ممکن است نام plc را در تابلوهای برق شنیده باشید که فناوری جدیدی است و جایگزین تجهیزات قدیمیتر شده است. یکی از پرکاربردترین انواع تابلوهای برق در مراکز صنعتی، تابلو برق plc میباشد. به طور کلی تابلوهای برق از تجهیزات الکتریکی، قطعات متصل به برق و سایر تجهیزات نگهداری میکنند. هر واحد صنعتی برای پیش بردن اهداف پروژههای خود و همچنین محافظت از تجهیزات برقی مورد استفاده در پروژههایش، به تابلو برقهایی نیاز دارد. تابلو برقهای plc یکی از انواع این تابلو برقها هستند که Plc مخفف کلمه programmable logic controller، است، این کلمه در فارسی به معنای کنترلگر منطقی برنامهپذیر میباشد.
هرگاه در تابلو برقها، قطعات plc را به آنها وصل کنیم، به آنها تابلو برق plc میگوییم. تابلوهای برق را که دارای قطعات plc هستند را با نام تابلو برق اتوماسیون نیز میشناسند. این قطعات plc به عنوان کامپیوتر کوچک نیز شناخته میشوند که وظیفهی کنترل کردن را عهدهدار هستند.
یکی از ویژگیهایی که موجب پرکاربرد بودن این قطعات در صنعت شدهاست، قابلیت برنامهریز بودن این قطعات است که موجب میشود در پروژههایی در صنعت، با اهداف مختلف مورد استفاده قرار بگیرند. در واقع plc شامل مجموعهای از نرمافزارها و سختافزارها است که عمل کنترل بر تجهیزات مختلف را ساده و انعطافپذیر میکند.
از این نوع تابلو برق برای کنترل موتورها، پمپهای مختلف، فنها، چراغها، قطع کنندههای مدار و سایر دستگاهها و ماشینآلات استفاده میشود. این تابلو برق باعث کنترل فرآیند تولید شده و دادههای مورد نیاز را جمعآوری میکند تا بتوان در زمان و مکان مناسب از آنها استفاده کرد.
تابلو برق plc توسط پورتهایی که دارد باعث برقراری ارتباط بین دستگاههای مختلف شده و به تبادل اطلاعات کمک میکند. در ادامه این مطلب از سری مقالات نیرو ترانس به کاربردها و ویژگیهای این تابلو برقها اشاره خواهیم کرد.
کاربردهای تابلو برق plc
تابلو برقهای plc با توجه به ساختار منحصربهفردی که دارند، کاربردهای مختلفی میتوانند در صنعت داشته باشند. این تابلوها تاثیر بسیار بزرگی در دنیای صنعت داشتهاند. همه ما میدانیم که کار کردن در محیط های کارخانهای و صنعتی میتواند جان انسان ها را در معرض خطر بگذارد، این تابلوها با توجه به اینکه میتوانند بسیاری از کارهای نیروهای انسانی را انجام دهند، میتوان گفت باعث نجات بسیاری از جانها نیز شدهاند.
ارسال فرمان به خروجی
تابلو برق plc بعد از اینکه سیگنالهای مورد نیاز را از دیگر المانها دریافت میکند، وضعیت را بررسی کرده و با توجه به وضعیت سنجش شده، فرمان موردنیاز را به خروجی ارسال میکند.
کنترل فرآیند تولید
این تابلو ها با توجه به ویژگیهایی که دارند، در خط های تولید مورد استفاده قرار میگیرند، و پروسههای مختلف را کنترل میکنند.
ارسال وضعیت
تابلو برق plc، با توجه به ساختاری که دارد، وضعیت موجود در مدارها را بررسی کرده و وضعیت به دست آمده را به مراکز دیسپاچینگ و یا اتاقهای کنترل ارسال میکند، این کار یکی از مهمترین کاربردهای این تابلو برقها به شمار میرود.
شناسایی خطا
شناسایی خطاهمانطور که اشاره شد، این تابلو ها وظیفه کنترل و پایش را بر عهده دارند، از آنجایی که بقیه المانها به این تابلو متصل هستند، این تابلو وضعیت را بررسی کرده و خطاهای موجود را تشخیص داده و به اتاق کنترل میفرستد. به همین جهت خطاهای موجود میتوانند به راحتی رفع شوند.
ویژگیهای تابلو برق plc
این تابلو برق صنعتی با توجه به پرکاربرد بودنشان در صنعت، از ویژگیهای زیادی برخوردار هستند. در ادامه این مطلب به بررسی این ویژگیها خواهیم پرداخت.
سریع بودن
در تابلوهای برق plc، قطعه plc، به کامپیوتر متصل شدهاست، برنامهنویسان با دادن برنامهای مشخص به آن، باعث میشوند، این قطعه سیگنالهای مورد نیاز از ورودی را دریافت کرده و به خروجی بفرستد. این فرمان مشخص باید در زمان محدود شدهای ایجاد و ارسال شود.
قطعه plc موجود در تابلو برق plc، برای بررسی وضعیت موجود، زمان کمی را نیاز دارد، در نتیجه فرمان مورد نظر را نیز در سریعترین زمان ممکن به خروجی میفرستد.
همچنین این قطعه با متصل شدن به کامپیوتر، با سیستمهای موجود در کارخانه و یا محل استفاده ارتباط دارد و همین موجب سریع تر شدن این عملیات میشود.
عمر بیشتر و مفیدتر سیستم
Plc های بهکار رفته در تابلوهای برق plc، استهلاک مکانیکی ندارند، از اینرو نیازی به تعمیر شدن و یا انجام تعمیرات دورهای ندارند و همین امر موجب میشود تا نگهداری از این تابلو ها بسیار آسان باشد و همچنین موجب میشود تا سیستم مورد نظر، عمر بیشتر و مفیدتری داشته باشد.
مطمئن بودن این تابلو ها
در تابلوهای برق plc، از قطعات متحرک استفاده نمیشود به همین دلیل این تابلوها از اطمینان بیشتری برخوردار هستند و لازم نیست مدام نگران به خطر افتادن یا آسیب دیدن این تابلوها باشید.
همچنین این تابلوها را میتوانیم به راحتی در مکان موردنظر، نصب کنیم.
انعطافپذیری از لحاظ تغییر منطق
انعطافپذیری از لحاظ تغییر منطقبرنامهنویسی و برنامهریزی این تابلوها به دلیل وجود قطعات plc، کاری بسیار آسان خواهدبود. این تابلوها از ساختاری نرمافزاری برخوردار هستند و این امر موجب میشود تا بتوان با دادن برنامههای جدید منطق این تابلوها را تغییر داد، در واقع این تابلوها از انعطافپذیری بالایی از لحاظ تغییر منطق برخوردار هستند.
به همین دلیل میتوان با استفاده از این تابلوهای برق عملیات پیچیده را مدیریت کرد و مشکلهای به وجود آمده در سیستم را شناسایی کرد.
همچنین میتوان به این موضوع اشاره کرد که این تابلوها قابلیت دریافت ورودیهای دیجیتال و آنالوگ با فرکانس بالا و پردازش آنها را دارا هستند.
بیسروصدا بودن
بیسروصدا بودنتابلو برقهای plc، برخلاف دیگر تابلوهای مورد استفاده در کارخانه ها و صنعت، نویز و سروصدا ندارند به همین دلیل یکی از تابلو برقهای محبوب مورد استفاده در صنعت هستند.
مقاومت بالای این تابلوها
این تابلو برقها در برابر رطوبت و ارتعاشات از خود مقاومت بالایی نشان میدهند.
بهینه در مصرف برق
یکی از مهمترین ویژگیهایی که این تابلوهای برق از آن برخورد هستند این است که، این تابلوها مصرف برق پایینی دارند که موجب میشود مصارف برقی در طی کار، کاهش یابد.
تابلو برق plc چگونه کار میکند
در این مطلب به کاربردها و ویژگیهای این تابلو برقها اشاره کردیم، حال میخواهیم راجب نحوه کارکرد این تابلوها صحبت کنیم.
تابلوهای برق plc، دارای ورودیها و خروجیهای مختلفی هستند که از طریق همین ورودی و خروجیها با سیمها و دستگاههای دیگر ارتباط برقرار میکنند.
در کارکرد هریک از این تابلوها،۴ مرحله انجام میشود، که این ۴ مرحله پشتسر هم یک حلقه را تشکیل میدهند و این حلقه مدام تکرار میشود.
این مراحل عبارتند از: اسکن ورودی، اسکن برنامه، اسکن خروجی و نگهداری، که در ادامه همین مطلب به توضیح هریک از این مراحل خواهیم پرداخت.
- اسکن ورودی: در تابلو برقها دستگاهها به ورودی plc، متصل شدهاند، در این مرحله وضعیت این دستگاهها بررسی میشود.
- اسکن برنامه: در این مرحله، کاربر با بررسی وضعیتی که پیش آمدهاست، منطقی قابل اجرا را به تابلو تعریف میکند و تابلو برق همان منطقها را را اجرا میکند.
- اسکن خروجی: در این مرحله با توجه به منطقهای ایجادشده، تمام دستگاههای متصل شده به تابلو برق، دچار قطعی برق و یا گرفتن برق میشوند.
- نگهداری: این مرحله آخرین مرحله از این چرخه است، و و وظیفه ای تحت عنوان ارتباط با پایانههای برنامهنویسی دارد.
برای استفاده از تابلو برق plc به یک قطعهی دیگر به نام HMI، نیاز داریم. این دستگاه به عنوان رابط بین تابلو برق plc و انسان مورد استفاده قرار میگیرد. HMI، درواقع مخفف کلمه humane machine interface میباشد. این وسیله را هم میتوان روی درب تابلو نصب کرد، هم میتوان برای اینکه به ماشینآلات دیگر نزدیکتر باشد، بر روی تابلویی دورتر نصب کرد.
همانطور که گفتهشد، ورودی دستگاهها به تابلو برق plc، متصل است، HMI نیز از طریق همین ورودیها به تابلو برق متصل میشود و سیگنالهای موردنیاز برای کنترل و نظارت دستگاهها را از این تابلو برقها دریافت میکند، همچنین HMI، میتواند سیگنالهای موردنیاز برای کنترل دستگاهها را به تابلو برق ارسال کند.
با برقرار بودن این چرخه، تابلو برق plc میتواند نظارت بهتری بر روی ماشینآلات داشته باشد.
اجزای تابلو برق plc
در ادامه این مطلب به معرفی اجزای به کار رفته در ساختار تابلو برق plc، میپردازیم.
- بدنه: این تابلوها از بدنههایی با پوشش الکترواستاتیک ساخته شدهاند که این بدنه برای مورد استفاده قرار گرفتن در صنعت بسیار مقاوم هستند.
- پردازنده CPU: این پردازندهها به طور منظم، قطعه plc، را مورد بررسی قرار میدهند و عملیات موردنیاز حسابی یا منطقی را انجام میدهند.
- حافظه: حافظه ROM، دادههای ثابت تابلو را که توسط CPU، مورد استفاده قرار میگیرند را ذخیره میکند.
- حافظه RAM، نیز ورودیها و خروجیهای دستگاه و همچنین مقادیر تایمر را ذخیره میکند.
- سوئیچ: همان کلیدی است که با فشردن آن جریان برق در تابلو برق، متصل یا قطع میشود.
- نمایشگر: این نمایشگرها دادههای تابلو برق plc، را نشان میدهند.
- بلوکهای ترمینال: برای متصل کردن سیمکشیهای داخل تابلو برق به یکدیگر مورد استفاده قرار میگیرند.
- بلوک توزیع برق: این بلوک یک قطعهای کوچک است که در تابلو برقها مورد استفاده قرار میگیرد و وظیفهاش تقسیم بندی سیمهای بزرگ به سیمهای کوچکاست.
- قطع کننده روتاری: قطعهای است که برقکارها سیمهای ورودی را به این بخش وصل میکنند و میتواند دارای فیوز باشد یا نباشد. با استفاده از دستگیره سیاه و یا زرد رنگ روی درب تابلو برق جهت خاموش و روشن کردن برق چرخانده میشود.
- منبع تغذیه: بخش مهمی است که انرژی مورد نیاز تابلو برق را تأمین میکند.
- کنتاکتور: از این قطعه جهت روشن کردن موتورهای مختلف با ولتاژ و سرعت مناسب استفاده میشود.
- درایو فرکانس متغییر(VDF): قطعهای است که به کنترل سرعت و سایر دادهها نظارت دارد.
- سافت استارتر: نوعی کنترلر است که به آرامی موتور را راهاندازی کرده و به سرعت کامل میرساند.
- مدار شکن شاخهای: یکی از اجزای مهم تابلو برق plc است که کار آن محافظت از سیستم در برابر اتصال کوتاه است.
- مدار شکن مکمل: از این قطعه برای محافظت بیشتر از اجزای گران قیمت در تابلو برق استفاده میشود.
- رله کنترل اصلی: این قطعه جهت ایمن کردن مدارهای الکتریکی تابلو برق استفاده شده و در موقعیتهای ضروری جریان الکتریسیته را از تمام اجزا خارج میسازد.
- سوئیچ اترنت: قطعهای است که جهت برقراری ارتباط بین اجزای مختلف تابلو برق پی ال سی مورد استفاده قرار میگیرد.
مزایای استفاده از تابلو برق plc در صنعت
مزایای استفاده از تابلو برق plc در صنعتهمانطور که اشاره کردیم، این تابلو برقها با توجه به ساختار منحصر به فردی که دارند، در صنعت به طور مکرر مورد استفاده قرار میگیرند و مزایایی که تابلو برق plc دارد نسبت به بقیه تابلو برقها بیشتر است، در ادامه این مطلب به این ویژگیها اشاره خواهیم کرد.
آسان کردن نگهداری از این تابلو برقها
استفاده از قطعات plc باعث میشود تا مقدار سیم کشیهای موردنیاز در تابلو برق به حداقل تعداد خود برسد و میدانیم که بررسی و نگهداری از تعداد کمتری سیمکشی بسیار آسانتر از نگهداری از تعداد زیادی سیم کشی ست.
نیاز به استفاده از تجهیزات کمتر
با توجه به اینکه تابلو برقهای plc دارای قطعه plc، هستند، بسیاری از تجهیزات اضافی مانند رله ها از ساختار این تابلو برق ها حذف شدهاند و میتوان گفت این امر موجب کمتر شدن هزینهها نیز شدهاست.
راندمان بالا
از آنجایی که تابلوهای برق plc در دریافت سیگنال و بررسی و ارسال فرمان تاخیری ندارند و تمام این مراحل به طور سریع انجام میشود، این تابلو برقها از راندمان بالایی برخوردار هستند و میدانیم که سرعت یک فاکتور بسیار مهم در صنعت میباشد.
مقرون به صرفه بودن
این تابلو برقها با توجه به اینکه از تعداد قطعات کمتری نسبت به بقیه تابلو برقها ساخته شدهاند و به سرویس کردن آنچنانی نیاز ندارند و همچنین نگهداری کردن و تعمیر آنها بسیار ساده است، موجب کمتر شدن هزینهها میشوند که در پروژههای بزرگ و در صنعت این امر بسیار مهم است.
کاربرد plc در صنعت
کاربرد plc در صنعتاز مهمترین صنایعی که تابلو برق plc در آن کاربرد دارد میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- صنایع خودروسازی: به منظور سوراخ کاری خودکار، اتصال قطعات، آزمودن قطعات و تجهیزات مختلف، سیستم رنگ پاشی و شکل دادن به بدنه با پرس خودکار و غیره.
- صنایع پلاستیکسازی: ماشینهای ذوب، قالبگیری تزریقی، دمش هوا در سیستمهای تولید و آنالیز پلاستیک.
- صنایع سنگین: سیستمهای کنترل خودکار وسایل، تجهیزات مربوط به ذوب فلزات، کولههای صنعتی
- صنایع شیمیایی و پتروشیمی: سیستمهای مخلوط کننده مواد با نسبتهای مختلف
- صنایع غذایی و بهداشتی: سیستمهای مربوط به سانتریفیوژها، عصارهگیری، سیستمهای بستهبندی و برچسبگذاری بر روی مواد غذایی، سیستمهای خودکار مربوط به پرکردن بطریها از مایعات مختلف،
- صنایع ماشینی: سیستمهای اعلان هشدار، تجهیزات مربوط به جوشکاری فلزات، صنایع چوب
- خدمات ساختمانی: سیستمهای تهویه هوا، سیستمهای روشنایی خودکار، سیستمهای حمل و نقل انسانی مثل پله برقی و آسانسور
- صنایع حمل و نقل: جرثقیلها، تجهیزات مختلف مربوط به حمل و نقل، سیستمهای نوار نقاله
- صنایع تبدیل انرژی: ایستگاههای تقویت فشار گاز، ایستگاه تولید نیرو، کنترل کردن پمپ آب، سیستمهای مربوط به تصفیه آب و هوای صنعتی
