درایوهای با سرعت متغیر سالهاست که وجود داشته است ، اما آنها هنوز در حال گشودن موارد جدید هستند و در تمام بخشهای صنعت کاربردهای جدیدی پیدا می کنند. مت هندلی ، مدیر محصولات میتسوبیشی الکتریک برای درایوها و ولتاژ پایین ، دکمه های داغ فعلی را برای درایوها در نظر می گیرد.
امروزه سه موضوع مهم برای درایوها انرژی ، انرژی و انرژی هستند. پس از آن سروو موتور تقریباً به همان اندازه قابل توجه سیستم های درایوهای مستقل ، درایوهای شبکه و سرووها و ادغام ایمنی در درایوها را ذکر کنید.
چندین سال پیش سرانجام دولتها با این واقعیت که انتشار کربن در حال بحرانی شدن است از خواب بیدار شدند و قصد داشتند کاربران انرژی را تشویق کنند تا به دنبال راههایی برای کاهش تقاضای برق خود باشند. ابزاری که آنها برای این کار استفاده می کنند اساساً مالیات است. جزئیات از کشوری به کشور دیگر متفاوت است ، اما سازمان هایی که مصرف خود را کاهش می دهند صرفه جویی در هزینه های قابل توجهی انجام می دهند.
درایوها در مصرف انرژی بسیار درخشان هستند. اگر سرعت موتور را کاهش دهید ، در اکثر موارد پمپ و فن می توانید انرژی را متناسب با مربع یا مکعب (بسته به نوع کاربرد) کاهش ، صرفه جویی کنید. ممکن است در یک برنامه خاص هرگز به سرعت و قدرت کامل نیاز نداشته باشید ، بنابراین یک درایو می تواند خروجی را به سطح مطلوب پایین تر کاهش دهد.
در برنامه های دیگر ممکن است به سرعت کامل نیاز داشته باشید ، اما نه همه وقت. گاهی اوقات نیمی از سرعت مناسب است ، در حالی که در زمان های دیگر سرعت ربع مناسب است. می توانید یک درایو را تنظیم کنید تا این نوع خروجی متغیر را چه در یک تایمر یا به عنوان پاسخی به ورودی سنسور در زمان واقعی ارائه دهد.
و البته در برخی از برنامه ها ممکن است امکان توقف موتور به طور کلی برای مدت زمان قابل توجهی وجود داشته باشد. پس اندازهایی از این دست به زودی جمع می شوند.
روش دیگری برای صرفه جویی در مصرف انرژی که محبوبیت بیشتری پیدا می کند ، استفاده از یک درایو برای تولید مجدد نیرو است که در غیر این صورت هدر می رود. بیشتر برنامه های کاربردی دارای مراحل کاهش سرعت در چرخه کار خود هستند - به این معنی که انرژی جنبشی از بار متحرک خارج می شود. به طور سنتی ، این به سادگی از بین می رود ، شاید توسط مقاومت های ترمز یا یک ترمز مکانیکی. با این حال یک درایو می تواند این انرژی را گرفته و دوباره به برق متصل کند ، که اغلب منجر به صرفه جویی قابل توجهی در انرژی می شود.
اگر نوار نقاله در سراشیبی کار کند ، جریان هوا یا آب کاهش یابد یا بار کاهش یابد ، بازسازی نیز امکان پذیر است.
تخمین زده می شود که چیزی در حدود 66 درصد از کل برق صنعتی تولید شده برای کارکردن موتورها استفاده می شود که معادل 25 درصد کل مصرف انگلیس است. درصد زیادی از این موتورها که سرعت یا بار ممکن است متغیر باشد هنوز درایوهای با سرعت متغیر قرار ندارند. بنابراین پتانسیل درایوها برای کمک به کاهش کربن بسیار زیاد است.
اما همچنین باید کارایی موتورها را بررسی کنیم. در ظاهر موتورها بسیار کارآمد هستند ، اما کمی عمیق تر می شوند و چندین مسئله ظاهر می شود. بسیاری از موتورها برای کاری که انجام می دهند بیش از اندازه بزرگ هستند. تعویض آنها برای یک کوچکتر باعث صرفه جویی در مصرف انرژی مداوم می شود - و می توان از یک درایو برای "تقویت" خروجی برای قسمتهایی از چرخه کار که به نیروی اضافی نیاز دارد استفاده کرد. موتورهای القایی نیروی کار صنعت هستند ، اما در بسیاری از موارد با جابجایی به موتورهای آهنربای دائمی سودهای خوبی برای انرژی پرداخت می شود و دوباره یک درایو مصرف انرژی را بهینه می کند.
شبکه سازی و حرکت دقیق
ساخت قطعات گسسته ، کنترل فرآیند ، مدیریت ساختمان ... تقریباً هر سیستم فنی که می توانید نام ببرید ، هوشمندتر می شود. قسمتهای مختلف سیستم برای بهینه سازی عملکرد کلی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.
این امر مستلزم این است که دستگاههای جداگانه مانند درایوها ، PLC ها ، HMI ها و سنسورها می توانند داده ها را ارسال و دریافت کنند - و هوشمندانه بر اساس آن عمل کنند. به عنوان مثال ، درایوهای مدرن می توانند سیگنال دما را دریافت کرده و سرعت فن تهویه یا پمپ آب را با استفاده از کنترلرهای PID داخلی تنظیم کنند. درایوهای دیگر ممکن است برای کنترل تولید قطعات با پیشخوان یا تایمر کار کنند. ردیاب حرکت در سیستم امنیتی ساختمان می تواند با درایو کار کند تا یک کرکره را ببندد ، سیستم تهویه هوا را کم کند ، یک درب پارک ماشین را باز کند و ...
درایوهای مدرن سطح بالاتری از کنترل شافت موتور را ارائه می دهند و این امر به ویژه هنگامی که از آنها در برنامه های کنترل حرکت استفاده می شود بسیار مهم است. یک مثال خوب در این مورد زمانی است که آنها با درایوهای سروو از طریق شبکه های فیبر نوری با سرعت بالا مانند SSCNet همراه هستند. سرووها محورهای با دقت بالا را در سیستم کنترل می کنند و برای بهبود عملکرد کلی سیستم با درایوهای اینورتر در محورهای عمومی ارتباط برقرار می کنند. شایان ذکر است که یک پیشرانه از حداکثر دامنه می تواند عملکرد دینامیکی موتور صنعتی را تا نزدیک قابلیت سروو افزایش دهد ، بنابراین برای محورهایی که به دقت بیشتری نیاز است مناسب است.
سیستم های محرک مستقل
یک روند بسیار جالب در مهندسی محرک ها ، ظهور سیستم های مستقل است. صنعت آب ، سایر تاسیسات ، کشاورزی ، نظارت بر محیط زیست ، امنیت و بسیاری از بخشهای دیگر با این واقعیت مشخص می شوند که اغلب دارای واحدهای صنعتی هستندسیستم هایی که از نظر جسمی از یکدیگر دور هستند. تا چند سال پیش ، خرد پذیرفته شده این بود که این موارد را تا حد ممکن ساده نگه دارید.
با این حال ، نگرش ها تغییر می کنند ، که بخشی از آن تمایل به کاهش مصرف انرژی آنها و بخشی دیگر نیاز به بازجویی از راه دور است. درایوها سهم عمده ای در ارائه این مجموعه عملکردهای ادامه دار دارند و طراحان در حال توسعه هستند که با چالش در حال توسعه سیستم هایی روبرو می شوند که می توانند بصورت هوشمندانه کار کنند اما ممکن است ماهها یکبار کار نکنند.
ایمنی یکپارچه
روند نهایی که می خواهم درباره آن بحث کنم ، ایمنی است. همه ما دوست داریم در مورد آن غر بزنیم ، اما واقعیت این است که وقتی من به عنوان یک کارآموز کار خود را شروع کردم (و این مدتها نبود!) ، ماشین آلات می توانند برای زندگی و اندام خطرناک باشند. شما باید دائماً هوشیار باشید ، از هر کارخانه یا ماشین آلاتی که به آنها نزدیک می شوید مراقب باشید و در صورت خراب شدن شرایط آماده باشید.
محافظ های فیزیکی و موانع ایمنی را بهبود می بخشند ، اما می توانند عملکرد را به خطر بیندازند و فضای با ارزش زیادی را اشغال کنند.
تغییر در بخشنامه ماشین آلات به این معنی است که طراحان ماشین آلات اکنون مجبورند سیستم های ایمنی سختگیرانه تری طراحی کرده و ارزیابی های عمیق تری را انجام دهند. درایوهای اینورتر می تواند یک جز key اصلی در یک ماشین باشد و بنابراین حرکت تولیدکنندگان درایو برای جاسازی عملکرد ایمنی در درایوها افزایش یافته است. در صورت طراحی مجدد دستگاه ، این قابلیت ایمنی به همان اندازه مهم است. ویژگی های ایمنی تعبیه شده به این معنی است که می توان قطعات را کاهش داد و بنابراین هزینه های کلی ساخت ماشین را کاهش می دهد.
من بیشتر دوران حرفه ای خود را با درایوها کار کرده ام و قابلیت های مداوم در حال توسعه آنها به این معنی است که من هنوز مجذوب آنها شده ام و متعجب شده ام.
برنامه نویسی پی ال سی
زبانهای برنامه نویسی
برنامه ای که در کد ماشین در سیستم های PLC بارگذاری می شود ، توالی اعداد کد باینری برای نشان دادن دستورالعمل های برنامه.
از زبان اسمبلی مبتنی بر استفاده از mnemonics می توان استفاده کرد و از یک برنامه رایانه ای به نام assembler برای ترجمه mnemonics به کد ماشین استفاده می شود.
از زبانهای سطح بالا (C ، BASIC و غیره) می توان استفاده کرد.
دستگاه های برنامه نویسی
PLC می تواند از طریق یک دستگاه برنامه نویسی مناسب دوباره برنامه ریزی شود:
کنسول برنامه نویسی
رایانه شخصی
برنامه نویس دستی
مقدمه ای بر منطق نردبان
منطق نردبان از نمادهای گرافیکی مشابه نمودارهای مدار شماتیک رله استفاده می کند.
نمودار نردبان شامل دو خط عمودی است که ریلهای قدرت را نشان می دهد. مدارها به صورت خطوط افقی بین این دو عمود متصل می شوند.
ویژگی های نمودار نردبان
قدرت از چپ به راست جریان دارد.
خروجی در سمت راست نمی تواند مستقیماً با سمت چپ متصل شود.
تماس را نمی توان در سمت راست خروجی قرار داد.
هر پله حداقل دارای یک خروجی است.
از هر خروجی فقط یکبار می توانید در برنامه استفاده کنید.
یک ورودی / خروجی ورودی خاص می تواند در بیش از یک پله نردبان ظاهر شود.
ورودی های ورودی / خروجی همه با آدرس آنها مشخص می شوند ، بسته به تولید کننده PLC از علامت گذاری استفاده می شود.
معرفی لیست بیانیه
لیست اظهارات یک زبان برنامه نویسی است که با استفاده از اختصارات mnemonic از Boolean استفاده می شود
عملیات منطقی. عملیات بولی بر روی ترکیب کار می کند
متغیرهایی که درست یا نادرست هستند.
بیانیه یک دستورالعمل یا دستورالعمل برای PLC است.
عملیات لیست لیست
* دستورالعمل بارگذاری (LD).
* و (الف) دستورالعمل.
* یا دستورالعمل (O).
* دستورالعمل خروجی (=).
نمودارهای بلوک عملکرد
بلوک عملکرد به عنوان یک جعبه با نام عملکرد نوشته شده است.
تاریخچه PLC
توسعه PLC در سال 1968 در پاسخ به درخواست یک تولید کننده اتومبیل آمریکایی (GE) آغاز شد. اولین PLC ها در صنعت در سال 1969 نصب شدند.
توانایی های ارتباطی تقریباً از سال 1973 ظاهر می شوند. همچنین می توانند در دهه 70 برای ارسال و دریافت ولتاژهای مختلف استفاده شوند تا بتوانند به دنیای آنالوگ وارد شوند.
دهه 80 تلاش کرد:
ارتباطات را با پروتکل اتوماسیون ساخت (MAP) استاندارد کنید ، اندازه PLC را کاهش دهید و آنها را از طریق برنامه نویسی نمادین در رایانه های شخصی به جای پایانه های اختصاصی برنامه نویسی یا برنامه نویسان دستی ، قابل برنامه ریزی کنید.
دهه 90 شاهد کاهش تدریجی پروتکل های جدید و نوسازی لایه های فیزیکی برخی از پروتکل های مشهورتر که از دهه 1980 زنده مانده اند ، شده است.
ارتباط معمولی بسته در اتصال سری
تشخیص بطری های ایستاده روی نقاله و بیرون کشیدن بطری های افتاده به بیرون
دستگاه ها:
برنامه کنترل:
شرح برنامه:
اگر بطری در نوار نقاله ایستاده باشد ، سیگنال ورودی از نظارت بر فوتوسل در هر دو بطری پایین و گردن بطری تشخیص داده می شود. در این حالت X0 = ON و X1 = ON. مخاطب X0 به طور معمول باز (NO) فعال می شود و همچنین X1 به طور معمول بسته (NC) بسته می شود. Y0 خاموش است و قطب فشار پنوماتیک هیچ عملی را انجام نمی دهد.
اگر بطری از تسمه نقاله پایین باشد ، فقط سیگنال ورودی از نظارت بر فوتوسل در پایین بطری شناسایی می شود. در این حالت ، X0 = ON ، X1 = OFF. وضعیت خروجی YO روشن خواهد بود زیرا NO تماس X0 فعال می شود و مخاطب NC X1 خاموش می ماند. قطب فشار پنوماتیک ، بطری افتاده را از کمربند نقاله بیرون می کشد.
1.2 بلوک در اتصال موازی
کنترل هدف:
تنظیم یک سیستم روشنایی برای کاربران برای روشن یا خاموش کردن چراغ در پایین یا بالای پله ها.
دستگاه ها:
برنامه کنترل:
شرح برنامه:
اگر حالت های سوئیچ پایین و سوئیچ بالا یکسان باشد ، هم روشن یا خاموش ، چراغ روشن خواهد بود. اگر متفاوت باشد ، یکی روشن است و دیگری خاموش ، چراغ خاموش خواهد بود.
هنگامی که چراغ خاموش است ، کاربران می توانند با تغییر وضعیت سوئیچ بالا در پایین سوییچ پله ها ، چراغ را روشن کنند. به همین ترتیب ، هنگامی که چراغ روشن است ، کاربران می توانند با تغییر وضعیت یکی از دو سوئیچ ، چراغ را خاموش کنند ..
خروجی پالس حاشیه در حال افزایش برای یک چرخه اسکن
کنترل هدف:
ایجاد پالس چرخه اسکن یک برنامه به عنوان شرط تحریک نشانگر یا سایر دستگاهها هنگام روشن بودن سوئیچ (X0).
دستگاه ها:
برنامه کنترل:
شرح برنامه:
هنگامی که X0 روشن است (باعث افزایش لبه) ، دستورالعمل PLS اجرا می شود ، و M10 یک پالس برای یک چرخه اسکن برنامه ارسال می کند.
وقتی M10 = ON ، دستورالعمل [SET Y0] اجرا شود و Y0 روشن باشد. در این حالت ، نشانگر روشن می شود و سایر دستگاه ها نیز فعال می شوند.
خروجی پالس سقوط لبه برای یک چرخه اسکن
کنترل هدف:
ایجاد پالس چرخه اسکن یک برنامه به عنوان شرط تحریک دریچه الکترومغناطیسی یا دستگاه های دیگر هنگام خاموش بودن سوئیچ.
دستگاه ها:
برنامه کنترل:
شرح برنامه:
هنگامی که X0 روشن است (باعث افتادن Falling-edge) ، دستورالعمل PLF اجرا می شود و M10 یک پالس برای یک چرخه اسکن برنامه ارسال می کند.
وقتی M10 = ON ، دستورالعمل [RST Y0] اجرا شود و Y0 خاموش باشد. در این حالت دریچه الکترومغناطیسی خاموش می شود.
مدار کنترل لاتچ
کنترل هدف:
با فشار دادن START و STOP ، حالت در حال کار فن پنل سقفی را کنترل کنید.
با فشار دادن TEST بررسی می کنید که آیا فن سقفی به طور عادی کار می کند.
دستگاه ها:
برنامه کنترل:
شرح برنامه:
شروع را به آرامی و X0 = ON را فشار دهید. در صورت بروز خطا ، فن سقفی کار خود را ادامه خواهد داد (X3 = OFF). این عمل را می توان با استفاده از یک مدار لچینگ که خروجی Y1 را به عنوان یکی از شرایط ورود به کار می کند تا فن را حتی در صورت فشار نبودن دکمه شروع به کار نگه داشت.
وقتی STOP فشرده می شود ، X1 = ON و Y1 = OFF. پنکه سقفی کار خود را متوقف می کند.
اگر خطایی رخ دهد (X3 = ON) ، Y1 خاموش خواهد بود و پنکه سقفی کار خود را متوقف می کند.
با فشار دادن TEST (X2 = ON) ، Y1 = ON. اگر خطایی رخ ندهد ، پنکه سقفی شروع به کار خواهد کرد (X3 = OFF). در مقابل ، وقتی TEST منتشر شد ، پنکه سقفی کار خود را متوقف می کند. عملکرد تست توسط این فرآیند انجام می شود.
مدار کنترل اتصال
کنترل هدف:
ورود / خروج از پارکینگ یک گذرگاه یک خط است. با کنترل نشانگرها ، برنامه تضمین می کند که تنها یک اتومبیل می تواند از ورود / خروج عبور کند تا از ورود و خروج اتومبیل از تصادف راننده جلوگیری کند.
دستگاه ها:
برنامه کنترل
شرح برنامه:
در پارکینگ دو شاخص وجود دارد که بطور جداگانه اتومبیل های ورودی و خروج را هدایت می کنند.
توسط مدار کنترل اتصال ، تنها یک نشانگر سیگنال "GO" را نشان می دهد و از این رو از تصادف اتومبیل جلوگیری می شود.
هنگامی که یک ماشین ورودی نزدیک به سد کنترل وسیله نقلیه نزدیک شود ، X0 خاموش خواهد بود و Y0 نیز همینطور خواهد بود.
نشانگر اتومبیل ورودی "GO" را نشان می دهد. در همان زمان ، نشانگر ماشین در حال ترک "STOP" را نشان می دهد. ورود خودرو مجاز است اما خروج در این حالت ممنوع است.
هنگامی که یک ماشین در حال ترک نزدیک به سد کنترل وسیله نقلیه نزدیک شود ، X1 خاموش خواهد بود و Y1 نیز به همین ترتیب است. نشانگر اتومبیل ترک شده "GO" را نشان می دهد و نشانگر اتومبیل ورودی "STOP" را نشان می دهد.
یکی از پر کاربردترین پی ال سی های صنعت،پی ال سی dvp-12ss211s است که برای خرید این پی ال سی دلتا کلیک کنید.
اولیه سازی پارامتر اتوماتیک هنگام روشن شدن
کنترل هدف:
هنگامی که دستگاه نیرو می شود ، تمام پارامترها به طور خودکار و اولیه تنظیم می شوند
دستگاه آماده خواهد بود کاربران نیازی به تنظیم پارامترها به صورت دستی ندارند.
کاربران می توانند با فشار دادن دکمه Initialization ، هر زمان که دستگاه در حال کار است ، پارامترها را آغاز کنند
دستگاه ها:
برنامه کنترل:
شرح برنامه:
هنگامی که PLC شروع به کار کرد ، M1002 یک بار روشن خواهد شد و یک پالس با عرض یک چرخه اسکن ایجاد می کند. این عمل فقط یک بار در طی مراحل اجرای PLC اجرا می شود و به طور کلی برای اولیه سازی دستگاه هایی مانند D (ثبت اطلاعات) ، C (پیشخوان) و S (مرحله مرحله) استفاده می شود.
با فشردن X1 ، کاربران می توانند پارامترها را در هر زمان در طی مراحل اجرای برنامه تنظیم کنند ، یعنی تنظیم PLC Slave ID به عنوان شماره 1 ، قالب ارتباطی COM2 به عنوان 9600 ، 7 ، E ، 1 و Y0 برای روشن بودن.