ما سوالات زیادی در مورد اصول اولیه تابلوهای کنترل الکتریکی داریم، از جمله اینکه معمولاً از چه دستگاه‌ها و تجهیزاتی استفاده می‌کنیم، دستگاه‌ها چگونه سیم‌کشی می‌شوند، چگونه می‌توان کنترل پنل و کابینت را در محدوده دمایی معمولی نگه داشت و غیره.
 
برای پاسخ به برخی از این سؤالات، تصمیم گرفتیم به یکی از کارگاه های شریک خود برویم و یک ویدیوی کاربردی از بررسی یک تابلوی کنترل برق واقعی تهیه کنیم تا ببینید اجزای اصلی یک کنترل پنل چیست، چگونه سیم کشی می شوند، عملکرد آنها چیست. یک ترموستات و غیره
 
پنل کنترلی که قصد بررسی آن را داریم برای سیستمی استفاده می شود که فاضلاب را به آب تمیز تبدیل می کند.
 
نمونه ای از فاضلاب می تواند آبی باشد که از حمام یا توالت خارج می شود. این کنترل پنل سیستمی را کنترل می کند که این فاضلاب را تمیز کرده و به آب آشامیدنی تبدیل می کند. خیلی باحاله، نه؟
 
 
اندازه کنترل پنل
 
پنل کنترلی که در اینجا به بررسی آن می پردازیم یک کنترل پنل 2 در است.
 
 
همانطور که ممکن است از مقاله قبلی RealPars در مورد اصول یک کنترل پنل به یاد داشته باشید، اشاره کردیم که کنترل پنل ها را بر اساس تعداد درهایی که دارند نام گذاری می کنیم.
 
بنابراین بسته به اندازه پنل شما، محفظه‌های پنل کنترل یک در، دو در یا سه در دارید. هرچه تجهیزات و وسایل بیشتری داشته باشید، به کابینت کنترل بزرگتری نیاز خواهید داشت.
 
درب پنل را روشن می کند
 
در قسمت جلویی پنل چند سوئیچ داریم که به ورودی و خروجی PLC متصل می شوند.
 
 
بی صدا Buzzer
 
اولین کلیدی که روی درب پنل داریم Mute Buzzer است.
 
این دکمه ای است که شما از آن استفاده می کنید و زمانی که یک زنگ فعال در سیستم وجود دارد فشار می دهید.
 
هنگامی که یک زنگ فعال در سیستم وجود دارد، تکنسین، مهندس یا هر کسی که در کف کارخانه مسئول است، این دکمه را فشار می دهد تا زنگ هشدار را تأیید کند و زنگ را بی صدا کند.
 
به همین دلیل است که ما اغلب به این دکمه تأیید نیز می گوییم.
 
 
اما ممکن است بپرسید چرا این کار را انجام می دهیم؟ چرا باید این دکمه را فشار دهیم و با تأیید زنگ هشدار، زنگ را خاموش کنیم؟
 
خوب، ابتدا برای بیان موارد واضح، با فشار دادن این دکمه زمانی که یک زنگ فعال وجود دارد، فقط می توانید صدای زنگ را بی صدا کنید.
 
بی‌صدا کردن زنگ به این معنی است که آلارم هنوز وجود دارد و همچنان در HMI قابل مشاهده است، اما صدای زنگ دیگر متوقف شده است.
 
اما چرا باید زنگ را بی صدا کنیم و بی صدا کنیم؟
 
خب، پاسخ ساده است، زیرا نمی‌خواهید صدای آزاردهنده و بلند زنگ در گوش‌هایتان بیاید، در حالی که برای حل مشکل کار می‌کنید.
 
بنابراین هنگامی که یک زنگ هشدار فعال در سیستم وجود دارد، و آن صدای بلند دیوانه‌وار را ایجاد می‌کند، مهندس یا تکنسین می‌توانند این دکمه را فشار دهند تا صدای زنگ را بی‌صدا کند، و در انجام این کار، تصدیق کنند که از زنگ هشدار نیز آگاه هستند.
 
بنابراین، دفعه بعد که زنگ هشداری را روی HMI مشاهده کردید، اما صدایی شنیده نشد، احتمالاً به این معنی است که کسی قبلاً زنگ هشدار را تأیید کرده است.
 
 
تنظیم مجدد ESD و دکمه فشار اضطراری
 
بعد، ما ESD Reset را داریم که به زودی وارد آن خواهیم شد.
 
 
در زیر این سوئیچ، دکمه بزرگ قرمز خاموش شدن اضطراری یا دکمه فشاری داریم
E-Stop همانطور که اغلب نامیده می شود.
 
همانطور که از نام آن مشخص است، شما از این سوئیچ برای خاموش کردن کل سیستم در مواقع اضطراری استفاده می کنید و با این کار می توانید از وارد شدن آسیب به سیستم یا افراد اطراف آن جلوگیری کنید.
 
همانطور که می بینید، اطراف آن محافظی دارد که به آن کفن می گویند. این کار از استفاده ناخواسته دکمه جلوگیری می کند.
 
 
دستگاه های توقف اضطراری همیشه به محل کار افراد نزدیک هستند تا مفید باشند، اما ما این پوشش را در اطراف آن داریم تا از هرگونه استفاده ناخواسته جلوگیری کنیم. چرا؟ زیرا اگر کسی این دکمه را ناخواسته فشار دهد کل سیستم به طور کامل خاموش می شود.
 
اکنون، هنگامی که کلید Emergency-Stop را فشار می دهید، یک نشانگر زنگ قرمز روی صفحه HMI ظاهر می شود.
 
پس از برطرف شدن شرایط اضطراری و می‌خواهید دوباره سیستم را اجرا کنید، می‌توانید دکمه ESD Reset یا Emergency Shut down Reset را فشار دهید تا هشدار و نشانگر روی HMI پاک شود.
 
 
یک کلید توقف اضطراری به گونه ای طراحی شده است که به عنوان یک کلید بسته معمولی کار کند. یعنی این کلید در حالت عادی بسته است و با فشار دادن آن سوئیچ باز می شود.
 
 
چرا سوئیچ اضطراری باید به طور معمول بسته شود؟
 
اکنون ممکن است تعجب کنید که چرا ما این توقف اضطراری را به عنوان یک سوئیچ معمولی بسته داریم. خوب، بیایید بگوییم که شما این را به عنوان یک سوئیچ معمولی باز دارید.
 
یعنی سوئیچ در حالت عادی باز است و با فشار دادن آن بسته خواهد شد، درست است؟
 
حالا فرض کنید بی اطلاع شما سیمی که به قسمت پایین کنتاکت وصل شده است قطع شده است و شما از آن مطلع نیستید.
 
حال، وقتی یک وضعیت اضطراری وجود دارد چه اتفاقی می افتد؟ خوب، وقتی شرایط اضطراری وجود دارد، این کلید Emergency-Stop را فشار دهید، اما سوئیچ کار نمی کند.
 
چرا؟ چون سیم قطع شده و شما از آن مطلع نیستید.
 
شما هرگز نمی خواهید خود را در چنین موقعیتی قرار دهید. زیرا این بسیار دیر و همچنین بسیار خطرناک است.
 
 
پس راه حل اینجا چیست؟
 
خوب بیایید همان سناریو را تکرار کنیم، اما این بار این سوئیچ معمولی باز اضطراری را با یک سوئیچ معمولی بسته جایگزین کنید.
 
با این حالت عادیسوئیچ بسته در حالت عادی، یک سیگنال 24 ولتی به ورودی PLC متصل است که سیگنال سالم توقف اضطراری را به PLC یا سایر سیستم های ایمنی می دهد.
 
هنگامی که سوئیچ فشار داده می شود، سیگنال سالم از بین می رود و به این ترتیب PLC یا سیستم ایمنی می داند که کل سیستم را خاموش کند. درست؟
 
حال تصور کنید سوئیچ به حالت عادی برگشته است، اما این سیم به دلایلی قطع می شود. حالا چه اتفاقی می افتد؟
 
در این شرایط، سیگنال سالم از بین می‌رود و PLC این را زمانی می‌بیند که کسی سوئیچ را فشار می‌دهد، درست است؟ بنابراین کل سیستم را خاموش می کند.
 
بنابراین با این سوئیچ Emergency-Stop، اگر سیم متصل به کلید قطع شود، PLC کل سیستم را خاموش می کند.
 
آره! خاموش شدن ناخواسته آن چیزی نیست که هنگام قطع سیم می‌خواهید، اما این بسیار بهتر از این است که در شرایط اضطراری داشته باشید اما نتوانید سیستم را خاموش کنید.
 
به همین دلیل است که همیشه باید از یک سوئیچ معمولی بسته برای توقف اضطراری خود استفاده کنید.
 
 
حالت قفل سوئیچ اضطراری
 
Emergency-Stop که در اینجا داریم با فشار دادن به حالت قفل می رود.
 
 
حالا برای باز کردن قفل سوئیچ و برگرداندن آن به حالت عادی، می‌توانیم آن را بچرخانیم و سوئیچ دوباره به حالت عادی برمی‌گردد.
 
 
نحوه اتصال کلیدهای درب پنل به PLC
 
در پشت در، می بینید که سوئیچ تا انتها به ورودی PLC متصل است.
 
 
این یک PLC BECKHOFF است.
 
سیم های آبی که در تصویر زیر مشاهده می کنید سیگنال های ورودی و خروجی دیجیتال هستند. سیم های سفید سیگنال ورودی و خروجی آنالوگ هستند.
 
این سیم‌ها از حسگرها و محرک‌های موجود در میدان خارج می‌شوند و به PLC متصل می‌شوند.
 
 
البته ما فقط این کلیدها را روی درب پنل متصل به PLC داریم و با نصب این کنترل پنل در میدان، بقیه سنسورها و عملگرها به PLC متصل خواهند شد.
 
Emergency-Stop که روی در داریم به کارت ورودی دیجیتال PLC متصل است زیرا فقط سیگنال روشن و خاموش را به ورودی PLC ارسال می کند.
 
 
نمودار سیم کشی
 
اکنون شاید کنجکاو باشید که چگونه باید بدانید که Emergency-Stop را به کدام ورودی PLC وصل کنید.
 
خوب، این به سادگی بر اساس نمودار سیم کشی انجام می شود. در مقاله بعدی، به جزئیات نمودار سیم کشی خواهیم پرداخت و به شما نشان خواهیم داد که خواندن و اجرای سیم کشی صفحه کنترل چقدر ساده است.
 
 
نمای کلی اجزای اصلی کنترل پنل
 
اکنون اجازه دهید یک نمای کلی از تمام اجزای مهمی که برای این پنل داریم و همچنین نحوه اتصال آنها را ببینم.
 
CPU
 
همانطور که قبلاً اشاره کردم، این یک PLC BECKHOFF است.
 
اولین ماژولی که برای این PLC داریم یک CPU است.
 
CPU به عنوان مغز PLC کار می کند.
 
این CPU دارای چند نشانگر LED، چند پورت اترنت و همچنین یک دسته DIP سوئیچ است.
 
 
کارت های ورودی و خروجی
 
بعد، کارت های ورودی و خروجی را داریم.
 
از بین این کارت‌ها، کارت‌هایی که سیم آبی دارند ورودی دیجیتال و کارت‌های خروجی و آنهایی که سیم‌های سفید دارند، کارت‌های ورودی و خروجی آنالوگ هستند.
 
بنابراین می بینید که ما از کارت های جداگانه برای سیگنال های دیجیتال و آنالوگ استفاده می کنیم.
 
این PLC که در اینجا داریم واحدی است که شامل یک CPU و چند کارت ورودی و خروجی است که با هم سخت افزار PLC را تشکیل می دهند.
 
 
سیم کشی PLC
 
حالا بیایید نگاهی به سیم هایی که به PLC متصل هستند بیاندازیم.
 
این سیم ها تا انتها از ترانکینگ می آیند و سپس به پایانه های داخل پنل متصل می شوند.
 
 
بنابراین یک سر سیم ها به کارت های PLC و سر دیگر به پایانه ها متصل می شود.
 
حالا بعداً وقتی این کنترل پنل را در زمین یا کارخانه نصب می کنیم، سنسورها به انتهای دیگر ترمینال ها متصل می شوند. چگونه؟
 
صفحه غده
 
خیلی ساده است! ابتدا چند سوراخ در پایین این پنل ایجاد می کنیم، مانند سوراخ هایی که در تصویر زیر داریم.
 
این صفحه گلند نامیده می شود و به کابل ها اجازه می دهد تا به پانل بیایند.
 
سپس آنها را داخل ترانکینگ می گذاریم و به انتهای دیگر ترمینال ها وصل می کنیم.
 
 
لطفاً توجه داشته باشید که ما در اینجا به جای سیم از عبارت کابل استفاده می کنیم. تفاوت در چیست؟
 
سیم یک هادی است، اما کابل مجموعه ای از سیم ها است که در یک ژاکت پوشیده شده اند.
 
پس سیم و کابل با هم فرق دارند. سیم یک هادی منفرد است اما کابل گروهی از سیم است. بسیار ساده!
 
 
در خارج از کنترل پنل، از کابل استفاده می کنید، اما در داخل پنل، ژاکت را بردارید و از سیم ها استفاده کنید. چرا؟ زیرا در داخل پنل، باید تک تک سیم ها را برچسب بزنید.
 
چرا برچسب زدن؟ شما باید هر سیم را برچسب گذاری کنید تا بتوانید آن را به طور منحصر به فرد شناسایی کنید، که در صورت وجود مشکل به عیب یابی کمک می کند.
 
سیم در هر دو انتها برچسب گذاری شده است، بنابراین شما دقیقا می دانید که هر انتها به کجا ختم می شود.
 
 
سوئیچ اترنت
 
همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید، PLC از طریق یک کابل به یک سوئیچ اترنت متصل می شود.
 
 
از طرف دیگر، سوئیچ اترنت به دستگاه دیگری متصل می شود که ما آن را واحد رابط ارتباطی یا CIU می نامیم.
 
این واحدهای رابط به پمپ‌هایی که در میدان نصب شده‌اند متصل می‌شوند و به این ترتیب PLC می‌تواند پمپ‌ها را کنترل کند.
 
 
بنابراین PLC به E متصل می شودابتدا کلید ترنت، سپس سوئیچ به واحدهای واسط و سپس سر دیگر واحدها به پمپ ها متصل می شود.
 
برخی از دستگاه های میدانی مستقیماً از طریق سیم به PLC متصل می شوند و برخی دیگر از طریق کابل های اترنت متصل می شوند.
 
منابع تغذیه
 
ما همچنین یک دو منبع تغذیه در کنترل پنل داریم. بزرگتر در پنل ما دارای ولتاژ خروجی 24 ولت DC و جریان خروجی 20 آمپر (یا گاهی اوقات به آمپر یا آمپر کوتاه می شود).
 
مدل کوچک دارای ولتاژ خروجی 12 ولت DC و جریان خروجی 10 آمپر است.
 
هر دوی این منابع تغذیه 220 ولت AC را به عنوان ورودی دریافت می کنند.
 
بزرگتر 24 ولت DC در خروجی و کوچکتر 12 ولت DC در خروجی به شما می دهد.
 
حال ممکن است بپرسید چرا در این کنترل پنل دو منبع تغذیه با ولتاژ خروجی متفاوت داریم.
 
خوب، این فقط به این دلیل است که ما در کنترل پنل دستگاه هایی داریم که با 24 ولت DC کار می کنند و برخی دستگاه های دیگر که با 12 ولت DC کار می کنند.
 
 
یکی از آنها را برای تغذیه دستگاه هایی که با ولتاژ 24 ولت DC کار می کنند و دیگری را برای تغذیه دستگاه هایی که با ولتاژ 12 ولت DC کار می کنند استفاده می کنیم.
 
تعجب می کنید که چرا منبع تغذیه 24 ولت آمپراژ خروجی بیشتری نسبت به منبع تغذیه 12 ولت دارد؟
 
این به این دلیل است که تعداد دستگاه‌ها یا خود دستگاه‌هایی که از منبع تغذیه 24 ولت تغذیه می‌شوند، نسبت به دستگاه‌هایی که با منبع تغذیه 12 ولت تغذیه می‌شوند، به جریان ورودی بیشتری برای کار کردن نیاز دارند.
 
 
چگونه منابع تغذیه PLC را اندازه کنیم؟
 
 ما معمولاً منابع تغذیه را بر اساس میزان جریان خروجی مورد نیاز خود اندازه می‌گیریم.
 
به عنوان مثال، ما منابع تغذیه با جریان خروجی 1 آمپر، 3 آمپر، 5 آمپر، 10 آمپر و 20 آمپر داریم.
 
هرچه دستگاه های بیشتری داشته باشیم، به جریان بیشتری نیاز داریم و منبع تغذیه بزرگتر می شود. آسان است، درست است؟
 
 
خلاصه
 
بنابراین برای جمع‌بندی همه چیز، آنچه از این مقاله آموخته‌اید در اینجا آمده است:
 
– کنترل پنل ها را بر اساس تعداد درهایی که دارند نام گذاری می کنیم. به عنوان مثال، محفظه های پانل کنترل یک در، دو در یا سه در بسته به اندازه پنل شما. هرچه تجهیزات و وسایل بیشتری داشته باشید، به کابینت کنترل بزرگتری نیاز خواهید داشت.
 
– ما معمولا چند سوئیچ داریم که به ورودی و خروجی PLC متصل می شوند. به عنوان مثال، یکی از این سوئیچ ها می تواند Mute Buzzer باشد. این دکمه ای است که شما از آن استفاده می کنید و زمانی که یک زنگ فعال در سیستم وجود دارد فشار می دهید
 
- شما از دکمه بزرگ قرمز رنگ خاموش کردن اضطراری یا E-Stop استفاده می کنید، زیرا اغلب برای خاموش کردن کل سیستم در مواقع اضطراری نامیده می شود.
 
– PLC واحدی است که معمولاً شامل یک CPU و چند کارت ورودی و خروجی است.
 
- تفاوت بین سیم و کابل چیست؟ سیم یک هادی منفرد است اما کابل مجموعه ای از سیم ها است که در یک ژاکت پوشیده شده اند.
 
- باید هر سیم را برچسب گذاری کنید تا بتوانید به طور منحصر به فرد قابل شناسایی باشید، که در صورت وجود مشکل به عیب یابی کمک می کند.
 
– گاهی اوقات در این کنترل پنل دو منبع تغذیه با ولتاژ خروجی متفاوت داریم. این فقط به این دلیل است که ما در کنترل پنل دستگاه هایی داریم که با 24 ولت DC کار می کنند و برخی دستگاه های دیگر که با 12 ولت DC کار می کنند.
 
– دلیل اینکه در این کنترل پنل منبع تغذیه 24 ولت سایز بزرگتر است این است که در اینجا دستگاه های بیشتری داریم که برای روشن شدن به 24 VDC نیاز دارند.
 
– ما معمولاً منابع تغذیه را بر اساس میزان جریان خروجی مورد نیاز خود اندازه می‌گیریم. به عنوان مثال، ما منابع تغذیه با جریان خروجی 1 آمپر، 3 آمپر، 5 آمپر، 10 آمپر و 20 آمپر داریم. هرچه دستگاه های بیشتری داشته باشیم، به جریان بیشتری نیاز داریم و منبع تغذیه بزرگتر می شود.
 
بنابراین این یک نمای کلی از اجزای ضروری تابلو برق صنعتی است که در یک تابلو می بینید.
 
این مقاله توسط RealPars با همکاری Pro-control در هلند برای شما آورده شده است.
 
آنها در طراحی سیستم کنترل و اتوماسیون صنعتی متخصص هستند. آنها تیمی متشکل از مهندسین اتوماسیون در کلاس جهانی دارند و سال هاست که سیستم های کنترل صنعتی را در صنایع مختلف طراحی و پیاده سازی می کنند.
 
اگر می‌خواهید با آن‌ها در تماس باشید، می‌توانید وب‌سایت آن‌ها را در pro-control.nl بررسی کنید.
 
از اینکه این انجمن را با صدای خود تماشا می کنید، به اشتراک می گذارید و تشویق می کنید بسیار سپاسگزارم.