اجزای مدارهای کنترل و راه اندازی
کنتاکتور :
تا قبل از ساخته شدن کنتاکتور ، اتصالات توسط کلیدهای دستی انجام میگرفت که از انواع مختلف تیغه ای ، زبانه ای و غلطکی بودند که هر کدام مزایایی نسبت به هم دارند .
کلیدهای تیغه ای (اهرمی) :
دارای ساختمان بسیار ساده ای هستند و به صورت کشویی و گردان ساخته میشوند مقدار جریان قطع و وصل توسط این کلیدها بسیار محدود میباشد چرا که در جریانهای بالا قوص بین دو نقطه ایجاد شده و حتی موجب ذوب تیغه ها میشود و در هنگام وصل یا قطع نیز جرقه شدیدی ایجاد میکند .
کلید غلطکی :
ساختمان این کلیدها از یک استوانه عایق تشکیل شده است که توسط کلید حول یک محور به حرکت در می آید . در محلهای مناسب نوارهای هادی بر روی استوانه عایق تعبیه شده است . این کلید نسبت به کلید تیغه ای یک مزیت بزرگ دارد و آن هم اینکه میتوان برای این کلید کار مخصوصی را تعریف کرد و با یک حرکت چندین اتصال را به صورت هم زمان انجام داد .
کلید زبانه ای :
در کلید غلطکی به علت تماس اصطکاکی بین صفحات ، استهلاک کلید بالا است و به همین دلیل از کلید زبانه ای که دارای خصوصیت طراحی است و علاوه بر آن کنتاکتهای آن به صورت عمودی بر روی همدیگر قرار میگیرند استفاده میشود . به دلیل عدم مالش بین دو کنتاکت استهلاک کلید پایین است .
اما با به میدان آمدن کنتاکتور ها تقریباً تمام مصارف کلیدهای ساده از رده خارج شده و کنتاکتور با سرعت و اطمینان بیشتر این میدانها را به دست گرفت . کنتاکتور نسبت به کلیدهای ساده دارای خصوصیات بهتری میباشد که در ادامه آورده شده است :
1- فرمان از چند نقطه
2- فرمان از راه دور
3- تلفات و استهلاک پایین
4- سرعت و امکان گسترش مدار
5- قطع اتوماتیک در صورت قطع برق شبکه
6- اقتصادی بودن
7- امکان طراحی مدار اتوماتیک
8- از نظر حفاظتی کنتاکتورها مطمئن ترند و دارای حفاظت مناسبتر و کاملتر هستند . معمولا بوبین کنتاکتورها در چند ولتاژ مختلف جهت مصارف گوناگون ساخته میشود.
مشخصات پلاک کنتاکتور:
Ith2: جریان دائمی – جریانی است که می تواند در شرایط عادی از کنتاکتهای قدرت کنتاکتور و در زمان نامحدود بدون قطع عبور نماید.
Ith1: جریان هفتگی (قطع و وصل) – جریانی است که با اتصال یک بار در هر هفته از کنتاکتهای کنتاکتور بدون تاثیر در کارکرد کنتاکتور عبور نماید.
Ith: جریان شیفتی (هشت ساعته) – جریانی است که با اتصال یک بار در هر هشت ساعت از کنتاکتهای کنتاکتور بدون تاثیر در کارکرد کنتاکتور عبور نماید.
Ie: جریان نامی – جریان قابل تحمل برای کنتاکتهای اصلی
I1s: جریان اتصال کوتاه – مقدار جریانی است که کنتاکتها می توانند در زمان اتصال کوتاه تحمل نمایند.
Ve: ولتاژ نامی تحمل تیغه ها – مقدار ماکزیمم ولتاژی است که کنتاکتهای کنتاکتور در شرایط کار عادی می توانند تحمل نمایند.
Vi: ولتاژ عایقی بدنه کنتاکتور
Vc: ولتاژ تغذیه – مقدار ماکزیمم ولتاژی است که به بوبین کنتاکتور میتوان اعمال کرد.
طول عمر :
این مشخصه تعداد قطع و وصل های ضمانت شده را با ضرایبی که به اعدادی نسبت داده شده است بیان می کند .
استاندارد کنتاکتورها:
استاندارد آلمان VDE_DIN
استاندارد فرانسه UTE_NF
استاندارد انگلیس B.S
استاندارد کانادا G.S.B
بی متال:
برای حفاظت الکترو موتورها در مقابل اضافه بار بکار می رود. این قطعه از ویژگی میزان انبساط اجسام بهره میبرد . به اینصورت که انبساط در فلز مس بیشتر از روی میباشد و به همین علت وقتی این دو فلز با هم نورد شوند و کاملا با هم تماس داشته باشند باعث خم شدن قطعه تشکیل یافته از این دو فلز میشود و چون مقدار انبساط روی کمتر است خمش به سمت فلز روی خواهد بود .کنتاکتهای اصلی آن در مسیر عبور سه فاز اصلی و بعد از کنتاکتور قرار می گیرند. کنتاکت 95و96 در مسیر فرمان به بوبین کنتاکتور و بطور سری قرار میگیرد تا در موقع اضافه جریان کنتاکتور را قطع نماید.کنتاکت97و98 برای نمایش عملکرد بی متال (خبر) استفاده میشود .
مزایای بی متال نسبت به فیوز فشنگی :
1- در صورت بروز اشکال در یک فاز ، دو فاز دیگر به اضافه مدار فرمان از کار باز می ایستند .
2- هر چه شدت جریان بیشتر شود مقدار حساسیت بی متال نیز بیشتر خواهد شد .
3- در صورتیکه به صورت مداوم 10٪ اضافه بار وجود داشته باشد بی متال بعد از 2 ساعت مدار را قطع میکند .
4- اگر جریان به 10 برابر جریان نامی برسد در کمتر از 2 ثانیه مدار را قطع میکند .
فیوز :
مدار را در برابر اتصال کوتاه حفاظت میکند و در دو نوع تند کار (L) که در روشنایی استفاده میشود و شستی ها:
برای فرمان قطع و یا وصل مدار بکار می روند و به رنگ سبز و یا مشکی برای فرمان وصل ، با کنتاکت باز و برای قطع مدار و با رنگ قرمز ، با کنتاکت بسته ساخته می شوند. البته برخی از شستی ها از کنتاکت باز و بسته جهت مصارف خاص ساخته می شوند.
میکرو سوئیچ :
یک نوع شستی است مانند استپ استارت با این تفاوت که آنها با دست فرمان میگیرند اما میکرو سوئیچ توسط قسمتهای متحرک مدار دستور میگیرد .
لامپ سیگنال:
برای نمایش حالت وصل و یا قطع مدار و یا نمایش وصل سه فاز ورودی تابلو استفاده می گردد.
تایمر :
کلیدی است که پس از گذشت زمان تعیین شده عمل نموده ، فرمان وصل و یا قطع را صادر می نماید . تایمرها در انواع موتوری ، الکترونیکی ، پنوماتیکی ، هیدرولیکی و بی متال ساخته میشود.
ترکیبی از طرحهای LAD ، دیجیتال،پنوماتیک و برق صنعتی
مانیتورینگ خط تولید
در گذشته نه چندان دور در بسیاری از تابلوهای فرمان ماشین آلات صنعتی ، برای کنترل پروسه های تولید از رله های الکترومکانیکی یا سیستمهای پنوماتیکی استفاده می کردند و اغلب با ترکیب رله های متعدد و اتصال آنها به یکدیگر منطق کنترلی مورد نظر ایجاد می گردید .
در بیشتر ماشین آلات صنعتی ، سیستمهای تاخیری و شمارنده ها نیز استفاده می گردید و با اضافه شدن تعدادی Timer و شمارنده به تابلوهای کنترل , حجم و زمان مونتاژ آن افزایش می یافت .
اشکال فوق با در نظر گرفتن استهلاک و هزینه بالای خود و همچنین عدم امکان غییر در عملکرد سیستم ، باعث گردید تا از دهه 80 میلادی به بعد اکثر تابلوهای فرمان با سیستمهای کنترلی قابل برنامه ریزی جدید یعنی PLC جایگزین گردند .در حال حاضر PLC یکی از اجزای اصلی و مهم در پروژه های اتوماسیون می باشد که توسط کمپانیهای متعدد و در تنوع زیاد تولید و عرضه میگردد .
به طور خلاصه سیستمهای نوین اتوماسیون و ابزار دقیق مبتنی بر PLC در مقایسه با کنترل کننده های رله ای و کنتاکتوری قدیمی دارای امتیازات زیر است :
هزینه نصب و راه اندازی آنها پایین می باشد.
برای نصب و راه اندازی آنها زمان کمتری لازم است .
اندازه فیزیکی کمی دارند.
تعمیر و نگه داری آنها بسیار ساده می باشد.
به سادگی قابلیت گسترش دارند .
قابلیت انجام عملیات پیچیده را دارند.
ضریب اطمینان بالایی در اجرای فرایندهای کنترلی دارند .
ساختار مدولار دارند که تعویض بخشهای مختلف آن را ساده میکند.
اتصالات ورودی ، خروجی و سطوح سیگنال استاندارد دارند.
زبان برنامه نویسی آنها ساده و سطح بالاست.
در مقابل نویز و اختلالات محیطی حفاظت شده اند.
تغییر برنامه در هنگام کار آسان است.
امکان ایجاد شبکه بین چندین PLC به سادگی میسر است .
امکان کنترل از راه دور (به عنوان مثال از طریق خط تلفن یا سایر شبکه های ارتباطی ) قابل حصول است .
امکان اتصال بسیاری از تجهیزات جانبی استاندارد از قبیل چاپگر ، بارکد خوان و … به PLC ها وجود دارد .
7