مروری بر تجهیزات ابزار دقیق در اتوماسیون و سیستم های اتوماتیک

مروری بر تجهیزات ابزار دقیق در اتوماسیون و  سیستم های اتوماتیک

یکی از مهمترین قسمت های سیستم اتوماسیون را تجهزات ابزار دقیق تشکیل می دهند که وظایف آنها به شرح زیر است:

  • دریافت اطلاعات : وظیفه دریافت سیگنالهای فیزیکی و تبدیل آنها به سیگنال های الکتریکی متانظر که برای واحد های کنترل قابل شناسایی باشد را بر عهده دارد
  • اجرای عملیات کنترل : تبدیل سیگنالهای الکتریکی که توسط کنترلر صادر شده است به سیگنال های مکانیکی متانطر و قابل تشخیص برای پروسه.

تجهیزات ابزار دقیق برای دریافت اطلاعات در ورودی و صادر کردن قرمان در خروجی ساختارهای متفاوتی دارند که شامل :

  • آنالوگ(پیوسته)
  • دیجیتال (گسسته ) و پالسی

دریافت اطلاعات توسط تجهیزات ابزار دقیق آنالوگ یا پیوسته

اجزا عملکردی این تجهیزات در دریافت سیگنالهای فیزیکی برای پردازش و تبدیل به سیگنال الکتریکی مناسب به قرار زیر است:

  • سنسور : تبدیل سیگنال فیزیکی به سیگنال الکتریکی معادل .
  • آماده سازی سیگنال الکتریکی : وظیفه دستکاری و حذف نویز از سیگنال الکتریکی که در خروجی سنسور تولید شده را دارد.
  • راه انداز یا درایو : تقویت سیگنال دریافتی در مرحله قبل و مناسب برای ارایه به کنترلر.

دریافت اطلاعات توسط تجهیزات ابزار دقیق آنالوگ یا پیوسته

در شکلهای زیر تصاوری از  مثال های صنعتی از تجهزات ورودی آنالوگ را مشاهده می کنید که برای اندازه گیری کمیت هایی مانند دما،فلو،اختلاف فشار و سطح به کار می روند که برای راحتی کاربر بر روی آنها نمایشگرهایی محلی تعبیه می شود.

تجهزات ورودی آنالوگ در سیستم های اتوماسیون و اتوماتیک

اجرای فرامین کنترلی توسط تجهیزات ابزار دقیق آنالوگ یا پیوسته

شكل زير ساختار و رابطه ورودي – خروجي را در بخش خروجي آنالوگ واحد ابزاردقيق نشان مي دهد. اين بخش براي انتقال سيگنال آنالوگ(فرامين كنترل) به پروسه به كار مي رود.

ساختار و رابطه ورودي - خروجي را در بخش خروجي آنالوگ واحد ابزاردقيق

سيگنال الكترونيكي توليد شده توسط سيستم كنترل در اين قسمت پردازش مي شود تا مقدار نهائي قابل قبول پروسه توليد شود.

  • محرک : تبدیل سیگنال الکتریکی خروجی از کنترلر به سیگنال قابل قبول به المان کنترل نهایی.
  • المان کنترل نهایی : یک عمل برای کنترل نهایی انجام می دهد.

شكل زير مثال هایي صنعتي از 2 نوع تجهيز داراي خروجي آنالوگ در صنايع فرآيندي است كه شامل شير با كنترل متغير و درايور (راه انداز موتور) سرعت متغير مي شود. در اين موارد، با دريافت سيگنال آنالوگ ولتاژ يا جريان، خروجي لازم براي تنظيم درصد بازشدن شير يا سرعت موتور توليد مي شود.

تجهيز داراي خروجي آنالوگ در اتوماسیون و سیستم های اتوماتیک

دریافت اطلاعات توسط تجهیزات ابزار دقیق دیجیتال یا گسسته

ساختار عمومي و اجزاء عملكردي تجهيزات ورودي – خروجي ديجيتال/گسسته :

ساختار عمومي و اجزاء عملكردي تجهيزات ورودي و خروجي ديجيتال یاگسسته در اتوماسیون و سیستم های اتوماتیک

مبدل سطح سيگنال(Level Converter) : تبديل سطح يا دامنه سيگنال الكتريكي ورودي  به خروجي ( 0 يا 1) مناسب واحد كنترل.

تجهيزات ديجيتال، سيگنال فيزيكي (الكتريكي، مكانيكي، نوري و …) را دريافت كرده و خروجي الكترونيكي مناسب (ولتاژ يا جريان) را براي واحد كنترل توليد مي كنند.

شكل زير مثال هاي صنعتي از 3 نوع تجهيز ابزاردقيق متداول با ورودي ديجيتال را نشان مي دهد.

  1. سوییچ حدی (limit switch) : سيگنال ورودي مكانيكي ( 0 يا 1) را دريافت كرده و تبديل به يك سيگنال خروجي الكترونيكي ( 0 يا 1) مي كند.
  2. سوئيچ مجاورتي(proximity switch) : از نوع مغناطيسي (يا نوري) است كه با حس كردن شي هدف، سيگنال خروجي الكترونيكي ( 0 يا 1) را توليد مي كند.
  3. رله نظارتی (supervision relay) : ولتاژ را دريافت كرده و يك سيگنال 0 يا 1 تحويل مي دهد.

تجهيز ابزاردقيق متداول با ورودي ديجيتال در اتوماسیون و سیستم های اتوماتیک

اجرای فرامین کنترلی توسط تجهیزات ابزار دقیق دیجیتال یا گسسته

وظيفه اين تجهيز، پردازش سيگنال الكترونيكي دريافتي از بخش كنترل و تبديل آن به شكل مناسب براي پروسه است.

دو نمونه از تجهيزات ابزاردقيق داراي خروجي ديجيتال كه در صنعت رايج هستند در زير نشان داده شده اند. اين تجهيزات (شير برقي و رله كنترلي) سيگنال هاي الكتريكي را به شكل ولتاژ يا جريان از بخش كنترل دريافت كرده و سيگنال فيزيكي متناظر را (باز و بسته كردن فلو – باز و بسته كردن كليد) را براي پروسه توليد مي كنند.

تجهيزات ابزاردقيق داراي خروجي ديجيتال در اتوماسیون و سیستم های اتوماتیک

بهرنگ کرمیان
می 18, 2019