گزارش کارآموزی برق در شرکت هپکو اراک



فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول : آشنایی با مکان کارآموزی
تاریخچه شرکت هپکو و روند تکاملی آن……………………………………………………………2
امکانات موجود در شرکت هپکو ……………………………………………………………………..4
کارگاه عملیات اولیه…………………………………………………………………………………….10
لیست محصولات…………………………………………………………………………………………13

فصل دوم : ارزیابی بخش های مرتبط با رشته عملی کارآموز
نحوه عملکرد تعمیرات ماشینکاری خدمات فنی………………………………………………….15
ایرواستاتیک وهیدرواستاتیک………………………………………………………………………..17

فصل سوم : آزمون آموخته ها و نتایج
PLC ………………………………………………………………………………………………………20
سیستم کنترل لاجیک قابل برنامه ریزی PLC ……………………………………………………25
مقایسه PLC با یک کامپیوتر معمولی ……………………………………………………………..38

فصل چهارم : دستگاههای CNC
دستگاههای CNC ………………………………………………………………………………………41
ملاحظات اقتصادی………………………………………………………………………………………44

فصل اول-آشنایی با محل کارآموزی 2

تاریخچه شرکت هپکو و روند تکاملی آن
شرکت هپکو در 1354 شمسی با هدف تولید ماشین آلات راهسازی،با سرمایه گذاری بخش خصوصی و سازمان گسترش و نوسازی صنایع و همکاری شرکتهای اینترناش،پوکلین،ساکایی،دانیا پاکولوکومو در زمینه مونتاژ محصولات در زمینی به وسعت 90 هکتار در شهر صنعتی اراک شروع به فعالیت نمود .
پس از پیروزی انقلاب اسلامی و با توجه به سیاستهای دولت جمهوری اسلامی در زمینه خودکفایی نیاز به توسعه و تعمیق فعالیتها در جهت ساخت این شرکت توانست در زمینه های فضایی تولید،ماشین ابزار و تعمیق و توسعه ساخت به پیشرفتهای چشمگیری دست یابد.این فعالیتها ابتدا با کپی کاری غلطک آغاز شد و سرانجام در سال 1363 طی یک مناقصه بین المللی قرارداد انتقال تکنولوژی با شرکت لیبهر آلمان برای تولید دو نوع بولدزر،دو نوع بیل هیدرولیکی و یک نوع گریدر و با شرکت ولوو سوئد برای تولید دو نوع لودر منعقد گردید.
همچنین به منظور عملی نبودن پروژه طرح توسعه هپکو در زیمنه افزایش تولید در سال 1364 با نظارت سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران قرارداد دیگری با شرکت آلمانی لیبهر منعقد گردید و با همکاریهای فنی و اقتصادی دو طرف سرانجام پروژه طرح در سال 1370 به انجام رسید و مورد بهره برداری قرار گرفت.
شرکت هپکو با تخصیص هزینه ارزی معادل 48 میلیون دلاری و هزینه ریالی 15 میلیارد ریال جهت افزایش تواناییها و ظرفیت تولید به عنوان یکی از صنایع استراتژیک ملی محسوب می گردد.این طرح در دو فاز به اجرا درآمده است که فاز اول آن با توان تولید سالانه 2100 دستگاه هم اکنون مورد بهره برداری قرار گرفته و امکان بهره برداری از فاز دوم آن با توان تولید 3400 دستگاه وجود دارد.

فصل اول-آشنایی با محل کارآموزی 3

این کارخانه مجهز به بخش های عملیات اولیه مشتمل بر برشکاری و فرسکاری و جوشکاری مشتمل بر جوشکاری سبک و سنگین ماشین کاری اعم از ماشین کاری سبک و سنگین،سالن رنگ قطعات و مجموعه ها و خطوط مونتاژ ماشین آلات می باشد.
به دلیل استفاده از ماشین های ابزار پیشرفته کامپیوتری و استفاده از آخرین تکنولوژی های شناخته شده جهانی در این شرکت،این کارخانه قادر است علاوه بر طراحی و انجام محاسبه های دقیق فنی مهندسی و استفاده از سیستم های اطلاعاتی مرکز کامپیوتر شرکت از مرحله ساخت تا مونتاژ تولید نماید.
هم اکنون این شرکت با توان تولید 20 نوع ماشین آلات سنگین شامل:
بلدوزرHD 150 وHD330
کمپکتور HPC5
لودر HL 150 ، HL 200 وHL 115
آسفالت فینشر HPF 10
آسفالت تراش HCM 176
لینفتراک HFL 80
گریدرHG 180
بیل چرخ لاستیکی و زنجیری HEC 100 وHE 100
غلتک HC 70 ،HC 5 ،HC 13 ،HC 35 ،HC 78 ،HCP 100 ،HC 100 ،HR 105
قادر است علاوه بر تامین نیاز کشور در معادن،راهسازی،ساختمان سازی،خاک برداری،حفر کانال و حمل و نقل قسمتی از تولیدات خود را به خارج از کشور صادر کند.
با نگاهی به سر مایه گذاری لوید در هپکو رقمی معادل سیصد میلیون ریال بوده و در سال 1358 به 2/1 میلیارد ریال رسیده است و مقایسه آن با آمار و ارقام سرمایه گذاری طرح و

فصل اول-آشنایی با محل کارآموزی 4

توسعه این شرکت که بالغ بر 48 میلیون دلار هزینه ارزی و پانزده میلیارد ریال هزینه ریالی در بر داشته است میزان سر مایه گذاری تواناییها و اختصاص سرمایه برای افزایش درصد ساخت قطعات ماشین الات راهسازی به عنوان یکی از صنایع استراتژیک ملی به وضوح نمایان می شود.
در حال حاضر این شرکت با عنوان (شرکت ساخت ماشین آلات راهسازی ایران) و تنها سازنده این ماشین آلات در کشور تحت پوشش سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران(وزارت صنایع سنگین) به فعالیت خود ادامه می دهد.

امکانات موجود در شرکت هپکو
تجهیزات و تاسیسات و امکانات موجود در شرکت هپکو به شرح زیر است:
1) سالنهای مونتاژ ماشین آلات که با مساحت 40 هزار مترمربع،مشتمل بر خطوط مونتاژ بیل مکانیکی،بلدوزر کودر،غلطکها و انبار قطعات تولیدی می باشد.
2) سالنهای ساخت به مساحت 60 هزار مترمربع مشتمل بر بخش های عملیات اولیه،جوشکاری،ماشین کاری،سالن رنگ قطعات و واحدهای کمک تولیدی می باشد.
3) سالن رنگ نهایی محصول.
4) کارگاه تولید اکسیژن با ظرفیت 165 متر مکعب در ساعت به منظور تامین اکسیژن مورد نیاز خطوط جوشکاری.
5) کارگاه تولید گاز کربنیک به ظرفیت 150 کیلوگرم در ساعت به منظور تامین گاز مورد نیاز دستگاههای برش شعله.
6) انبارهای روباز به منظور نگهداری مواد خام در مدتهای 6 ماهه و 15 روز به مساحت 198000 مترمربع.

فصل اول-آشنایی با محل کارآموزی 5

7) تجهیزات موتورخانه مرکزی و تاسیسات آن مجهز به 4 دستگاه دیگ بخار با ظرفیت کلی 64000 پوند (هر کدام 6000 پوند).
8) ساختمانهای آزمایشگاه،انبارهای قطعات،ابزار،جیک و فیکسچر،ساختمان اداری و ستادهای مهندسی،برنامه ریزی،مرکز کامپوتر،خدمات فنی،کنترل کیفیت و مرکز آموزش.
9) انواع ماشین ابزار جهت ساخت قطعات که از پیشرفته ترین نوع خود در زمینه های برش،پرس،فرز،بورینگ و تراش می باشد.
10) تا سیسات تامین انرژی برق موردنیاز کارخانه شامل 4 پست ترانسفورماتور فشار قوی که برق موردنیاز را از پست خط هوایی 20 کیلووات شبکه به کارخانه منتقل و به وسیله کابلهای زمینی توزیع می کنند.

شبکه داخلی برق شامل:
الف-یک دستگاه ترانس 20 کیلوولت2000کیلوولت آمپری در تاسیسات.
ب-یک دستگاه ترانس 20 کیلوولت آمپری در سالن رنگ.
ج-یک دستگاه ترانس 20 کیلوولت 800کیلوولت آمپری در انبار تولید.
د-یک دستگاه ترانس 20 کیلوولت 1000کیلوولت آمپری در ساخت.
ه-یک دستگاه ترانس 20 کیلوولت 630 کیلوولت آمپری در کانتین.
و-دیزیل ژنراتور اضطراری به قدرت 210کیلوولت آمپر.
ز-شبکه فشار قوی با کلیدها و تابلوهای مربوطه(ضمناً کارخانه دارای امتیاز 3200 آمپر ساعت برق از شبکه وزارت نیرو می باشد).

فصل اول-آشنایی با محل کارآموزی 6

11) توانایی انجام عملیات برشکاری،جوشکاری،ماشین کاری و رنگ قطعات و مجموعه های سبک و سنگین با مواد خام تا ضخانمت 180 میلیمتر.
12) مجهز بودن کلیه ایستگاههای کاری بخشهای مختلف تولید کرنهای شعاعی 1تن،2تن،5 تن کرنهای دروازه ای مترمارسی تا ظرفیت 15 تن،سیستم حفاظت ایمنی اطفای حریق،اگزوزفنهای موضعی بخش جوشکاری جهت تهویه هوای سالنها و سیستمهای سرمایش و گرمایش.
13) بخش CNC مشتمل بر کادر برنامه نویسی ئ کادر آموزشی که تحت پوشش واحد مهندسی کارخانه می باشد قادر است که علاوه بر انجام عملیات نقشه کشی و طراحی(CAD)،برنامه نویسی ماشین ابزار،شبیه سازی و آموزش پرسنل درگیر شرکت در زمینه های آموزشی پرسنل برنامه نویسی و سایر مسائل مرتبط با سیستم های کامپیوتری ماشین های ابزار سایر واحدهای صنعتی به نحوه بهینه ای ارائه خدمات بنمایند.
14) آزمایشگاه کنترل کیفیت به جهت داشتن تجهیزات ویژه آزمایشگاهی توانایی انجام انواع تستهای مخرب و غیر مخرب از قبیل تست های ضربه،کشش،سختی سنجی،آلتراسونیک،مغناطیسی،مایعات نافذ را با دقت بالا دارا می باشد.همچنین آزمایشگاه کنترل کیفیت این شرکت توانایی تشخیص ساختار کریستالی مواد و قطعات به همراه عکسبرداری ازاین ساختار و انجام عملیت حرارتی برحسب آلیاژهای متفاوت به کیفیت بالا دارا می باشد.
15) اتاق اندازه گیری کنترل کیفیت به جهت داشتن میز اندازه گیری سه بعدی توانایی انجام تست ابعادی قطعات و مجموعه ها در سه محور با ابعاد 70/2×4×8 متر و حداکثر وزن 2500 کیلوگرم را دارا می باشد.

فصل اول-آشنایی با محل کارآموزی 7

16) دوایر خدمات پس از فروش و ادارات سرویس در شهرهای کرج،اراک،اهواز،مشهد،کرمان،رشت و در کشورهای پاکستان،بندر کراچی.
17) دفتر مرکزی و ادارات فروش بازرگانی واقع در تهران- خیابان سمیه.
18) مجموع پرسنل اعم از کارشناسان،کارگران ماهر و نیمه ماهر حدوداً1700 نفر.

بهره برداری از امکانات
با شروع بهره برداری از طرح توسعه نیاز به نیروی انسانی متخصص و کارآمد سبب شد تا به دو صورت در تا مین پرسنل موردنیاز اقدام شود:
1-بالا بودن سطح کیفی پرسنل موجود از طریق نوآموزی و بازآموزی.
2-جذب نیروهای متخصص و کارشناس جدید برای پذیرش مسئو لیتهای مربوطه به راه اندازی و راهبران طرح توسعه.
در زمینه هپکو می بایست برای 1200 نفر پرسنل شاغل در مجتمع تولیدی سرمایه گذاری و برنامه ریزی نماید.ازاین تعداد900 نفر پرسنل تولیدی(شامل 540 نفر پرسنل مستقیم درگیر تولید و360 نفر نیروی غیر مستقیم درگیر تولید) و 300 نفر نیروی ستادی (شامل پرسنل اداری خدماتی و کارشناسان فنی و غیر فنی ) میباشد.

فصل اول-آشنایی با محل کارآموزی 9

مهندسی شرکت هپکو شهریور 1377
ردیف
عنوان
شرح مشخصات
1
نیروی انسانی
1-دارای تحصیلات لیسانس و بالاتر(191نفر)
2-نیروی متخصص تکنسین فنی(273 نفر)
2
نرم افزارهای کامپیوتری
انواع نرم افزارهای بانک اطلاعاتی،طراحی و مهندسی کنترل کیفیت،تحلیل آماری و شبکه های محلی LAN
3
سیستمهای نرم افزاری داخلی
1-سیستم برنامه ریزی و کنترل تولید
2-سیستم سفارشات و انبارداری
3-سیستم درخت محصول(B.O.M)
4-سیستم روشهای تولید (J.P.M)
4
گواهینامه استاندارد جهانی
گواهینامه سیستم مدیریت کیفیت(ISO 9002- 94)
5
مجوزهای کسب شده (امتیازات)
امتیاز تولید انواع بلدوزر،لودر،غلطک،گریدر،لیفتراک،فینیشر از شرکتهای لیبهر،ولوو،دانیاپاک،فان،هایستر و بلوناکس
6
واحد تحقیقات و توسعه(R&D)
فعالیت در زمینه های طراحی،ساخت و تست گریدر،لودر،فینیشر،لیفتراک،غلطک و انواع متعلقات مربوط به محصولات راهسازی.
7
آرشیو اسناد و مدارک متنی
شامل انواع کتب علمی،فنی،استانداردهای فنی و مجلات تخصصی
8
تجهیزات کامپیوتری و چاپ اسناد
1-کامپیوتر=145 دستگاه
2- پرینتر=47دستگاه
3- پلاتر= 7 دستگاه
4- اسکنر= 4 دستگاه
5- دیجیتایزر= 8 دستگاه

فصل اول-آشنایی با محل کارآموزی 10

کار گاه شرکت ساخت ماشین آلات راهسازی- هپکو
کارخانه این شرکت از دو سالن عظیم تولید تشکیل یافته که به منظور ساخت انواع محصولات مقرر در برنامه تولید با ظرفیت های مختلف احداث شده است.
فضای سالن های تولیدی این کارخانه به دو قسمت ساخت و مونتاژ اختصاص یافته است.در قسمت های ساخت به طور عمده عملیات اولیه جوشکاری،ماشینکاری،رنگ قطعات و مجموعه ها و در قسمت مونتاژ عمدتاً عملیات اتصال،تنظیم،تست،رفع عیب و مونتاژ نهایی صورت می گیرد.

کارگاه عملیات اولیه
کلیه عملیات ورقکاری اعم از برشکاری و فرمکاری در کارگاه عملیات اولیه که در نوع خود بی نظیر است انجام می شود.این کارگاه دارای تجهیزاتی است که کلیه کارهای سبک متوسط و سنگین توسط این تجهیزات انجام می گردد.همچنین این کارگاه به جهت داشتن امکانات موجود و بالقوهای که از مازاد ساعت ماشین آلات آن در دست است می -تواند برای رفع احتیاجات ورقکاری سایر کارخانجات و واحدهای صنعتی و رفع گلوگاههای موجود مورد استفاده قرار گیرد.
ماشین های ابزار مستقر در کارگاه عملیات اولیه به شرح زیر می باشد:
1) ماشین های شات بلاست.
2) ما شین های برش شعله.
3) ماشین های برش قیچی.
4) ماشین های برش اره.
5) ماشین های برش پانچ و نیبلینگ.
6) ماشین های پرس ضربه ای.
فصل اول-آشنایی با محل کارآموزی 11

7) ماشین های پرس هیدرولیک.
8) ماشین های برش تابگیر.
9) ماشین های پرس خم.
10) ماشین های نورد هیدرولیک.

کارگاه جوشکاری
کارگاه جوشکاری این کارخانه مشتمل بر 360 ایستگاه کاری بوده که به جهت دارا بودن تجهیزات خاص جوشکاری،قابلیت اجرای پروژه های متفاوت جوشکاری مربوط به سایر کارخانجات و واحدهای صنعتی را با کیفیت و دقت لازم کارا می باشد.
برخی از تجهیزات جوشکاری مستقر در کارگاه جوشکاری به شرح زیر می باشد:
1) دستگاه جوش CO2 تا ظرفیت 500 آمپر.
2) دستگاه جوش طولی اتوماتیک تا ظرفیت 1100 آمپر.
3) دستگاه جوش طولی اتوماتیک تا ظرفیت 1000 آمپر.
4) دستگاه نقطه جوش تا ظرفیت 500 آمپر.
5) سایر دستگاههای ویژه جوشکاری برخی از قطعات هپکو.

کارگاه ماشینکاری
کلیه عملیات ماشینکاری اعم از تراش،فرز،بورینگ و دریل در کارگاه ماشینکاری که در نوع خود بی نظیر است انجام می شود.این کارگاه دارای تجهیزاتی است که براساس این تجهیزات کلیه کارهای سنگین،متوسط و سبک به طور دقیق انجام می گیرد.
همچنین این کارخانه با داشتن امکانات موجود و بالقوه ای که از مازاد ساعت ماشین آن در دست است می تواند برای رفع احتیاجات ماشینکاری سایر کارخانجات و واحدهای فصل اول-آشنایی با محل کارآموزی 12

صنعتی و رفع گلوگاههای موجود،مورد استفاده بهینه قرار گیرد.
ماشینهای ابزار مستقر در کارگاه ماشینکاری به شرح زیر می باشد:
1) ماشین های تراش.
2) ماشین های فرز.
3) ماشین های بورینگ.
4) ماشین های دریل.
5) ماشین های کاراسل.

تاریخچه کوتاه
1371- ساخت داخل بدنه کلیه محصولات با ارزش متوسط 30% و تحقق اهداف طرح توسعه.
1372- شروع سازمان یافته فعالیت ساخت داخل برای سایر قطعات(غیر بدنه) و تاسیس شرکت مهندسی و قطعات.
1373- ایجاد واحد مهندسی خرید و تامین قطعات CKD از منابع اصلی.دستیابی به ساخت داخل 70% (به طور متوسط).
1374- به منظور استفاده بیشتر از ظرفیت های موجود،شرکت اقدام به معرفی محصولات جدیدی به روشهای:طراحی،کپی کاری یا اخذ دانش فنی نمود.
1375- شروع فعالیت ساخت تجهیزات صنعتی به منظور استفاده از ظرفیت های مازاد تولیدی.
1376- تدوین برنامه استراتژیک شرکت با همکاری سازمان مدیریت صنعتی.دریافت گواهی ISO 9002 .

فصل اول-آشنایی با محل کارآموزی 13

1377- شروع صادرات سازمان یافته و توسعه نمایندگیهای فروش خارج از کشور.
1379- ایجاد شرکت تولید تجهیزات انرژی به منظور ایفای نقش پیمانکار عمومی برای پروژه های مختلف صنعتی.
1380- حجم ارزش افزوده فعالیتهای شرکت در بخش ماشین آلات راهسازی برای سالهای 1370-1380 معادل 000/000/417 مارک می باشد(علیرغم رکود بازار).

لیست محصولات :
1- بلدوزر سنگین (330 اسب بخار)
2- بلدوزر سبک (160 اسب بخار)
3-گریدر (180 اسب بخار)
4- لودر (200 اسب بخار)
5- لودر (150 اسب بخار)
6-لودر (115 اسب بخار)
7-بیل هیدرولیکی لاستیکی (110 اسب بخار)
8-بیل هیدرولیکی زنجیری (110 اسب بخار)
9-فینیشر (108 اسب بخار)
10-لیفتراک سنگین (80 اسب بخار)
11-آسفالت تراش (176 اسب بخار)

فصل دوم-ارزیابی بخشهای مرتبط با رشته کارآموز 15

نحوه عملکرد تعمیرات ماشینکاری خدمات فنی
قسمت تعمیرات متشکل از چندین گروه جهت تعمیر و سرویس و غیره می باشد که هر کدام طبق برنامه بروشور کاری وظایف خود را انجام می دهند.
این قسمت تشکیل شده است از دو گروه سرویس و تعمیر و یک گروه تعمیرات کربن و یک گروه سیم پیچی و یک گروه آزمایشگاه الکترونیکی.

گروه سرویس و تعمیر
از دو گروه سرویس و تعمیر یک گروه به نام A و یک گروه به نام B می باشند.گروه A متشکل از دو نفر سرویس کار است که یکی از آنها سرویس برق دستگاه و دیگری مکانیک دستگاه را انجام می دهند.گروه تعمیر نیز متشکل از دو نفر است که یکی تعمیرات برق و دیگری تعمیرات مکانیک را انجام می دهد.
نحوه عملکرد سرویس کاری به این شکل است که یک برگ سرویس به همراه یک آئین نامه که به همراه شماره ماشین در روی دستگاه موجود می باشد با استفاده از کنتور دستگاه در هر 100 ساعت یکبار سرویس هفتگی و به دنبال آن سرویس های دو هفتگی و ماهانه و سالانه نیز انجام می شود.البته در بروشوری که روی دستگاه می باشد.
گروه تعمیر هم به دنبال به وجود آمدن عیب در دستگاه کار آنها شروع می شود که اگر عیب برقی یا مکانیکی باشد تعمیرکار مربوطه مسئولیت تعمیر را به عهده می گیرد.
هر هفته یکی از گروههای سرویس در شب قرار می گیرد.
هر هفته یکی از گروههای سرویس در شب قرار می گیرد که در کنار سرویس دستگاهها در صورتی که عیب تعمیری به وجود آید گروه تعمیر ملزم به رفع عیب می باشد.
گروه کرین هم مسئولیت تعمیر و نصب کرین را در نقاط مختلف کارخانه به عهده دارند.

فصل دوم-ارزیابی بخشهای مرتبط با رشته کارآموز 16

آزمایشگاه الکترونیک هم وظیفه تعمیر بردهای الکترونیکی مربوط به دستگاههای جوش و بردهای کنترلی CNC را به عهده دارد.
هر هفته یک لیست کامل از کنتورهای دستگاهها نوشته شده و به قسمت کامپیوتری فرستاده می شود که طبق این لیست برگ سرویس های هفتگی و ماهانه صادر می شود.
پرسنلی که کار سرویس را انجام می دهند در برگ سرویس آن نام خود را به همراه ساعت کاری را که روی دستگاه گذاشته اند انجام می دهند.در نهایت کارها روی یک روال خاص صورت می گیرد.
سیستمی که هم اکنون روی دستگاههای ماشینکاری در هپکو نصب می باشدCNC می -باشد یعنی تعداد زیادی از دستگاههای فرز و تراش به صورت CNC می باشد و چون نوع کارهای انجام شده متفاوت است اپراتورها مجبور هستند که مدام با قسمت برنامه ریزی در ارتباط مربوط به قطعه کارهای متفاوت را بنویسند و کار آنها انجام گیرد.در نتیجه برنامه نویس موظف است که روی دستگاهها بیاید وو برنامه های جدید را وارد نماید.
در آینده ای نه چندان دور تصمیم گرفته اند که از یک مرکز کامپیتری کنترل می شوند و از طریق همین شبکه تغییرات لازم را روی برنامه ها انجام می دهند و دیگر نیازی به آمدن برنامه نویس در داخل کارگاه نمی باشد و کلیه کارهای نرم افزاری توسط این شبکه انجام می گیرد.
سیستم برقی دستگاههای موجود در کارگاه را می توان به دو دسته تقسیم کرد:
1- سیستم های رله کنتاکتوری.
2- سیستم های کنترلی دیجیتال.

فصل دوم-ارزیابی بخشهای مرتبط با رشته کارآموز 17

سیستم های رله کنتاکتوری
در این سیستم های برای تشخیص وضعیت دستگاه علاوه بر لیمیت سوئیچ ها و پراکسیهای حسی استفاده می شود و جهت صدور فرمان از سوئیچ های فشاری و رله کنتاکتوری استفاده می شود.این سیستم ها از قابلیت انعطاف پذیری چندان بالایی برخوردار نیستند.

سیستمهای کنترلی دیجیتال
در این سیستم ها برای تشخیص وضعیت دستگاه علاوه بر لیمیت و پراکسیهای حسی از انکودرها و تاکومترها نیز استفاده می شود.

ایرواستاتیک
ایرواستاتیک سیستم ایجاد فشار هوا که پس از آب گیری هموا و مخلوط ن با روغن وارد سیستم می شود و ایجاد یک فاصله هوایی (گپ هوایی) جهت کاهش اصطکاک یا از بین بردن اصطکاک در محل اسلایدها (ریل های حرکت محور ) می شود که جهت آب کیری هوا فشرده شده و توسط کمپرسور خنک کننده خنک شده و ذرات بخار موجود در هوا مایع و فیلترشده و سپس دفع می گردد.

هیدرواستاتیک
سیستم ایجاد فشار روغن جهت روغنکاری گیربکس گلکی (هداستوک) و تعویض ابزار می باشد که این فشار روغن اندازه خاصی دارد و دائماً کنترل می شود.
کل سیستم دستگاه ایرواستاتیک و هیدرواستاتیک از نظر فشار و دما توسط PLC کنترل می شود.اگر در حین کار اشکالی به وجود آید سیستم آلارم می دهد که عیب دستگاه مشخص می شود.به طور مثال آلارم 11 یا هیدرواستاتیک 3 مورد می تواند باشد.
فصل دوم-ارزیابی بخشهای مرتبط با رشته کارآموز 18

1.ERROR PRESSURL B 34/1 B 34 – F1 OPENED (E 5. Ø = Ø)

این اشکال نشان می دهد پریجر یا کلید تحت فشار شماره F1 که با برچسب نشان داده شده B34 مجموعه را نشان می دهد که در نقشه برقی نشان داده شده است و1 نشان دهنده صفحه نقشه برقی می باشد.مثلاً B 34/1 یا B 34/2 .

2. OVER TEMPTRATURE B 34/1 B 34 F2 OPENED (E 5.2= Ø)

ورودی PLC بایت5 و بیت2 دما زیاد است
3. FILTER DIRTY B 34/1
B 34 F2 OPENED (E 5.4= Ø ). IS CLTECKED IN TERVALS OF 12 MEN. IN CASE OF ERROR A STATUS MESSAGE APPEARS.
IF THE FILTER IS NOT REPLACED WITHIN 3H.

بعد از 12 دیقه باید درPLC خوانده شود اگر تاخیر داشته باشد یا زمان بیشتر از 12 دقیقه شود آلارم می دهد.

آلارم PC و NC
PROGRAM CONTROL:PC
کنترل برنامه ای

NOMBERIC CONTROL:NC
کنترل محوری – اعداد و ارقام را کنترل می کند.

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 20

Programablal Logic Control : PLC
به طور کلی PLC یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی می باشد.
تا قبل از اینکه PLC وارد بازار شود مشکلات زیادی در زمینه مدارات فرمان به وجود می -آمد یعنی اینکه در مدارات به علت وسعت مدارهای فرمان مشکلات عمده ای به وجود می آید.
به طور کلی می توان گفت ساختمان داخلی هر PLC از سه قسمت تشکیل شده است:
1- واحد حافظه.
2- واحد CPU.
3- پورتهای ورودی و خروجی.

واحد حافظه
در PLC دو نوع حافظه به کار برده شده است.یک حافظه اصلی که معمولاً از نوع E²PROM می باشد و یک حافظه میانی یا واسطه به نام P II می باشد.
حافظه اصلی که از نوع E²PROM می باشد جهت save کردن مدارات فرمان می باشد اما در کنار این حافظه اصلی یک حافظه کمکی هم وجود دارد که اطلاعات بعد از خواندن در ان به صورت موقت قرار می گیرد یعنی هر عملی را که ما بخواهیم انجام دهیم اول وارد این حافظه می شود.

واحد CPU
واحدحساب و منطق و انجام عملیات را CPU می گویند که خود این تست تشکیل شده است از یک IC ریزپردازنده و تعدادی بافر و تعدادی IC حافظه می باشد که نوع IC استفاده شده PLC از نوع Z80 می باشد که با توجه به فرمانهایی که از ورودی صادر می-

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 21

شود و اطلاعاتی که از قبل برای آن تعریف شده است اعمال منطقی خود را انجام داده و نتایج را در خروجی قرار می دهد.

IN-OUT
پورتهای ورودی و خروجی تست دیگری است از PLC ها که تشکیل شده است از تعدادی پورت جهت دادن اطلاعات به ورودی و گرفتن اطلاعات از خرو جی می باشد.بسته به نوع PLC این پورتها متفاوت می باشند.
این ورودیها توسط کارتهای I/O قابل توسعه می باشند ولی باز هم محدودیت داریم یعنی نمی توان به طور دلخواه از کارتها استفاده کرد بلکه محدوده و رنج مشخصی هم دارند.

روش برنامه نویسی در PLC
با پیشرفت علم امروزه کارخانجات متعددی اقدام به تولید PLC می نمایند از جمله؛زیمنس آلمان،میتسوبیشی ژاپن و…که روش برنامه نویسی در PLC های مختلف تقریباً یکی است اما تفاوتهای اندکی با یکدیگر دارند.
به طور کلی سه روش برنامه نویسی موجود می باشد : csf-lad-stl

روش برنامه نویسی csf
معمولی ترین روش برنامه نویسی csf می باشد که این روش بیشتر از گیتهای منطقی AND,OR,…. و تعدادی تایمر و کانتر می باشد که یکی از ساده ترین روشها برای دانشجویان گرایش الکترونیک می باشد.

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 22

روش برنامه نویسی Lader (برنامه نویسی فلوچارتی یا Lader)
با توجه به نام،این روش به صورت فلوچارتی می باشد.یعنی در این روش دقیقاً مداری را که به ما به عنوان مدار فرمان می کشیم آن را دقیقاً روی PLC می بندیم که از این روش بیشتر دانشجویان گرایش برق -قدرت استفاده می کنند.

روش برنامه نویسی stl
یکی از پیچیده ترین روش های برنامه نویسی روش stl است که در این روش فقط از منطق دیجیتال استفاده شده است.یعنی با توجه به دستورات A=AND وO=OR و غیره باید مدار فرمان به یک چنین علامتی تبدیل گردد.
امروزه با در کنار هم قرار گرفتن یک سیستم NC به همراه یک PLC تشکیل سیستم CNC را داده که کارها را خیلی آسان نموده است و کاربرد وسیعی در صنایع تولیدی دارد که در کارخانجات از یک کامپیوتر صنعتی (Z80) و یک PLC تشکیل شده است که توسط این سیستم خیلی از دستگاهها اتوماتیک شده اند و کار خود را به صورت تمام اتوماتیک انجام می دهند.
در هر واحد صنعتی و یا تولیدی برای راه انداختن یک پروسه نیاز به راه اندازی و متوقف کردن موتورها،باز و بسته کردن شیرها و دریچه هل و غیره بر اساس ترتیب معینی می باشد.اینگونه عملیات کنترل به انیترلاکینگ و یا سکونیک موسوم است .علاوه بر این نیاز به اندازه گیری کمیتهای مختلف فیزیکی مانند درجه حرارت،فشار،فلو،طول،سرعت،شتاب،موقعیت،وزن و غیره می باشد و اغلب باید بر اساس مقادیر اندازه گیری شده عملیات کنترل یعنی مثل باز و بسته کردن شیرها و یا دریچه ها و راه اندازی و یا متوقف کردن مکانیزم هایی صورت پذیرد.همچنین جهت آگاهی اپراتور می بایست وضعیت مکانیزم و مقادیر کمیتهای فیزیکی فرآیند در هر لحظه نمایش داده فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 23

شده و یا در مواردی ثبت گردند.اینگونه کنترل فرایند که اولین مرحله اتوماسین می باشد و معمولاً به نام اتوماسین سطح یک (Level 1 Automation) نامیده می شود از دیرباز در کارخانجات به کار گرفته شده است.
برای طراحی سیستم اتوماسیون یک کارخانه و یا پروسه با توجه به نقشه ها و بررسی های مهندسی یا به نخست سخت افزار سیستم اتوماسیون طراحی شده و ترکیب سخت افزار مشخص می شوند و سپس بر اساس LD ها (Logi Diagram) و ILD ها(Instrument Loop Diagram ) برنامه های نرم افزاری نوشته می شود.
اتوماسین در یک واحد صنعتی می تواند از یک راه اندازی ساده خودکار یک سری مکانیزم شروع شده و به کنترل هوشمند و بهینه بخشهایی از پروسه منتهی شود،به همین دلیل معمولاً صحبت از سطوح مختلف اتوماسیون می شود.پایین ترین سطح اتوماسین یا اتوسیون سطح یک(Level One) به استفاده از PLC برای کنترل گفته می شود که تک تک مکانیزم ها را کنترل می کند.اتوماسیون سطح دو(Level Two) به کنترل جمعی از خطتولید و یا پروسه اطلاق می شود که معمولاً در آن علاوه برPLC از کامپیوتر نیز استفاده می شود.در اتوماسیون سطح سه (Level Three) معمولاً سیستم های اعمال مدیریت اطلاعات (MIS) به کار گرفته می شوند و کنترل کامل بهینه سازی پروسه تولید در این سطح اتوماسیون توسط نرم افزاری خاص انجام می گردد.وضعیت اتوماسیون به صورت یک هرم در شکل زیر نمایش داده شده است.

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 24

اتوماسیون راه درازی را پیموده است.سیستم های رله ای جای خود را به سیستم های دیجیتال داده و نهایتاً به جای هر دو آنها PLC ها جایگزین شده اند.
PLC ها که نوعی کامپیوتر صنعتی می باشند به طور دائمی در حال اجرای برنامه کنترل بوده و کلیه تغییرات را زیر نظر داشته و فرامین لازمه را فراهم می کنند.در عین حال نتایج عملیات کنترل را از طریق لامپ های سیگنال و با مانیتورها به اپراتور نشان داده و در صورت نیاز توسط چاپگر بر روی کاغذ ثبت می کند.اتوماسیون با استفاده از PLC ها به صورت امری بسیار مطمئن با هزینه بسیار کم نگهداری و نیز با امکانات گسترده برای بهینه سازی تولید درآمده است به طوریکه نه تنها از کارخانجات جدید قطعات به کار گرفته می شود بلکه در واحدهای قدیمی نیز می تواند در جهت افزایش و کاراتر کردن تولید بسیار مفید باشد.

کنترل رله ای یا Hard Wire
در گذشته ترتیب راه اندازی مکانیزم ها و برقرایر انیترلاکینگ موردنیاز،همه توسط سیستم های رله ای و کنتاکتورها صورت می گرفت.اینگونه مدارهای کنترل در تمام قسمتهای قدیمی کارخانجات به کار گرفته شده است.
از خصوصیات این نوع کنترل حجم بسیار زیاد تابلوهای کنترل که عملاً در بیشتر موارد با تابلوهای مدارهای قدرت یکی می شوند.مصرف انرژی بالا،هزینه زیاد اولیه و نیز هزینه -های زیاد نگهداری،نداشتن انعطاف برای انجام تغییرات گسترده و یا گسترش کلی سیستم،دشواری و پیچیدگی و پایین بودن ضریب اطمینان(Reliability) در سیستم های بزرگ می باشد.در بخش اندازه گیری و کنترل در سیستم قدیمی موجود در کارخانجات هر یک از کمیت ها به تنهایی توسط Sensor مربوطه از قبیل ترموکوپل،ترمورزیستانس،فشارسنج و غیره تبدیل به سیگنال شده و معمولاً پس از گذشتن
فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 25

از یک مبدل (Transducer) به نشاندهنده و یا ثبات وصل می شوند.
در مواردی که از کمیتها برای کنترل استفاده می شود و به ورودی کنترل کننده که مثلاً ممکن است دریچه ای برای کنترل استفاده می شوند.
در سیستم کنترل رله ای،برنامه هی که نحوه عملکرد سیستم را تعیین می کند،به وسیله نحوه ارتباط اجزا مدار مثل کلید،سنسور،کنتاکت،بوبین و غیره با یکدیگر مشخص می گردد (سیم کشی).
به منظور تعیین برنامه (ویا نحوه عملکرد) سیستم کنترل می بایست سیم کشی (که همان نحوه ارتباط بین اجزاست) تغییر داده شود.به طور مثال دو کنتاکت چنانچه سری بسته شوند عمل (AND) و چنانچه موازی بسته شود عمل (OR) را پدید می آورند،بنابراین نتیجه بسیار مهم زیر به دست می آید:
 سیستم کنترل رله ای و یا Hard Wire تنها زمانی می تواند ساخته شود که برنامه آن از قبل تعریف شده باشد.
به عبارت دیگر سیستم کنترل رله ای در حالت (عمومی) قابل ساخت نیستند،مثلاً نمی توان تابلویی ساخت تا از آن به عنوان کنترلر هم در دستگاه فرز و هم در دستگاه اتوماتیک شیر دستی استفاده نمود.

سیستم کنترل لاجیک قابل برنامه ریزیPLC
اینگونه سیستم های کنترل از حدود دهه1960 رواج بسیار یافتند.یک سیستم کنترل دیجیتالی،معمولاً از واحدها و یا کارتهای متعدد و مشابهی تشکیل شده است.به عنوان مثال کارت کنترل موتور ساده،کارت کنترل موتور چپ گرد و راست گرد برای شیرها و دریچه ها و غیره،کارت تایمر،ثبات انتقالی (Shift Register) کارت گیت های دیجیتالی

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 26

غیره.در یک سیستم کنترل دیجیتالی کارتهای مختلف متناسب با تعداد مکانیزم ها و پیچیدگی فرآیند کنترل مورد استفاده قرار می گیرند.در اینگونه سیستم کنترل هر چند که اطلاعات مربوط به وضعیت مکانیزم به صورت دیجیتالی موجود می باشد،اما معمولاً و یا حداقل در سیستم های قدیمی تر این اطلاعات در جایی ذخیره نمی گردد.در سیستم های جدیدتر دیجیتالی معمولاً از یک کامپیوتر جداگانه استفاده می شود که برخی اطلاعات حیاتی هر مکانیزم به آن داده می شود تا برای تهیه گزارشهای بهره برداری و یا عیب یابی مورد استفاده قرار گیرد.
در بخش اندازه گیری و کنترل ، سیستم های دیجیتالی جدید اختلاف عمده ای با سیستم -های قدیمی جز مدرن تر شدن تجهیزات به کار رفته در هر قسمت ندارند.در اینجا نیز کنترل کننده ها به صورت مجزا از یکدیگر به صورت کنترل کننده های (PID) تعبیه شده و با استفاده از مقادیر اندازه گرفته شده توسط سنسور و مبدل (Transducer) و مقدارخواسته شده (Set Point) عمل کنترل را انجام می دهند.
استفاده از سیستم های کنترل دیجیتالی و بسط و تئسعه کامپیتر منجر به تحولی بنیادی در سیستم های کنترل و اتوماسیون کارخانجات شده و باعث توسعه آنچه که امروز به نام کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی(Programmable Logic Controller) نامیده می شوند شد.در این کنترل کننده ها اینترلاکینگ و سونیک و اندازه گیری و کنترل حلقه ها همه به صورتی یکپارچه درآمده اند.
بنابراین در یک PLC دیگر نه مثل یک مدار رله ای،کنتاکتورهای مشخص برای ساختن اینترلاکها،به کار گرفته می شوند و نه مثل مدارهای کنترل دیجیتالی با کارتها و یا مدولهای مشخصی کار انجام می گیرد بلکه کنترل کننده مرکزی به نام (CPU) کل عملیات کنترل را انجام می دهد.در اینجا ما با ساختاری کامپیوترگونه سر و کار داریم و

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 27

طبیعتا با تمام مفاهیم کامپیوتری مثل پردازشگر (Processor) و یا(CPU) و حافظه های EPROM , ROM , RAM وغیره باید آشنا شویم.
بنابراین در PLC بر خلاف نوع رله ای،ساختمان کنترلر و همچنین سیم کشی مستقل از برنامه بوده و بدین ترتیب تنها با تغییر برنامه می توان از آن در موارد بسیار متفاوتی استفاده نمود.
به طور مثال سنسورها،بوبین و دیگر اجزا یک ماشین افزار می توانند مستقیماً داخل حافظه باز شود.این برنامه مشخص می کند که مطابق چه منطقی (AND.OR) با آنها رفتار و خروجی نسبت داده شوند.
به عبارت دیگر در چه زمانی و تحت چه شرایطی شیر برقی باز و یا بسته شود.به منظور تغییر عملکرد کنترلر تنها کافیست که برنامه داخل حافظه تغییر داده شود و نیازی به تغییر سیم کشی نیست.

تاریخچه PLC
در سال 1968 اولین PLC در امریکا ساخته شد که در آن زمان آن را کنترلِ قابلِ برنامه ریزی PC نامگذاری کردند.
در سال 1973 PLC وارد بازارآلمان شد و اکنون شرکتهای مختلفی در جهان در زمینه ساخت و کاربرد PLC فعالیت دارند به طو ری که 26% مربوط به زیمنس و 26% مربوط به کمپانی امریکایی (Alam Bradley) و 11% مربوط به کمپانی ژاپنی (Mitsubishi) 28% باقی مانده مربوط به سایر کمپانی ها از جمله AEG وBoch وجنرال الکتریک وTeleme Canique فرانسوی می باشد.

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 28

طراحی مدار فرمان توسط کامپیوتر
هر سیستم نیاز به کنترل دارد و در سیستم صنعتی دو نوع کنترل وجود دارد:
1- سیستم سخت افزاری (مدارات فرمان الکتریکی).
2- سیستم های PLC (کنترل های لاجیکی قابل برنامه ریزی).
سیستم PLC خود به دو گروه تقسیم می شود:
1- سیستم های کنترلی گستردهDCS (Dister Control System).
2- کامپیوترهای شخصی صنعتی IPC (Industrial Personal Computer).
در یک سیستم PLC با اعمال ورودی که ممکن است به صورت کلیدی و یا از طیق سنسورها باشد عمل در یک عمل کننده و یا یک سیمولاتور (شبیه ساز) آشکار می گردد.به مجموع این عمل یک فرآیند کاری یا پروسه گفته می شود.

مدار فرمان الکتریکی
مدار فرمان در یک سیستم ارتباط بین ورودیها و خروجیها با یک برنامه از قبیل تعریف شده را بیان می نماید.

موارد کاربرد PLC را می توان به شرح زیر نام برد:
1- کنترل هر ماشین یا وسیله.
2- کنترل هر سیستم خط تولید.
3- کنترل مدار فرمان CNC.
تمامی اجزا یک کامپیوتر در سیستم PLCوجود دارد ولی ورودی ها و خروجی ها هم چنین عمل ترکیب ورودی ها وخروجی ها در PLC با کامپیوتر متفاوت است.خروجی یک PLC می تواند یک ترانزیستور،رله،تریاک و … باشد.
فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 29

Flag (پرچم)
فِلَگها یا حافظه های میانی نشانه هایی به معنای انجام شدن یا نشدن کار می باشند.برای نوشتن برنامه در ماشینهای PLC از وسیله ای به نام (PG) بنامه ریز دستی استفاده می شود.کوچکترین PG ساخته شده که فقط به زبان برنامه نویسی STL کار می کند PF605 وPG615 است.
نرم افزار مورد نیاز در PLC (Simatic-SS) نام دارد.

برنامه ریزی فلگها (حافظه میانی FLAG)
اگر بخواهیم در حین انجام عمل ماشین در محلی یا موقعیتی نتایج را ذخیره نمود تا بعداً از آن استفاده نماییم از فلگها استفاده می نماییم.
فلگها نقشی مانند کنتاکت های کمکی (رله کمکی) در الکترونیک و معادل یک شیر5.2 در پنوماتیک که می توان از دو طرف آن را کنترل کرد را در PLC به عهده دارند.
در PLC فلگ نقش حافظه RAM را نیز می تواند داشته باشد.دستورات در مورد خروجی مانند Set وReset را در مورد فلگ می تولن اجرا نمود.همچنین می توان فلگ ها را AND یاOR نمود.

برنامه ریزی توابع زمانی (تایمرها)
معمولاً در موارد زیر می توان از تایمرها استفاده نمود:
1- بخواهیم در عمل وقفه ای رخ دهد.
2- فاصله بین فر‏آیندها ایجاد نماییم.
3- زمان مناسب برای انجام یک یا چند فرآیند در نظر گرفته شود.
یک PLC معمولاً دارای کارت پردازشگر،کارت حافظه،کارت های ورودی و خروجی و

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 30

بالاخره کارت تغذیه می باشد.
ورودی و خروجی های PLC
وسیله ارتباط PLC با مکانیزم تحت کنترل آن از طریق ورودی ها و خروجی ها می باشد که معمولا به دو دسته دیجیتال و آنالوگ تقسیم می شوند.

ورودی های دیجیتال (Digital Inputs.DI)
ورودی های دیجیتال عبارت است از ورودی های کلید،رله،کنتاکتور،کنتاکت،لیمیت سوئیچ (Limit Switches) و غیره.به طور خلاصه هر مکانیزمی که بتوان دو حالت مشخص قطع و وصل را برای آن تعریف نمود ورودی های دیجیتال،وضعیت پروسه را همراه با فرمانهای صادره از سوی اپراتور به PLC اعلام وابلاغ می نمایند.

خروجیهای دیجیتال (Digital Outputs.DO)
کلیه فرامینی که از PLC برای خاموش یا روشن کردن لامپها و یا قطع و وصل کردن رله ها و یا کنتاکتورها و نتیجتاً به راه انداختن یا متوقف کردن مکانیزم ها از PLC صادر می شوند و فقط دو حالت قطع یا وصل را دارا می باشند،خروجی های دیجیتال را تشکیل می -دهند.
در هر دو مورد ورودی و خروجی دیجیتال در حالت یگانه و در عین حال متفاوت وجود دارد و به شکل زیر مطرح می گردد:
حالت "0" ولتاژ وجود ندارد (یعنی صفر ولت).
حالت "1" ولتاژ وجود دارد (یعنی VDD).
این دو حالت سیگنال در حقیقت مقادیر دودویی (سیگنالی که دو حالت دارد:صفر

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 31

ویک) می باشد.اصطلاح سیگنال دودویی نه تنها برای توصیف ورودی و خروجی دیجیتال به کار می رود بلکه جهت بیان حالت المانهای داخلی که وظیفه پردازش سیگنال ها را دارند نیز به کار می رود.
کلمه "Bit" رقم دودویی جهت بیان کوچکترین واحد اطلاعاتی به کار می رود.هشت بیت معادلِ یک بایت (Byte) و دو بایت معادلِ یک (Word) می باشد.
چنانچه کلید متصل شده به ترمینال ورودی دارای کنتاکت N.O باشد،در صورت فعال شدن کلید ورودی "1" خواهد بود.به همین ترتیب چنانچه کلید متصل شده به ترمینال ورودی دارای کنتاکتN.C باشد،در صورت فعال شدن کلید،ورودی "0" خواهد بود.
PLC نمی تواند بفهمد که آیا یک کلید با کنتاکت N.O به ورودی وصل گردیده یا با کنتاکتN.C .بلکه فقط حالت های"0" و "1" سیگنال را تشخیص می دهد.به عبارت دیگر PLC فقط به دنبال حالتهای صفر و یک می گردد و هیچ اهمیتی ندارد که این سیگنال توسط یک کلید N.O ایجاد شده و یا N.C .
حال می توان این سوال را مطرح کرد که در چه مواردی از کلید N.O و در چه مواردی از کلید N.C بایستی استفاده کرد؟
این انتخاب تنها بستگی به نمات ایمنی طراحی و یا نصب دارد (قطع سیم و Active Enable).

نحوه شماره گذاری ورودی ها و خروجی های دیجیتال
این ورودی و یا خروجی ها را نمی توان یکسری شماره بیان کرد چرا که در این صورت با شماره ترمینال ها مشترک خواهد شد.مثلاً"Y"برای ورودی و"Q" برای خروجی و پارامترهای ترکیبی که شامل شماره "Byte" و "Bit Address" می باشند.

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 32

به طور مثال "14.7" یعنی بیت هفتم از بایت چهارم ورودی.
همتنطور که قبلاً ذکر شد یک بایت دارای هشت بیت لست.همیشه اولین بیت از سمت راست شماره "0" وLSB (Lest Significant Bit) و نیز اولین بیت از سمت چپ شماره "1" و یاMSB (Most Significant Bit) خوانده می شوند.
یک Byte
1 0 0 1 1 1 0 0
LSB MSB
معمولا سیگنالهای هشت ورودی و یا خروجی،تحت عنوان یک (Input Byte) و یا (Output Byte) بسته بندی و در یک سیگنال مورد پردازش قرار می گیرند.

خرو جیهای آنالوگ
سیگنالهای خروجی از PLC که جهت قراردادن والو و یا دریچه ای در محل معینی بین حالت باز و یا بسته و یا تعیین مقدار خواسته شده معینی برای یک وسیله کنترل دیگر و یا نشان دادن توسط یک نشان دهنده آنالوگ به این دستگاهها متصل می شوند و مقادیرشان معمولاً بین 10 ولت و یا 4 تا20 میلی آمپر می باشد،خروجی های آنالوگ PLC را تشکیل می دهند.

کارت پر دازشگر یا CPU
بخش اصلی PLC ،CPU می باشد که تمامی عملیات PLC را هماهنگ می کند.برای مثال اطلاعات رسیده از ورودی ها را بر طبق دستورات حافظه برنامه به ترتیب پردازش می کند.معمولاً کارت CPU شامل حافظه RAM (Memory Random Access) می باشد که به سرعت قابل تغییر است.لیکن با قطع برق در صورت نبودن باطری پشتیبانی،این

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 33

حافظه پاک می شود.حافظه RAM به بخشهای مختلف تقسیم می شود.
برنامه کاری (User Memory) که برای کنترل بخش معینی از پروسه نوشته شده است در بخش حافظه برنامه (Program Memory)حفظ می گردد.این اطلاعات از طریق برنامه ریز (Programer) به حافظه PLC انتقال داده می شود.
علاوه براین حافظه RAM شامل تایمرها (Timers) وشمارنده ها (Counters) می باشد که می توان آنها را از طریق برنامه راه انداخت و یا متوقف نمود و یا به حالت اولیه برگرداند و با زمان و یا عدد ثابتی بار نمود.نتایج میانی عملیات و محاسبات معمولاً در بخشی از حافظه RAM به نام FLAG ضبط می شوند.در PLC های کوچک معمولاً خواندن ورودی ها وخروجی ها به هنگام تغییر وضعیت آنها صورت می گیرد و برای هر ورودی زمانی حدود سه میلی ثانیه به عنوان زمان تثبیت (Setting Time) ورودی در نظر گرفته می شود.
درPLC های بزرگ مثل مدلهای 115 و135 و155 زیمنس در ابتدای هر دوره تناوب و یا سیکل اجرای برنامه مقادیر تمام ورودی ها و تمام خروجی ها خوانده شده و در حافظه در محل"PII" و"PI0" ظبط می گردند.
سیستم عامل کل عملیات CPU را هماهنگ می کند و به همین دلیل به منطقه ای برای حفظ داده ها سیستم نیاز دارد.
محتویات حافظه ROM را که سیستم عامل آن شرکت سازنده ثبت شده است فقط می -توان خواند.سیستم عامل شامل برنامه های مناسب برای خواندن ونوشتن ورودی ها و خروجی ها و اجرای برنامه نوشته شده برای کنترل کارخانه و تخصیص حافظه و غیره می باشد.برنامه نوشته شده برای کنترل پروسه را بر روی زیر مدولهای اضافی حافظه

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 34

(Memory Submodules) نیز می توان حفظ نمود . این زیر مدولها نمی توانند مانند توسعه حافظه RAM باشند و یا از نوع EPROM و یا EEPROM باشند،زیرا مدولهایEPROM نیاز به منبع تغذیه خارجی ندارند و محتویات آنها با قطع برق پاک نمی شوند.
برنا مه ریزی توسط دستگاه برنامه ریزی یعنی Program با استفاده از تجهیزات خاصی صورت می گیرد.واحد محاسباتی یک واحد عملیاتی برای انجام محاسبات می باشد و شامل ثباتهای 16 بیتی و 32 بیتی است که به عنوان جمع کننده نامیده می شوند.را بطه سریال برای ارتباط دادن Program وPLC ها و مانیتورینگ سایر دستگاهها و یا اتصال و ارتباط با سایر PLC ها و یا PC ها مورد استفاده قرار می گیرد.BUS ،را ه راتباطی بین پردازشگر مرکزی و کارت های ورودی ،خروجی (I/O) می باشد.

اجرای تناوبی برنامه
اجرای برنامه توسط سیستم عامل هماهنگ می شود.برای درک بهتر یک سیکل اجرایی برنامه را دنبال می کنیم.در مدولهای Simatic SS – IISU به بالا،ابتدا ولتاژ باطری را پشتیبان منبع تغذیه بررسی می شود . سپس سیستم تایمر مانیتور زمان یک سیکل Scan Time Monitor را راه اندازی می کند.این تایمر تضمین می کند که زمان اجرای برنامه،مبدل CPU نیاز به داشتن وضعیت تمام ورودی ها دارد و بدین منظور تمام دوره ها از طریق BUS خوانده می شود.وضعیت موجود آنها بایت به بایت در محل تصویر فرآیند ورودی ها (PII) کپی می شوند.سیستم عالم پس از برنامه OBI اجرای دوره ای برنامه را آغاز می کند(Cyclic Program Scaning).
برنامه کنترل فرآیند اکنون دستور به دستور اجرا می شود.شمارنده آدرس با اجرای

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 35

هردستورافزایش می یابد و دستور مربوطه به آدرس جدید از بخش حافظه برنامه به ثبات دستورات منتقل و توسط پردازشگر اجرا می شود و در طی اجرای برنامه نتایج عملیات منطقی PLO ایجاد می شوند و به همراه سایر خروجی ها به محل تصویر فرآیند خروجی ها (PIO) منتقل می شوند.با پایان گرفتن اجرای یکبار برنامه محتویات محل RLO وPIO از طریق BUS به خروجی های دیجیتال اتصال داده می شود.

روشهای نمایش
روش نمایش و یا ترسیم یک برنامه،بستگی به وظیفه و یا هدف برنامه دارد،وظیفه و یا هدف برنامه مشخص کننده توابع دیگر اجزا سازنده برنامه می باشد.
اگر هدف به صورت یک نقشه داده شده باشد،به سادگی می توان آن را به یکی از روشهای نمایش زیر تبدیل نمود:
1- Ladler Diagram (LAD)
2- Control System Flowdiarl(CSF)
3- Statement List (STL)
برای طراحی یک پروژه اتوماسیون نیاز به کنترل ماشین آلات و نیز ترتیب راه اندازی و متوقف کردن آنها می باشند.این نقشه ها که معمولاً توسط سازنده ماشین آلات مکانیکی تهیه می شود و نقطه شروع طراحی سیستم اتوماسین می باشد به شرح زیر است:
LD , P&I

نقشه های P&I (Piping and Instrument)
که بر حسب نوع کار،به آنها ILD یعنی نقشه های حلقه های کنترل نیز گفته می شودوضعیت نشان دادن کمیت های فیزیکی و نیز کنترل دریچه ها و شیرها و غیره را با فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 36

استفاده از میزان این کمیت ها نشان می دهند.با استفاده از این نقشه است که طراحی حلقه -های کنترل سیستم صورت می گیرد.

نقشه های LD (Logic Diagram)
برای روشن ساختن ترتیبِ روشن و خاموش کردن موتورها و به کارانداختن مکانیزم ها و نیز عملیات کنترل موردنیاز بر اساس شرح کار سازنده ماشین آلات نقشه هایی تهیه می شود که به دیاگرام منطقی (Logic Diagram) یا LD موسوم است.تهیه نقشه های LD اولین گام در طراحی اتوماسیون یک پروسه می باشد.

زبان برنامه نویسی
برنامه های نوشته شده برای PLC های مختلف به زبانهای گوناگون نوشته می شود.معمولترین زبانها Laddei می باشد که به ویژه برای کنترل اینترلاکینگ و یا (Sequencing) بسیار مناسب می باشد.در PLC های زیمنس مدل (Simatic SS) از زبانهای LAD ،CSF وSTL استفاده می شود.
قبل از شروع برنامه ریزی،می بایست کنتاکتهای هر یک از کلیدها و سوئیچ های محدود کننده روی ورودی های PLC و نیز کویل های کنتاکتورها روی خروجی PLC تعریف شوند.

LAD
این روش یک روش گرافیکی شرح مدار کنترل با استفاده از سمبل های آمریکایی است.این روش شبیه به خود دیاگرام مدار می باشد.فقط بر خلاف مدار که به صورت عمودی ترسیم می شود،LAD به صورت افقی رسم می گردد و متاسفانه به غلط سمبلهای
فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 37

آن را N.C یاN.O می خوانند.

CSF
این روش نیز یک روش گرافیکی جهت نمایش مدار کنترل می باشد که از سمبل Din 40700 استفاده می کند.توابع به وسیله سمبل بیان شده و ورودی ها در سمت چپ و خروجی ها در سمت راست قرار می گیرند.

STL
ازاین روش می توان برای برنامه ریزی تمامی بلوکها استفاده کرد.
در نهایت معمولا برنامه به صورت STL در حافظه PLC ذخیره می شود.به عبارت دیگر به طور اتوماتیک LAD و یا CSF به STL تبدیل شده و سپس به حافظه PLCمنتقل می – شود.
برنامه کنترل به اجزا کوچکتری به نام جملات کنترل برای اجرا تبدیل می شود.بنابراین یک جمله کنترل کوچکترین جزء یک برنامه است و به عنوان یک دستورالعمل برای پردازشگر عمل می کند.
هریک از فرمانهای منطقی در یکی از خانه های حافظه نوشته شده و یکی پس از دیگری به وسیله ریزپردازنده PLC اجرا می گردند.پس از اجرای آخرین دستور،پردازنده به طور اتوماتیک به اولین دستور باز می گردد و بدین ترتیب عملیات تکرار می شود.به همین دلیل این روش را پردازش حلقه ای می نامند.
به مدت زمانی که PLC برای اجرای یک بار تمامی دستورات نیاز دارد،Scan Time گفته می شود.
یک فرمان منطقی به دو بخش Operation و Operand تقسیم می شود. Operation بیانگرتابعی است که می بایست اجرا شود.
فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 38

مثالA : عمل AND را انجام بده.
O : عمل OR را انجام بده.
= : نتیجه را بیان کن.
Operand شامل دو بخش Identifire و Parameter(آدرس) و همچنین اطلاعات دیگر جهت اجرا می باشد.
مثال I 101 : ورودی شماره 101 را پردازش کن.

مقایسه PLC با یک کامپیوتر معمولی (PC)
در کنترل PLC دیگر همانند حالت رله ای که برای کنترل یک مکانیزم معین،رله ها و کنتاکت های شخصی به کار گرفته شده اند و یا کنترل دیجیتالی که کارت های معینی به یک مکانیزم اختصاص داده می شوند.بخش مشخص سخت افزاری به جز ورودی ها و خروجی های دیجیتال و آنالوگ اختصاص به یک مکانیزم ندارند در عوض قسمت معینی از نرم افزار به کنترل هر مکانیزم اختصاص دارد.
برای درک بهتر ساختار PLC وپاسخ دقیق تر به این سوال که PLC چیست،بهتر است مقایسه ای بین PLC و کامپیوتر معمولی و یاPC انجام دهیم.اختلاف عمده یک PLC با کامپیوتر معمولی از نظر سخت افزاری در این است که PLC ها به خصوص مدلهای بزرگ آن،حالتیمدولار و قابل گسترش دارند.یعنی تغذیه و کارت CPU و حافظه محدود،ورودی ها و خروجی ها ی قابل اتصال به یک PLC عامل مهمی در تعیین ظرفیت به شمار می روند.
در مقابل در کامپیوترهای معمولی (PC) اغلب وسیله ورودی صفحه کلید و ماوس می -باشد و خروجی به مانیتور و چاپگر محدود می شود و عامل مهم مقایسهPC ها با یکدیگر

فصل سوم – آزمون آموخته ها و نتایج 39

سرعت،ظرفیت حافظه،حجم دیسک سخت (HD)،تعداد رنگهای قابل نمایش روی مانیتور و غیره می باشد.از نظر شکل ظاهری نیز PC ها جعبه ای بسته و آماده می باشند اما PLC های بزرگ معمولا دارای کابینتی باز می باشند که در آن می توان تعداد زیادی کارتهای ورودی و خروجی و یا کارتهای ارتباطی و غیره را قرار داد.علاوه براین PLC ها دیسک سخت و یا فلاپی به دلیل مکانیکی بودن امکان بروز اشکال و پایین آوردن ضریب اطمینلن مورد استفاده قرار نمی گیرند.مهمتر از همه اینکه چون PLC ها برای کنترل تجهیزات در صنعت به کار گرفته می شوند و دائماً در حال کار هستند با استفاده از قابل اطمینان ترین و با دوام ترین قطعات صنعتی و به صورتی بسیار مقاوم و با دوام (Pvgged) ساخته می -شوند.از نظر نرم افزاری نیز اختلاف فاحشی بین یک PC وPLC وجود دارد.PC ها برای مصارف عمومی ساخته شده اند و بسته به نوع نیاز هر لحظه ای برنامه ای را اجرا می کنند.در PLC تنها یک برنامه معین که از بخشهای مختلفی تشکیل شده است و کل عملیات کنترل را انجام می دهد به طور متناوب (Cyclic) دائما اجرا می شوند.

فصل چهارم – دستگاههای CNC 41

دستگاههای CNC (Compyter Numberical Control)
در این روش کنترل دستگاه دیگر در اختیار انسان نیست و توسط کامپیوتر کنترل می شود.انسان تنها وظیفه برنامه ریزی قطعه را بر عهده دارد و با دادن برنامه قطعه کار به دستگاه بقیه کارها خودکار انجام می شود.در بعضی از CNC ها نظارت انسان الزامی است،چون باید ابزار تراش تعویض گردد،محل پاشیدن آب صابون تنظیم شود،تعداد بار و فشار روی قطعه کار تنظیم شود.در CNC های پیشرفته تر که اصطلاحاًTool Changer و یا تعویض ابزاری گفته می شود،دستگاه با توجه به برنامه داده شده خود ابزار موردنیاز را انتخاب و تعویض می کند.دستگاههای موجود در سالن طرح توسعه اکثراً ساخت سالهای 88 و89 می باشند و پردازنده آنها اکثراً Z80 می باشند.
در CNC هر هحور دارای یک کنترل کننده می باشد که از یک دیکدر و یک کنترل موتور تشکیل شده است.این قسمت کنترل کننده در بخش PC دستگاه فرمان می گیرد.بخش میکروپروسسور دستگاه بسته به برنامه موجود فرمانهای عددی به هرمحور ارسال می کند.این فرمان در قسمت کنترل کننده تجزیه و تحلیل می شود و به موتورهای هر محور ارسال می شود.

سیستم های CNC (SINUMARIC 8 MC)
CNC با کنترل میکروپروسسوری با PLC داخلی( Programmed Logic Controler)
برای سوراخ کردن،صافکاری و برش ماشینها.

قسمت کنترل
1- قسمت لاجیکی با PLC

فصل چهارم – دستگاههای CNC 42

2- پانل اپراتور با لامپ CRT و LCD
3- قسمت کارت و کاغذخوان

محل شناسایی و اندازه گیری
1- تا 10محور.
2- 12برد اندازه گیری برای محورها و 2تا برای همزمان کردن محورها.
3- انترپولاسیون خطی،5تا از 10 محور.
4- انترپولاسیون کروی،2 تا از 10محور.
5- انتقال اندازه گیری ها با سیستم انتقال TRANSMIT
6- معکوس و انترپولاسیون تا رنج99m .
7- ورودی و خروجی با دقت 001/0 میلیمتر.
8- سیستم متریک و انگلیسی.
9- سیستم اندازه گیری محل،از نوع Resolver / Inductosyn و یا دیکدرهای افزایشی.

برنامه ریزی
1- برنامه ریزی کنتور.
2- سیکل کاری ماشین سوراخ کاری،برش و صافکاری.
3- مختصات قطبی.
4- حافظه برنامه تا 640 متر کاغذ.
5- برنامه ریزی تا 9999 قسمت مختلف.
6- قابلیت برنامه ریزی سابروتین تا 999 سابروتین.

فصل چهارم – دستگاههای CNC 43

7- قابلیت JUMP و برنامه.
8- قابلیت اصلاح کردن برنامه.
9- اعداد با ممیز اعشاری.
10- برنامه ریزی با گردش برای کار نامحدود.
11- قابلیت برنامه ریزی برای چرخش زاویه ای.
12- تطبیق با بقیه سیستم های Sinumetic.

ورودی و خروجی اطلاعات
1- ورود اطلاعات به طور دستی دو برابر کیبورد.
2- پلی بک و ورود و خروج اطلاعات.
3- قسمت خواننده کاغذ و tape
4- 2 عدد اینترفیس ورودی و خروجی .
5- قابلیت لینک با کامپیوتر.
6- ورود و خروج برنامه های PLC.

نوآوری ها
1- حرکت دستگاه از یک هزارم میلیمتر تا 15000 میلیمتر در دقیقه.
2- چرخش از یک هزارم تا 50 میلیمتر بر چرخش.
3- اعداد تا 6 رقم معنی دار.
4- سیستم کامل کنترل موتور با خروجی آنالوگ.
5- حرکت کوپل شده.

فصل چهارم – دستگاههای CNC 44

6- تعویض محورها با هم.
7- چرخش محورها از ایست صفر درجه تا 5/359 درجه.
8- حرکت و چرخش ثابت در کار.
9- برنامه ریزی برای کنترل سرعت دستگاه و محدود کردن آن.
10- برش از 001/0 تا2000 میلیمتر.

ملاحظات اقتصادی
سیستم Sinumeric 8 برترین سیستم برایCNC ها در سال 88 و89 بوده است.این سیستم از یک سری میکروپروسسور استفاده می کند که برای کنترل و فرمان دادن به قسمتهای مختلف استفاده شده اند.برای برنامه ریزی قطعه و سابروتینها،حافظه256000 بایتی و یا 640 متر کاغذ در دستگاه وجود دارد.
در برنامه ریزی قطعه کار محل محورهای مختلف تعیین می شود.در ابتدا برای اینکه دستگاه موقعیت خود را تشخیص دهد،باید دستگاه تنظیم Refrence شود.برای رفتن به حالت Refrence دستگاه در این حالت قرار داده می شود و به هر یک از محورها فرمان داده می شود.این محور شروع به حرکت به طرف صفر می کند تا موقعی که در دیکدر محور محل صفر را تشخیص دهد و در این حالت محور می ایستد و مقدار آن صفر می شود.
بعد از تنظیم دستگاه آماده کار است.بسته به برنامه قطعه کار سر مته و یا گان برش در محل مناسب بر روی قطعه قرار می گیرد و شروع به کار می کند.
2 و یا در بعضی دستگاهها 3 محور همزمان می توانند حرکت کنند.حرکت همزمان محورها،قابلیت ایجاد اشکال هندسی،شبیه دایره و یا اشکال دیگر را به دستگاه می دهد.

فصل چهارم – دستگاههای CNC 45

برای سوراخ و یا صافکاری از یک موتور Spindle از نوع DC استفاده می شود که دور آن کاملاً قابل کنترل می باشد.این موتور تا توانهای 75 کیلووات می باشد و به وسیله یک سیستم گیربکس بر سرمته ها متصل می شود.
هرکدام از محورها Spindle دارای یک موتورDC می باشد و این موتورها،هرکدام دارای یک برد کنترل می باشند.