آموزش اصولی سیمکشی تابلو برق | مطابق با منوال Eaton
تاریخچه سیمکشی تابلو برق
اولین راهنمای سیمکشی تابلو برق در سال ۱۹۵۸ توسط شرکت کلوکنر-مولر منتشر شد. بعدها این راهنما با همکاری شرکتهای مولر و Eaton ادامه پیدا کرد و به مرور زمان به یک منبع معتبر برای مهندسان تبدیل شد.
این کتابچه نهتنها در مدارس فنی و حرفهای آلمان بسیار محبوب است، بلکه نسخههای ترجمهشده آن در کشورهای دیگر هم به عنوان یک آموزش عملی و کاربردی مورد استفاده قرار میگیرد. به همین دلیل، بسیاری از متخصصان برق در طول دوران کاری خود از این راهنما بهره میبرند.
!توجه توجه!
این مقاله بر اساس راهنمای سیمکشی تابلو برق و وایرینگ تجهیزات شرکت Eaton، فصل اول 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.
اتصالات در سیمکشی تابلو برق
1. ترمینالهای پیچی
ترمینالها همان قطعاتی هستند که سیمهای برق را به هم یا به تجهیزات مختلف وصل میکنند. طبق مقررات DIN و VDE، این اتصالها باید هم از نظر مکانیکی محکم باشند و هم از نظر الکتریکی جریان را بهخوبی منتقل کنند.
قدیمیترین روش اتصال، ترمینال پیچی بود. در این روش، سیم زیر یک پیچ قرار میگرفت و با سفت کردن پیچ، سیم محکم میشد. همین روش باعث شد بعدها مدلهای مختلفی از ترمینالها طراحی شوند.
این ترمینالها میتوانند سیمهایی با اندازههای مختلف، حتی خیلی بزرگ (تا حدود ۳۰۰ میلیمتر مربع و بیشتر) را محکم نگه دارند. دلیل ایمنی بالای آنها این است که سطح تماس زیادی دارند، فشار زیادی روی سیم وارد میکنند و مقاومت الکتریکی کمی ایجاد میکنند.
به همین خاطر، برای جریانهای بالا و سیمهای ضخیم بسیار مناسباند. علاوه بر این، کار کردن با ترمینالهای پیچی برای بیشتر افراد ساده و قابل درک است.
اما نکته مهم در استفاده از این ترمینالها، گشتاور یا میزان سفت کردن پیچ است:
- اگر پیچ بیش از حد سفت شود، ممکن است سیم مسی آسیب ببیند یا حتی رزوه پیچ خراب شود.
- اگر پیچ خیلی شل بسته شود، فشار کافی ایجاد نمیشود و سیم ممکن است از جای خود خارج شود.
2. ترمینالهای فنری
ترمینالهای فنری نوعی اتصال هستند که بهعنوان جایگزین یا مکمل ترمینالهای پیچی در سیمکشی تابلو برق استفاده میشوند. در این روش، سیم بهجای اینکه زیر پیچ محکم شود، توسط یک فنر در جای خود نگه داشته میشود.
برای باز کردن فنر و قرار دادن سیم، کافی است با یک ابزار کوچک دهانهی مخصوص ترمینال را فشار دهید تا فنر باز شود.
مزیت این روش این است که هم سیمهای رشتهای و هم سیمهای مفتولی بهراحتی قابل اتصال هستند.
در ترمینالهای فنری، خود فنر وظیفه دارد سیم را محکم نگه دارد. این فشار باعث میشود سیم سر جای خودش ثابت بماند و سر نخورد. این نوع اتصال بر اساس اصل قفل خودکار کار میکند؛ یعنی وقتی سیم داخل ترمینال قرار گرفت، فنر بهطور خودکار آن را قفل میکند.
ترمینالهای فنری مثل ترمینالهای پیچی نیازی به سرویس یا نگهداری منظم ندارند. تفاوت مهم آنها این است که در این نوع ترمینالها دیگر مشکل سفت کردن پیچ خیلی زیاد یا خیلی کم وجود ندارد؛ چون فشار لازم برای نگه داشتن سیم فقط توسط فنر تأمین میشود.
این ویژگی باعث میشود اتصال همیشه مطمئن و پایدار باشد. ترمینالهای فنری معمولاً برای سیمهایی با سطح مقطع تا ۳۵ میلیمتر مربع طراحی شدهاند.
3. ترمینالهای فشاری
ترمینالهای فشاری نسل جدیدی از ترمینالهای فنری هستند که کار نصب سیمها را خیلی راحتتر کردهاند. در این نوع ترمینالها دیگر نیازی به پیچگوشتی یا ابزار خاص نیست؛ تکنسین میتواند چند سیم را در یک دست نگه دارد و با دست دیگر، آنها را یکییکی داخل ترمینال فشار دهد و وصل کند.
در این روش، مثل ترمینالهای فنری، اتصال الکتریکی توسط یک فنر برقرار میشود و سیم محکم سر جای خود میماند. تفاوت اصلی اینجاست که فنر با فشار دادن خود سیم باز میشود؛ بنابراین سیمهای سخت یا سیمهایی که سر آنها بست زده شده، میتوانند مستقیم و بدون ابزار در ترمینال قرار بگیرند.
استفاده از ترمینالهای فشاری منجر به صرفهجویی 50% در زمان در مقایسه با ترمینال پیچی و 40% در مقایسه با ترمینالهای فنری میشود. همچنین نیازی به سفت کردن مجدد پیچها نیست.
این ترمینالها برای استفاده در بارهای ارتعاشی و ضربهای بسیار مناسب هستند و همیشه درجه حفاظت IP20 را ارائه میدهند.
آشنایی با ابعاد و تجهیزات تابلو برق
برای کنترل ماشینها و فرآیندهای صنعتی، همیشه به دستورات و سیگنالها نیاز داریم. این سیگنالها همان فرمانهایی هستند که مشخص میکنند دستگاه چه کاری انجام دهد. گاهی این فرمانها بهصورت دستی و با فشار دادن دکمهها یا استفاده از دستگاههای راهنما ایجاد میشوند، و گاهی هم بهصورت مکانیکی توسط سوئیچهای موقعیت تولید میشوند.
شکل، رنگ و نوع حفاظت سیگنالها بستگی به کاربردشان تعیین میشود تا اپراتور بتواند آنها را بهراحتی تشخیص دهد. علاوه بر این، مانند بیشتر تجهیزات صنعتی، داشتن گواهینامه جهانی و سیستم توزیع بینالمللی اهمیت زیادی دارد، چون نشان میدهد این دستگاهها استاندارد هستند و در کشورهای مختلف قابل استفادهاند.
دستهبندی تجهیزات از نظر طراحی
1. تجهیزات ماژولار
تجهیزات ماژولار مثل سریهای M22 و M30 برای این طراحی شدهاند که انعطافپذیر باشند و نیازهای مختلف کاربران را برآورده کنند. در این سیستمها میتوان تا ۶ عنصر تماسی را پشت یک بخش جلویی نصب کرد. این یعنی اپراتور میتواند بستگی به نیاز خود، ترکیبهای مختلفی از عملکردها را ایجاد کند.
همچنین امکان انتخاب بین انواع مختلف اتصال وجود دارد؛ مثل اتصال پیچی، اتصال فنری یا ترمینال فشاری.
یکی از بخشهای مهم این سیستمها، تجهیزات امرجنسی استپ هستند. این تجهیزات باید همیشه مطابق با استانداردها و قوانین روز آزمایش شوند تا در شرایط بحرانی بدون مشکل کار کنند.
2. تجهیزات کامپکت (C22)
تجهیزات کامپکت سری C22 از نظر طراحی پشت بخش جلویی با تجهیزات ماژولار فرق دارند. این تجهیزات در کارخانه بهطور آماده حداکثر با دو کنتاکت نصب میشوند و مشتری میتواند آنها را بلافاصله استفاده کند. همین موضوع باعث میشود حملونقل و نصب آنها سریع و آسان باشد.
یکی از ویژگیهای مهم این تجهیزات، وجود اتصال کابل یکپارچه است. در این مدلها بخش عقب کاملاً مهر و موم شده و دارای درجه حفاظت IP65 است. به همین دلیل، میتوان آنها را بدون نیاز به محفظه اضافی در محیطهای مختلف به کار برد.
معرفی تجهیزات کنترلی
تجهیزات کنترلی با استفاده از فناوریهای پیشرفته ساخته شدهاند تا در شرایط مختلف، قابل اعتماد، ایمن و انعطافپذیر باشند. در این دستگاهها از چراغهای LED و کتیبههای لیزری استفاده شده که باعث افزایش عمر، وضوح و کیفیت عملکرد میشود.
ویژگیهای مهم این دستگاهها:
- کیفیت بالا برای ظاهری یکنواخت
- مقاومت بسیار زیاد در برابر آب و گردوغبار (تا سطح حفاظت IP67 و IP69K)، حتی مناسب برای شستوشو با بخار فشار قوی.
- نور LED با کنتراست بالا که حتی در روشنایی روز هم واضح دیده میشود.
- طول عمر بسیار زیاد، تا حدود 100 هزار ساعت.
- مقاوم در برابر ضربه و لرزش.
- قابلیت کار با ولتاژهای12 تا 500 ولت.
- عملکرد مطمئن مختلف LED در دمای گسترده از 25- تا 70+ درجه سانتیگراد
- وجود مدار تست نور داخلی برای اطمین و مدارهای ایمنیان بیشتر.
- نوشتهها و نمادهای لیزری که ضد سایش هستند و همیشه خوانا باقی میمانند.
- امکان طراحی و ترکیب آزادانه متن و نمادها بر اساس نیاز مشتری.
- استفاده از ترمینالهای پیچی و فنری برای اتصال مطمئن و بدون نیاز به تعمیر.
- قابلیت برنامهریزی عملکرد کلیدها توسط کاربر (لحظهای یا نگهدارنده).
مهمترین تجهیزات ماژولار از نوع M22
نحوه مونتاژ شستیها
نحوه نصب شستیهای امرجنسی استپ
شستیهای امرجنسی استپ برای افزایش ایمنی در ماشینآلات و تجهیزات صنعتی طراحی شدهاند. این دکمهها در شرایط خطر یا نیاز فوری، امکان قطع سریع جریان یا توقف دستگاه را فراهم میکنند.
ویژگیهای اصلی این شستیها:
- دارای نشانگر مکانیکی که وضعیت سوئیچ را بهطور واضح نشان میدهد.
- عرضه در اندازههای مختلف با قطر 30، 38، 45 و 60 میلیمتر.
- امکان نصب بهصورت روکار برای سهولت استفاده.
- طراحی در دو شکل رایج: قارچی یا درختی.
- وجود صفحات راهنما برای شناسایی بهتر عملکرد شستی.
- قابلیت عملکرد به دو صورت:
- کشیدن برای رهاسازی
- رهاسازی ساده
- رهاسازی با کلید
نحوه نصب شستیهای امرجنسی استپ از نوع تخت
شستیهای امرجنسی استپ از نوع تخت، برای افزایش ایمنی در ماشینآلات طراحی شدهاند و امکان قطع سریع جریان یا توقف دستگاه را در شرایط خطر فراهم میکنند.
ویژگیهای اصلی:
- محفظه نصب سطح صاف برای ظاهر مرتب و نصب آسان.
- سیستم مدولار با قابلیت نصب 1 تا 4 محل برای المانهای استاندارد M22 یا نسخههای M30 جلو تخت.
- پوشش محفظه در دو رنگ رایج: خاکستری یا زرد (زرد معمولاً برای شناسایی سریع دکمه اضطراری استفاده میشود).
- درجه حفاظت بالا (IP66 و IP67): مقاوم در برابر گردوغبار و آب، مناسب برای محیطهای صنعتی سخت.
- امکان نصب کنتاکتهای تخت و المانهای LED تخت برای صرفهجویی در فضا و طراحی کامپکت.
- قابلیت نصب روی ریل پروفیل 40 میلیمتری یا بهطور مستقیم روی دیوار.
نحوه نصب المانهای کنتاکت
المانهای کنتاکت در مدارهای کنترل و شستیهای فشاری نقش اصلی را در قطع و وصل جریان برق در سیمکشی تابلو برق دارند. این قطعات بستگی به نوع طراحی و کاربرد، ویژگیهای مختلفی دارند:
- امکان نصب و ثابت کردن کنتاکتها در قسمت جلویی یا پایه تجهیز.
- کنتاکت معمولاً بسته (NC) و معمولاً باز (NO):
- NC: جریان در حالت عادی برقرار است و با فشار شستی قطع میشود.
- NO: جریان در حالت عادی قطع است و با فشار شستی وصل میشود.
- امکان طراحی مدار با ترتیبهای متفاوت برای قطع و وصل جریان.
- یک قطعه میتواند دو کنتاکت همزمان داشته باشد (مثلاً یک NO و یک NC).
- این نوع کنتاکتها عملکرد خود را بررسی میکنند تا از صحت کارکرد مطمئن شوند.
- طراحی پشت کنتاکتها میتواند استاندارد یا تخت باشد تا با فضای نصب هماهنگ شود.
- ابعاد متنوع:
- حدود 30 میلیمتر
- حدود 45.2 میلیمتر
- ضخامتهای کوچکتر مانند 9.9 میلیمتر برای کاربردهای خاص
نحوه نصب المانهای LED
المانهای LED در کلیدها و تجهیزات کنترل صنعتی و سیمکشی تابلو برق برای نمایش وضعیت و ایجاد روشنایی استفاده میشوند. این قطعات با طراحیهای مختلف عرضه میشوند تا نیازهای گوناگون را پوشش دهند.
ویژگیهای اصلی:
- امکان تثبیت در قسمت جلو یا پایه تجهیز.
- قابلیت کار در دو سطح رایج 24 ولت و 230 ولت.
- عرضه در 4 رنگ روشن برای نمایش وضعیتهای مختلف.
- طراحی بدنه:
- عقب تخت (برای صرفهجویی در فضا و نصب کامپکت)
نحوه مونتاژ و عملکرد شستیهای اضطراری
کنتاکتهای سری M22 برای کنترل و ایمنی در مدارهای برق صنعتی و سیمکشی تابلو برق استفاده میشوند. در این سیستم، قطعات مختلف با هم ترکیب میشوند تا عملکرد ایمن دکمههای اضطراری تضمین شود.
- کنتاکت خودنظارتی (Self_Monitoring) یک قطعه مکانیکی است که وضعیت اتصال را بررسی میکند.
- وقتی روی شستی اضطراری (M22-PV) نصب شود، اتصال آن را کنترل میکند.
- وقتی روی پایه نصب شود، فقط رابط بالایی را کنترل میکند و اتصال روی شستی را بررسی نمیکند.
- عملکرد اصلی:
- اگر کنتاکت خودنظارتی درست نصب شده باشد، کنتاکت NO، بسته میشود.
- مدار اضطراری از طریق اتصال سری تیغه NC و تیغه NO فعال میشود.
- این مدار زمانی عمل میکند که:
- دکمه اضطراری فشار داده شود.
- یا کنتاکت خودنظارتی به صورت مکانیکی از دکمه جدا شود.
علائم و شمارههای عملکردی ترمینالها
تست چراغهای سیگنال در سیمکشی تابلو برق
یکی از مهمترین تجهیزاتی که در سیمکشی تابلو برق مورد استفاده قرار میگیرد، چراغ سیگنالها هستند.
گاهی لازم است چراغهای سیگنال روی تابلو برق یا دستگاه را مستقل از وضعیت مدار کنترل اصلی آزمایش کنیم.
کارکرد دکمه تست:
وقتی این دکمه فشرده شود، چراغ سیگنال روشن میشود تا مطمئن شویم لامپ سالم است. این تست هیچ ارتباطی با وضعیت مدار کنترل ندارد.ایمنی در تست:
در مدار تست، عناصر جداکننده (دیود) وجود دارند که مانع برگشت ولتاژ به مدار اصلی میشوند. این موضوع باعث میشود تست چراغ بدون ایجاد خطا یا خطر انجام شود.نحوه اتصال:
یک دکمه تست (Test Button)
دو عدد چراغ سیگنال
تجهیزات کامپکت
تجهیزات کامپکت سری C22 تجهیزاتی آماده و همهکاره هستند که کابلها، کانکتورها و محفظهها از قبل در آنها نصب و یکپارچه شدهاند.
یکی از مهمترین ویژگیهای این تجهیزات، درجه بالای حفاظت است:
- در قسمت جلو تا سطح IP69 (مقاوم در برابر گرد و غبار و شستوشوی فشار قوی).
- در قسمت پشت تا سطح IP65 (مقاوم در برابر گرد و غبار و پاشش آب).
به همین دلیل، این تجهیزات انتخابی عالی برای محیطهای صنعتی یا مکانهایی هستند که حفاظت در برابر گرد و غبار و مایعات اهمیت زیادی دارد.
تجهیزات سری C22 کامپکت برای استفاده آسان طراحی شدهاند و دارای کنتاکتهای یکپارچه یا چراغهای نشانگر هستند. اتصال سیمها در این سری با ترمینالهای پیچی انجام میشود که میتوان آنها را با پیچگوشتی شیاردار یا چهارسو محکم کرد.
نحوه مونتاژ تجهیزات کامپکت
شستیهای اضطراری از نوع کامپکت C22
سیگنالهای برجی
سیگنالهای برجی برای نمایش وضعیت دستگاهها و فرآیندها در محیطهای صنعتی استفاده میشوند. این برجها در دو اندازه عرضه میشوند:
- SL7 با قطر 70 میلیمتر
- SL4 با قطر 40 میلیمتر
ویژگیهای مهم:
- ساخته شده از پلاستیک مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش، مناسب برای استفاده در فضای باز.
- دارای کلاس حفاظتی IP66، یعنی مقاوم در برابر گرد و غبار و پاشش شدید آب.
- قابلیت کارکرد در دماهای محیطی بین -30 تا +60 درجه سانتیگراد.
سیگنالهای برجی SL7 و SL4
برجهای سیگنال تجهیزاتی هستند که با استفاده از نور و صدا وضعیت دستگاهها و فرآیندها را نشان میدهند. این برجها روی پنلهای کنترل یا مستقیماً روی تجهیز نصب میشوند و حتی از فاصله دور هم قابل تشخیصاند. به این ترتیب اپراتور میتواند سریعاً متوجه وضعیت شود و در صورت نیاز اقدام کند.
ویژگیهای اصلی برجهای سیگنال:
- امکان نمایش وضعیت با نور ثابت، نور چشمکزن، نور فلاشر یا سیگنال صوتی.
- قابلیت ترکیب نور و صدا برای هشدارهای دقیقتر.
- وجود ماژولهای نور فوقالعاده روشن (HP) برای دید بهتر.
- قابلیت برنامهریزی آزاد با امکان تعریف تا ۵ آدرس مختلف.
- اتصال خودکار از طریق پینهای داخلی.
- استفاده از لنز برای افزایش شدت و کیفیت نور.
- روشنایی با LED برای دوام و مصرف کم انرژی.
رنگهای استاندارد چراغها و معنای آنها (طبق IEC/EN 60204-1):
- قرمز: وضعیت خطرناک – نیاز به اقدام فوری
- زرد: وضعیت غیرعادی – نیاز به نظارت یا اقدام
- سبز: وضعیت عادی – نیازی به اقدام نیست
- آبی: ناپیوستگی یا حالت خاص – اقدام اجباری لازم است
- سفید: قابل استفاده برای وضعیتهای دیگر بر اساس نیاز
پیکربندی شستیهای فشاری و سیگنالهای برجی
سیستم پیکربندی به شما کمک میکند تا شستیهای فشاری و سیگنالهای برجی را بهصورت سریع و دقیق طراحی کنید. این ابزار چند قابلیت مهم دارد:
- صرفهجویی در زمان: هنگام انتخاب اجزا، سیستم بهطور خودکار گزینههای مناسب را پیشنهاد میدهد.
- ذخیره و بازیابی آسان: هر پیکربندی با یک شناسهی منحصر به فرد ذخیره میشود و میتوانید بعدها آن را دوباره فراخوانی کنید.
- مستندات آماده: پس از پایان کار، میتوانید فایل مستندات شامل تصاویر و فهرست اجزا را از طریق ایمیل دریافت کنید.
مراحل کار با پیکربندی
برگه سیستم (System Tab):
- انتخاب سری موردنظر
- تعیین پارامترهای اصلی
برگه طرحبندی (Layout Tab):
- انتخاب اجزا و چیدمان آنها
- استفاده از ویرایشگر لیبل برای طراحی لیبل اختصاصی با متن یا گرافیک
- امکان انتخاب گرافیکهای استاندارد از کتابخانه یا آپلود گرافیکهای شخصی
برگه خلاصه (Summary Tab):
- با یک کلیک، شناسهی پیکربندی اختصاصی ایجاد میشود
- در صورت نیاز، میتوانید این شناسه و مستندات مربوطه را از طریق ایمیل دریافت کنید
تنظیمکننده سیگنالهای برجی
این تجهیز آنلاین به شما کمک میکند سیگنال برجی مورد نیاز خود را تنها با چند کلیک طراحی و مونتاژ کنید. در حین کار میتوانید عملکرد نور و صدا را شبیهسازی کنید تا مطمئن شوید ماژولهای انتخابی دقیقاً همان چیزی هستند که نیاز دارید. پس از پایان پیکربندی، سیستم یک لیست سفارش آماده میکند که میتوانید آن را مستقیماً برای شرکت موردنظر ارسال کنید.
ویژگیهای اصلی این تنظیمکننده:
- صرفهجویی در زمان هنگام انتخاب اجزا
- ذخیره و بازیابی پیکربندی با یک شناسهی منحصر به فرد
- جلوگیری از خطا در پیکربندی
- امکان دسترسی به پیکربندی ذخیرهشده در هر زمان و مکان
- ارائه فهرست دقیق اجزای انتخابشده
- نمایش پیشنمایش عملکردی
- عدم نیاز به ثبتنام یا ایجاد حساب کاربری
انواع موقعیت سوئیچها
مهمترین وظیفه اصلی موقعیت سوئیچها در سیمکشی تابلو برق و فرآیند صنعتی، برای تشخیص دقیق و مطمئن موقعیتها طراحی شدهاند. به دلیل داشتن اتصالات بدون نیاز به تعمیر و نگهداری و مقاوم در برابر لرزش، عملکردی پایدار و قابل اعتماد ارائه میدهند. این سوئیچها در دو نوع محفظه عرضه میشوند: نسخه فلزی مقاوم (LSM) و نسخه پلاستیکی عایق (LS).
هر سوئیچ مجهز به دو کنتاکت است که میتواند بهصورت اختیاری به شکل NC (در حالت نرمال بسته) یا NO (در حالت نرمال باز) انتخاب شود. سرهای عملیاتی با استفاده از اتصالات سرنیزهای بهسادگی در چهار جهت مختلف (هر بار 90 درجه) نصب میشوند.
یکی از ویژگیهای منحصر به فرد این سیستم، امکان ترکیب محرکهای سری با موقعیت سوئیچها است. به این ترتیب، شستیهای فشاری، سلکتور سوئیچها یا شستیهای امرجنسی میتوانند مستقیماً به سوئیچها متصل شوند و بهعنوان سر عملیاتی عمل کنند.
این ترکیب باعث میشود کل واحد دارای درجه حفاظت بالا از نوع IP66 در قسمت جلو و عقب باشد؛ یعنی تجهیز در برابر گردوغبار و پاشش شدید آب کاملاً مقاوم است.
موقعیت سوئیچها از نوع Safty
موقعیتسوئیچها از نوع ایمنی برای نظارت بر وضعیت محافظها مثل درها، درهای لولایی، پوششها و حفاظها طراحی شدهاند. این کلیدها استاندارد GS-ET-15 را رعایت میکنند. طبق این استاندارد، کلیدهای ایمنی باید به گونهای ساخته شوند که نتوان عملکرد ایمنی آنها را با دست یا ابزارهای ساده مثل پیچگوشتی، سیم، قیچی یا چاقوی جیبی دور زد.
مفهوم Positive opening
در مدارهای ایمنی، موقعیت کلیدهای مکانیکی باید دارای کنتاکتهای بازشونده مثبت باشند (مطابق استاندارد EN 60947-5-1). Positive opening یعنی جداسازی کنتاکتها بهطور مستقیم و مکانیکی توسط حرکت از پیش تعیینشده کلید، بدون وابستگی به فنر یا قطعات انعطافپذیر.
این ویژگی تضمین میکند که وقتی کلید در وضعیت خاموش قرار میگیرد، کنتاکتهای اصلی آن حتماً در حالت باز قرار گرفته باشند.
موقعیت سوئیچها برای حفاظت از پرسنل
موقعیت سوئیچها برای افزایش ایمنی پرسنل در محیطهای صنعتی طراحی شدهاند. این کلیدها با سیگنال جداگانه برای موقعیت درب، امکان نظارت دقیق بر وضعیت حفاظها و درها را فراهم میکنند.
ویژگیهای اصلی:
- هنگام باز شدن حفاظ یا درب، دستگاه بهطور خودکار متوقف میشود و پس از زمان انتظار مشخص، شرایط بدون خطر ایجاد میگردد.
- در حالت عادی، وقتی درب قفل است، کنتاکت ایمنی (21-22) NC و کنتاکت سیگنال (11-12) نیز بسته است.
- اگر برق سیمپیچ (A1، A2) قطع شود، درب در حالت ایمن قفل باقی میماند.
- با اعمال ولتاژ به سیمپیچ، کنتاکت ایمنی باز میشود اما کنتاکت سیگنال همچنان بسته میماند تا زمانی که درب آزاد شود.
- پس از آزاد شدن، کنتاکت سیگنال نیز باز میشود و نشان میدهد که درب باز است. در این حالت هر دو کنتاکت در وضعیت باز قرار دارند.
- این کلیدها در برابر دور زدن با ابزارهای ساده (مانند پیچگوشتی یا سیم) مقاوم هستند و امنیت بالایی ایجاد میکنند.
- هنگام بستن درب، کنتاکت سیگنال دوباره بسته میشود و با قطع ولتاژ سیمپیچ، قفل فعال شده و کنتاکت ایمنی نیز بسته میشود.
نحوه عملکرد موقعیت سوئیچها Safty
این سوئیچ برای کنترل ایمنی دربهای حفاظتی طراحی شده و ترکیبی از کنتاکت ایمنی و کنتاکت سیگنالینگ را ارائه میدهد. عملکرد آن به این صورت است:
درب قفل شده:
- کنتاکت ایمنی (21-22) بسته است → مدار ایمنی برقرار.
- کنتاکت سیگنالینگ (13-14) باز است → نشان میدهد درب قفل است.
قطع برق در سیمپیچ (A1، A2):
- درب در حالت ایمن قفل باقی میماند.
- کنتاکت ایمنی بسته میماند.
- کنتاکت سیگنالینگ باز است.
اعمال ولتاژ به سیمپیچ (A1، A2):
- کنتاکت ایمنی (21-22) باز میشود → مدار ایمنی قطع میشود.
- کنتاکت سیگنالینگ (13-14) همچنان باز میماند تا زمانی که درب آزاد شود.
آزاد شدن درب:
- کنتاکت سیگنالینگ (13-14) بسته میشود → نشان میدهد درب آزاد است.
- کنتاکت ایمنی (21-22) باز است.
باز شدن کامل درب:
- هر دو کنتاکت در حالت باز قرار میگیرند → مدار ایمنی قطع و سیگنالینگ باز.
بستن دوباره درب:
- کنتاکت سیگنالینگ (13-14) بسته میشود.
- با قطع ولتاژ سیمپیچ، قفل فعال شده و کنتاکت ایمنی (21-22) دوباره بسته میشود.
نحوه عملکرد موقعیت سوئیچها برای حفاظت از فرآیند و پرسنل
یکی از مهمترین سوئیچهایی که در سیمکشی تابلو برق مورد استفاده قرار میگیرد، موقعیت سوئیچها هستند.
موقعیت سوئیچها با قفل داخلی مغناطیسی برای ایمنی بیشتر در فرآیندهای صنعتی طراحی شدهاند. این کلیدها علاوه بر حفاظت از پرسنل، امکان نظارت دقیق بر وضعیت دربهای حفاظتی را فراهم میکنند و دارای سیگنال جداگانه برای موقعیت درب هستند.
نحوه عملکرد:
درب قفل شده:
- کنتاکت ایمنی (21-22) بسته است → مدار ایمنی برقرار.
- کنتاکت سیگنالینگ (11-12) بسته است → نشان میدهد درب قفل شده است.
قطع برق سیمپیچ (A1، A2):
- درب همچنان قفل باقی میماند.
- کنتاکت ایمنی بسته است.
- کنتاکت سیگنالینگ بسته میماند.
اعمال ولتاژ به سیمپیچ (A1، A2):
- کنتاکت ایمنی (21-22) باز میشود → مدار ایمنی قطع میشود.
- کنتاکت سیگنالینگ (11-12) همچنان بسته میماند تا زمانی که درب آزاد شود.
رها کردن درب:
- کنتاکت سیگنالینگ (11-12) باز میشود → نشان میدهد درب آزاد شده است.
- کنتاکت ایمنی باز باقی میماند.
باز شدن کامل درب:
- هر دو کنتاکت در حالت باز قرار میگیرند → مدار ایمنی قطع و سیگنالینگ باز.
- این وضعیت حتی در صورت تلاش برای دستکاری با ابزارهای ساده نیز ایمن باقی میماند.
بستن دوباره درب:
- کنتاکت سیگنالینگ (11-12) بسته میشود.
- با قطع ولتاژ سیمپیچ، قفل دوباره فعال شده و کنتاکت ایمنی (21-22) بسته میشود.
نقطه کار قابل تنظیم موقعیت سوئیچها
موقعیت سوئیچها این قابلیت را دارند که نقطه کارشان (محل دقیق عمل سوئیچ) بهصورت قابل تنظیم و متغیر تعیین شود.
- این سوئیچها دارای دو خروجی PNP پرسرعت هستند که بدون لرزش یا پرش عمل میکنند و امکان کار در فرکانسهای سوئیچینگ بالا را فراهم میسازند.
- علاوه بر این، در برابر اتصال کوتاه مشروط و اضافه بار مقاوماند.
- عملکرد آنها به صورت سوئیچینگ ضربهای است؛ یعنی یک نقطه سوئیچینگ دقیق و قابل تکرار ایجاد میشود.
نقطه کار این سوئیچها در بازه 0.5 تا 5.5 میلیمتر قرار دارد. مقدار استاندارد پیشنهادی در مشخصات فنی 3 میلیمتر است.
روش تنظیم نقطه کار جدید
برای تغییر نقطه کار مراحل زیر را انجام دهید:
- پیستون را از موقعیت قبلی به موقعیت جدیدی که میخواهید سوئیچ فعال شود، منتقل کنید.
- دکمه تنظیم را به مدت حدود 1 ثانیه فشار دهید.
- در این حالت، LED با سرعت بالا چشمک میزند و نقطه کار جدید به طور خودکار ثبت میشود.
دیاگرام تماسی موقعیت سوئیچها
نقش سنسورها در سیمکشی تابلو برق
حسگرهای القایی
یکی از مهمترین حسگرهایی که در سیمکشی تابلو برق مورد استفاده قرار میگیرد، حسگرهای القایی هستند. حسگرهای القایی برای تشخیص اجسام فلزی به کار میروند. این حسگرها با ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی نوسانی عمل میکنند. وقتی یک جسم فلزی وارد این میدان شود، میدان تحت تأثیر قرار گرفته و تغییر میکند.
این تغییر باعث کاهش جریان عبوری از سیمپیچ حسگر میشود که به آن میرایی جریان گردابی گفته میشود. مدار داخلی حسگر این تغییر را تشخیص داده و یک سیگنال خروجی ارسال میکند.
وقتی یک جسم فلزی وارد میدان حسگر القایی میشود، میدان الکترومغناطیسی آن تحت تأثیر قرار میگیرد. این میدان توسط سیمپیچ حسگر ایجاد میشود؛ سیمپیچی که معمولاً به دور یک هسته فریت پیچیده شدهاند. اگر امکان دیدن این میدان وجود داشت، شکل آن مانند یک مخروط نامرئی بود که از جلوی حسگر گسترش مییابد.
هنگامی که جسم فلزی وارد این مخروط میشود، میدان تغییر کرده و حسگر آن را تشخیص میدهد. به این ترتیب، حسگر میتواند حضور یا عبور اجسام فلزی را با دقت بالا آشکار کند.
عملکرد حسگرهای القایی در سیمکشی تابلو برق
در یک حسگر القایی، هسته فریت میدان مغناطیسی را شکل میدهد و اندازه سیمپیچ تعیین میکند که حسگر تا چه فاصلهای میتواند اجسام فلزی را تشخیص دهد.
داخل حسگر، یک مدار رزونانس وجود دارد که میدان الکترومغناطیسی با فرکانس بالا (تقریباً بین 100 هرتز تا 1 مگاهرتز) تولید میکند. وقتی یک جسم فلزی وارد این میدان شود، تغییراتی در میدان ایجاد میشود.
این تغییر باعث شکلگیری جریانهای گردابی در جسم فلزی میگردد. جریانهای گردابی انرژی میدان را جذب کرده و سیگنال برگشتی به سیمپیچ را ضعیف میکنند.
سپس مدار آشکارساز این تغییر را تشخیص میدهد. اگر شدت تغییر به مقدار مشخصی (نقطه تنظیم یا دامنه) برسد، مدار روشن شده و یک سیگنال به خروجی حالت جامد میفرستد. این خروجی تا زمانی فعال میماند که جسم فلزی از محدوده حسگر خارج شود. وقتی جسم دور شود، نوسانساز دوباره به حالت اولیه برمیگردد و خروجی خاموش میشود.
جنس فلز و محدوده حسگری
محدودههای حسگری که سازنده اعلام میکند، معمولاً بر اساس اجسام استانداردی مثل فولاد کربنی نورد شده (نوع FE 235 طبق استاندارد ISO 630) اندازهگیری میشوند.
اما اگر جنس فلز متفاوت باشد، محدوده حسگری تغییر میکند. برای همین باید از ضرایب تصحیح استفاده کنیم:
- فولاد ضد زنگ سری 400 (مطابق ASTM A240، نوع مارتنزیتی یا فریتی): این نوع فولاد مغناطیسپذیر است و حسگر به خوبی آن را تشخیص میدهد.
- فولاد ضد زنگ سری 300 (مطابق ASTM A240، نوع آستنیتی): این نوع فولاد غیر مغناطیسپذیر است و حسگر سختتر آن را تشخیص میدهد.
استاندارد EN 10088-1 شاخص انواع فولادهای ضد زنگ را معرفی کرده است.
حسگرهای خازنی
یکی از مهمترین حسگرهایی که در سیمکشی تابلو برق مورد استفاده قرار میگیرد، حسگرهای خازنی هستند. حسگرهای خازنی برای تشخیص اجسام فلزی و غیرفلزی طراحی شدهاند و بهویژه در کنترل سطح مایعات و اندازهگیری مواد پودری یا دانهای کاربرد دارند. اساس کار این حسگرها بر پایه یک خازن است.
خازن از دو صفحه فلزی تشکیل شده که بین آنها یک ماده عایق به نام دیالکتریک قرار دارد. ظرفیت دیالکتریک، یعنی توانایی آن برای ذخیره بار الکتریکی، تعیینکننده عملکرد خازن است. فاصله بین صفحات نیز بر مقدار ظرفیت تأثیر میگذارد.
وقتی جسمی وارد میدان الکتریکی حسگر شود، ظرفیت خازن تغییر میکند و این تغییر بهعنوان سیگنال برای عملکرد سوئیچ روشن/خاموش استفاده میشود. در ساختار حسگر، یک صفحه خازنی بخشی از سوئیچ است، محفظه حسگر نقش عایق دارد، جسم هدف مانند صفحه دیگر خازن عمل میکند و زمین مسیر مشترک است.
ویژگی مهم این حسگرها آن است که میتوانند هر جسمی را که ثابت دیالکتریک آن بزرگتر از هوا باشد تشخیص دهند.
نحوه عملکرد حسگرهای خازنی در سیمکشی تابلو برق
حسگرهای خازنی در سیمکشی تابلو برق، اساساً از چهار بخش اصلی تشکیل شدهاند:
- حسگر (دیالکتریک)
- مدار رزونانس
- مدار آشکارساز
- مدار خروجی.
وقتی جسمی به حسگر نزدیک میشود، ثابت دیالکتریک خازن تغییر میکند. این تغییر باعث میشود مدار نوسانساز شروع به لرزش کند. نکته مهم این است که در حسگرهای القایی، برعکس، لرزش مدار با حضور جسم کاهش یا میرا میشود.
حسگرهای خازنی میتوانند هم اجسام رسانا و هم اجسام نارسانا را تشخیص دهند:
- فلزات: به دلیل رسانایی بالا، بیشترین فاصله سوئیچینگ را دارند و نیازی به اعمال ضرایب کاهنده مانند حسگرهای القایی نیست.
- مواد نارسانا (عایقها): وقتی یک عایق بین صفحات خازن قرار گیرد، ظرفیت خازنی افزایش مییابد، زیرا ثابت دیالکتریک مواد جامد و مایع همیشه بیشتر از هوا است. این افزایش ظرفیت باعث فعال شدن حسگر میشود.
اجسام نارسانا به طور مشابه بر سطح فعال حسگر اثر میگذارند و ظرفیت کوپلینگ را افزایش میدهند. هرچه جسم بزرگتر یا نزدیکتر باشد، سوئیچینگ بهتر انجام میشود.
در مورد مواد آلی مانند چوب، غلات یا محصولات کشاورزی باید توجه داشت که رطوبت نقش بسیار مهمی دارد. هرچه میزان رطوبت بیشتر باشد، فاصله سوئیچینگ نیز افزایش مییابد. برای مثال، آب دارای ثابت دیالکتریک بسیار بالا (حدود 80) است و به همین دلیل بهخوبی توسط حسگرهای خازنی شناسایی میشود.
تأثیر شرایط محیطی بر حسگرهای خازنی
فاصله سوئیچینگ حسگرهای خازنی (S) به مقدار ثابت دیالکتریک (E) جسمی که قرار است شناسایی شود بستگی دارد.
- اجسام فلزی به دلیل رسانایی بالا، بیشترین فاصله سوئیچینگ را ایجاد میکنند و این فاصله بهعنوان 100% در نظر گرفته میشود.
- مواد غیر فلزی یا عایقها، بسته به مقدار ثابت دیالکتریک خود، فاصله سوئیچینگ کمتری نسبت به فلزات دارند. هرچه ثابت دیالکتریک ماده بیشتر باشد، فاصله سوئیچینگ نیز افزایش مییابد.
حسگرهای نوری
یکی از مهمترین حسگرهایی که در سیمکشی تابلو برق مورد استفاده قرار میگیرد، حسگرهای نوری هستند. حسگرهای نوری از نور برای تشخیص وجود یا عدم وجود یک جسم استفاده میکنند. مزایای اصلی حسگرهای نوری، حسگری بدون تماس اجسام و برد حسگری بسیار گسترده است.
عملکرد حسگر نوری
یک LED پرتوی از نور ارسال میکند که توسط یک آشکارساز نوری دریافت میشود. یک جسم هنگامی که از بین LED و آشکارساز نوری عبور میکند و پرتو نور را قطع میکند، شناسایی میشود.
1. منبع تغذیه:
مدار حسگر را با یک ولتاژ DC قابل تنظیم تغذیه میکند.
2 مدولاتور:
پالسهایی تولید میکند تا تقویتکننده و LED در فرکانس دلخواه کار کنند.
3. تقویتکننده جریان منبع
4. LED
5. لنز
6. بازتابنده
7. آشکارساز نوری:
یک دستگاه فوتودیود یا فوتوترانزیستور، که برای حداکثر حساسیت در طول موج نور ساطعشده از LED منبع انتخاب شدهاند. هم LED منبع و هم آشکارساز دارای لنزهای محافظ هستند. وقتی حسگر نور را دریافت میکند و مقدار کمی جریان به تقویتکننده آشکارساز میفرستد.
8. تقویتکننده آشکارساز:
جریان تولید شده توسط نور پسزمینه را مسدود میکند. همچنین سیگنال دریافتی را تا سطح قابل استفاده تقویت کرده و آن را به دمدولاتور ارسال میکند.
9. دمدولاتور:
نور ساطع شده توسط حسگر را از تمام نورهای دیگر موجود در منطقه جدا میکند. اگر دمدولاتور تصمیم بگیرد که سیگنالهای دریافتی مناسب هستند، سیگنال خروجی را ارسال میکند.
10 خروجی:
روال سوئیچینگ را طبق دستور دمدولاتور انجام میدهد.
روشهای تشخیص حسگرهای نوری
1. موانع نوری (Light barries)
یکی از مهمترین حسگرهایی که در سیمکشی تابلو برق مورد استفاده قرار میگیرد، موانع نوری هستند. وقتی بخواهیم حضور یک جسم را در یک مسیر مشخص تشخیص دهیم، از یک «فرستنده نور» و یک «گیرنده نور» استفاده میکنیم.
فرستنده در یک نقطه قرار میگیرد و یک پرتو نور مستقیم به سمت گیرنده که در نقطهای دیگر قرار دارد میتاباند. تا زمانی که مسیر نور باز باشد، گیرنده نور را دریافت میکند و سیستم متوجه میشود که مسیر خالی است.
اما وقتی یک جسم از میان این دو واحد عبور کند، پرتو نور را قطع میکند. همین قطع شدن نور باعث میشود گیرنده متوجه حضور جسم شود و آن را «شناسایی» کند.
در واقع، اصل کار این نوع حسگر بر پایهٔ تشخیص قطع نور بین فرستنده و گیرنده است.
2. بازتاب پرتو نور
در این نوع حسگر نوری، فرستنده و گیرنده هر دو داخل یک بدنه قرار دارند. حسگر یک پرتو نور به سمت جلوی خودش میتاباند. اگر جسمی در مقابل حسگر قرار بگیرد یا از جلوی آن عبور کند، نور به سطح جسم برخورد کرده و دوباره به سمت گیرنده بازتاب میشود.
وقتی گیرنده این نور بازتابشده را دریافت کند، متوجه حضور جسم میشود و آن را شناسایی میکند.
حسگر نور میفرستد، جسم نور را برمیگرداند، و حسگر از همین بازتاب میفهمد که جسمی جلوی آن قرار دارد.
3. رفلکس نور
در این نوع حسگر نوری، فرستنده و گیرنده هر دو داخل یک واحد قرار دارند، اما برای کارکردن به یک «بازتابنده» نیاز است. حسگر یک پرتو نور به سمت روبهرو میفرستد. در مقابل آن، یک بازتابنده نصب میشود که وظیفهاش برگرداندن نور به سمت گیرنده است.
وقتی هیچ جسمی بین حسگر و بازتابنده نباشد، نور به بازتابنده برخورد میکند و مستقیم به گیرنده برمیگردد؛ بنابراین حسگر میفهمد مسیر باز است.
اما اگر جسمی از جلوی حسگر عبور کند، مسیر نور را سد میکند و اجازه نمیدهد نور به بازتابنده برسد. در نتیجه نوری هم به گیرنده برنمیگردد و حسگر حضور جسم را تشخیص میدهد.
حسگر نور میفرستد، بازتابنده آن را برمیگرداند، و هر زمان این چرخه قطع شود، حسگر متوجه وجود جسم میشود.
4. عبور از پس زمینه
در این نوع حسگر نوری، از یک روش پیشرفتهتر نسبت به حسگرهای بازتابی استفاده میشود. این حسگر دو آشکارساز دارد و همین ویژگی باعث میشود بتواند فقط اجسامی را که در یک فاصلهٔ مشخص قرار میگیرند تشخیص دهد و هر چیزی خارج از این محدوده را نادیده بگیرد.
حسگر نور را به سمت محیط میفرستد و بازتاب آن را دریافت میکند. اما بهجای اینکه هر بازتابی را بپذیرد، با کمک دو آشکارساز، بازتابهای درست و مربوط به محدودهٔ تعیینشده را از بازتابهای اضافی و مزاحم جدا میکند.
مزیت مهم این نوع حسگر این است که رنگ یا میزان براق بودن سطح جسم تأثیر چندانی بر عملکرد آن ندارد. یعنی چه جسم تیره باشد چه روشن، مات باشد یا براق، حسگر همچنان میتواند آن را در محدودهٔ تعیینشده بهطور قابل اعتماد تشخیص دهد.
این حسگر فقط اجسامی را که در فاصلهٔ مناسب قرار دارند شناسایی میکند، به رنگ و جنس سطح حساسیت کمی دارد.
مهمترین کاربرد سنسورها
در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و سیمکشی تابلو برق، از حسگرهای مختلف برای تشخیص وضعیت تجهیز، قطعات و موقعیت تجهیزات استفاده میشود. هر حسگر با توجه به نوع ساختار و فناوری خود، وظیفهای مشخص را بر عهده دارد و به کنترلکننده کمک میکند تا از بروز خطا، خرابی ابزار یا توقف ناخواسته جلوگیری شود.
1. تشخیص وجود مته در دستگاه فرز
یکی از این حسگرها، حسگر پرفکت پروکس E58 است که برای تشخیص وجود مته در دستگاه فرز به کار میرود. این حسگر قدرت تشخیص بالایی دارد و به دلیل قابلیت «حذف پسزمینه»، تنها مته را شناسایی میکند و اجسامی را که درست پشت آن قرار دارند نادیده میگیرد.
2. در فرآیند ماشینکاری
در بخش دیگری از فرآیند ماشینکاری، از حسگرهای القایی لولهای استفاده میشود. برای مثال، زمانی که قطعهای از جنس آلومینیوم در حال ماشینکاری است، از حسگر «فقط آهنی» استفاده میشود.
این حسگر تنها اجسام آهنی را تشخیص میدهد و تراشههای آلومینیومی غیرآهنی را نادیده میگیرد. به همین دلیل، وجود برادههای آلومینیوم باعث ایجاد سیگنال اشتباه نمیشود و سیستم تنها در صورت حضور یک قطعه یا ابزار آهنی واکنش نشان میدهد.
3. تشخیص وجود مته در حین کار
نوع دیگری از حسگر القایی لولهای برای تشخیص وجود مته به کار میرود. اگر مته در حین کار بشکند، حسگر عدم حضور آن را تشخیص میدهد و بلافاصله سیگنالی به کنترلکننده ارسال میکند تا فرآیند متوقف شود و از آسیبهای بعدی جلوگیری شود.
4. تشخیص موقعیت سهنظام تجهیز
همچنین از حسگرهای القایی لولهای برای تشخیص موقعیت سهنظام تجهیز نیز استفاده میشود. این حسگرها با تشخیص حضور یا عدم حضور بخشهای فلزی سهنظام، موقعیت صحیح آن را تأیید میکنند.
5. عملیات پر کردن بطری
در خطوط تولید و سیستمهای اتوماسیونی و سیمکشی تابلو برق، حسگرها نقش مهمی در کنترل فرآیند، تشخیص حضور قطعات و جلوگیری از خطا دارند. هر نوع حسگر با توجه به فناوری و ساختارش، برای کاربردی مشخص انتخاب میشود تا عملکرد سیستم دقیق و قابل اعتماد باشد.
در عملیات پر کردن بطری، از سنسور شیء شفاف E65 استفاده میشود. این حسگر برای تشخیص بطریهایی به کار میرود که شفاف هستند و ممکن است رنگ یا ضخامت متفاوتی داشته باشند.
6. کنترل نوار نقاله
در بخش کنترل نوار نقاله، از سنسور القایی لولهای استفاده میشود. این حسگر تنها اجسام فلزی را تشخیص میدهد و برای شناسایی حاملهای فلزی که قطعات ماشینکاریشده را حمل میکنند، بسیار مناسب است.
7. بررسی سطح پر شدن بطریها
کنترل فرآیند، برای بررسی سطح پر شدن بطریها، از سنسور خازنی لولهای استفاده میشود. این حسگر به تغییرات ظرفیت الکتریکی حساس است و میتواند وجود مایع داخل بطری را تشخیص دهد. به همین دلیل، در خطوط پر کردن آب یا سایر مایعات، برای تأیید سطح پر شدن بطریها کاربرد فراوانی دارد.
8. کنترل ارتفاع بالابر قیچی
در بخش کنترل ارتفاع نیز از مجموعهای از سنسورهای پرتوی درونخطی استفاده میشود. این حسگرها شامل یک منبع نور و یک آشکارساز هستند که روبهروی هم قرار میگیرند. هنگامی که بالابر قیچی یک لایه را برمیدارد، پرتو نور آزاد میشود و حسگر تشخیص میدهد که باید بالابر بالا برود. وقتی لایه بعدی دوباره پرتو را قطع کند، بالابر متوقف میشود.
9. بررسی خط تولیدی کارتنها بر روی نوار نقاله
در بسیاری از سیستمهای صنعتی و سیمکشی تابلو برق، حسگرها نقش چشم و گوش دستگاهها را دارند و کمک میکنند وضعیت اجسام، مایعات یا حرکت خودروها بهطور دقیق تشخیص داده شود. برای مثال، در خط تولیدی که کارتنها روی نوار نقاله حرکت میکنند، از دو نوع حسگر استفاده میشود.
ابتدا یک حسگر بازتاب، رسیدن کارتن را تشخیص میدهد. همین حسگر باعث فعال شدن حسگرهای دیگری میشود که از بالا داخل کارتن را بررسی میکنند. اگر حسگر بالایی تشخیص دهد که کارتن به اندازه کافی پر نیست، آن کارتن اجازه عبور از مرحله بازرسی را نخواهد داشت.
10. بررسی وجود درب قوطیها
در بخش دیگری از خط تولید، برای بررسی اینکه آیا قوطیها درپوش دارند یا نه، از دو حسگر القایی لولهای استفاده میشود. یکی از حسگرها وجود قوطی را تشخیص میدهد و حسگر دیگر بررسی میکند که درپوش روی آن قرار دارد یا خیر.
11. کنترل عوارض جادهای
در سیستمهای کنترل عوارض جادهای، حسگر دوربرد Perfect Prox E67 میتواند خودروهایی با رنگها و سطحهای مختلف را تشخیص دهد و درعینحال پسزمینه را نادیده بگیرد. این حسگر معمولاً برای کنترل زمان بسته شدن راهبند استفاده میشود.
بهمحض اینکه خودروی پرداختکننده عوارض عبور کرد، حسگر آن را تشخیص میدهد و راهبند بسته میشود تا خودروهای بعدی مجبور به توقف شوند.
12. استفاده در مخازن مایع
در مخازن مایع نیز از حسگرهای خازنی لولهای استفاده میشود. معمولاً دو حسگر در کنار شیشه دید مخزن نصب میشوند: حسگر پایینی زمانی که سطح مایع کم میشود، پمپ را روشن میکند تا مخزن دوباره پر شود. وقتی سطح مایع به حسگر بالایی رسید، پمپ خاموش میشود.
13. کنترل سطح مواد عمده
یکی از کاربردهای رایج سنسورها، کنترل سطح مواد فله مثل گرانولهای پلاستیکی است. در این حالت، یک حسگر خازنی لولهای کنار قیف یا سطل نصب میشود و وقتی سطح مواد به نقطه مشخصی برسد، آن را تشخیص میدهد.
14. تشخیص قطعات با ارتفاعات مختلف
در بخش دیگری از خطوط تولید، لازم است وجود قطعات در یک کانال یا مسیر بررسی شود. حسگرهای نوری پرفکت پروکس با برد حدود 100 میلیمتر میتوانند قطعاتی با ارتفاعهای مختلف را تشخیص دهند، بدون اینکه نیاز باشد کانال سوراخ یا تغییر داده شود.
15. تشخیص وجود قطعه برای مونتاژ
برای تشخیص وجود قطعه در دستگاههای مونتاژ نیز از حسگرهای مختلفی استفاده میشود. یک حسگر القایی یا لیمیت سوئیچ میتواند مشخص کند قطعه در جای خود قرار گرفته یا خیر. حسگرهای سری کامت قادرند انواع مواد و رنگها را تشخیص دهند و پسزمینه را نادیده بگیرند. در مقابل، حسگر iProx قابلیت برنامهریزی دارد و میتوان آن را طوری تنظیم کرد که فقط یک نوع ماده خاص را تشخیص دهد و سایر مواد را نادیده بگیرد.
16. صنایع خودروسازی
در صنایع خودروسازی نیز حسگرها نقش مهمی دارند. برای مثال، در تولید فیلتر خودرو، لازم است طول مشخصی از کاغذ فیلتر موجدار اندازهگیری شود. یک حسگر بازتابنده پخش متمرکز، موجهای روی کاغذ را تشخیص میدهد و اطلاعات را به کنترلکننده قابل برنامهریزی میفرستد. وقتی تعداد موجها به مقدار تعیینشده رسید، کنترلکننده فرمان برش را صادر میکند تا طول دقیق و استاندارد کاغذ فیلتر به دست آید.
17. استفاده در سیستمهای دورانی
در بسیاری از دستگاهها و ماشینآلات صنعتی، حسگرها نقش مهمی در کنترل حرکت، سرعت و سلامت تجهیزات دارند. برای نمونه، در سیستمهای دورانی مانند شفتها، از یک حسگر القایی لولهای استفاده میشود تا وجود پیچهای تنظیم روی توپی شفت را تشخیص دهد.
هر بار که پیچ از مقابل حسگر عبور میکند، یک سیگنال ارسال میشود و دستگاه کنترل میتواند سرعت چرخش یا حتی جهت حرکت را بررسی و تنظیم کند.
18. خطوط تولید شبکههای پلاستیکی شفاف
در خطوط تولیدی که از شبکههای پلاستیکی شفاف استفاده میشود، لازم است پارگی یا قطع شدن شبکه بهسرعت تشخیص داده شود. یک حسگر نور بازتابنده پخششونده با برد 150 میلیمتر از سری کامت برای این کار مناسب است.
این حسگر به دلیل حساسیت بالا میتواند حتی شبکههای شفاف را تشخیص دهد. از طرفی، چون برد تشخیص آن کوتاه است، اشیای بازتابنده پشت شبکه را نادیده میگیرد.
19. کنترل حرکت شیرهای صنعتی
در کنترل حرکت شیرهای صنعتی نیز حسگرهای القایی لولهای کاربرد دارند. معمولاً دو حسگر در دو نقطه نصب میشود: یکی برای تشخیص وضعیت «کاملاً NO» و دیگری برای وضعیت «کاملاً NC».
20. استفاده در سیستمهای جابجایی و پردازش کاغذ
در سیستمهای جابهجایی و پردازش کاغذ، معمولاً فضای نصب تجهیزات بسیار محدود است. حسگرهای Comet Perfect Prox سری ۵۰ میلیمتری با زاویه قائم به دلیل اندازه کوچک و طراحی زاویهدار، بهراحتی در این فضا نصب میشوند.
این حسگرها دقت بالایی دارند و با قطع نوری بسیار دقیق کار میکنند. به همین دلیل، اجسام پسزمینه را نادیده میگیرند و فقط کاغذ را تشخیص میدهند؛ حتی اگر رنگ یا بافت کاغذ متفاوت باشد.
آیا این مقاله برایتان مفید بود؟
