}}=r(t)} و یک متغیر فرآیند اندازه‌گیری شده {\displaystyle {\text{PV}}=y(t)}{\displaystyle {\text{PV}}=y(t)} : {\displaystyle e(t)=r(t)-y(t)}{\displaystyle e(t)=r(t)-y(t)}، و اصلاحی را بر اساس تناسب، انتگرال و مشتق اعمال می کند. مقررات. کنترل‌کننده سعی می‌کند با تنظیم یک متغیر کنترل {\displaystyle u(t)}u(t)، مانند باز شدن یک شیر کنترل، خطا را در طول زمان به حداقل برساند تا به مقدار جدیدی که توسط مجموع وزنی عبارات کنترلی تعیین می‌شود. .

در این مدل:

عبارت P متناسب با مقدار فعلی خطای SP−PV {\displaystyle e(t)}e(t) است. به عنوان مثال، اگر خطا بزرگ و مثبت باشد، خروجی کنترل با در نظر گرفتن ضریب بهره «K» به نسبت بزرگ و مثبت خواهد بود. استفاده از کنترل تناسبی به تنهایی به طور کلی منجر به خطای بین نقطه تنظیم و مقدار فرآیند واقعی می شود زیرا برای ایجاد پاسخ متناسب نیاز به خطا دارد. کنترلر نمی تواند سیستم را تنظیم کند مگر اینکه خطایی وجود داشته باشد.

ترم I مقادیر گذشته خطای SP-PV را محاسبه می کند و آنها را در طول زمان برای تولید عبارت I یکپارچه می کند. برای مثال، اگر پس از اعمال کنترل تناسبی، یک خطای باقیمانده SP-PV وجود داشته باشد، عبارت انتگرال به دنبال حذف خطای باقیمانده با افزودن یک اثر کنترلی به دلیل ارزش تجمعی تاریخی خطا است. هنگامی که خطا حذف شد، عبارت انتگرال رشد نخواهد کرد. این منجر به کاهش اثر متناسب با کاهش خطا می شود، اما این با افزایش اثر انتگرال جبران می شود.

ترم D بهترین تخمین از روند آتی خطای SP-PV بر اساس نرخ تغییر فعلی آن است. گاهی اوقات به آن "کنترل پیش بینی" می گویند، زیرا به طور موثر به دنبال کاهش اثر خطای SP-PV با اعمال تأثیر کنترل ایجاد شده توسط نرخ تغییر خطا است. هرچه این تغییر سریعتر باشد، اثر کنترلی یا میرایی بیشتر است.

این کنترل متناسب- انتگرال- مشتق و با مکانیزم بازخورد حلقه کنترل است که به طور گسترده در سیستم های کنترل صنعتی استفاده می شود. در یک حلقه PID ، کنترل کننده به طور پیوسته یک مقدار خطا را به عنوان تفاوت بین یک نقطه تنظیم مورد نظر و یک متغییر فرآیند اندازه گیری، محاسبه می گردد. و در ادامه یک تصحیح را بر اساس عبارات متناسب، انتگرال و مشتق اعمال می کند که کنترلر نامیده می شود.

در تئوری، یک کنترلر می تواند برای کنترل هر فرآیندی که دارای یک خروجی قابل اندازه گیری (PV)، یک مقدار ایده آل شناخته شده برای آن خروجی (SP) و یک ورودی به فرآیند (MV) است که بر PV مربوطه تأثیر می گذارد، استفاده شود. کنترل کننده ها در صنعت برای تنظیم دما، فشار، نیرو، نرخ تغذیه، [15] نرخ جریان، ترکیب شیمیایی (غلظت اجزا)، وزن، موقعیت، سرعت و عملاً هر متغیر دیگری که برای آن اندازه گیری وجود دارد، استفاده می شود.

-          کنترل ترتیبی و توالی منطقی (کنترل وضعیت سیستم)

کنترل ترتیبی دنباله های ثابت و منطقی ای هستند که در حالت های مختلف، اعمال متفاوتی را انجام می دهند. مثلا تایمر آبپاش چمن یک نمونه تایمر قابل تنظیم و غیر ثابت است. حالت ها و عملکردهای این سیستم بسته به شرایط مختلف متفاوت است. مثلا یک آسانسور بستگی به شرایط مختلف، اقدامات خاصی را نسبت به وضعیت و وردی اپراتور انجام می دهد. به عنوان مثال: اگر اپراتور دکمه طبقه ای را فشار دهد، سیستم حرکت بالا یا پایین را انجام داده و در ادامه باز و بسته کردن درب را به صورت خودکار انجام می دهد.

کاربردهای اتوماسیون صنعتی

خطوط تولید مواد غذایی و نوشیدنی

اتوماسیون در صنعت غذا و نوشیدنی چیز جدیدی نیست. نوعی اتوماسیون که به اتوماسیون فرآیند معروف است، در مراکز تولیدی در سراسر جهان رایج است. این راه حل ها معمولاً به شکل ماشین های پیشرفته ای هستند که جنبه اتوماسیون دارند. این ماشین‌ها معمولاً توسط کارکنانی کار می‌کنند که آن‌ها را با مواد تشکیل دهنده در طول مرحله تولید تغذیه می‌کنند، سپس دستگاه به روشی خاص مخلوط، برش یا پردازش می‌کند.

از زمانی که راه حل های اتوماسیون فرآیند صنعت را تحت تأثیر قرار داد، فناوری به طور قابل توجهی پیشرفت کرده است. امروزه راه‌حل‌های اتوماسیون می‌توانند کارهای دستی را نیز انجام دهند، مانند اندازه‌گیری و بسته‌بندی محصولات که سپس می‌توانند آن‌ها را کنترل کنند، برچسب‌گذاری کنند یا در پالت‌ها قرار دهند.

سوپرمارکت‌ها معمولاً برای صرفه‌جویی در فضای قفسه‌بندی، نیاز دارند که محصولات در پالت‌های نمایشی با محصولات ترکیبی به آنها تحویل داده شود. ده سال پیش، فناوری اتوماسیون برای رسیدگی به اکثر موارد به اندازه کافی انعطاف‌پذیر نبود و تنها چند سایت با بسته‌بندی و محصولات بسیار استاندارد شده برای اتوماسیون قابل اجرا بودند. در مواردی که چنین نبود، الزامات محصول مخلوط تنها با قرار دادن کارگران بین دو خط تولید، نصب و بسته‌بندی دستی جعبه‌ها و سپس حرکت از یک خط تولید به خط دیگر و جمع‌آوری و قرار دادن دو محصول مختلف در یک پالت قابل برآورده شدن است. اگر یک خط سریعتر از دیگری بود، این به طور مستقیم بر بهره وری این کارمندان تأثیر می گذاشت.

با این حال، از آن زمان، فناوری اتوماسیون به قدری سریع حرکت کرده است که اکنون می‌توان راه‌حل‌های ربات را برآورده کرد تا خواسته‌های سوپرمارکت‌ها را برآورده کند و تحویل‌ها را در پالت‌های محصول ترکیبی بسته‌بندی کند. این راه حل ها نه تنها می توانند شرایط کاری کارکنان و بهره وری خط تولید را به شدت بهبود بخشند، بلکه می توانند منجر به صرفه جویی غیرمنتظره نیز شوند. جعبه‌هایی که به راحتی نصب می‌شوند، گران‌تر از جعبه‌های معمولی هستند که برای مثال راه‌حل‌های اتوماسیون قادر به رسیدگی هستند. شرکت‌ها با خودکار کردن فرآیندهای پایانی خود، می‌توانند هزینه‌های خود را برای بسته‌بندی به شدت کاهش دهند.

معدن کاری

با توجه به نگرانی‌ها در مورد چگونگی بهبود بهره‌وری و ایمنی در سایت معدن، برخی از شرکت‌های معدنی به اتوماسیون تجهیزات متشکل از فناوری‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری روباتیک روی می‌آورند که وسایل نقلیه یا تجهیزات را به واحدهای استخراج مستقل تبدیل می‌کند.

اتوماسیون تجهیزات معدن به چهار شکل مختلف ارائه می شود: کنترل از راه دور، از راه دور، کمک راننده، و اتوماسیون کامل

کنترل از راه دور

تجهیزات معدن کنترل از راه دور معمولاً به وسایل نقلیه معدنی مانند بیل مکانیکی یا بولدوزرهایی گفته می شود که با کنترل از راه دور دستی کنترل می شوند. یک اپراتور در خط دید قرار می گیرد و از کنترل از راه دور برای انجام عملکردهای عادی وسیله نقلیه استفاده می کند. از آنجایی که دید و احساس دستگاه به شدت کاهش می یابد، بهره وری خودرو به طور کلی با استفاده از کنترل از راه دور کاهش می یابد. فناوری کنترل از راه دور به طور کلی برای فعال کردن تجهیزات معدن در شرایط خطرناک مانند زمین های ناپایدار، مناطق انفجار یا در مناطق پرخطر سقوط آوار یا استخراج زیرزمینی استفاده می شود. فناوری کنترل از راه دور به طور کلی کم هزینه ترین راه برای خودکارسازی تجهیزات معدن است و آن را به یک نقطه ورود ایده آل برای شرکت هایی تبدیل می کند که به دنبال آزمایش دوام فناوری رباتیک در معدن خود هستند.

تجهیزات استخراج از راه دور

تجهیزات استخراج از راه دور به وسایل نقلیه معدنی اطلاق می شود که توسط یک اپراتور در یک مکان دور با استفاده از دوربین ها، حسگرها و احتمالاً نرم افزار موقعیت یابی اضافی کنترل می شوند. عملیات دور به اپراتور اجازه می دهد تا خود را از محل استخراج بیشتر دور کند و یک وسیله نقلیه را از یک محیط محافظت شده کنترل کند. جوی استیک ها یا سایر کنترل های دستی هنوز برای کنترل عملکرد خودرو استفاده می شوند و اپراتورها از طریق نرم افزار عملیات از راه دور به داده های تله متری و موقعیت یابی خودرو دسترسی بیشتری دارند. با حذف اپراتور از کابین، وسایل نقلیه استخراج از راه دور نیز ممکن است کاهش بهره وری را تجربه کنند. با این حال، اپراتور موقعیت بهتری نسبت به کنترل از راه دور دوربین‌ها و حسگرهای روی خودرو دارد و از شرایط بالقوه خطرناک دورتر می‌شود

کمک راننده

"دستیار راننده" به کنترل نیمه خودکار ماشین های استخراج اشاره دارد. فقط برخی از عملکردها خودکار هستند و مداخله اپراتور مورد نیاز است. توابع متداول شامل هر دو سیستم کمک نقطه‌ای و سیستم‌های جلوگیری از برخورد است.

اتوماسیون کامل

"اتوماسیون کامل" می تواند به کنترل خودکار یک یا چند وسیله نقلیه معدن اشاره کند. اجزای رباتیک تمام عملکردهای حیاتی خودرو از جمله احتراق، فرمان، انتقال، شتاب، ترمز، و کنترل پیاده سازی را بدون نیاز به مداخله اپراتور مدیریت می کنند. سیستم‌های استخراج کاملاً مستقل بیشترین بهره‌وری را تجربه می‌کنند زیرا نرم‌افزار یک یا چند وسیله معدنی را کنترل می‌کند و به اپراتورها اجازه می‌دهد نقش تسهیل‌کننده استخراج، عیب‌یابی خطاها و کارایی نظارت را بر عهده بگیرند.

مدیریت آب

متخصصان صنعت آب در سراسر جهان با چالش های عمده ای روبرو هستند که شامل موارد زیر است:

-          رعایت استانداردهای سخت تر کیفیت آب و افزایش هزینه های نیروی کار، بهره برداری و نگهداری

-          امنیت و مقررات سختگیرانه دولتی

-          کنترل ظرفیت سیستم

-          سیستم های کنترل و توزیع قدیمی و نیاز به تجهیز مجدد

مزایای استفاده از سیستم های اتوماسیون در صنعت آب

-          بهره وری بالا

-          کاهش هزینه اجرا

-          کاهش هزینه های نگهداری

-          مطابقت با استانداردها

آزمایشگاه ها

اتوماسیون آزمایشگاهی یک استراتژی چند رشته ای برای تحقیق، توسعه، بهینه سازی و سرمایه گذاری بر روی فناوری های آزمایشگاهی است که فرآیندهای جدید و بهبود یافته را ممکن می سازد. متخصصان اتوماسیون آزمایشگاهی پژوهشگران، دانشمندان و مهندسانی دانشگاهی، تجاری و دولتی هستند که برای افزایش بهره وری، ارتقای کیفیت داده های تجربی، کاهش زمان چرخه فرآیند آزمایشگاهی، یا امکان آزمایشی که در غیر این صورت غیرممکن است، تحقیق و توسعه فناوری های جدید انجام می دهند.

شناخته شده ترین کاربرد فناوری اتوماسیون آزمایشگاهی رباتیک آزمایشگاهی است. به طور کلی، زمینه اتوماسیون آزمایشگاهی شامل بسیاری از ابزارهای آزمایشگاهی خودکار، دستگاه‌ها (متداول‌ترین آنها نمونه‌برداری خودکار)، الگوریتم‌های نرم‌افزاری و روش‌های مورد استفاده برای فعال کردن، تسریع و افزایش کارایی و اثربخشی تحقیقات علمی در آزمایشگاه‌ها است.

یک مانع بزرگ در راه اجرای اتوماسیون در آزمایشگاه ها هزینه بالای آن بوده است. بسیاری از ابزارهای آزمایشگاهی بسیار گران هستند. این در بسیاری از موارد قابل توجیه است، زیرا چنین تجهیزاتی می توانند وظایف بسیار خاصی را با استفاده از فناوری پیشرفته انجام دهند. با این حال، دستگاه‌هایی در آزمایشگاه به کار می‌روند که فناوری بالایی ندارند اما همچنان بسیار گران هستند. این مورد در مورد بسیاری از دستگاه‌های خودکار است که وظایفی را انجام می‌دهند که می‌توانند به راحتی توسط دستگاه‌های ساده و کم‌هزینه مانند بازوهای روباتیک ساده، ماژول‌های الکترونیکی جهانی (متن باز) انجام شوند، یا چاپگرهای سه بعدی.

تا کنون استفاده از چنین دستگاه های کم هزینه ای همراه با تجهیزات آزمایشگاهی بسیار مشکل تلقی می شد. با این حال، نشان داده شده است که چنین دستگاه‌های کم‌هزینه‌ای می‌توانند بدون مشکل جایگزین ماشین‌های استاندارد مورد استفاده در آزمایشگاه شوندمی توان پیش بینی کرد که آزمایشگاه های بیشتری از این واقعیت جدید استفاده کنند زیرا اتوماسیون کم هزینه برای آزمایشگاه ها بسیار جذاب است.

فناوری ای که امکان ادغام هر ماشینی را بدون توجه به برند آنها فراهم می کند، اسکریپت نویسی است، به طور خاص، اسکریپت نویسی شامل کنترل کلیک های ماوس و ورودی های صفحه کلید، مانند AutoIt. با زمان‌بندی کلیک‌ها و ورودی‌های صفحه کلید، رابط‌های نرم‌افزاری مختلف که دستگاه‌های مختلف را کنترل می‌کنند، می‌توانند کاملاً همگام شوند.

پی ال سی به انگلیسی مخفف سه کلمه Programmable logic controller یا کنترل گر منطقی برنامه پذیر می باشد و در واقع یک سیستم کامپیوتری دیجیتال در صنعت است که در فرآیندهای صنعتی مختلف مانند کنترل فرآیندهای تولید، مونتاژ و بسته بندی رباتیک کاربرد دارد و می تواند تمام مراحل را کنترل و عیب یابی نماید. ورودی دستگاه شامل داده ها می باشد که روی آن پردازش شده و خروجی نمایش داده می شود.

PLC ها دارای برنامه ریزی نسبتا شهودی هستند. زبان برنامه نویسی آنا در مقایسه با سایر سیستم های کنترل صنعتی ساده است و برای صنایعی که می خواهند پیچیدگی و هزینه ها را به حداقل برسانند، عالی است. دارای طیف وسیعی از قیمت پی ال سی است که از صنایع کوچک تا بزرگ را پوشش می دهد و مقرون به صرفه می باشد. امروزه PLC ها متنوع بوده و انواع فرآیندها را می توانند کنترل نمایند. به علاوه هیچ قطعه محرکی در آنها نیست و نیاز به صرف هزینه های تعمیر و نگهداری بالا ندارند. PLC ها اجزای کمی دارند و عیب یابی آنها آسان تر است. این دستگاه ها انرژی الکتریکی کمی مصرف می کنند و به صرفه می باشند.

در واقع تمام PLC ها داده ها را از سنسورها و یا دستگاه های ورودی دریافت کرده و پردازش می کنند و نتیجه را به صورت اطلاعات برنامه ریزی شده ارائه می دهند. بر اساس نوع دستگاه های ورودی PLC می تواند از مانیتور و دستگاه های ثبت زمان و دما تشکیل شده باشد که به صورت خودکار میزان دما را کنترل کرده و به صورت هشدار نمایش خواهند داد. PLC د ها بسیار شبیه به کامپیوترهای صنعتی و میکروکنترلرها هستند. PLC ها از بخش های زیر تشکیل شده اند:

-          I/O : CPU اطلاعات را پردازش و ذخیره می کند و رابط بین ورودی و خروجی ها می باشد. قسمت I/O اطلاعات مورد نیاز CPU را تامین می کند و می تواند به صورت آنالوگ یا دیجیتال باشد. قسمت ورودی می تواند شامل : سنسور، سوئیچ و دستگاه های اندازه گیری باشد. دستگاه های خروجی می تواند شامل : رله ها، چراغ، شیرفلکه و درایو باشد.

-          رابط ها: به علاوه دستگاه های ورودی و خروجی رابط های بین ورودی و خروجی دستگاه نیز وجود دارد.

-          HMI : برای سهولت در کار، PLC ها مجهز به مانیتوری هستند که نتیجه کارها را به صورت تصویری نمایش دهد. HMI دارای صفحه نمایشگر قابل لمس می باشد که اپراتور می تواند اطلاعات واقعی را دریافت نماید.

پی ال سی از یک میکروپروسسور و تجهیزات دیگر شامل زمان سنج، شمارنده و ثبات انتقالی موجب کنترل فرآیندها می شود. و نتایج می تواند ذخیره گردد. PLC قابلیت برنامه ریزی دارد و روش های مختلف برنامه ریزی مانند: نردبانی، فلوچارتی و لیست جملات را می توان روی آنها اجرا نمود.

ویژگی های PLC

-          نصب آسان

-          برنامه ریزی و برنامه پذیری بالا

-          پاسخ سریع و کوتاه

-          سرعت انتقال بالا

-          عیب یابی

-          کنترل گر

-          حذف سیم کشی های مدارات رله

-          مقیاس پذیری

انواع PLC ها از لحاظ ابعاد

امروزه پی ال سی ها دارای تنوع بسیار زیادی می باشند که از نظر اندازه، حافظه، تعداد ورودی و خروجی و میزان عملیات اجرایی با یکدیگر متفاوت می باشند.

انواع PLC از لحاظ کاربرد

1-      PLC با کاربرد محدود

این نوع پی ال سی ها در حجم کوچک طراحی شده اند و دارای ورودی و خروجی محدودی می باشند و برای کنترل هم زمان چند دستگاه محدود استفاده می گردند و گاهی به PLC مینی نیز در بازار معروف می باشند.

2-      PLC با کاربرد وسیع

این دستگاه ها برای سایت های بزرگ کارخانجات و بخش های مختلف تولید استفاده می گردد و برای انتقال داده ها به اتاق کنترل مرکزی منتقل می گردد. در اتاق کنترل تمام داده ها به صورت خروجی گرافیکی تبدیل شده و بر روی صفحه مانیتور نمایش داده می شود. از جمله معروف ترین PLC های تخصصی می توان به تولیدات شرکت زیمنس Siemens، شرکت Omron ژاپن ، شرکت Telemecanique فرانسه، شرکت Mitsubishi زاپن ، شرکت LG کره ، شرکت Allen-Bradley آمریکا و شرکت ABB سوئیس- سوئد اشاره نمود. (خرید پی ال سی)

برنامه نویسی PLC

برای نمایش PLC از سه روش استفاده می شود:

-          روش نردبانی: در این برنامه از نماد اتصال و سامانه پیچ های مدار فرمان رله ای استفاده می گردد. و ساختار آن مشابه مدارهای فرمان رله ای می باشد. در حالی که روش نردبانی متداول ترین زبان برنامه نویسی برای PLC است، اما تنها زبان برنامه نویسی نیست. منطق زبان برنامه نویسی نردبانی به صورت گرافیکی می باشد که باز و بسته شدن رله ها را شبیه سازی م یکند و شامل توابعی از شمارنده ها، تایمرها می باشد.

نمودار بلوک تابع (FBD) یک زبان گرافیکی برای به تصویر کشیدن سیگنال و جریان داده از طریق بل.ک های عملکرد قابل استفاده می باشد. FBD برای بیان ارتباط متقابل الگوریتم های سیستم کنترل و منطق بسیار مفید است.

متن ساختار یافته (ST) یک زبان متنی سطح بالا است که شبیه به زبان پاسکال است و طیف وسیعی از توابع و عملگرهای استاندارد را پشتیبانی می کند.

IL یک زبان سطح پایین مانند اسمبلر است که برا اساس دستورالعمل های مشابه در طیف وسیعی از PLC ها استفاده می گردد.

نمودار توابع متوالی (SFC) روشی برای برنامه ریزی سیستم های کنترل پیچیده در سطح ساختارمند است. یک برنامه SFC یک نمای کلی از سیستم کنترل است که در آن بلوک های ساختمان اصلی فایل های کامل برنامه هستند. هر فایل برنامه، با استفاده از یکی از انواع دیگر زبان های برنامه نویسی ایجاد می شود. رویکرد SFC وظایف برنامه نویسی بزرگ و پیچیده را به وظایف کوچکتر و قابل کنترل تبدیل می کند.

-          روش فلوچارتی: در این برنامه از نمادهای مستطیلی استفاده می گردد و هر مستطیل عملی را نشان می دهد.

-          روش نوشتاری: در این روش از دستورات و جملات کلیدی استفاده می گردد.

دستگاه های ورودی

-          سوئیچ و دکمه

-          سنسورها ( سنسورهای القایی و سنسورهای فوتوالکتریک)

-          سنسور وضعیت

-          انکودر( سوئیچ فشار، سوئیچ تعادل، سوئیچ دما، سوئیچ شناور)

دستگاه های خروجی

-          شیرفلکه

-          موتورها

-          شیربرقی

-          محرک ها

-          بوق ها و هشدارها

-          رله های کنترل

-          پمپ

-          پرینتر

-          فن

اکچویتور یا عملگر Actuator بخش مهمی از تجهیزات ابزار دقیق هستند که در سیستم کنترل، سیگنال را به یک حرکت فیزیکی تبدیل می کنند مثلا نوعی موتور است که موجب تامین نیرو جهت باز و بسته کردن شیرها می گردد توسط اکچویتور انجام می گردد.

انواع اکچویتور از لحاظ حرکت

اکچویتورها از لحاظ نوع حرکت به دو دسته خطی و چرخشی تقسیم می شوند. حرکتی که توسط اکچویتور تولید می گردد می تواند خطی و یا چرخشی باشد. حرکت خطی یعنی اینکه اکچویتور به سمت بالا و پایین حرکت می کند که مسافت آن قابل تنظیم می باشد. حرکت چرخشی یعنی اکچویتور می تواند حول یک محور دایره ای شکل حرکت ایجاد کند. بر خلاف حرکت خطی، حرکت چرخشی محدود نیست و تا زمانی که نیاز باشد می تواند به حرکت خود ادامه دهد.اکچویتور چرخشی و خطی در شکل های مختلف در دسترس هستند و بستگی به نوع منبع تغذیه دارند.

انواع اکچویتورهای خطی

-          جک های نیوماتیکی

-          جک های هیدرلیکی

-          سروو موتورهای خطی

-          جک های سلونویدی

انواع اکچویتورهای دورانی

-          موتورهای الکتریکی

-          موتورهای نیوماتیکی

-          موتورهای هیدرولیکی

انواع اکچویتور از لحاظ منبع تغذیه

از لحاظ منبع تغذیه اکچویتور به سه دسته پنوماتیک، الکتریک و هیدرولیک تقسیم می گردد. که هر کدام مشخصات و ویژگی های خاصی دارند. انتخاب هر کدام از این اکچویتورها بستگی به نوع کاربرد و صنعت دارد. برای مثال بهترین انتخاب برای صنایع داروسازی استفاده از کنترلگر الکتریکی می باشد.

اکچویتور پنوماتیکی

در این نوع عملگرها، نیروی مورد نیاز برای حرکت شیرکنترل از هوای فشرده تامین می گردد. این عملگر به نامهای دیگری مانند عملگر هوا، سیلندرهوا نیز خوانده می شود. این عملگر از بخش هایی نظیر پیستون، سیلندر و شلنگ و بخش های دیگر تشکیل شده است و می تواند انرژی را به صورت خطی و یا چرخشی ایجاد کند. عملگر خطی مناسب شیرفلکه هایی هستند که به صورت خطی تنظیم شده و در دمای بالا و در مجاورت بخار کار می کنند.

اکچویتور پنوماتیک نوعی انرژی است که از طریق فشرده سازی هوا ایجاد می شود . یعنی یک محفظه فشار دارد که میزان فشار کنترل شده و از طریق پیستون حرکت کرده و حرکت مکانیکی را ایجاد می کند. این اکچویتور کاربردهای وسیعی دارد و موجب بهینه سازی انرژی در بخش های مختلف شده است.

کاربردهای اکچویتور پنوماتیکی

-          موتور اتومبیل

-          هوای فشرده

-          ماشین آلات بسته بندی

-          صنایع ریلی

-          هوانوردی

مزایای اکچویتور پنوماتیکی

-          تجهیزات ارزان

-          کاهش خطر آتش سوزی

-          دوام بالا

-          کاهش هزینه های نگهداری

-          طراحی ساده

اکچویتور الکتریکی

اکچویتور الکتریکی یک نوع وسیله است که برای تغییر انرژی الکترکی به حرکت خطی و یا چرخشی به کار می رود. یک نوع دمپر و تعدیل کننده برای این عمل تنظیم شده است. اکچویتور الکتریکی می تواند در سایزها و ابعاد مختلف ساخته شده و به کار رود. موتورهایی که برای اکچویتور الکرتیکی کار می کنند می توانند دارای ولتازهای مختلفی باشند و در صنایع مختلفی کاربرد داشته باشند اما ولتاژهای معمول در موتورهای تک فاز شامل موارد 115 ، 24 ، 12 ، 24 ، 208 ، 230 VAC می باشند. به علاوه در موتورهای سه فاز ولتاژ اکچویتور شامل 230 و 460 VAC می باشند. ترمزهای اکچویتور در قسمت بالای موتور تعبیه شده است و می تواند حرکت و موقعیت را کنترل نماید. در موتورهایی که با برق AC کار می کنند شامل یک خازن برای شروع حرکت موتور هستند در موتورهای الکتریکی DC نیاز به خازن نیست.

کاربرد اکچویتور الکتریکی

-          صنایع گاز و نفت

-          کارخانه های تصفیه آب

-          کارخانه های تامین انرژی

-          صنایع غذایی و نوشیدنی

-          صنایع کشاورزی

-          صنایع تولید کاغذ

مزایای اکچویتور الکتریکی

-          دسترسی آسان

-          سرعت بالا در انتقال سیگنال

-          قابلیت برنامه ریزی

-          خطر پایین

-          تجهیزات کم

-          نگهداری آسان

-          قابلیت کارکرد در دمای پایین و هوای کم

اکچویتور هیدرولیکی

در صنایعی که نیاز به نیروی بالا برای حرکت شیرفلکه نیاز می باشد از اکچویتور هیدرولیکی برای این کار استفاده می شود. برای مثال شیرفلکه هایی که با سیستم بخار کار می کنند. طبق شکل اکچویتور هیدرولیکی شامل بخش های سیلندر، محفظه، پیستون، منبع تغذیه می باشد. پیستون به صورت عمودی در داخل سیلندر حرکت می کند. قسمت بالایی محفظه شامل منبع و قسمت پایینی شامل روغن هیدرولیک می باشد.

مزایای اکچویتور هیدرولیکی

-          مناسب برای نیروی بالا( 25 برابر بیشتر از اکچویتور پنوماتیکی)

-          بدون نیاز به پمپ

-          مصرف انرژی پایین

-          سایز و ابعاد کوچک

کاربرد اکچویتور هیدرولیکی

-          بالابرها و جک ها

-          ماشین های راه سازی

-          سیستم های هوانوردی

انواع اکچویتور از لحاظ ساختار

تک عملکرد

تک عملکرد یا Single acting دارای ساختار فنر برگشتی می باشد که با خروج سیال، اکچویتور به حالت اولیه بر می گردد. سیستم ایمنی این نوع عملگرها ساده و قابل اطمینان می باشد. این عملگرها گران قیمت بوده و مناسب ولو و چک ولوهای سایز 8 اینچ و بالاتر است

دو عملکرد

دو عملکردی یا Double acting دارای سیستم باز و بسته شدن و تغییر وضعیت است. ورود سیال باعث باز شدن محفظه و خروج سیال موجب بسته شدن آن می گردد.سیستم ایمنی این عملگرها تا حدودی پیچیده می باشد و مناسب کنترل ولوهای بالای 10 اینچ می باشد و در فشارهای بالا کاربرد دارد.

اینورتر چیست؟

اینورتر (Inverter) یا مبدل، که در لغت به معنای معکوس کننده می باشد، یک دستگاه الکترونیک می باشد که جریان مستقیم برق را به جریان متناوب تبدیل می کند. در دستگاه های مختلف می توان فرکانس، ولتاز و توان تولید را تنظیم نمود. به طور کلی هر نوع دستگاهی که برق DC را به برق AC تبدیل کند، اینوتر گفته می شود. اینورتر ها موج مربعی تولید می کنند که با فیلترهای مخصوصی مانند سلف و خازن به موج سینوسی تبدیل می گردند. اینورترها هم به صورت تک فاز و هم به صورت سه فاز وجود دارند. اینورترها قطعات متحرک ندارند و کاربرد آنها در صنعت بسیار گسترده می باشد.

اینورتر از سه بخش تشکیل شده است: بخش مبدل یا کانورتر که ورودی 3 فاز به صورت متناوب وارد شده و تبدیل به موج DC می گردد. صافی خازنی DC شکل موج تولید شده را اصلاح کرده و خروجی موج DC را تبدیل به یک موج صاف می کند و بخش بعدی اینورتر که با استفاده از مدارات سوئیچینگ، برق DC تبدیل به موج سینوسی می گردد.

به دستگاه هایی که دور( سرعت) را کنترل می کنند و با تغییر فرکانس و ولتاژ به الکتروموتور، کار می کنند نیز اینورتر یا VFD (variable Frequency drive)گفته می شود. در این تغییر نسبت ولتاژ به فرکانس ثابت باقی می ماند. این نوع اینورتر برای تنظیم بار موتور الکتریکی استفاده می گردد. با استفاده از انواع اینورتر می توان سرعت موتور را کاهش یا افزایش داد. البته باید اشاره کرد که اینورتر به نامهای مختلف از جمله درایو، کنترل دور موتور نیز گفته می شود.

درایو فرکانس متغیر VFD

از درایو فرکانس متغیر برای کاهش فرکانس و ولتاز استفاده می گردد. این درایو به راحتی می تواند سرعت مورد نیاز را با فزایش و کاهش دور موتور ایجاد کند. اینوتر وظیفه کنترل سرعت چرخش موتور AC با کنترل فرکانس برق را دارد. برق DC مورد نیاز اینورتر از برق AC تامین می گردد. اینورتر با تغییر فرکان به الکتروموتور، سرعت شفت را کنترل می نماید.

ویژگی های اینورتر

-          تنظیم سرعت موتور

-          تغییر جهت موتور

-          روشن و خاموش کردن موتور بدون نیاز به قطع جریان برق

-          کاهش نوسانات برق

-          کاهش آسیب به موتور و افزایش دوام

-          حذف نوسانات اضافی در برق

-          بهینه سازی مصرف برق

-          کاهش ضربات مکانیکی در زمان استارت

-          چلوگیری از جریان کشی اولیه موتور

-          کاهش نویز خروجی

-          قابلیت چپ گرد و راست گرد شدن موتور

انواع اینورتر

اینوترها از لحاظ فاز

-          تک فاز

-          سه فاز

اینوترها از لحاظ نوع خروجی

خروجی اینورتر از لحاظ شکل موج به سه دسته تقسیم می شوند.

-          مربعی شکل

-          سینوسی اصلاح شده

-          سینوسی خالص

شکل مربعی شکل ساده ترین، ابتدایی ترین و با کیفیت پایین تر نسبت به خروجی های دیگر است. خروجی مربعی شکل موجب تقویت کیفیت جریان ورودی به میزان THD=45% می شود و برای بسیاری از تجهیزات الکترونیکی مناسب هستند.

موج سینوسی اصلاح شده یکی از بهترین اشکال موج است که میزان TDH را به اندازه 3 % پایین میبرد. هر چند گران تر از موج های مربعی هستند اما در بسیاری از صنایع مانند استودیوهای موسیقی، تجهیزات پزشکی، پرینتر لیزر کاربرد دارند.

مزایای اینورتر

-          صرفه جویی در مصرف برق: با تنظیم سرعت دلخواه بر روی الکتروموتورها، می توان در برخی ساعت ها از گردش پایین استفاده نمود که همین عامل موجب کاهش مصرف برق خواهد شد.

-          عمر موتور: با استفاده از اینورتر و تنظیم دلخواه سرعت و به تبع آن کاهش جریان برق، فشار کمتری به موتور وارد می شود که همین عامل موجب دوام و طول عمر موتور خواهد شد.

-          امکان برنامه ریزی: اینورترها می توانند در هوشمند سازی حرکت موتور موثر باشند.

-          عدم نیاز به قطع و وصل جریان برق: با استفاده از اینورترها می توان بدون قطع و وصل جریان برق، موتور را روشن و خاموش نمود.

-          جلوگیری از آسیب به موتور: اینورترها نقش موثری در کاهش آسیب های وارد به موتور دارند و به نوعی در برابر نوسانات جریان برق از موتورها حفاظت می کنند

-          عمل ثابت موتور در شرایط متغییر: در زمانی که ولتاژ ورودی به موتور دائم در حال تغییر است می توان از اینورتر جهت ثبات جریان ورودی استفاده نمود.

کاربرد اینورتر

اینورتر ها کاربرد وسیعی دارند و طیف وسیعی از صنایع مختلف از انواع اینورترها استفاده می کنند مانند پانل های خورشیدی، منبع تغذیه کامپیوتر، ابزارهای حمل و نقل، انواع ماشین آلات و بالابرها، با اینورتر می توان حرکات را کنترل نمود. مانند کنترل گردش پمپ آب در ساختمان های بلند مرتبه و یا کنترل گردش ماسین لباسشویی و حتی در یخچال های هوشمند می توان بر اساس مواد موجود در ان میزان دما را تنظیم نمود. اینورترها را می توان در سانتریفیوژها برای کنترل سرعت جدا کردن مواد مختلف نیز استفاده نمود.

-          بالابرها، آسانسور و پارکینگ های طبقاتی

-          فن های مختلف از جمله: فن تهویه هوا، فن کارخانه های تولیدی، فن تونل های حفاری، فن محیط گلخانه،

-          نوار نقاله در صنایع معدنی

-          ماشین های جوشکاری

-          جرثقیل سقفی

-          ماشین آلات چاپ و بسته بندی

-          منابع تغدیه کامپیوتر و ماشین آلات صنعتی

-          ماشین آلات خم، برش و جوشکاری

-          دستگاه های CNC چوب و فلز

-          انواع وسائل نقلیه سبک و سنگین

-          ژنراتورها و منابع اضطراری تامین برق

-          کولرهای گازی، پمپ خانگی، ماشین لباسشویی

-          سانتریفیوژ

قیمت اینورتر

در زمان خرید اینوتر باید به نکات مهمی رعایت نمود. اولا بحث توان موتور است. در انتخاب توان اینوتر ، توان بالاتری از الکترموتور انتخاب می گردد. اگر برق تک فاز در اختیار دارید، ورودی اینوتر انتخابی باید از نوع تک فاز باشد و در صورتی که از برق سه فاز استفاده می کنید، اینورتر نوع سه فاز می توان انتخاب نمود. برای اینورترا با توان بالای 3 HP از ورودی سه فاز استفاده می گردد.

در زمان خرید پلاک اینوتر حتما باید مورد بررسی قرار گیرد. باید توجه داشت در صورت ورودی تکفاز 220 ، با استفاده از اینورتر، خروجی به صورت سه فاز 220 خواهد بود و نه بالاتر. از جمله اطلاعاتی که در پلاک اینورتر قابل مشاهده است میزان فرکانس کاری موتور، ولتاژ سربندی ستاره و مثلث، توان مصرفی، ضریب توان، بازده موتور و سرعت نامی موتور می باشد که در زمان خرید باید با توجه به کاربرد و موتور به انواع این موارد دقت شود.

درباره چیستی حسگر القایی، نحوه عملکرد سنسور القایی و برخی از انواع مختلف سنسورهای القایی بیاموزید

در این مقاله در مورد سنسورهای القایی صحبت خواهیم کرد. توضیح خواهیم داد که سنسور القایی چیست، سنسور القایی چگونه کار می کند، برخی از انواع مختلف سنسورهای القایی، و همچنین در مورد برخی از روش های استفاده از این سنسورها در اتوماسیون صحبت خواهیم کرد

سنسور القایی چیست؟

سنسور القایی یک قطعه الکترونیکی است که می تواند اجسام با خاصیت فلزات آهنی را بدون تماس فیزیکی تشخیص دهد

سنسورهای القایی همچنین اجسام فلزی غیرآهنی مانند آلومینیوم، برنج و مس را شناسایی می کنند. اما اهداف فلزی غیرآهنی، محدوده تشخیص حسگرلقایی را کاهش می دهد

محدوده سنجش

محدوده تشخیص یک سنسور القایی، فاصله از سطح سنسور تا حداکثر فاصله ای است که حسگر می تواند هدف فلزی را تشخیص دهد

فاصله سنجش را می توان در برگه اطلاعات سنسور پیدا کرد

هنگامی که می خواهید فلز غیر آهنی را تشخیص دهید، برگه اطلاعات برخی از ضرایب اصلاح را نشان می دهد

فلز غیر آهنی فلزی است که درصد ناچیزی ملکول فرومغناطیس دارند. برنج، آلومینیوم و مس نمونه هایی از فلزات غیرآهنی هستند

در اینجا برای این سنسور القایی، مشخصات فنی فاصله سنجش را 12 میلی متر نشان می دهد. این فقط زمانی کار می کند که جسم فولادی باشد که مقدار قابل توجهی ملکول فرومغناظیس در آن وجود دارد

ضریب تصحیح

اگر جسم یک فلز غیر آهنی است، به این معنی که مقدار قابل توجهی آهن در آن وجود ندارد، باید یک ضریب تصحیح ساده را هنگام تعیین فاصله سنجش در نظر بگیرید.

به عنوان مثال، در اینجا می گوید اگر جسم از برنج ساخته شده است، شما فقط باید فاصله حسگر طبیعی را در 0.5 ضرب کنید

بنابراین اگر 12 میلی متر را در 0.5 ضرب کنیم، در نهایت به 6 میلی متر به عنوان فاصله حسگر برای یک جسم برنجی خواهیم رسید.

یعنی اگر بخواهیم جسمی را حس کنیم که از برنج ساخته شده است، فاصله سنسور تا جسم نباید از 6 میلی متر باشد تا این سنسور بتواند جسم را حس کند

همین امر در مورد سایر فلزات غیر آهنی نیز صدق می کند. به عنوان مثال، اگر جسمی از آلومینیوم داشه باشیم، فاصله حسگر برای این سنسور القایی 12 میلی متر ضرب در 0.4 است. این به ما فاصله حسی 4.8 متری می دهد

برای یک جسم مسی فاصله حسگر 12 میلی متر ضرب در 0.3 خواهد بود که برابر با 3.6 میلی متر است

همانطور که می بینید، در اینجا ضریب تصحیص فولاد را 1 نشان می دهد. فولاد یک فلز آهنی است زیرا مقدار قابل توجهی آهن در آن وجود دارد. بنابراین فاصله سنجش برای جسمی که از فولاد ساخته شده است 12 میلی متر ضرب در 1 است که برابر با 12 میلی متر است

چهار بخش خارجی اصلی یک سنسور القایی عبارتند از بدنه حسگر، صفحه سنسور، چراغ نشانگر و انتهای کابل یا انتهای رابط کابل

داخل بدنه حسگر جایی است که مداری که باعث کارکرد سنسور می شود قرار دارد

صورت بخشی از حسگر است که اهداف را تشخیص می دهد

چراغ نشانگر معمولا نزدیک جایی است که کابل به سنسور وصل می شود. هنگامی که هدف در محدوده حسگر قرارداد، چراغ نشانگر روشن می شود

.

کابل سنسور دارای سه سیم رنگی مختلف قهوه ای، آبی و مشکی است

 این سنسورها با کابلی در دسترس هستند که از قبل وصل شده است یا می توانند یک رابط داشته باشند که کابل روی آن پیچ می شود

 سنسور القایی چگونه کار می کند؟

حسگر میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کند که از سطح سنسور ساطح می شود. قرار دادن یک هدف فلزی در نزدیکی صفحه حسگر، میدان الکترومغناطیسی را مختل می کند و باعث روشن شدن خروجی و چراغ حسگر می شود

انواع سنسور های القایی

سنسورهای القایی در بسیاری از پیکربندی های مختلف موجود هستند. اونها می توانند ... باشند

ac یا dc*

سپردار یا بدون محافظ*

NO با کنتات باز NC یا با کنتاکت بسته*

PNPیا NPNخروجی*

آنها همچنین سنسورهای القایی را برای مکان های خطرناک، دمای بالا و مکان های شسنشو می سازند

برای مکان های مرطوب، باید از یک سنسور القایی محافظدار استفاده کنیم

مزایای سنسور القایی

در اینجا برخی از مزایای استفاده از سنسورهای القایی در مقایسه با انواع دیگر سنسورها آورده شده است

سنسورهای القایی حالت جامد هستند و هیچ قسمت متحرکی ندارند

این باعث می شود که آنها بسیار قابل اعتماد باشند زیرا معمولاً فقط زمانی نیاز به تعویض دارند که از نظر فیزیکی آسیب ببینند

سنسورهای القایی ممکن است کثیف شوند و همچنان کار کنند. چیزهایی مانند خاک، خاک اره، روغن و گیریس بر نحوه تشخیص اهداف توسط حسگرهای القایی تاثیری ندارند

نصب سنسور القایی

سنسورهای القایی نیز می توانند به روش های مختلفی نصب شوند. بسته به نوع، برخی از این سنسورها را می توان تنها با پیچ و مهره در جای خود یا سوراخ کردن و ضربه زدن به سوراخی که به اندازه و نخ سنسور است، نصب کرد

آنها همچنین تعداد زیادی پایه های مختلف کارخانه ای برای سنسورهای القایی می سازند تا نصب سریع و آسان آن ها را انجام دهند

به عنوان مثال،ما از یک سنسور القایی 24 ولتی دی سی دوازده میلی متری استفاده خواهیم کرد که معمولاً باز است و یک کابل سه سیم از قبل وصل شده است

ما از یک پیچ برای راه اندازی سنسور استفاده می کنیم. برای اتصال سنسور به تستر، سیم قهوه ای را به ترمینال ولتاژ سنسور وصل کنید، سیم آبی را به ترمینال ولتاژ سنسور وصل کنید و سیم مشکی را به ترمینال خروجی سنسور شماره1 یا 2 وصل کنید.

حالا بیایید ببینیم یک سنسور القایی چگونه کار می کند. توجه کنید وقتی پیج و سنسور به هم نزدیک نیستند، چراغ نشانگر خاموش است.

وقتی پیچ را به محدوده حسگر حسگرهای القایی منتقل می کنیم، چراغ نشانگر روشن می شود و روشن می ماند

توجه کنید اگر پیچ را طوری حرکت دهیم که حسگر را لمس کند، چراغ نشانگر روشن می ماند. وقتی پیچ را از سنسور دور می کنیم، چراغ نشانگر خاموش می شود

اگر خروجی این سنسور به طور معمول بسته بود، هنگامی که پیچ در سنسور قرار دادرد، چراغ نشانگر خاموش می شود و زمانی که پیچ از سنسور دور باشد، چراغ روشن می شود

کاربردهای حسگر القایی

اکنون اجازه دهید در مورد چند نمونه از نحوه استفاده از سنسورهای القایی با اتوماسیون صحبت کنیم

حسگرهای القایی را می توان برای تشخیص قطعه در محل در ایستگاه های کاری، ایستگاه های نوار نقاله و حتی در روبات ها استفاده کرد

آنها را می توان برای تشخیص اینکه یک سیلندر هوا کشیده یا جمع شده است و اگر یک توقف پالت یا انتقال زنجیر بالا یا پایین شده است استفاده شود

سنسورهای القایی را می توان برای تشخیص اینکه یک پالت قبل از شروع به چرخش روی یک صفحه گردان قرار گرفته است استفاده کرد

فرض کنید این صفحه گردان توسط یک موتور با گیربکس می چرخد و موتور توسط یک وی اف دی (اینورتر) کنترل می شود. سنسورهای القایی را می توان برای گفتن زمان کاهش سرعت و توقف به وی اف دی استفاده کرد

خلاصه

در بررسی، با خواندن این مقاله با سنسورهای القایی آشنا شدید. اینکه آنها اهداف فلزی را بدون تماس فیزیکی با ایجاد میدان الکترومغناطیسی شناسایی می کنند

شما چهار بخش اصلی یک حسگر القایی را یاد گرفتید و این که آنها گزینه های مختلفی برای مطابقت با نیازهای اکثر برنامه ها دارند

لطفاً اگر در مورد سنسورهای القایی یا به طور کلی در مورد سنسورها سوالی دارید در نظرات زیر با ما در میان بگذارید تا در کمتر از 24 ساعت با شما تماس خواهیم گرفت

 دوست، مشتری یا همکار دارید که بتواند از برخی از این اطلاعات استفاده کند؟ لطفا این مقاله را به اشتراک بگذارید