آموزش اصولی وایرینگ تابلو برق PLC | مطابق با منوال Eaton
وایرینگ تابلو برق PLC با سیستم Smart Wire
سیستم Smart Wire را میتوان یک روش هوشمند برای ارتباطدادن تجهیزات داخل تابلو برق دانست. در سیستمهای قدیمی، ورودیها و خروجیها برای وایرینگ تابلو برق PLC از طریق تعداد زیادی سیم به شستیها، کنتاکتورها، کلیدها و سایر تجهیزات وصل میشدند. این کار هم زمانبر بود، هم احتمال خطا را بالا میبرد، و هم فضای زیادی در تابلو برق اشغال میکرد. اما Smart Wire این روند را ساده میکند.
وایرینگ تابلو برق PLC در این سیستم، ورودیها و خروجیهای PLC بهجای سیمکشی سنتی، از طریق ماژولهای ارتباطی به یک کابل ۸ رشته متصل میشوند. هر دستگاهی که باید در شبکه قرار بگیرد، با یک دوشاخه مخصوص به این کابل وصل میشود. به این ترتیب، تمام تجهیزات بهصورت زنجیرهای در یک شبکه قرار میگیرند و اطلاعات کنترلی از همین مسیر منتقل میشود. تغذیه مدار کنترل نیز از طریق یک کابل جداگانه تأمین میشود.
!توجه توجه!
این مقاله بر اساس راهنمای سیمکشی تابلو برق و وایرینگ تجهیزات شرکت Eaton، فصل دوم منوال Eaton، نسخه اول سال ۲۰۲۳ تهیه و ترجمه شده است. اگر میخواهید فایل کامل این راهنما را داشته باشید، کافی است روی فایل زیر کلیک کنید تا آن را دریافت کنید.
مهمترین مزیتهای سیستم Smart Wire
استفاده از Smart Wire در وایرینگ تابلو برق PLC چند مزیت مهم دارد:
- زمان سیمکشی و تست تابلو برق کنترلی بهطور چشمگیری کم میشود.
- فضای داخل تابلو آزادتر میشود چون دیگر به کانالهای کابلکشی بزرگ نیاز نیست.
- تعداد ورودی/خروجیهای PLC کاهش پیدا میکند، چون بسیاری از سیگنالها مستقیماً روی شبکه منتقل میشوند.
- این شبکه میتواند تا ۶۰۰ متر طول داشته باشد و تا ۹۹ ایستگاه را پشتیبانی کند.
- Smart Wire با بسیاری از سیستمهای فیلدباس استاندارد مثل Profinet، EtherCAT و Ethernet/IP سازگار است. بنابراین میتوان آن را در کنار کنترلرهای مختلف استفاده کرد.
ارتباط وایرینگ تابلو برق PLC با سیستم Smart Wire
1. PLC کامپکت
2. نمایشگر لمسی (HMI) برای مشاهده وضعیت و کنترل سیستم.
3. PLC با رابط گذرگاه میدانی
4. رابط بین Smart Wire و سایر شبکهها.
5. رله کنترلی
6. ترمینال تیغهای 8 کانال (نقطه اتصال کابلهای تخت)
7. کابل ribbon
8. ماژول ورودی/خروجی Smart Wire (دریافت ورودیها و ارسال خروجیها)
9. ماژول برای کلیدهای حفاظتی (اتصال کلیدهای مینیاتوری و کلیدهای نشتی جریان)
10. دوشاخه دستگاه (اتصال تجهیزات بیرونی به شبکه)
11. رابط برای اتصال کلیدهای قدرت به شبکه
12. قطعکننده مدار کلیدهای حفاظتی برای جریانهای بالا
13. ماژول کنتاکتور (اتصال کنتاکتور به SmartWire)
14. کنتاکتور برای راهاندازی موتور
15. ماژول کنتاکتور با سوئیچ دستی (صفر–اتوماتیک – امکان کنترل دستی یا خودکار)
16. کلید محافظ موتور MPCB
17. سافت استارتر موتور
18. ماژول اتصال به کلیدهای حفاظتی
19. سافت استارتر موتور با حفاظت الکترونیکی
20. سافتاستارتر DS7 با حفاظت کلیدهای حفاظتی
ارتباط وایرینگ تابلو برق PLC با سیستم Smart wire مطابق با تصویر بالا
21. ماژول چندمنظوره برای نصب روی درب تابلو
22. المنت LED
23. آداپتور برای نصب کلیدها و چراغها روی پنل
24. چراغهای سیگنال
25. المنت تابع (کلیدها و دکمههای فرمان)
26. المنت عملیاتی (دکمهها و کلیدهای عملیاتی)
27. ماژول تغذیه برق
28. اتصال تجهیزات پنلی به کابل گرد
29. تبدیل کابل تخت به گرد
30. محفظه نصب روکار (جعبه نصب برای کلیدها و چراغها)
31. برد اتصال تجهیزات پایهدار
32. چراغها و کلیدهای پایهدار.
33 و 34.ماژولهای چندمنظوره برای نصب روی ریل.
35. اتصال کابلهای تخت به تجهیزات.
36. کابل مقاوم برای محیطهای صنعتی.
37. تبدیل کابل تخت به گرد برای نصب روی ریل.
38. ماژول کلید محافظ موتور
39. کلید محافظ موتور
40. سافتاستارتر DS7
41. سافت استارتر سرعت متغیر
42. المنت تابع برای درایو
43. المنت تابع برای درایو
44. درایو فرکانس متغیر
45. درایو فرکانس متغیر
46. مقاومت انتهای باس برای جلوگیری از نویز
47. کانکتور دوشاخه
48. کابل مقاوم برای ورودی/خروجیها.
49. ماژول ورودی/خروجی IP67
50. ماژولهای ورودی/خروجی مقاوم.
51 و 52. مقاومت انتهای باس برای کابل گرد در محیطهای سخت.
53. سیگنالهای برجی
54. سیگنالهای برجی
55. سافت استارتر موتور الکترونیکی
56. نرمافزار برنامهریزی Smart Wire
ارتباط سیستم حفاظتی موتور از طریق Smart Wire
سیستم حفاظتی موتور (که به اصطلاح به آن کلید حرارتی یا MPCB نیز میگویند) زمانی که از طریق Smart Wire به شبکه کنترل متصل میشود، میتواند مجموعهای از اطلاعات مهم و کاربردی را درباره وضعیت موتور و شرایط حفاظتی آن بهصورت دیجیتال ارسال کند. این ارتباط باعث میشود اپراتور یا سیستم کنترل بتواند وضعیت موتور را دقیق، لحظهای و بدون نیاز به سیمکشی پایش کند.
انتقال حداکثر جریان موتور
یکی از مهمترین دادههایی که از طریق این ارتباط منتقل میشود، مقدار Imax یا همان حداکثر جریان موتور است.
این مقدار نشان میدهد موتور چه میزان جریان مصرف میکند؛ در بار تکفاز جریان همان فاز اندازهگیری میشود و در بار سهفاز بیشترین جریان بین فازها نمایش داده میشود. این اطلاعات کمک میکند تشخیص دهیم موتور در محدوده مجاز کار میکند یا در معرض اضافهبار قرار دارد.
ارسال تصویر دمای حرارتی موتور
وایرینگ تابلو برق PLC و کنترلی از طریق Smart Wire، میتواند یک تصویر حرارتی از موتور را ارسال کند؛ یعنی یک نمایش درصدی از وضعیت دمای موتور. این مقدار نشان میدهد موتور چقدر به محدوده خطر نزدیک شده و در صورت بالا رفتن بیش از حد، امکان فعال شدن هشدار اضافهبار وجود دارد.
علاوه بر این، نوع بلوک قطع نیز قابل مشاهده است و مشخص میکند موتور به چه دلیل قطع شده است؛ مانند اضافهبار، اتصال کوتاه یا قطع فاز. مقدار تنظیمشده اضافهبار نیز از طریق شبکه قابل مشاهده است و نشان میدهد حفاظت موتور روی چه جریانی تنظیم شده است.
همچنین کلاس تأخیر زمانی یا همان Trip Class که معمولاً بین ۵ تا ۲۰ تنظیم میشود، از طریق Smart Wire قابل مشاهده است. این مقدار تعیین میکند موتور در برابر اضافهبار با چه سرعتی قطع شود؛ کلاس پایین یعنی قطع سریع و کلاس بالا یعنی تحمل بیشتر در لحظه راهاندازی.
نمایش وضعیت کلید محافظ موتور و سوئیچینگ کنتاکتور
وضعیت روشن یا خاموش بودن کلید محفاظ موتور نیز از طریق شبکه قابل مشاهده است و همینطور وضعیت سوئیچینگ کنتاکتور که در مدار موتور استفاده میشود. این موضوع برای کنترل و مانیتورینگ از راه دور اهمیت زیادی دارد.
علاوه بر این، کلید محافظ موتور میتواند چند نوع خطای مهم را بهصورت مجزا گزارش کند؛ از جمله خطای اضافهبار، اتصال کوتاه، قطع فاز.
یکی از قابلیتهای مهم این سیستم در وایرینگ تابلو برق PLC، عملکرد رله اضافهبار است. زمانی که این عملکرد فعال باشد، در صورت وقوع اضافهبار، کنتاکتور قطع میشود اما کلید محافظ موتور در حالت روشن باقی میماند. این یعنی حفاظت انجام شده ولی کلید اصلی موتور قطع نشده است.
عملکرد رله اضافهبار
رله اضافهبار (که به آن به اصطلاح بیمتال یا رله حرارتی نیز میگویند) وظیفه دارد وقتی موتور دچار اضافهبار میشود، آن را از طریق کنتاکتور قطع کند. برای این کار، کلید محافظ موتور فرمان قطع را از طریق کابل دیتا به ماژول ارسال میکند.
مفهوم «تصویر حرارتی» موتور
کلید محافظ موتور مقدار حرارتی موتور را بهصورت درصدی محاسبه میکند.
وقتی این مقدار به ۱۱۰٪ برسد، یعنی موتور بیش از حد گرم شده و باید خاموش شود. پس از تریپ، این مقدار ثابت میماند تا زمانی که دوباره به زیر ۱۰۰٪ برسد. وقتی مقدار به زیر ۱۰۰٪ برگشت، موتور از نظر حرارتی آمادهی راهاندازی مجدد است.
حالتهای عملکردی رله اضافهبار
حالتهای عملکرد رله اضافهبار برای اینکه کنتاکتور دوباره بسته شود، دو حالت وجود دارد:
1. حالت دستی (Manual):
بعد از رفع اضافهبار و برگشت تصویر حرارتی به زیر ۱۰۰٪، روشن کردن دوبارهی موتور باید توسط اپراتور تأیید شود.
2. حالت خودکار (Automatic):
به محض اینکه تصویر حرارتی به زیر ۱۰۰٪ برسد، کنتاکتور آماده وصل شدن است و اگر فرمان روشن بودن وجود داشته باشد، موتور خودبهخود روشن میشود.
نکات مهم عملکرد رله اضافهبار
- عملکرد رله اضافهبار فقط زمانی فعال است که سوئیچ روی حالت A قرار داشته باشد.
- اگر خطای عدم تعادل فاز رخ دهد و رله فعال شود، تصویر حرارتی پس از قطع از ۱۰۰٪ به ۱۱۰٪ میرسد و سپس مانند حالت اضافهبار باید دوباره به زیر ۱۰۰٪ برسد تا موتور آماده راهاندازی شود.
- رله اضافهبار نباید همراه با راهاندازیهای معکوس استفاده شود، چون در حالت اضافهبار ممکن است کنتاکتور دوم قطع نشود و حفاظت کامل انجام نگیرد.
هشدار مهم
در حالت اتوماتیک، اگر فرمان روشن بودن کنتاکتور فعال باشد، موتور به محض اینکه تصویر حرارتی به زیر ۱۰۰٪ برسد بهطور خودکار روشن میشود.
همچنین هرگز پس از وقوع اضافهبار و فعال بودن رله، ارتباط بین کلید محافظ موتور و بلوک تریپ کلید محافظ موتور را قطع نکنید؛ چون اگر فرمان روشن بودن وجود داشته باشد، ممکن است کنتاکتور ناخواسته وصل شود.
انواع راهاندازی تابلو برق PLC با روش Smart Wire
راهاندازی مستقیم با استفاده از کلید محافظ موتور
در راهاندازیهای مستقیم (DOL)، یک کلید محافظ موتور همراه با یک کنتاکتور استفاده میشود. برای اینکه این مجموعه بتواند در هنگام وایرینگ تابلو برق PLC و کنترلی به سیستم Smart Wire متصل شود، از ماژول استفاده میشود. این ماژول مستقیماً روی کنتاکتور نصب شده و از طریق یک دوشاخه به کابل ارتباطی Smart Wire وصل میشود.
نقش ماژول Smart Wire
این ماژول علاوه بر اینکه فرمان قطع و وصل کنتاکتور را منتقل میکند، دو سیگنال Feedback نیز از کنتاکتور به شبکه Smart Wire ارسال میکند.
نکته مهم این است که با وجود این ماژول، دیگر نیازی به سیمکشی ترمینالهای A1–A2 برای تغذیه بوبین کنتاکتور نیست؛ یعنی کنترل کنتاکتور کاملاً از طریق Smart Wire انجام میشود.
کنتاکت کمکی X3–X4
در کارخانه روی ترمینالهای X3–X4 توسط یک سیم جامپ شدهاند. اگر در مدار نیاز به اینترلاک الکتریکی باشد، میتوان این سیم را جدا کرد و یک کنتاکت کمکی بدون پتانسیل را به آن متصل نمود.
ورودیهای فیدبک XO–X1–X2
روی ماژول سه ترمینال XO–X1–X2 برای دریافت سیگنالهای فیدبک به PLC در نظر گرفته شده است.
در صورت نیاز، میتوان کنتاکتهای کمکی بدون پتانسیل کلید محافظ موتور را به این ورودیها وصل کرد.
این اتصالها امکان میدهند وضعیتهای حفاظتی (مثل تریپ اضافهبار یا خطای دیفرانسیل) مستقیماً به PLC گزارش شود.
راهاندازی معکوس با استفاده از کلید محافظ موتور
در یک مدار استارت معکوس از یک کلید محافظ موتور و دو کنتاکتور استفاده میشود. روی هر کنتاکتور یک ماژول Smart Wire نصب میشود. این ماژولها از طریق یک دوشاخه به کابل ارتباطی وصل میشوند و به سیستم Smart Wire امکان کنترل و دریافت اطلاعات را میدهند.
هر ماژول Smart Wire علاوه بر فرمان دادن به کنتاکتور، میتواند دو سیگنال Feedback نیز به سیستم ارسال کند. به این ترتیب، وضعیت کنتاکتور و برخی اطلاعات حفاظتی بدون نیاز به سیمکشی اضافی به کنترلر منتقل میشود.
ماژولهای Smart Wire طوری طراحی شدهاند که نیازی به سیمکشی ترمینالهای A1 و A2 کنتاکتورها نیست. همچنین کنتاکت کمکی X3-X4 که روی کنتاکتور وجود دارد، در کارخانه با یک سیم جامپ شدهاند. برای ساخت مدار استارت معکوس، این سیم باید برداشته شود و کنتاکت کمکی ۲۱-۲۲ کنتاکتور به عنوان یک کنتاکت بدون پتانسیل به آن متصل شود تا اینترلاک الکتریکی بین دو کنتاکتور ایجاد شود.
در ترمینال سهپل XO-X1-X2 دو ورودی فیدبک برای اتصال به PLC در نظر گرفته شده است. اگر لازم باشد، میتوان کنتاکتهای کمکی بدون پتانسیل کلید محافظ موتور را نیز به این ورودیها وصل کرد.
راهاندازی مستقیم با استفاده از ترکیب یک کلید حفاظتی
در یک راهاندازی مستقیم (DOL) از ترکیب یک کلید حفاظتی موتور به همراه بلوک تریپ و یک کنتاکتور سری استفاده میشود. این مجموعه حفاظت موتور، فرمان قطع و وصل و کنترل جریان راهاندازی را فراهم میکند.
برای اتصال این راهاندازی به شبکه Smart Wire از ماژول کلید محافظ موتور استفاده میشود. این ماژول روی کنتاکتور نصب شده و از طریق یک دوشاخه به کابل ارتباطی Smart Wire وصل میشود. به این ترتیب، فرماندهی و دریافت اطلاعات از طریق شبکه انجام میشود و نیاز به سیمکشیهای سنتی کاهش مییابد.
برای ارتباط بین ماژول Smart Wire و بلوک تریپ کلید حفاظتی موتور، از لینک ارتباطی کلید محافظ موتور استفاده میشود. این لینک روی پایه کلید حفاظتی موتور نصب شده و دادههای بلوک تریپ (مثل وضعیت خطا، جریان، قطع حفاظتی و…) را به ماژول مورد نظر منتقل میکند. سپس این دادهها در شبکه Smart Wire به عنوان ورودی در دسترس کنترلر قرار میگیرند.
کنتاکت کمکی X3‑X4 که برای رهاسازی الکتریکی استفاده میشود، در کارخانه با سیم جامپ شدهاند. اگر در مدار نیاز به اینترلاک الکتریکی بین تجهیزات باشد، میتوان این سیم را جدا کرد و یک کنتاکت کمکی بدون پتانسیل را جایگزین آن کرد.
این کنتاکت کمکی را میتوان از طریق ماژول محافظ موتور در بخشهای کنترلی مرتبط با ایمنی نیز به کار برد؛ برای مثال در مدارهایی که نیاز به خاموشی ایمن (Safe Shutdown) برای درایو یا موتور دارند.
راهاندازی معکوس با استفاده از کلید حفاظتی
در یک راهاندازی معکوس از ترکیب یک کلید حفاظتی موتور به همراه بلوک تریپ و دو کنتاکتور استفاده میشود. این ساختار امکان تغییر جهت چرخش موتور را فراهم میکند و همزمان حفاظت جریان و خطا را نیز بر عهده دارد.
برای اتصال این مجموعه به شبکه Smart Wire از ماژول محافظ موتور استفاده میشود. این ماژول فقط روی یکی از دو کنتاکتور نصب میشود. اما برخلاف راهاندازی مستقیم (DOL)، در راهاندازی معکوس لازم است کنتاکتور دوم نیز با یک ماژول Smart Wire مخصوص کنتاکتور کنترل شود.
در نتیجه، هر دو ماژول از طریق دوشاخه به کابل ارتباطی Smart Wire وصل میشوند و فرماندهی و فیدبکها به صورت شبکهای منتقل میشود.
کنتاکت کمکی X3‑X4 که برای رهاسازی الکتریکی استفاده میشود، در کارخانه با یک سیم جامپ شدهاند. برای ایجاد اینترلاک الکتریکی بین دو کنتاکتور، این سیم باید برداشته شود و کنتاکت کمکی ۲۱‑۲۲ کنتاکتور مقابل به عنوان یک کنتاکت بدون پتانسیل به آن متصل شود. این کار از درگیری همزمان دو کنتاکتور جلوگیری میکند.
کنتاکت کمکی X3‑X4 را میتوان از طریق ماژول محافظ موتور در بخشهای کنترلی مرتبط با ایمنی نیز استفاده کرد؛ برای مثال در مدارهایی که نیاز به خاموشی ایمن موتور دارند.
راهاندازی ستاره مثلث
1. استفاده از ماژولهای Smart Wire برای کنتاکتورها
در این روش، ماژولهای Smart Wire در وایرینگ تابلو برق PLC، روی کنتاکتورها نصب میشوند و وظیفه کنترل آنها را بر عهده میگیرند. با این کار، دیگر نیازی به سیمکشی ترمینالهای A1 و A2 کنتاکتورها نیست و فرمانها از طریق شبکه Smart Wire منتقل میشود.
علاوه بر فرماندهی، هر ماژول یک سیگنال فیدبک نیز به سیستم Smart Wire ارسال میکند تا وضعیت کنتاکتور در کنترلر قابل مشاهده باشد.
ترمینالهای X3‑X4 روی کنتاکتور دارای یک جامپر داخلی هستند. برای ایجاد اینترلاک الکتریکی بین دو کنتاکتور (مثلاً بین کنتاکتور ستاره و مثلث)، این جامپر باید برداشته شود و کنتاکت کمکی ۲۱‑۲۲ کنتاکتور مقابل به عنوان یک کنتاکت بدون پتانسیل به آن متصل شود.
۲. استفاده از ماژول ورودی/خروجی Smart Wire
در این روش، ماژول ورودی/خروجی Smart Wire وظیفه کنترل کنتاکتور Q11 (کنتاکتور اصلی) را بر عهده دارد. این کار از طریق خروجی رله دیجیتال Q0 انجام میشود. پس از آن، مراحل عملکرد مدار دقیقاً مشابه یک راهاندازی ستاره مثلث معمولی است.
ورودیهای این ماژول برای دریافت سیگنالهای فیدبک از کنتاکتورها استفاده میشوند تا وضعیت آنها در شبکه Smart Wire قابل مشاهده باشد.
۳. استفاده از ماژول کنتاکتور Smart Wire همراه با رله زمانی
در این روش، ماژول Smart Wire روی کنتاکتور نصب میشود و کنترل کنتاکتور اصلی Q11 را انجام میدهد. این کار باعث میشود ترمینالهای A1‑A2 نیاز به سیمکشی نداشته باشند. سیگنال فیدبک نیز از طریق همین ماژول به سیستم Smart Wire ارسال میشود.
برای کنترل کنتاکتور ستاره و مثلث و تغییر وضعیت بین آنها، از رله زمانی استفاده میشود. سیمکشی و عملکرد این بخش مشابه یک مدار ستاره مثلث استاندارد است و تنها تفاوت، انتقال فرمانها و فیدبکها از طریق شبکه Smart Wire است.
راهاندازی ستاره مثلث با کلید حفاظتی
در این نوع راهاندازی از ترکیب زیر استفاده میشود:
- یک کلید حفاظتی موتور
- یک بلوک تریپ
- سه کنتاکتور شامل:
- کنتاکتور اصلی
- کنتاکتور ستاره
- کنتاکتور مثلث
این مجموعه امکان راهاندازی نرمتر موتور و کاهش جریان راهاندازی را فراهم میکند.
ترمینال کمکی X3‑X4 روی کنتاکتور دارای جامپر داخلی است. برای ایجاد اینترلاک الکتریکی این جامپر باید برداشته شود.
سپس کنتاکت کمکی NC (کنتاکت ۲۱‑۲۲) کنتاکتور مقابل به عنوان یک کنتاکت بدون پتانسیل به آن متصل میشود. این کار از درگیری همزمان کنتاکتورهای ستاره و مثلث جلوگیری میکند.
کنتاکت X3‑X4 همچنین میتواند از طریق ماژول محافظ موتور در بخشهای ایمنی مانند خاموشی ایمن موتور استفاده شود. ترمینالهای A2 کنتاکتورهای ستاره و مثلث نباید جامپر شوند.
استفاده از ماژولهای کلید حفاظتی برای کنتاکتورها
در این روش ماژول کلید محافظ موتور روی کنتاکتور اصلی نصب میشود. کنتاکتورهای ستاره و مثلث با ماژولهای مخصوص کنتاکتور Smart Wire کنترل میشوند.
تمام ماژولها از طریق دوشاخه به کابل ارتباطی Smart Wire وصل میشوند.
در این روش همچنان از کلید حفاظتی 12 و 32 و بلوک تریپ و سه کنتاکتور استفاده میشود. ماژول مربوط به کلید محافظ موتور فقط روی کنتاکتور اصلی نصب میشود.
کنتاکتورهای ستاره و مثلث مانند یک مدار ستاره مثلث معمولی با رله زمانی کنترل میشوند. ماژول محافظ موتور از طریق دوشاخه به کابل ارتباطی Smart Wire متصل میشود.
کابل دیتا برای ارتباط با بریکر کامپکت
ماژول مرتبط با شکل زیر شماره 1،یک ماژول Smart Wire است که برای دریافت اطلاعات از کلیدهای قدرت کامپکت استفاده میشود. این ماژول از طریق هماهنگکننده Smart Wire با ماژول ارتباطی مورد نظر در کلید قدرت ارتباط برقرار میکند.
به کمک این ارتباط، میتوان وضعیتهای مهم کلید مانند روشن، خاموش یا وضعیت سرویس را مشاهده کرد و همچنین مقادیر جریان، ولتاژ، توان واقعی و سایر دادههای الکتریکی را از راه دور دریافت نمود.
ماژول فوق در تصویر بالا، روی یک ریل در داخل یک محفظه با حداقل درجه حفاظت IP54 (مانند تابلو کنترل) نصب میشود. این ماژول از طریق یک کابل دیتا با طول حداکثر ۲ متر به کلید قدرت متصل میشود و اطلاعات را به شبکه Smart Wire منتقل میکند.
در صورت نیاز، میتوان یک اپراتور از راه دور را نیز به کلید قدرت اضافه کرد. این اپراتور از طریق Smart Wire و با استفاده از ماژول رله مخصوص کلید قدرت کنترل میشود و امکان قطع و وصل کلید از راه دور را فراهم میکند.
برای اتصال ماژول به شبکه Smart Wire از یک کابل استفاده میشود و ارتباط بین کلید قدرت و ماژول از طریق کابل دیتا برقرار میگردد.
چراغهای سیگنال در سیستم Smart Wire
در سیستم Smart Wire میتوان دستگاههای راهنمای ساده را بدون نیاز به سیمکشی نصب و راهاندازی کرد. برای این کار، دو قطعه عملکردی روی آداپتور بهصورت چفتی قرار میگیرند و سپس از طریق کانکتور مخصوص به کابل ارتباطی Smart Wire وصل میشوند.
این قطعات عملکردی در دو نوع طراحی شدهاند:
– برای نصب از جلو
– برای نصب روی پایه
قطعات پایهای را میتوان همراه با کارتهای M22 و محفظههای M22 (با درجه حفاظت IP65) استفاده کرد تا یک مجموعه کامل برای کنترل و نمایش از راه دور ایجاد شود.
در سیستم Smart Wire، چراغهای سیگنال و قطعات کنترلی مختلفی وجود دارد که هرکدام نقش مشخصی دارند.
این قطعات برای نمایش وضعیت، ارسال فرمان و ایجاد فیدبک نوری در سیستمهای کنترل صنعتی استفاده میشوند و همگی بهصورت مستقیم با شبکه Smart Wire ارتباط برقرار میکنند.
وایرینگ پردازشگر سینگال دیجیتال و آنالوگ
پردازشگر سیگنال در سیستمهای صنعتی و وایرینگ تابلو برق PLC و کنترلی به دو دستهی اصلی تقسیم میشود:
- سیگنالهای دیجیتال (روشن/خاموش، ۰ و ۱)
- سیگنالهای آنالوگ (مقادیر پیوسته مثل ولتاژ، جریان یا دما).
برای اینکه این سیگنالها بتوانند وارد شبکهی Smart Wire شوند یا از آن خارج شوند، از ماژولها استفاده میشود. این ماژولها نقش واسطه را دارند و ورودیها و خروجیهای مختلف را به شبکه متصل میکنند.
ماژولهای موجود هرکدام برای نوع خاصی از سیگنال طراحی شدهاند. برخی فقط ورودی دیجیتال دارند، برخی خروجی دیجیتال، و برخی ورودی/خروجی آنالوگ یا ورودی دما.
1. کابل Smart Wire با دوشاخه مخصوص
2. LED تشخیص Smart Wire
3. نمایش وضعیت ورودیها و خروجیها
4. ترمینالهای ورودی/خروجی
5. منبع تغذیه خارجی
این ماژولها مستقیماً روی ریل نصب میشوند و با یک دوشاخه مخصوص به کابل ارتباطی Smart Wire وصل میگردند. مزیت مهم این روش این است که میتوان ماژولها را دقیقاً کنار حسگرها یا عملگرها نصب کرد؛ در نتیجه طول سیمکشی کاهش مییابد و نصب سریعتر و تمیزتر انجام میشود.
کاربردهای معمول این ماژولها شامل موارد زیر است:
- اتصال کنتاکتورهای AC که امکان اتصال مستقیم به ماژول را ندارند.
- اتصال کنتاکتهای کمکی به ورودیهای دیجیتال
- اتصال انواع ورودیها و خروجیهای آنالوگ
کاربردهای ایمنی روش Smart Wire
در بسیاری از ماشینها و تجهیزات صنعتی، علاوه بر کنترل عادی، لازم است در شرایط اضطراری (مثل فشردن شستی امرجنسی استپ) یا باز شدن درب حفاظتی، سیستم فوراً خاموش شود.
شبکه Smart Wire برای انتقال مستقیم سیگنالهای ایمنی طراحی نشده است، اما با یک پیکربندی مناسب میتوان از آن در سیستمهایی استفاده کرد که نیاز به خاموشی ایمنی دارند. ایده اصلی این است که در زمان اضطراری، ولتاژ کنترل سیمپیچ کنتاکتورها از طریق یک رله ایمنی قطع شود. وقتی ولتاژ سیمپیچ قطع شود، کنتاکتورهای موتور یا عملگرها آزاد میشوند و مدار بهطور ایمن خاموش میشود.
برای این کار میتوان از ماژولهای تغذیه اضافی Smart Wire استفاده کرد تا گروهی از کنتاکتورها تشکیل شود که در مواقع اضطراری همگی با هم خاموش شوند. این روش امکان ساخت سیستمهای کنترلی با سطح عملکرد PL c مطابق استاندارد EN ISO 13849‑1 را فراهم میکند.
ایمنی در مدار فیدبک
برای اینکه رله ایمنی مطمئن شود کنتاکتور واقعاً قطع شده، از کنتاکت Mirror کنتاکتور استفاده میشود. این کنتاکت مطابق استاندارد IEC 60947‑4‑1 تضمین میکند که وضعیت کنتاکتهای اصلی بهدرستی گزارش شود. این کنتاکت در مدار فیدبک رله ایمنی قرار میگیرد تا رله فقط زمانی اجازه فعالسازی دوباره بدهد که کنتاکتور کاملاً باز شده باشد. این کار از روشن شدن ناخواسته یا خطرناک جلوگیری میکند.
رسیدن به سطح ایمنی بالاتر
در بسیاری از ماشینها، سطح ایمنی PL d یا حتی PL e لازم است. برای رسیدن به این سطح، معمولاً یک کنتاکتور اضافی در بالادست همه فیدرهای موتور قرار میگیرد. در زمان اضطراری، رله ایمنی ولتاژ کنترل هم کنتاکتورهای موتور و هم کنتاکتورهای دیگر را قطع میکند. این قطع دو مرحلهای باعث افزایش قابلیت اطمینان و رسیدن به سطح عملکرد PL d میشود.
آشنایی با تایمرها و عملکرد آنها
رلههای زمانی یا تایمرها در سیستمهای کنترل صنعتی بهویژه در مدارهای کنتاکتوری استفاده میشوند؛ جایی که نیاز به زمانبندی دقیق، تکرارپذیری بالا، ریست سریع، عمر طولانی و قابلیت کار در فرکانسهای بالا وجود دارد. این رلهها میتوانند زمانهایی از ۰٫۰۵ ثانیه تا ۱۰۰ ساعت را پوشش دهند.
این رلهها از نظر توان سوئیچینگ با دستههای استفاده AC‑15 و DC‑13 سازگار هستند، بنابراین برای فرمان به بوبینها، رلهها و بارهای کنترلی مناسباند.
هر مدل از تایمرها یک یا چند عملکرد زمانی دارد. این عملکردها رفتار تایمر را هنگام وصل یا قطع تغذیه مشخص میکنند.
انواع تایمرها در وایرینگ تابلو برق PLC
- تأخیر در وصل (on delayed)
- تأخیر در قطع (off delayed)
- تأخیر در وصل و قطع (on and off delayed)
- چشمکزن با شروع پالس (flashing, pulse initiating)
- چشمکزن با شروع مکث (Flashing, pause initiated)
- چشمک زن دو سرعته (flashing, two speeds)
- پالس لحظهای هنگام وصل (fleeting contact on energization)
- پالس لحظهای هنگام قطع (fleeting contact on de-energization)
- تولید پالس (pulse generating)
- تولید پالس با زمان ثابت (Pulse generating with fixed pulse)
- شکلدهی پالس (pulse shaping)
- تایمر ستاره مثلث تأخیر در وصل
- عملکرد روشن و خاموش (On/Off Function)
1. رله تأخیر در وصل
یکی از مهمترین تایمرهایی که در وایرینگ تابلو برق PLC مورد استفاده قرار میگیرد. در این حالت، ولتاژ تحریک U از طریق یک کنتاکت فرمان به ترمینالهای A1 و A2 اعمال میشود. رله بلافاصله وصل نمیشود؛ بلکه پس از گذشت زمان تنظیمی، کنتاکت خروجی از وضعیت اولیه 15‑16 به وضعیت 15‑18 (یا 25‑28) تغییر میکند.
وقتی برق به رله میرسد، بعد از یک تأخیر مشخص خروجی وصل میشود.
2. رله تأخیر در قطع
یکی از مهمترین تایمرهایی که در وایرینگ تابلو برق PLC مورد استفاده قرار میگیرد. در این عملکرد، ابتدا ولتاژ تغذیه به A1 و A2 وصل میشود و کنتاکت خروجی در حالت اولیه 15‑16 قرار دارد. اگر به ترمینال B1 ولتاژ بدهیم، کنتاکت خروجی بدون تأخیر به وضعیت 15‑18 میرود. وقتی ولتاژ از B1 برداشته شود، رله بلافاصله قطع نمیکند؛ بلکه پس از گذشت زمان تنظیمی، کنتاکت خروجی دوباره به حالت اولیه 15‑16 بازمیگردد.
وصل شدن خروجی سریع است، اما قطع شدن آن با تأخیر انجام میشود.
3. رله تأخیر در قطع و وصل
در این حالت، ولتاژ تغذیه همیشه به A1 و A2 وصل است. رفتار رله وابسته به ترمینال B1 است. اگر به B1 ولتاژ بدهیم، پس از زمان t کنتاکت خروجی از 15‑16 به 15‑18 میرود.
اگر ولتاژ B1 قطع شود، خروجی بلافاصله تغییر نمیکند؛ بلکه پس از همان زمان t دوباره به حالت اولیه 15‑16 بازمیگردد.
چه در روشن شدن و چه در خاموش شدن، هر دو حالت با تأخیر انجام میشود.
4. پالس لحظهای هنگام وصل تغذیه
وقتی ولتاژ تغذیه U به ترمینالهای A1 و A2 اعمال میشود، رله خروجی فوراً به وضعیت 15‑18 میرود، اما فقط برای مدت زمانی که بهعنوان پالس زودگذر تنظیم شده است. پس از پایان این زمان، خروجی دوباره به حالت اولیه 15‑16 بازمیگردد.
به محض برقدار شدن، رله یک پالس کوتاه تولید میکند و سپس خاموش میشود.
5. شکلدهی پالس
وقتی ولتاژ تغذیه به A1 و A2 وصل میشود، رله در حالت عادی روی کنتاکت 15-16 قرار دارد. اگر به ورودی B1 ولتاژ بدهیم، رله بدون هیچ تأخیری به کنتاکت 15-18 میرود.
اگر ورودی A1 در حالت فعال باقی بماند، خروجی رله تا پایان زمان تنظیمی فعال میماند. همچنین، اگر ورودی B1 زودتر قطع شود، رله همچنان تا پایان زمان تنظیمی فعال میماند و سپس به حالت اولیه برمیگردد.
به این ترتیب، تایمر یک پالس خروجی با مدتزمان دقیق تولید میکند، حتی اگر پالس ورودی کوتاهتر یا بلندتر از زمان تنظیمی باشد.
6. تولید پالس با زمان ثابت
در این حالت، ولتاژ از طریق یک کنتاکت فرمان به A1 و A2 داده میشود. پس از گذشت زمان تأخیر تنظیمی، خروجی رله به 15-18 میرود و دقیقاً 0.5 ثانیه در این وضعیت میماند. سپس دوباره به حالت اولیه 15-16 برمیگردد.
این عملکرد برای تولید یک پالس کوتاه و دقیق پس از یک تأخیر زمانی استفاده میشود.
7. پالس لحظهای هنگام قطع
در این حالت، تغذیه اصلی همیشه روی A1 و A2 وجود دارد. اگر ورودی B1 ناگهان بدون ولتاژ شود، خروجی رله برای مدتزمان تنظیمی روی 15-18 بسته میشود. این عملکرد برای ایجاد یک پالس هنگام قطع شدن یک سیگنال کاربرد دارد.
8. چشمکزن با شروع پالس
یکی از مهمترین تایمرهایی که در وایرینگ تابلو برق PLC مورد استفاده قرار میگیرد. وقتی ولتاژ تغذیه به A1 و A2 وصل میشود، خروجی رله فوراً به 15-18 میرود و به اندازه زمان تنظیمی روشن میماند. پس از آن، وارد مرحله مکث میشود که مدت آن نیز برابر با زمان چشمکزدن تنظیمی است.
این چرخه روشن و خاموش به صورت پیوسته تکرار میشود و عملکرد چشمکزن را ایجاد میکند.
9. چشمکزن با شروع مکث
وقتی ولتاژ تغذیه به A1 و A2 وصل میشود، خروجی رله ابتدا در حالت 15-16 باقی میماند. این وضعیت به اندازه زمان چشمکزدن تنظیمی ادامه دارد.
پس از پایان این مدت، رله به حالت 15-18 میرود. به عبارت دیگر، چرخه چشمکزن با یک مکث اولیه شروع میشود و سپس وارد مرحله روشن میشود.
10. چشمکزن دو سرعته
در این حالت، پس از وصل تغذیه به A1 و A2، خروجی رله فوراً به 15-18 میرود (شروع با پالس). اگر ترمینالهای A1 و B1را به هم جامپ کنیم، عملکرد رله از «شروع پالس» به «شروع مکث» تغییر میکند.
دو زمان مختلف (t₁ و t₂) قابل تنظیم هستند و رله میتواند با دو سرعت متفاوت چشمک بزند. این حالت برای کاربردهایی مناسب است که نیاز به تغییر سرعت چشمکزدن دارند.
11. ستاره مثلث با تأخیر در وصل
وقتی ولتاژ تحریک به A1 و A2 داده میشود، ابتدا کنتاکت آنی به 17-18 وصل میشود (حالت ستاره). پس از گذشت زمان تنظیمی، این کنتاکت باز میشود. سپس با یک تأخیر بسیار کوتاه ۵۰ میلیثانیه، کنتاکت زماندار 17-28 بسته میشود (حالت مثلث).
این عملکرد مخصوص راهاندازی موتورهای سهفاز به روش ستاره مثلث است تا جریان راهاندازی کاهش یابد.
12. عملکرد روشن و خاموش
ین عملکرد برای تست سیستم کنترل یا راهاندازی اولیه استفاده میشود.
حالت OFF: رله خروجی کاملاً بیبرق میشود و به هیچ فرمانی واکنش نشان نمیدهد.
حالت ON: رله خروجی فعال میشود و در وضعیت روشن باقی میماند. این عملکرد به ولتاژ تغذیه A1/A2 وابسته است و LED روی تجهیز وضعیت روشن یا خاموش بودن را نشان میدهد.
انواع رلههای مانیتورینگ در وایرینگ تابلو برق PLC
رلههای مانیتورینگ برای کاربردهای عمومی و صنعتی و وایرینگ تابلو برق PLC مناسباند. این رلهها به دلیل داشتن منبع تغذیه چندولتاژه در بسیاری از سیستمها قابل استفادهاند و نیاز به تجهیزات متفاوت را کاهش میدهند.
1. رله مانیتورینگ جریان
یکی از مهمترین رلههایی که در وایرینگ تابلو برق PLC مورد استفاده قرار میگیرد. رلههای مانیتورینگ جریان برای کنترل اضافهجریان یا کمبود جریان در مدار به کار میرود.
این یعنی اگر جریان از حد تعیینشده بیشتر یا کمتر شود، رله هشدار میدهد یا مدار را قطع میکند. این ویژگی برای حفاظت از تجهیزاتی مثل پمپها یا دستگاههای حفاری بسیار مهم است، چون کمبود بار یا اضافهبار میتواند به موتور آسیب بزند.
برای جلوگیری از قطع شدنهای بیمورد، این رلهها میتواند قابلیت تأخیر زمانی قابل تنظیم بین 0.1 تا 30 ثانیه دارند.
در کنار رله جریان در وایرینگ تابلو برق PLC، مدلهای دیگری هم در این خانواده وجود دارد:
- تشخیص بر اضافهولتاژ و کمبود ولتاژ
- تشخیص خرابی فاز و توالی فاز در شبکههای سهفاز
- محافظت در برابر آسیبهای ناشی از خرابی یک فاز
- تشخیص بر خرابی فاز، توالی فاز و عدم تعادل فاز
- کنترل سطح مایعات در مخازن
- افزایش ایمنی با نظارت بر عایقبندی
- کنترل دمای تجهیزات
2. رله مانیتورینگ ولتاژ
این رله برای کنترل اضافهولتاژ و کمبود ولتاژ در مدار استفاده میشود. در مدلهای مختلف این رله حتی میتوان یک پنجره ولتاژ تعریف کرد؛ یعنی محدودهای که ولتاژ باید داخل آن باقی بماند. اگر ولتاژ از این محدوده خارج شود، رله هشدار میدهد یا خروجی را قطع میکند.
وجود تأخیر در آزادسازی و قابل تنظیم بودن آن و دو رله خروجی با کنتاکت تغییر حالت باعث میشود این رله در کاربردهای مختلف صنعتی قابل استفاده باشد و از قطع و وصلهای ناخواسته جلوگیری شود.
3. رله کنترل فاز
یکی از مهمترین رلههایی که در وایرینگ تابلو برق PLC مورد استفاده قرار میگیرد. این رله برای کنترل ولتاژ فازها و توالی فاز در شبکههای سهفاز استفاده میشود. اگر توالی فاز اشتباه باشد یا ولتاژ یکی از فازها از حد مجاز خارج شود، این رله از آسیب دیدن موتور یا تجهیزات جلوگیری میکند.
در این رله میتوان:
- حداقل ولتاژ مجاز (برای جلوگیری از کمبود ولتاژ)
- حداکثر ولتاژ مجاز (برای جلوگیری از اضافهولتاژ)
را در محدوده مورد نیاز تنظیم کرد.
همچنین دو حالت تأخیر قابل انتخاب دارد:
- تأخیر در وصل: افت ولتاژهای کوتاه را نادیده میگیرد تا دستگاه بیدلیل قطع نشود
- تأخیر در قطع: خطا را برای مدت تنظیمی نگه میدارد تا سیستم فرصت واکنش داشته باشد
زمان تأخیر میتواند بین 0.1 تا 30 ثانیه قابل تنظیم است.
این رله فقط زمانی فعال میشود که توالی فاز صحیح و ولتاژ مناسب وجود داشته باشد. پس از قطع شدن، تا زمانی که ولتاژ حداقل 5٪ از مقدار هیسترزیس عبور نکند، دوباره وصل نمیشود.
4. رله مانیتورینگ دما
یکی از مهمترین رلههایی که در وایرینگ تابلو برق PLC مورد استفاده قرار میگیرد. این رله برای کنترل دمای تجهیزات، موتورها و تأسیسات صنعتی به کار میرود. میتوان آن را طوری تنظیم کرد که فقط دمای زیاد را کنترل کند یا فقط دمای کم را کنترل کند.
این رله از سنسورهای PT100 استفاده میکند که برای اندازهگیری دمای محیطهای جامد، مایع و گازی مناسباند. کاربرد رایج آن محافظت از سیستمها در برابر گرمای بیش از حد است تا از آسیب دیدن موتور، سیمپیچ یا تجهیزات جلوگیری شود.
5. رله تشخیص بر توالی فاز
این رله برای کنترل توالی صحیح فازها در موتورهای سهفاز استفاده میشود. جهت چرخش موتورهای قابل حمل مثل پمپها، ارهها و دریلها بسیار مهم است و اگر توالی فاز اشتباه باشد، موتور در جهت غلط میچرخد و ممکن است آسیب ببیند.
6. رله تشخیص بر عدم تعادل فاز
این رله برای تشخیص عدم تعادل فاز و خطای فاز در شبکههای سهفاز استفاده میشود. اگر یکی از فازها دچار افت ولتاژ، قطع شدن یا جابجایی فاز شود، موتور تحت فشار قرار میگیرد و ممکن است داغ کند یا آسیب ببیند.
7. رله تشخیص بر پایش سطح مایع
این رله برای کنترل سطح مایعات و جلوگیری از کارکرد خشک پمپها استفاده میشود. کارکرد خشک میتواند باعث سوختن پمپ یا آسیب جدی به سیستم شود. این رله با استفاده از حسگرهای رسانایی کار میکند.
برای عملکرد صحیح، سه حسگر لازم است:
- حسگر حداقل سطح
- حسگر حداکثر سطح
- حسگر زمین
8. رله تشخیص بر عایق کابل
این رله برای کنترل مقاومت عایق و تشخیص پارگی کابل در سیستمهای IT (سیستمهای بدون اتصال مستقیم به زمین) استفاده میشود. در چنین شبکههایی، تشخیص کاهش مقاومت عایق اهمیت زیادی دارد، زیرا کوچکترین نشتی یا آسیب کابل میتواند به خطرات جدی منجر شود.
ویژگیهای اصلی این رله:
- امکان تنظیم دقیق محدوده اندازهگیری بین 1 تا 100 کیلو اهم
- قطع خروجی رله در صورت پایین آمدن مقاومت از مقدار آستانه
- امکان تست یا ریست تجهیز با یک کلید لمسی داخلی
9. رلههای چندکاره
این رلهها مجموعهای از عملکردهای حفاظتی را در یک تجهیز جمع کردهاند و برای صرفهجویی در فضا و افزایش کارایی طراحی شدهاند. آنها میتوانند چندین پارامتر مهم شبکه سهفاز را بهطور همزمان کنترل کنند.
این رلهها قادرند موارد زیر را پایش کنند:
- توالی فاز
- خرابی فاز
- عدم تعادل فاز
- افت ولتاژ
- اضافهولتاژ
قابلیتهای تنظیم:
- میتواند مقدار آستانه عدم تعادل فاز بین 2 تا 25 درصد قابل تنظیم است
- میتواند آستانههای افت و افزایش ولتاژ بسته به مدل، قابل تنظیم یا ثابت هستند
نمای کلی از سیستم رله کنترلی
مهمترین کاربرد رلههای کنترلی
- رله کنترلی بدون نمایشگر
- رله کنترلی با نمایشگر
- رابط دوشاخه برای ماژولهای توسعه
- ماژول توسعه با 4 ورودی دما
- ماژول توسعه با 8 ورودی/خروجی
- ماژول توسعه با 16 ورودی/خروجی
- ماژول توسعه DC با 6 ورودی/خروجی آنالوگ
- ماژول توسعه DC با 8 ورودی/خروجی
- ماژول توسعه DC با 16 ورودی/خروجی
- ماژول توسعه AC با 8 ورودی/خروجی
- ماژول توسعه AC با 16 ورودی/خروجی
- رابط دوشاخه برای ماژولهای ارتباطی
- ماژول ارتباطی برای برد
- نمایشگر لمسی (HMI) از راه دور (۴.۳ اینچ)
- نمایشگر لمسی (HMI) (۳.۵ و ۵.۷ اینچ)
- کنترل دما در صنایع غذایی
- وظایف کنترلی ساده در ماشینسازی
- کنترل روشنایی در ساختمانها
1. امکانات نمایش و تجسم
- نمایشگر داخلی: نمایش متن و اطلاعات پایه
- نمایشگر لمسی از راه دور
- امکان طراحی و تجسم با نرمافزار easySoft
- نمایشگر HMI
2. ارتباطات و شبکه
- اترنت داخلی با پروتکل Modbus TCP
- ماژولهای ارتباطی برای Smart Wire و Modbus RTU
- رابط JSON API داخلی برای تبادل داده با سیستمهای اتوماسیون صنعتی
- وبسرور داخلی برای کنترل و تجسم واحد اصلی
- ویرایشگر وب در easySoft
- پشتیبانی از اتصال به سرویسهای ابری
3. برنامهنویسی
چهار زبان برنامهنویسی پشتیبانی میشود:
- EDP (برنامهنویسی آسان دستگاه)
- LD (نمودار نردبانی)
- FBD (نمودار بلوکی)
- ST (متن ساختاریافته)
4. توسعه و انعطافپذیری
- یک تجهیز رله کنترلی میتواند با یک ماژول ارتباطی و تا 11 ماژول ورودی/خروجی گسترش یابد (حداکثر 188 نقطه I/O)
- ماژولهای AC، DC و UC قابل ترکیب هستند
5.طراحی چندکاره و برنامهریزی آسان
رلههای کنترلی یک تجهیز همهکاره است که میتواند انواع وظایف کنترلی را در خود جای دهد:
- توابع منطقی (مثل AND، OR، NOT برای تصمیمگیری)
- توابع رله زمانبندی و شمارنده (برای کنترل زمان و شمارش رویدادها)
- کنترلکننده PID (برای کنترل دقیق دما، فشار یا سرعت)
- توابع عملیاتی و نمایشی (برای نمایش اطلاعات و وضعیتها)
6.گزینههای برنامهنویسی
- برنامهنویسی از طریق نرمافزار easySoft یا مستقیم روی تجهیز با روش ساده EDP
- چهار زبان برنامهنویسی پشتیبانی میشود: برنامهنویسی آسان (EDP)، LD (نردبانی)، FBD (بلوک تابع)، ST (متن ساختاریافته)
- امکان شخصیسازی نمایشگر: متنها، رنگ پسزمینه، یا حتی لوگوی شرکت
7.تعمیر و نگهداری آسان
- مرور کلی وضعیت تجهیز و ماژولها
- دسترسی و تجسم از راه دور با موبایل یا تبلت
- ثبت دادههای عملکرد و بررسی رویدادها
- تشخیص و عیبیابی ساده با اطلاعات وضعیت تشخیصی
8. نصب و راهاندازی ساده
- افزایش ورودی/خروجیها با ماژولهای توسعه (AC، DC، UC) که به راحتی با کانکتور هوشمند وصل میشوند
- امکان علامتگذاری ماژولها بهصورت اختیاری در نرمافزار easySoft
- انتقال برنامهها با کارت Micro SD برای راهاندازی سریع دستگاههای جدید
- سیمکشی با ترمینالهای پیچی یا ترمینال فشاری برای صرفهجویی در زمان
9. عملکرد سریع در حین کار
- زمان پاسخ کمتر از ۲ میلیثانیه با استفاده از تابع interrupt function
- همگامسازی دقیق زمان با سیگنالهای مختلف برای کاربردهای حساس به زمان
- نمایش سریع وضعیت تجهیز و ماژولها روی صفحهنمایش داخلی
- امکان تغییر پارامترهای برنامه بهصورت دستی و مستقیم روی تجهیز
10. قابلیت نمایش
رلههای کنترلی امکانهای مختلفی برای نمایش و تجسم دادهها دارد تا بتوانید راهحل را دقیقاً مطابق نیاز خود تنظیم کنید:
1. نمایشگر داخلی:
با نرمافزار easySoft میتوان متن، مقادیر عددی و نمودارها را روی نمایشگر (HMI) نشان داد.
2. وبسرور داخلی:
دادهها و وضعیت رله را میتوان از طریق هر مرورگر وب روی موبایل، تبلت یا لپتاپ مشاهده کرد.
3.ویرایشگر وب در easySoft:
امکان ساخت وبسایت اختصاصی وجود دارد که روی وبسرور رله اجرا میشود و از هر دستگاهی با مرورگر استاندارد قابل دسترسی است.
11. نمایشگرهای صنعتی
- نمایشگر لمسی از راه دور (RTD)
- محتوای رله را به صورت رنگی نمایش میدهد و بدون نیاز به برنامهنویسی قابل استفاده است.
- قابلیت برنامهریزی دارد و میتوان با نرمافزار easySoft تصویرسازی اختصاصی ایجاد کرد.
نحوه اتصال منبع تغذیه در تابلو برق PLC
نحوه اتصال ماژول توسعه در تابلو برق PLC
اتصال ورودیهای دیجیتال در تابلو برق PLC
اتصال شمارندههای دیجیتال در تابلو برق PLC
فقط دستگاههایی که ورودیهای پایه دارند میتوانند از قابلیتهای شمارش و اندازهگیری استفاده کنند. این قابلیتها روی ورودیهای 11 تا 14 فعال هستند و مستقیماً به بلوکهای تابع در برنامه وصل میشوند.
این ورودیها میتوانند چند نوع سیگنال را پردازش کنند:
- ۴ سیگنال شمارنده پرسرعت مستقل روی ورودیهای 11، 12، 13 و 14 (هرکدام فقط یک جهت شمارش دارند)
- ۲ شمارنده افزایشی (Up/Down)
- اندازهگیری فرکانس روی ورودیهای 11، 12، 13 و 14
نحوه اتصال ورودیهای آنالوگ در تابلو برق PLC
اتصال خروجیهای آنالوگ در تابلو برق PLC
این دستگاهها فقط امکان خواندن ورودیهای آنالوگ را دارند. این دستگاهها، میتوانند ولتاژهای آنالوگ ۰ تا ۱۰ ولت را از طریق ورودیهای 15، 16، 17 و 18 دریافت و اندازهگیری کنند. امپدانس ورودی این کانالهای آنالوگ حدود 13.3 کیلو اهم است.
سیگنال آنالوگ با وضوح 12 بیتی اندازهگیری میشود؛ یعنی مقدار خواندهشده بین 0 تا 4095 قرار میگیرد. هر ورودی آنالوگ در برنامه با یک نام مشخص شناخته میشود.
این ورودیهای آنالوگ در صورت نیاز میتوانند بهعنوان ورودی دیجیتال هم استفاده شوند.
سیگنالهای آنالوگ نسبت به دیجیتال بسیار حساستر هستند و نویز یا تداخل میتواند مقدار اندازهگیریشده را تغییر دهد. به همین دلیل هنگام سیمکشی، نصب و اتصال کابلها باید دقت بیشتری به خرج داد. اگر اتصالها درست انجام نشوند، ممکن است دستگاه رفتارهای ناخواسته یا تغییر وضعیتهای اشتباه نشان دهد.
اتصال خروجیهای رله در تابلو برق PLC
نحوه اتصال خروجیهای ترانزیستور در تابلو برق PLC
اتصال ورودیهای آنالوگ با اندازهگیری دما
در ماژولهای انبساط ورودی آنالوگ، امکان اندازهگیری دما نیز وجود دارد. این ورودیها مخصوص سنسورهای دما هستند و نمیتوان از آنها بهعنوان ورودی دیجیتال استفاده کرد.
این ماژولها، چهار ورودی دمایی دارد که برای اتصال سنسورهای Pt100، Pt1000 و Ni1000 طراحی شدهاند. ورودیهای این ماژول، از هر دو نوع اتصال دو سیمه و سه سیمه پشتیبانی میکنند. برای سیمکشی میتوان از کابلهای شیلددار یا بدون شیلد با طول حداکثر ۳۰ متر استفاده کرد.
بستگی به اینکه از اتصال دو سیمه یا سه سیمه استفاده میکنید، باید سیمکشی را درست انجام دهید. اگر سنسور را بهصورت دو سیمه وصل میکنید، لازم است برخی ترمینالها را به هم جامپر کنید.
اگر از ورودیهای ماژول استفاده نمیکنید، باید هر سه ترمینال مربوط به آن ورودی را به یکدیگر متصل کنید تا ورودی آزاد نماند و نویز باعث ایجاد مقدار اشتباه نشود.
نحوه نصب و تنظیم حسگرهای دمای RTD
برای اینکه بتوانید حسگرهای دمای RTD را روی ماژول رله کنترلی مورد نظر تنظیم کنید، باید از نرمافزار easySoft نسخه ۸ یا بالاتر استفاده کنید. نوع سیمکشی و اتصال حسگر تعیین میکند که کدام ورودیهای دستگاه فعال شوند.
اگر حسگری به یک ورودی وصل نشده باشد، آن ورودی در حالت «تعریفنشده» قرار میگیرد و عملاً خاموش است. در حالت اولیه نیز همه ورودیها همین وضعیت را دارند تا زمانی که شما نوع حسگر را مشخص کنید.
وقتی نوع حسگر را انتخاب میکنید، دستگاه بهطور خودکار محدوده دمای مناسب همان حسگر را فعال میکند. هر حسگر بستگی به مدل میتواند دما را در بازههای متفاوتی اندازهگیری کند.
مقادیر دما که دستگاه نمایش میدهد، به صورت اعداد اعشاری هستند. دقت نمایش میتواند یکدهم درجه یا یک درجه باشد؛ این موضوع به تنظیمات نمایش بستگی دارد.
دستگاه مقدار واقعی دما را ابتدا به یک مقدار داخلی (غیرخطی) تبدیل میکند و سپس آن را به دمای واقعی برحسب سانتیگراد یا فارنهایت نمایش میدهد.
برای ماژول رله کنترلی، تنظیماتی که برای مقیاسبندی و بهروزرسانی انتخاب میکنید، برای تمام ورودیهای دما در همان ماژول اعمال میشود. یعنی اگر شما یک نوع مقیاسبندی را انتخاب کنید، ورودیهای T1 تا T4 همگی از همان تنظیم پیروی میکنند.
مقیاسبندی و واحد اندازهگیری
برای ورودیهای دما (T1 تا T4) میتوانید انتخاب کنید که مقدار دما:
- برحسب سانتیگراد (°C) باشد
- یا برحسب فارنهایت (°F)
اگر هیچ مقیاسبندیای انتخاب نکنید، دستگاه مقدار خام سنسور را نمایش میدهد؛ این مقدار یک عدد ۱۲ بیتی بین ۰ تا ۴۰۹۵ است و هیچ واحدی ندارد.
زمان نمونهبرداری (Sampling Time)
زمان نمونهبرداری تعیین میکند که دستگاه هر چند وقت یکبار مقدار دما را اندازهگیری و میانگینگیری کند. چهار حالت وجود دارد:
- ۲۵۰ میلیثانیه → بدون میانگینگیری
- ۱.۵ ثانیه → میانگینگیری از ۴ بار اندازهگیری
- ۲.۵ ثانیه → میانگینگیری از ۱۰ بار اندازهگیری
- ۱۰ ثانیه → میانگینگیری از ۴۰ بار اندازهگیری
به محض روشن شدن دستگاه، همه سنسورهای فعال شروع به اندازهگیری دما میکنند. اما مقدار میانگینی که اندازهگیری شده فقط بعد از گذشت زمان نمونهبرداری انتخابشده در دسترس قرار میگیرد.
خروجی تشخیص (Diagnostic Output)
این ماژول یک خروجی مخصوص تشخیص و نظارت دارد. به کمک این قابلیت میتوان، هر ورودی دما را میتوان به یک Operand در محدوده ID25 تا ID1096 اختصاص داد.
تشخیص ورودی و خروجیها در وایرینگ تابلو برق PLC
تشخیص ترمینالهای ماژول ارتباطی
آشنایی با کارت MicroSD
کارت microSD یک تجهیز کمکی مهم است و چند کاربرد اصلی دارد. با استفاده از این کارت میتوانید:
- برنامهریزی تعداد زیادی دستگاه را پشت سر هم انجام دهید، بدون اینکه لازم باشد هر دستگاه را جداگانه با کامپیوتر پیکربندی کنید.
- ثبت دادهها را از طریق بلوک تابع Data Logger ذخیره کنید؛ یعنی دستگاه میتواند اطلاعات اندازهگیریشده را روی کارت ذخیره کند.
- بهروزرسانی میانافزار (Firmware) واحد پایه و ماژولهای افزونه را انجام دهید تا دستگاهها همیشه با آخرین نسخه نرمافزاری کار کنند.
محل قرارگیری کارت در جلوی PLC است. یک شیار کشویی وجود دارد که میتوانید آن را بیرون بکشید، کارت microSD را داخل آن قرار دهید یا خارج کنید و سپس شیار را دوباره ببندید.
آشنایی با پورت اترنت
توابع کنترلی مثل PLC همگی یک پورت اترنت دارند که برای برقراری ارتباط شبکهای استفاده میشود. این پورت از نوع Cat5 است و باید از کابلهای استاندارد RJ45 استفاده شود تا ارتباط بدون مشکل برقرار شود.
پورت اترنت نقش رابط ارتباطی اصلی دستگاه را دارد و کنترلرها از سرعتهای ۱۰ مگابیت بر ثانیه و ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه پشتیبانی میکنند. اگر دستگاه را در یک شبکه اترنت قرار میدهید، باید زمین عملکردی (Functional Ground) را به ترمینال مخصوص آن وصل کنید تا نویزهای احتمالی کاهش یابد و ارتباط پایدار بماند.
برای اینکه ارتباط بین رله کنترلی و دستگاهی که کابل اترنت به آن وصل شده برقرار شود، باید دستورالعملهای همان دستگاه را دنبال کنید؛ چون ممکن است تنظیمات خاصی مثل IP، Subnet یا پروتکل ارتباطی لازم باشد.
دستگاههای جدید بهصورت پیشفرض با تنظیم IP خودکار (DHCP) عرضه میشوند. اگر بخواهید تنظیمات شبکه را تغییر دهید، دو روش دارید:
- از منوی تنظیمات سیستم روی خود دستگاه
- از طریق نرمافزار easySoft و بخش تنظیمات اترنت، سپس دانلود برنامه روی دستگاه
به این ترتیب میتوانید IP ثابت، ماسک شبکه، Gateway و سایر تنظیمات شبکه را مطابق نیاز پروژه تنظیم کنید.
بخش اتصال منبع تغذیه به ریموت HMI
نحوه اتصال HMI و کنترلر PLC
آشنایی با ماژولهای توسعه برای شبکه
ماژولهای توسعه شبکه این امکان را میدهند که دستگاههای مختلف صنعتی را بهصورت سریع و قابلاعتماد به یکدیگر متصل کنیم. این ماژولها معمولاً روی کنترلرهایی مثل PLC نصب میشوند و تنها با یک کانکتور دوشاخه بهسادگی به آن متصل میگردند.
پیکربندی و تنظیمات آنها نیز از طریق نرمافزار EasySoft 8 یا نسخههای جدیدتر انجام میشود. به کمک این ماژولها میتوان شبکههایی ساخت که حتی با کابلهایی به طول چند صد متر هم دادهها را بدون مشکل منتقل کنند.
یکی از رایجترین پروتکلها در این حوزه Modbus RTU است. با استفاده از این پروتکل، دستگاهها میتوانند بهصورت Master یا Slave با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. حتی رلههای کنترلی نیز میتوانند نقش Master یا Slave را در شبکه Modbus RTU بر عهده بگیرند و دادههای موردنیاز را ارسال یا دریافت کنند.
در کنار مدباس، فناوری Smart Wire نیز یک گزینه بسیار کاربردی برای ایجاد شبکههای هوشمند است. با استفاده از Smart Wire میتوان یک سیستم یکپارچه ساخت که اطلاعات دقیق هر قطعه را در اختیار کاربر قرار میدهد.
این شبکه امکان نظارت بر پارامترهایی مانند فرکانس موتور، توان مصرفی و سایر مقادیر مهم را فراهم میکند.
از آنجا که Smart Wire برای هر ماژول اطلاعات تشخیصی ارائه میدهد، پیدا کردن خطاهای برنامهنویسی یا مشکلات سختافزاری بسیار سریعتر انجام میشود. همچنین پارامترهایی مانند آستانهها، مقادیر تنظیمی و سایر تنظیمات ماژولها را میتوان بهراحتی از طریق رلههای کنترلی یا سرور وب امن داخلی دستگاه تنظیم کرد.
نحوه ارتباط رله کنترلی با تجهیزات دیگر
تجهیزات رله کنترلی چندین نوع رابط ارتباطی دارد که به کمک آنها میتوان رله کنترلی را به دستگاههای دیگر وصل کرد و دادهها را بین آنها رد و بدل نمود. برای برقراری یک اتصال امن از طریق easySoft، مرورگر وب یا JSON API لازم است گواهیهای امنیتی دستگاه معتبر باشند. اگر هنگام اتصال فقط گزینههای «غیر امن» در دسترس است، معمولاً دلیل آن این است که زمان و تاریخ دستگاه رله کنترلی بهروز نیست.
در صورت ناهماهنگی زمان، بررسی گواهی امنیتی دچار مشکل میشود و اتصال امن برقرار نمیگردد. بنابراین همیشه مطمئن شوید ساعت دستگاه درست تنظیم شده باشد.
در رلههای کنترلی چند رابط مهم وجود دارد:
1. easyConnect
این رابط برای اتصال ماژولهای توسعه دیجیتال و آنالوگ استفاده میشود. یعنی اگر بخواهید ورودیها و خروجیهای بیشتری به دستگاه اضافه کنید، easyConnect مسیر اصلی این کار است.
2. ComBUS
این رابط مخصوص ماژولهای ارتباطی است.
3. اترنت (Ethernet)
رابط اترنت روی رلههای کنترلی کاربردهای گستردهای دارد. از جمله:
- اتصال به شبکه صنعتی
- دسترسی به وبسرور داخلی دستگاه
- ارتباط با نرمافزار easySoft
- استفاده از JSON API
- ایجاد ارتباط امن
نحوه وایرینگ رلههای کنترلی در تابلو برق PLC
- منبع تغذیه POW
- منبع تغذیه AUX
- دکمه Config
- LED Config
- لامپ POW/RUN
- LED SWD
- سوکت اتصال خروجی به شبکه
- کاور
- دوشاخه رابط باس
نحوه وایرینگ رلههای کنترلی به مدباس RTU
- منبع تغذیه POW
- منبع تغذیه POW
- ترمینالهای مدباس RTU COM و B+ و A
- پیکربندی LED
- لامپ PDW/RUN
- LED مدباس RTU
- کاور
- دوشاخه رابط باس
آشنایی با نرمافزار easySoft 8
نرمافزار Easy Soft یک ابزار برای برنامهریزی و کار با دستگاههای کنترلی است. با این نرمافزار میتوان مدارها و برنامهها را خیلی سریع و راحت طراحی، ویرایش و روی دستگاه اجرا کرد.
هم از طریق کامپیوتر و هم مستقیماً روی خود دستگاه امکان کار وجود دارد. منوهای ساده، شبیهسازی داخلی، ارتباط آنلاین با دستگاه باعث میشود کار با Easy Soft برای کاربران تازهکار و حرفهای بسیار راحت باشد.
1. برنامه نویسی با چهار زبان
کنترلرها از چهار زبان برنامهنویسی پشتیبانی میکنند:
EDP، LD (نردبانی)، FBD (بلوک تابعی) و ST (متنی).
در Easy Soft مجموعهای از توابع آماده وجود دارد که باعث میشود راهاندازی اولیه خیلی سریع انجام شود. همچنین سیستم چندلایه رمز عبور از برنامه و اطلاعات فنی شما در برابر دسترسی غیرمجاز محافظت میکند.
هر کنترلر یک شناسه منحصربهفرد دارد تا مطمئن شوید برنامهی درست روی سختافزار درست بارگذاری میشود. امکان استفاده از بلوکهای (UFB) هم وجود دارد که به حفاظت از دانش فنی کمک میکند. اندازه برنامه فقط به مقدار حافظه دستگاه بستگی دارد. نرمافزار دارای بررسیکننده خطا و راهنمای داخلی است و روی ویندوز ۱۰ و نسخههای جدیدتر اجرا میشود.
2. ارتباط و شبیهسازی
در بخش ارتباط و شبیهسازی، Easy Soft امکانات زیادی ارائه میدهد:
شبیهسازی زمان، نقاط توقف و اجرای مرحلهبهمرحله، نمایش اسیلوسکوپی، مشاهده وضعیت عملگرها، و حتی شبیهسازی نمایشگر دستگاه. دستگاههای شبکه بهصورت خودکار شناسایی میشوند و میتوان وضعیتها را در لحظه جمعآوری کرد.
همچنین امکان تست سیمکشی، تغییر مقادیر عددی در حالت اجرا، مدیریت کارت SD، خروجی گرفتن دادهها برای Excel، تنظیمات انعطافپذیر ساعت تابستانی، و آپلود کامل برنامه از دستگاه وجود دارد.
در بخش پیکربندی قابلیتهایی مثل تنظیم شبکه با Drag&Drop، پشتیبانی از Modbus RTU، تنظیمات امنیت سایبری و پیکربندی عملکرد ایمیل فراهم شده است.
آشنایی با رابط JSON API
JSON API یک رابط برنامهنویسی است که اجازه میدهد کنترلرها را به برنامهها و سیستمهای دیگر وصل کنیم. یعنی اگر بخواهیم کنترلری را به نرمافزارهای اتوماسیون صنعتی، فایلهای اکسل، برنامههای IoT یا حتی اپلیکیشنهای موبایل متصل کنیم، JSON API این امکان را فراهم میکند.
این رابط بر پایه فناوریهای استاندارد وب مثل HTTP و JSON ساخته شده است؛ بنابراین تقریباً در هر زبان برنامهنویسی یا محیط توسعه مدرن قابل استفاده است.
مستندات آنلاین JSON API توضیح میدهد که برای هر سرویس API باید از چه آدرسهای HTTP استفاده کرد و پاسخها در قالب JSON چه ساختاری دارند.
نمای کلی از سیستم ماژولار PLC
مهمترین ماژولها در وایرینگ تابلو برق PLC
1. ماژولهای I/O
ماژولهای ورودی/خروجی این امکان را میدهد که کنترلرهای I/O را بهصورت ماژولار و مرحلهبهمرحله کنار هم قرار دهیم. یعنی شما میتوانید فقط همان ماژولهایی را که لازم دارید انتخاب کنید و یک بلوک کنترل کامپکت بسازید که دقیقاً با نیاز دستگاه هماهنگ باشد.
2. ماژول کنترلر قابل برنامهریزی
این ماژول یک کنترلکننده منطقی برنامهپذیر است که برای انجام کارهای اتوماسیون ساده طراحی شده و بهخوبی میتواند در شبکههای اِترنت کار کند. این PLC قابلیت توسعه دارد؛ یعنی میتوان تا شش ماژول ورودی/خروجی (I/O) به آن اضافه کرد.
مدلهای مختلفی از این ماژول وجود دارد که میتوان 16 و 32 ماژول ورودی/خروجی (I/O) به آن اضافه کرد.
این ماژول قابل برنامهریزی، برای اجرای عملکردهای کنترلی و تنظیمات ساده بسیار مناسب است. این کنترلر میتواند بهصورت مستقل کار کند یا در صورت نیاز، بهراحتی در سطوح بالاتر شبکه قرار گیرد و با سایر دستگاهها ارتباط برقرار کند.
تنظیمات ماژول PLC با ورودی/خروجی 6 و 16 عددی
- سوئیچ DIP جهت تنظیمات
- ETH0
- USB 2.0 Host, type A
- ترمینال تغذیه 24V DC
- ETH1
- ترمینال X1 جهت اتصال کابل RS485
- ترمینال X2
- ترمینال X3 جهت اتصال به ورودی/خروجیها
تنظیمات ماژول PLC با ورودی/خروجی 32 عددی
- ترمینالهای ورودی/خروجی
- تغذیه 24 ولتی ورودی/خروجیها
- ترمینال X3 جهت اتصال کابل RS485
- ترمینال X4
- ترمینال X5
- ترمینال X6 جهت تغذیه 24V DC ماژول
- کارت MicroSD
- USB 2.0 Host, type A
- ETH2
- ETH1
- ETH0
نمای کلی از سیستم ماژولار I/O
- Gateway
- ماژول ورودی دیجیتال
- ماژول خروجی دیجیتال
- ماژول رله
- ماژول ورودی/خروجی آنالوگ
- توزیعکننده پتانسیل میدانی
- براکت انتهایی
- ماژولهای ورودی/خروجی دیجیتال
- ماژولهای ورودی آنالوگ
- ماژولهای خروجی آنالوگ
- ماژولهای فناوری
3. ماژول اترکت (EtherCAT)
gateways برای این طراحی شدهاند که بلوک باسسیستم 34300 را به شبکه EtherCAT وصل کنند. با استفاده از این gateways میتوان دادههای حداکثر ۳۲ ماژول ورودی/خروجی را از طریق EtherCAT دریافت یا ارسال کرد.
به همین دلیل، این gateways مانند یک دستگاه ماژولار در سیستم کنترل عمل میکنند و به PLC اجازه میدهند تمام اطلاعات ماژولهای متصل به باسسیستم را از طریق شبکه EtherCAT بخواند یا کنترل کند.
این gateways پس از اتصال، بهصورت خودکار ماژولهای ورودی/خروجی موجود روی باسسیستم را شناسایی میکنند و پیکربندی آنها را برای مستر EtherCAT ارسال میکنند تا سیستم بدون نیاز به تنظیمات دستی، آماده کار باشد.
وایرینگ اترکت در تابلو برق PLC
در تجهیزات gateways دو پورت EtherCAT وجود دارد. پورت EtherCAT IN برای دریافت ارتباط از مستر EtherCAT استفاده میشود و پورت EtherCAT OUT برای ادامهدادن شبکه و اتصال دستگاه بعدی در خط به کار میرود.
برای کارکرد صحیح gateways، باید منبع تغذیه ۲۴ ولت DC به آن وصل شود.
در داخل بلوک سیستم، یک باسسیستم وجود دارد که هم دادهها را بین ماژولها جابهجا میکند و هم برق مورد نیاز آنها را تأمین میکند. منبع تغذیه خارجی، انرژی لازم برای این باسسیستم را فراهم میکند تا همه ماژولها بدون مشکل کار کنند.
یک رابط USB نیز روی gateways قرار دارد. از این پورت میتوان برای اتصال gateways به کامپیوتر بهره برد.
- LED S، وضعیت سنکرونسازی (synchronization)
- LED R. تنظیم مجدد
- LED RN، وضیعت راهاندازی EtherCAT
- LED EC، وضعیت خطای EtherCAT
- رابط تشخیص مینی USB
- ورودی EtherCAT
- خروجی EtherCAT
- منبع تغذیه 24 ولت DC (پلاریته مثبت منبع تغذیه)
- پلاریته منفی منبع تغذیه
4. ماژول CANopen
gateways تجهیزاتی هستند که کمک میکنند بلوک ورودی/خروجیها به شبکه CANopen وصل شود. با استفاده از این gateways، یک PLC میتواند دادههای حداکثر ۳۲ ماژول I/O را از طریق CANopen دریافت و مدیریت کند. به همین دلیل، این gateways مانند یک دستگاه ماژولار در سیستم کنترل عمل میکنند و امکان ارتباط منظم و استاندارد بین PLC و ماژولهای مختلف را فراهم میسازند.
این gateways یک قابلیت مهم به نام بررسی پیکربندی دارند که با کلیدهای DIP فعال میشود. وقتی این قابلیت روشن باشد، gateways ابتدا ماژولهای I/O متصلشده را بررسی میکند و پیکربندی واقعی آنها را با پیکربندی هدفی که قبلاً ذخیره شده مقایسه میکند.
اگر پیکربندی فعلی با پیکربندی هدف یکسان نباشد، gateways اجازه نمیدهد وارد حالت عملیاتی (Operational) شود؛ یعنی سیستم برای جلوگیری از خطا یا اشتباه، کار را شروع نمیکند.
نکته مهم این است که هنگام روشن شدن دستگاه، اگر کلید DIP شماره ۹ خاموش باشد، پیکربندی واقعی ماژولها بهطور خودکار بهعنوان پیکربندی هدف ذخیره میشود.
وایرینگ CANopen در تابلو برق PLC
برای متصل کردن ماژول به باس میدانی، باید یک کانکتور سهپین را به محل X1 متصل کنید. اگر بخواهید یک ماژول دیگر را هم مستقیماً به همین باس اضافه کنید، میتوانید آن ماژول را به X2 وصل کنید؛ چون داخل ماژول یک اتصال داخلی برای این کار در نظر گرفته شده است.
منبع تغذیه ۲۴ ولت مستقیم، gateway باید به ورودی X3 وصل شود. در این قسمت دو ترمینال به صورت موازی قرار دارند تا اتصال تغذیه راحتتر انجام شود یا بتوانید تغذیه را عبور دهید.
در داخل بلوک سیستم، یک باس سیستم وجود دارد که برای تبادل داده بین بخشهای داخلی استفاده میشود. همین منبع تغذیه ۲۴ ولت، انرژی لازم برای این باس داخلی را هم تأمین میکند.
gateway یک رابط تشخیصی دارند که میتوانید از آن برای اتصال ماژول به کامپیوتر استفاده کنید.
- LED GW، وضعیت 5 ولت DC باس سیستم
- LED ST وضعیت CANopen
- وضعیت ورودی/خروجی LED، ماژولهای پیکربندی I/O
- توان LED
- رابط تشخیصی مینی USB
- سوئیچ DIP
- CAN_H
- CAN_L
- زمین (ground)
- CAN_H
- CAN L
- زمین (ground)
- منبع تغذیه، توان ۲۴ ولت DC (پلاریته مثبت منبع تغذیه)
- OV (پلاریته منفی مبنع تغذیه)
5. ماژولهای توسعه
5.1 ماژولهای ورودی دیجیتال
در وایرینگ تابلو برق PLC و کنترلی، ورودی دیجیتال برای دریافت سیگنال 24 ولت DC به کار میرود و میتواند دو حالت منطقی 0 و 1 را تشخیص دهد.
این ماژولها دارای فیلترهای مخصوص هستند تا نویز و اختلالات روی کابلها را حذف کنند و عملکرد دقیقتری ارائه دهند. بستگی به نوع ماژول، تعداد ورودیها میتواند 8، 16 یا 20 عدد باشد.
برخی ماژولها قابلیت شمارنده دارند؛ یعنی هر بار که یک پالس ورودی دریافت شود، مقدار شمارنده یک واحد افزایش پیدا میکند.
5.2 ماژولهای خروجی دیجیتال
در وایرینگ تابلو برق PLC و کنترلی، این ماژولها برای ارسال فرمان به تجهیزات مختلف مانند شیرهای برقی، رلهها یا درایوها استفاده میشوند. خروجیها در برابر اتصال کوتاه محافظت شدهاند و با ولتاژ 24 ولت DC کار میکنند.
کانالهای خروجی معمولاً در گروههایی با ورودی تغذیه جداگانه قرار میگیرند تا هر گروه بتواند فیوز محافظ مخصوص خود را داشته باشد. بستگی به مدل ماژول، تعداد خروجیها میتواند 8، 12 یا 16 عدد باشد و جریان خروجی نیز ممکن است 0.5 آمپر یا 1.7 آمپر باشد.
5.3 ماژولهای خروجی رلهای
این ماژولها خروجی را از طریق رله ارائه میدهند و برای بارهای AC یا DC مناسب هستند. بستگی به نوع ماژول، 4 یا 5 خروجی رله وجود دارد. کنتاکتها میتوانند فقط NO یا ترکیبی از NO و NC باشند. توان سوئیچینگ رلهها میتواند 230 ولت AC با 6 آمپر، 115 ولت AC با 6 آمپر یا 24 ولت DC با 6 آمپر باشد.
5.4 ماژولهای ترکیبی ورودی/خروجی دیجیتال
در وایرینگ تابلو برق PLC و کنترلی، این ماژولها هم ورودی دیجیتال دارند و هم خروجی دیجیتال. ورودیها با سیگنال 24 ولت DC کار میکنند و خروجیها نیز در برابر اتصال کوتاه مقاوم هستند.
ولتاژ تغذیه خروجیها کنترلشده است تا از افت ولتاژ جلوگیری شود. این ماژولها نیز دارای فیلتر ورودی برای حذف نویز هستند. بستگی به مدل، تعداد ورودی/خروجیها میتواند 4 ورودی و 4 خروجی یا 8 ورودی و 8 خروجی باشد. قابلیت شمارنده نیز در این ماژولها وجود دارد و با هر پالس ورودی، مقدار شمارنده افزایش مییابد.
5.5 ماژولهای ورودی آنالوگ
در وایرینگ تابلو برق PLC و کنترلی، این ماژولها بین ۴ تا ۱۰ کانال ورودی دارند و میتوانند انواع مختلف سیگنالهای آنالوگ را اندازهگیری کنند. مهمترین قابلیتهای آنها میتواند شامل موارد زیر است:
- اندازهگیری دما با سنسورهای مقاومتی مانند Pt100، Pt200، Pt500، Pt1000، Ni100 یا سنسورهای KTY
- اندازهگیری مقاومت در محدودههای مختلف
- اندازهگیری ولتاژ آنالوگ در بازه ۱۰± ولت DC
- اندازهگیری جریان در محدوده ۰ تا ۲۰ میلیآمپر یا ۴ تا ۲۰ میلیآمپر
- اندازهگیری دما با ترموکوپل برای جبران دمای اتصال سرد ترموکوپل، یک سنسور KTY در پایین ماژول قرار داده شده است.
این ماژولها معمولاً یک منبع ولتاژ مرجع ۱۰ ولت DC با جریان ۱۵ میلیآمپر دارند که از طریق چند خروجی ارائه میشود. این منبع ولتاژ برای تغذیه مستقیم پتانسیومترها استفاده میشود تا بتوان موقعیت آنها را با ورودی ولتاژ آنالوگ اندازهگیری کرد.
5.6 ماژولهای خروجی آنالوگ
در وایرینگ تابلو برق PLC و کنترلی، این ماژولها دارای ۴ یا ۸ کانال خروجی هستند و برای ارسال سیگنالهای پیوسته به تجهیزات مختلف به کار میروند. خروجیها میتوانند شامل موارد زیر باشند:
- سیگنال ولتاژ در محدوده ۱۰- تا ۱۰ ولت DC با دقت ۱۲ بیت
- سیگنال قابل تنظیم ولتاژ یا جریان در محدوده ۱۰- تا ۱۰ ولت DC یا ۰ تا ۲۰ میلیآمپر
این نوع خروجیها معمولاً دقت بالاتری دارند.
5.7 ماژولهای ترکیبی ورودی/خروجی آنالوگ
این ماژولها هم ورودی آنالوگ دارند و هم خروجی آنالوگ. ورودیها برای اندازهگیری و خروجیها برای ارسال سیگنال استفاده میشوند. قابلیتهای آنها شامل موارد زیر است:
ورودیها برای اندازهگیری:
- ولتاژ در محدوده ۱۰- تا ۱۰ ولت DC
- جریان در محدوده ۰ تا ۲۰ میلیآمپر یا ۴ تا ۲۰ میلیآمپر
خروجیها برای ارسال سیگنال:
- ولتاژ در محدوده ۱۰- تا ۱۰ ولت DC
- جریان در محدوده ۰ تا ۲۰ میلیآمپر یا ۴ تا ۲۰ میلیآمپر
بستگی به مدل ماژول، تعداد کانالها میتواند ۲ ورودی و ۲ خروجی یا ۴ ورودی و ۴ خروجی باشد. این ماژولها نیز یک منبع ولتاژ مرجع ۱۰ ولت DC با جریان ۱۰ میلیآمپر دارند که از طریق ۲ یا ۴ پین ارائه میشود.
این منبع برای تغذیه پتانسیومترها و اندازهگیری موقعیت آنها استفاده میشود. در نهایت، منبع تغذیه ورودیها و خروجیهای جریان دائماً بررسی میشود تا در صورت افت ولتاژ، عملکرد سیستم دچار مشکل نشود.
6. ماژولهای فناوری
6.1 ماژول توزین (Weighing module)
این ماژول در وایرینگ تابلو برق PLC و کنترلی، برای اتصال لودسلها و کرنشسنجها استفاده میشود و دو ورودی آنالوگ دارد. لودسلها معمولاً با پل وتستون ۴ سیمه یا ۶ سیمه کار میکنند و این ماژول میتواند سیگنال آنها را بخواند و برای کاربردهای توزین استفاده کند. ماژول همچنین یک ولتاژ مرجع ارائه میدهد تا بتواند پل اندازهگیری لودسل را تغذیه کند.
6.2 ماژول درایور موتور DC
این ماژول برای کنترل یک موتور DC طراحی شده است. امکانات آن میتواند شامل موارد زیر است:
- قابلیت راهاندازی موتور با ولتاژ 12 تا 30 ولت DC
- تحمل جریان موتور تا 3.5 آمپر
- کنترل توان خروجی با استفاده از PWM
- امکان تعیین جهت چرخش موتور با تغییر قطبیت خروجی
- تحمل جریانهای هجومی لحظهای
ماژول اطلاعات مهمی از عملکرد موتور ارائه میدهد، مثل:
- دمای درایور
- جریان لحظهای موتور
- وضعیت موتور
- انرژی عبوری
6.3 ماژول شمارنده
این ماژول برای خواندن سیگنالهای انکودر افزایشی استفاده میشود. ویژگیهای آن شامل:
- یک ورودی انکودر افزایشی با سطح TTL یا RS-422
- یک خروجی 5 ولت DC برای تغذیه انکودر
- چهار ورودی دیجیتال 24 ولت DC
- چهار خروجی دیجیتال 24 ولت DC با جریان 2 آمپر
ورودیها میتوانند از قابلیت (Latch) استفاده کنند؛ یعنی مقدار شمارنده در یک لحظه خاص ذخیره شود و در رجیستر مخصوص قرار گیرد.
6.4 ماژول رابط SSI
این ماژول برای خواندن دادههای انکودرهای مطلق (Absolute Encoders) استفاده میشود. این انکودرها معمولاً از پروتکل SSI استفاده میکنند و میتوانند موقعیت دقیق را با کد دودویی یا گری ارسال کنند.
ماژول میتواند دادههای حداکثر دو انکودر مطلق را دریافت کرده و به PLC منتقل کند.
6.5 ماژول رابط سریال
این ماژول برای برقراری ارتباط سریال با دستگاههای خارجی استفاده میشود و امکانات زیر را ارائه میدهد:
– یک یا دو رابط RS232
– یک رابط RS485
هر دو رابط RS232 از سرعت انتقال داده تا 115200 باود پشتیبانی میکنند.
این نوع ماژولها میتواند همچنین دارای یک رابط RS485 روی کانکتورهای X2 و X3 است. این رابط:
– مقاومتهای انتهایی 120 اهم و 1 کیلو اهم قابل تنظیم دارد
– تا 15 ولت DC در برابر اضافهولتاژ مقاوم است
– میتواند با سرعت داده تا 921600 باود کار کند
– به منبع تغذیه خارجی نیاز ندارد
6.6 ماژول پهنای پالس (PWM)
در وایرینگ تابلو برق PLC و کنترلی، این ماژول برای تولید سیگنال PWM استفاده میشود؛ سیگنالی که در کنترل موتور، روشنایی LED، شیرهای برقی و بسیاری از تجهیزات صنعتی کاربرد دارد.
دو پارامتر اصلی در PWM قابل تنظیم هستند:
- دوره (Period): مدت زمان یک چرخه کامل PWM
- قابل تنظیم از 50 میکروثانیه (20 کیلوهرتز) تا 32.8 میلیثانیه (30.5 هرتز)
- تنظیم در گامهای 0.5 میکروثانیه
- عرض پالس (Pulse Width): مدت زمان روشن بودن خروجی در هر دوره
- قابل تنظیم در گامهای 0.5 میکروثانیه
با تغییر عرض پالس، مقدار توان تحویلی به بار کنترل میشود.
6.7 ماژول منبع تغذیه
این ماژول برای توزیع ولتاژ تغذیه 24 ولت DC بین ماژولهای مختلف استفاده میشود. استفاده از این ماژول باعث میشود:
- تغذیه سیستم به بخشهای مختلف تقسیم شود
- هر بخش بهطور مستقل محافظت شود
- پایداری و ایمنی سیستم افزایش یابد
ویژگیهای اصلی این ماژول:
- تغذیه ورودی از طریق کانکتور X5 با پینهای 24V و 0V
- توزیع ولتاژ به ۹ خروجی 24 ولت DC
- هر خروجی دارای GND مستقل
- خروجیها گروهبندی شده و در برابر اتصال کوتاه محافظت شدهاند
- هر گروه میتواند تا ۲ آمپر جریان ارائه دهد
6.8 ماژول منبع تغذیه صفر ولتی
این نوع ماژول یک توزیعکننده غیرفعال برای پتانسیل 0 ولت است و میتواند ویژگیهای زیر را دارد:
- ارائه ۱۸ پین خروجی 0 ولت
- حذف نیاز به ترمینالهای اضافی برای گرفتن GND
- مناسب برای ایجاد گروههای تغذیه در کنار ماژول توزیع 24 ولت
- امکان استفاده از اتصال دو سیمه و سه سیمه در ماژولهای دیجیتال
6.9 ماژول منبع تغذیه 24V DC
این ماژول نیز یک توزیعکننده غیرفعال است اما برای پتانسیل +24 ولت DC. میتواند ویژگیهای زیر را داشته باشد:
- ارائه ۱۸ پین خروجی 24 ولت DC
- امکان استفاده از ولتاژ 24 ولت بدون نیاز به ترمینالهای اضافی
- مناسب برای گروهبندی ماژولها و ایجاد بخشهای مستقل تغذیه
- پشتیبانی از پیکربندیهای دو سیمه و سه سیمه در ماژولهای دیجیتال
وایرینگ HMI در تابلو برق PLC
در سیستمهای اتوماسیون صنعتی، از تجهیزاتی با صفحهنمایشهایی در اندازههای مختلف استفاده میشود؛ این اندازهها معمولاً بین 3.5 اینچ تا 15 اینچ هستند.
صفحه نمایش این تجهیزات معمولاً دارای درجه حفاظت IP65 است، یعنی در برابر گردوغبار و پاشش آب مقاوماند. بیشتر پنلهای لمسی را میتوان هم بهصورت افقی و هم بهصورت عمودی (ایستاده) نصب و استفاده کرد.
نمایشگر لمسی با PLC یا بدون PLC، لمسی مقاومتی 3.5 اینچ، 5.7 اینچ در قالب 4:3، 7.0 اینچ در قالب 16:9
نمایشگر لمسی با PLC یا بدون PLC، چند لمسی خازنی 7.0 اینچ، 10.1 اینچ و 15.6 اینچ در قالب 16:9
کارت حافظه SD
گواهی مجوز GALILEO
گواهی مجوز XSOFT-CODESYS-3
- کارت حافظه
- USB
- رابط اترنت
- رابط روی پنل، بستگی به نوع تجهیز انتخاب میشود
- تغذیه دستگاه ۲۴ ولت DC
آشنایی با اجزای مختلف HMI
1. رابط اترنت (RS232)
رابط اترنت یکی از بخشهای مهم در تجهیزات شبکه است و برای انتقال داده بین تجهیزات استفاده میشود. روی این رابط معمولاً دو چراغ LED وجود دارد:
چراغ ACT (زرد) که وقتی چشمک میزند یعنی تبادل داده در حال انجام است، و چراغ LINK (سبز) که وقتی روشن باشد یعنی اتصال شبکه برقرار شده و دستگاه شناسایی شده است.
معرفی کانکتورهای اترنت
در کانکتور اترنت، هر پین یک وظیفه مشخص دارد. پین شماره 1 با نام DCD نشان میدهد که حامل داده شناسایی شده است. پین 2 با نام RxD وظیفه دریافت داده را دارد و پین 3 با نام TxD برای ارسال داده استفاده میشود.
همچنین، پین 4 که DTR نام دارد معمولاً برای سیگنالدهی یا LED استفاده میشود. پین 5 نقش GND یا زمین را دارد و پین 6 با نام DSR نشان میدهد که ترمینال آماده دریافت داده است.
همچنین، پین 7 با نام RTS یعنی تجهیز درخواست ارسال داده دارد و پین 8 با نام CTS اجازه ارسال را صادر میکند. پین 9 نیز RI است که بهعنوان نشانگر استفاده میشود.
برای شبکهسازی، باید از کابل STP استفاده شود. نوع کابلکشی بستگی به نوع اتصال متفاوت است:
اگر بخواهید تجهیز را مستقیم به تجهیز دیگر وصل کنید، باید از کابل متقاطع استفاده کنید.
اما اگر دستگاه را به هاب یا سوئیچ وصل میکنید، باید از کابل 1:1 استفاده شود.
حداکثر طول مجاز کابل شبکه ۱۰۰ متر است.
در کنار اترنت، برخی تجهیزات دارای رابط RS232 نیز هستند. این رابط ایزوله گالوانیکی نیست؛ یعنی اگر بین تجهیزات اختلاف پتانسیل وجود داشته باشد، ممکن است آسیب ببینند. به همین دلیل لازم است ترمینالهای GND تمام تجهیزات به هم متصل شوند تا اختلاف ولتاژ ایجاد نشود.
حداکثر طول کابل RS232 معمولاً ۳۰ متر است.
2. کابل RS485
رابط RS485 یکی از پرکاربردترین روشها برای ارتباط بین تجهیزات صنعتی است، اما یک نکته مهم دارد: این رابط عایق گالوانیکی نیست. یعنی اگر بین تجهیزات اختلاف پتانسیل وجود داشته باشد، ممکن است به تجهیز آسیب برسد. برای جلوگیری از این مشکل، باید ترمینالهای GND تمام تجهیزات باس به هم متصل شوند تا همه تجهیزات یک زمین مشترک داشته باشند.
هنگام آمادهسازی کابل، باید دقت کرد که شیلد یا محافظ کابل بهدرستی متصل شود و معمولاً باید در سمت کانکتور پایین قرار بگیرد تا نویزهای محیطی کاهش پیدا کند.
در توپولوژی RS485، اگر تعداد تجهیزات بیشتر باشد یا طول کابل زیاد شود، میتوان از تکرارکنندهها (Repeater) استفاده کرد. تکرارکنندهها باعث میشوند تعداد تجهیزات افزایش یابد و طول کابل هم بیشتر شود.
یک نکته بسیار مهم در RS485، هر بخش باس باید در دو انتهای خود یک مقاومت ۱۲۰ اهم داشته باشد. این مقاومت باید مستقیماً بین پین 2 و پین 3 کانکتور قرار بگیرد.
وجود بیش از دو سرکابل در یک بخش باس مجاز نیست و اگر سرکابلها درست نصب نشوند، ممکن است خطاهای انتقال داده رخ دهد.
برای سیمکشی RS485 باید از کابل STP استفاده شود.
3. کابل CAN
این رابط ایزوله گالوانیکی نیست. یعنی اگر بین تجهیزات اختلاف پتانسیل یا تفاوت ولتاژ وجود داشته باشد، ممکن است به تجهیز آسیب برسد. برای جلوگیری از این مشکل، باید ترمینالهای GND تمام تجهیزات باس CAN به هم متصل شوند تا همه تجهیزات یک زمین مشترک داشته باشند.
درایورهای باس CAN از نظر تغذیه مشکلی ندارند، چون منبع تغذیه آنها داخل تجهیز پیادهسازی شده است. اما نکته مهم این است که روی کانکتور CAN هیچ منبع تغذیهای برای تجهیزات جانبی یا شخص ثالث ارائه نمیشود.
برای سیمکشی CAN باید از کابل زوجتابیده از نوع محافظدار (STP) استفاده شود.
سرعت انتقال داده در CAN به طول کابل بستگی دارد. هرچه کابل بلندتر باشد، نرخ انتقال داده باید کمتر انتخاب شود تا ارتباط پایدار بماند. اگر طول کابل از ۱۰۰۰ متر بیشتر شود، استفاده از تکرارکنندهها (Repeater) توصیه میشود.
اگر تعداد تجهیزات بیشتر باشد یا طول کابل افزایش یابد، میتوان چندین بخش باس را با استفاده از تکرارکنندههای دوطرفه به هم متصل کرد.
هر بخش باس باید در دو انتهای خود یک مقاومت ۱۲۰ اهم داشته باشد. این مقاومت باید مستقیماً بین پین 2 و پین 7 کانکتور قرار بگیرد.
در هر بخش باس فقط باید دو ترمینال وجود داشته باشد؛ بیشتر از این مقدار مجاز نیست.
اگر سرکابل بهدرستی انجام نشود، ممکن است خطاهای انتقال داده رخ دهد.
4. مبنع تغذیه 24V DC
این تجهیز با منبع تغذیه 24 ولت DC کار میکند. داخل تجهیز یک فیوز داخلی و همچنین محافظت در برابر جابجایی سیم تغذیه منفی و مثبت وجود دارد، بنابراین اگر مثبت و منفی اشتباه وصل شوند، تجهیز آسیب نمیبیند.
نکته مهم این است که اتصال زمین عملکردی (Functional Ground) فقط باید به بدنه کانکتور وصل شود و نباید به ترمینال 0V متصل شود. بدنه تجهیز پلاستیکی است و هیچ پتانسیل الکتریکی ندارد. همچنین منبع تغذیه تجهیز ایزوله گالوانیکی نیست؛ یعنی اگر اختلاف پتانسیل بین تجهیزات وجود داشته باشد، ممکن است آسیب ایجاد شود.
این تجهیز باید با یک منبع تغذیه 24 ولت DC که از یک ترانسفورماتور AC/DC با ایزولاسیون ایمن (SELV) تأمین شده باشد، کار کند.
SELV یعنی «ولتاژ بسیار پایین»؛ مداری که حتی اگر یک خطای الکتریکی رخ دهد، باز هم هیچ ولتاژ خطرناکی در آن ایجاد نمیشود.
برای سیمکشی منبع تغذیه، یک کانکتور سهپین همراه تجهیز ارائه شده است و باید از همین کانکتور برای اتصال استفاده شود.
آمادهسازی کابلها با کانکتور SUB-D
برای اینکه یک سیستم باس (BUS) درست و بدون اختلال کار کند، نحوهی کابلکشی و اتصال کابلها بسیار مهم است. یکی از نکات کلیدی، رعایت اصول محافظگذاری کابل و اتصال صحیح آن به کانکتور SUB‑D است.
برای داشتن عملکرد خوب و جلوگیری از نویزهای الکترومغناطیسی (EMC)، باید این موارد رعایت شود:
- کابل حتماً باید محافظدار (Shielded) باشد.
- محافظ کابل باید از نوار مسی تشکیل شده باشد.
- این محافظ باید با سطح تماس زیاد و امپدانس کم به بدنهی فلزی کانکتور وصل شود.
این کار با استفاده از موارد زیر انجام میشود.
مراحل اتصال محافظ کابل
- آمادهسازی انتهای کابل
- حدود ۳ سانتیمتر از غلاف کابل را جدا کنید تا نوار محافظ مشخص شود.
- ۵ تا ۸ میلیمتر از نوار محافظ باید در انتهای کابل دیده شود.
نوار محافظ را روی غلاف کابل تا کنید. - روی نوار محافظ تا شده، یک روکش حرارتی ۳ سانتیمتری قرار دهید و آن را جمع کنید. انتهای نوار محافظ باید کاملاً توسط روکش حرارتی پوشانده شود.
اجزای نشاندادهشده در تصویر زیر:
A) کابل با غلاف
B) روکش حرارتی
C) گلند
D) شیلد
E) دوشاخه SUB‑D
F) پیچ ثابت UNC
نمای کلی از یک سیستم اتوماسیون صنعتی
پنل HMI یک نوع تجهیز رابط کاربری صنعتی است که میتواند از طریق پورت اترنت با انواع سرورها ارتباط برقرار کند. این یعنی تجهیز میتواند دادهها را از سرور دریافت کرده یا به آن ارسال کند و برای کنترل یا نظارت بر تجهیزات صنعتی بهکار رود.
این پنلها به یک صفحهنمایش صنعتی با کیفیت بالا مجهز هستند و از صفحهلمسی خازنی استفاده میکنند. بنابراین کاربر میتواند با لمس همزمان چند نقطه روی صفحه، کنترل دقیقتر و راحتتری داشته باشد.
آشنایی با پورتهای رابط HMI
- ورودی برق 24 ولت DC: این ورودی برای تغذیه تجهیز
- پورت اترنت (Ethernet 1): یک سوکت RJ45 با ۸ پین و دو چراغ LED دارد و از سرعتهای 10، 100 و 1000 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی میکند.
- پورت USB 2.0: از نوع A و بدون ایزولاسیون گالوانیکی است و تا 500 میلیآمپر جریان میدهد.
- شستی TRI: برای فعال کردن نرمافزار استفاده میشود.
برای اتصال شبکه، باید از کابلهای زوج بههمتابیدهٔ محافظدار (STP) استفاده شود و طول کابل نباید از 100 متر بیشتر باشد.
عملکرد پورت اترنت
پورت اترنت روی پنل HMI برای ارتباط شبکهای استفاده میشود. این پورت میتواند با سرعتهای 10، 100 و 1000 مگابیت بر ثانیه کار کند.
چراغهای LED کنار پورت اطلاعات مهمی میدهند:
LED سبز (سمت چپ): اگر روشن باشد یعنی تجهیز به شبکه وصل شده و ارتباط برقرار است.
LED زرد (سمت راست): اگر چشمک بزند یعنی دادهها در حال ارسال یا دریافت هستند.
استفاده از تجهیزات جانبی در نمایشگر HMI
1. استفاده از Panel PC
Panel PC دارای مجموعهای از رابطها و پورتهاست که امکان اتصال انواع تجهیزات جانبی را فراهم میکند:
1. کارت حافظه (SD)
این تجهیز میتواند یک کارت حافظه SD یا SDHC داشته باشد. (حداقل ظرفیت پیشنهادی: ۸ گیگابایت)
2. USB 3.0 Host، plug type A
3. USB host 3.0: USB3.0/2.0, plug type A
4. LAN 1: دارای دو LED وضعیت ، پشتیبانی از کابلهای CAT5e و CAT6 وسرعت انتقال: ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه
5. LAN 2
– مشابه LAN 1
– سرعت: ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه
LEDهای پورت شبکه معمولاً وضعیت اتصال و تبادل داده را نشان میدهند.
6. USB host 3.0 ، plug type A دوگانه
7. USB host 3.0 ، plug type A دوگانه
9. HDMI
10. پورت سریال (RS232/422/485)
- کانکتور ۹ پین
- بدون ایزولاسیون گالوانیکی
- حالت پیشفرض: RS232
- امکان تغییر تنظیمات از طریق BIOS
11. ساختار مکانیکی
تجهیز دارای یک صفحه فلزی تقویتشده است. این صفحه برای ثابت نگهداشتن پورتهای USB و HDMI استفاده میشود تا در برابر فشار یا کشش مقاوم باشند
12. منبع تغذیه: ورودی برق ۲۴ ولت DC
13. باتری: BR2032 با ظرفیت 190mAh و ولتاژ 3V
2. استفاده از Box PC
1. کارت حافظه (SD)
این تجهیز میتواند یک کارت حافظه SD یا SDHC داشته باشد. (حداقل ظرفیت پیشنهادی: ۸ گیگابایت)
2. USB 3.0 Host، plug type A
3. USB host 3.0: USB3.0/2.0, plug type A
4. LAN 1: دارای دو LED وضعیت ، پشتیبانی از کابلهای CAT5e و CAT6 وسرعت انتقال ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه
5. LAN 2: مشابه LAN 1 و سرعت ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه
LEDهای پورت شبکه معمولاً وضعیت اتصال و تبادل داده را نشان میدهند.
6. USB host 3.0 ، plug type A دوگانه
7. USB host 3.0 ، plug type A دوگانه
9. HDMI
10. پورت سریال (RS232/422/485)
- کانکتور ۹ پین
- بدون ایزولاسیون گالوانیکی
- حالت پیشفرض: RS232
- امکان تغییر تنظیمات از طریق BIOS
11. منبع تغذیه: ورودی برق ۲۴ ولت DC
آشنایی با ترمینالهای Panel PC
- مبنع تغذیه 24V DC
- DVI-I: رابط نمایشگر Panel PC
- صفحه فلری برای ثابت نگه داشتن پورت USB
- DP: رابط نمایشگر Panel PC
- USB-B: USB 2.0 بدون عایق گالوانیزه، کانکتور نوع B
ترمینالهای Panel PC با افزایش گیرنده (RX)
- منبع تغذیه 24V DC
- سوکت RJ45 جهت افزایش گیرنده (کانکتور 8 پین، دارای 2 LED)
ترمینالهای Panel PC با افزایش فرستنده (TX)
- مینی USB-B
- DP: رابط نمایشگر Panel PC
- سوکت RJ45 جهت افزایش فرستنده (سوکت 8 پین، دارای 2 LED)
- مبنع تغذیه 24V DC
اتصال ترمینال به همراه ماژول توسعه آن
اتصال ترمینال به Box PC/Panel PC
آیا این مقاله برایتان مفید بود؟
