دستور کار کارگاه برق

Transcript

1 دستور کار کارگاه برق )مدارهای فرمان+ PLC تخصصی لوگو( صفحه فهرست مطالب : معرفی تجهیزات برق صنعتی... 2 شناخت و آموزش کار با کنترل کننده هاي منطقی قابل برنامه ريزي )PLC( طراحی و شبیه سازي مدارات فرمان و قدرت کنتاکتوري توسط نرم افزار (EKTS) با قابلیت پشتیبانی از زبان فارسی و به همراه آموزش آزمايش شماره 1 آزمايش شماره 2 آزمايش شماره ٣ آزمايش شماره ٤ آزمايش شماره 5 آزمايش شماره 6 آزمايش شماره ٧ آزمايش شماره 8 مدار راه اندازي يک الکتروموتور سه فاز بصورت لحظه اي کنترل از يک محل... مدار راه اندازي يک الکتروموتور سه فاز بصورت دائمی کنترل از يک محل... مدار راه اندازي يک الکتروموتور سه فاز بصورت دائم و موقت از يک... مدار راه اندازي يک الکتروموتور سه فاز بصورت چپگرد مدار راه اندازي دو الکتروموتور سه فاز بصورت يکی پس از ديگري راستگرد با وقفه )کند( با حفاظت کامل ٤ مدار راه اندازي دو الکتروموتور سه فاز بصورت يکی به جاي... مدار راه اندازي يک الکتروموتور سه فاز بصورت ستاره مثلث... مدار حفاظت مصرف کننده ها در برابر قطع و وصل برق : )وصل با تاخیر(... آزمايش شماره ٩ مدار تبديل کنتاکتور به تايمر راه پله : )قطع با تاخیر(... آزمايش شماره 10 مدار راه اندازي دو الکتروموتور سه فاز بصورت يکی پس از ديگري به صورت اتوماتیک... آزمايش شماره 11 مدار راه اندازي دو الکتروموتور سه فاز بصورت يکی به جاي ديگري به صورت اتوماتیک... آزمايش شماره 12 مدار راه اندازي يک الکتروموتور سه فاز بصورت ستاره - مثلث به صورت اتوماتیک... آزمايش شماره 1٣ کار با کنترل دور )اينورتر( دلتا سري... EL ٧1 ٧1 ٧٣ ٧٤ ٧6 ٧8 1

2 بخش اول معرفی تجهیزات برق صنعتی 1- فیوز مینیاتوری در اين فیوزها دو عنصر مغناطیسی و حرارتی وجود دارد که قسمت مغناطیسی آن اتصال کوتاه با جريان زياد و قسمت حرارتی آن )بیمتال( بار زياد )افزايش بار تدريجی( را قطع می کند. اين فیوزها نیز به دو صورت تند کار کالس B )براي روشنايی( و کندکار کالس C )براي مصارف موتوري( وجود دارند و از سه قسمت کلی رله مغناطیسی )رله جريان زياد زمانی سريع( رله حرارتی يا رله بیمتال )رله جريان زياد تاخیري ) و کلید تشکیل شده است. اين مجموعه را کلید موتوري می نامند از اين کلیدها می توان در منازل استفاده کرد و قسمت هاي مختلف ساختمان را از مسیر آنها تغذيه کرد تا چنان چه اشکالی در قسمتی از ساختمان به وجود آمد باعث قطع کامل جريان نشود. کلیدهاي مینیاتوري مورد استفاده در منازل در تابلوهاي کوچک قرار می گیرند. شکل 1 الف( ساختمان داخلی فیوز مینیاتوري شکل 1 ب( نماي ظاهري فیوز مینیاتوري تک 2 و ٣ فاز 2- رله حرارتی )بیمتال ) : در اثر عبور جريان الکتريکی از بی متال هر دو فلز گرم شده و طول آن ها زياد می شود اما از آنجايی که ضريب انبساط دو فلز متفاوت است بی متال به سمت فلزي که ضريب انبساط پايین تري دارد خم می شود. اين جابجايی به وسیله اهرم يا به صورت مستقیم کنتاکت ها را قطع يا وصل می کند. از اين ويژگی در فیوزها و رله هاي بی متال استفاده می شود. رله هاي اضافه بار )بی متال ) تنظیم پذير هستند و می توان آن ها را به گونه اي تنظیم کرد که جريان هايی بین 1 05 تا 10 برابر جريان نامی موتورها را قطع کنند. رله بی متال سه فاز معموال داراي سه پل قدرت و دو کنتاکت فرمان است 2

3 )يک کنتاکت باز براي اتصال به سیستم هشداردهنده و يک کنتاکت بسته براي قراردادن در مسیر تغذيه کنتاکتور.) کنتاکت معموال بسته بی متال با شماره هاي ٩5-٩6 و کنتاکت معموال باز آن با شماره هاي ٩٧-٩8 مشخص می شود. شکل 2 الف( نماي رله بیمتال ب( نحوه عملکرد بی متال 3- فیوز محافظ جان یا کلید FI کلید محافظ جان که با RCCB يا RCD نیز شناخته میشود نوعی کلید است که با مقايسه جريان سیمهاي رفت و برگشت در صورتی که اختالفی بین جريان رفت و برگشت وجود داشته باشد مدار را قطع میکند. در حالت عادي مدارهاي الکتريکی جريان رفت با جريان برگشت برابر است اما اگر به هر دلیلی جريان بین سیم فاز و نول)در مدارهاي تکفاز(اختالف داشته باشد کلید محافظ جان عمل خواهد کرد. وجود اين اختالف ممکن است بر اثر اتصال بدنه يکی از دستگاههاي الکتريکی باشد که در آن جريان الکتريکی به جاي برگشتن از راه سیم نول از راه زمین به منبع برمیگردد که اصطالحا میگويند جريان نشت پیدا کرده است. اين دستگاه جريانهاي نشتی کوچکی را که توسط فیوز شناسايی نمیشوند اما میتوانند زمینهسازآتشسوزي يا برقگرفتگی شوند شناسايی و مدار را در چند دهم يا صدم ثانیه قطع میکند. جريان نشتی ممکن است از راه بدن فردي که با زمین تماس دارد و تصادفا دستش با قسمت برقدار مدار تماس پیداکرده است به وجود آيد کلیدهاي محافظ جان به گونهاي طراحی میشوند که پیش از آسیبرسیدن به فرد مدار را قطع میکنند. اين کلیدها براي قطع مدار در برابر اضافهبار و اتصالکوتاه طراحی نشدهاند. گونه ديگري از اين کلیدها که افزون بر جريان نشتی به اضافهبار هم واکنش نشان میدهند RCBO نامیده میشوند. 3

4 شکل ٣ الف( نماي ظاهري کلید محافظ جان ب( نحوه عملکرد محافظ جان ٣ فاز 4- انواع کلیدهای ساده : کلیدهاي ساده بطور کلی به دو دسته تقسیم بندي می شوند: - کلیدهاي دائمی : معموال از نظر ساختمان بصورتهاي اهرمی و غلطکی و زبانه اي ساخته می شوند که در مورد هرکدام توضیحاتی داده می شود. - کلید اهرمی ساده : کلید اهرمی ساده از جمله ساده ترين کلیدها بوده و بوسیله اهرمی که به تیغه هاي کلید نیرو وارد می کند ارتباط برقرار می نمايد. تیغه هاي کلید به صورت يکنواخت به کنتاکتهاي ثابت وصل می شوند. معموال از کلیدها بیشتر براي جداکردن مدارهاي جريان کم استفاده می کنند. در صنعت اغلب به اين»کلید چاقويی» و يا»کلید کاردي» می گويند. در کلیدهاي جريان کمتر با استفاده از دو کنتاکت که با فاصله قرار دارند با بستن رشته سیم نازکی عمل فیوز را براي هر تیغه انجام می دهند و در کلیدهاي قدرت باالتر از فیوزهاي کاردي ) NH (در زير تیغه استفاده می کنند. - کلید غلطکی : ساختمان اين کلیدها از يک استوانه عايق که حول محوري بصورت غلطک حرکت می کند تشکیل شده در روي استوانه در قسمتهاي الزم قطعات هادي بصورت نوار قرار داده شده فرم استوانه و قطعات هادي بصورتی است که با حرکت استوانه در حول محورش می تواند کنتاکتهاي ثابتی را به هم وصل و يا از هم جدا نمايد. - کلید زبانه اي : در کلید غلطکی به خاطر تماس و سائیدگی که بین نوار هادي و کنتاکتهاي ثابت بوجود می آيد از عمر کلید کاسته می شود. به همین خاطر از کلید غلطکی کمتر استفاده می شود و بجاي آن از کلید زبانه اي استفاده می شود. در اين کلید بجاي قراردادن نوار هادي روي استوانه استوانه را طوري طراحی می کنند که داراي برجستگی و فرورفتگی هايی می 4

5 باشد که اين استوانه حول محور خود حرکت کرده و زبانه هايی را باال و پائین می برد. زبانه مزبور کنتاکتهاي متحرک را به کنتاکتهاي ثابت وصل و ياآنها را از هم جدا می کند. اين کلید بصورتهاي روکار و توکار بکار می رود. 5- کلیدهای لحظه ای )شستی ها(: 1- شستی استوپ : با فشاردادن شستی مدار قطع شده و با رها کردن آن مدار وصل خواهد شد. 2- شستی استارت : با فشاردادن شستی مدار وصل شده و با رها کردن آن مدار قطع خواهد شد. ٣- شستی استارت استوپ دوبل : با فشاردادن شستی به طور همزمان يک مدار وصل شده و مدار ديگري قطع خواهد شد و با رها کردن آن مدار به حالت اول خود برمی گردد. 6- کنتاکتور: کنتاکتور نیز يک رله است )کلید بوبین دار( که مانند کلید ساده سه فاز داراي سه کنتاکت براي وصل مدار قدرت و کنتاکتهاي کمکی جهت مدار فرمان می باشد و اساس کارش بر مبناي بوبین سیم پیچی شده با هسته آهنی است. سیم پیچ کنتاکتور ممکن است با جريان مستقیم يا متناوب و يا ولتاژ هاي ٧ 220 ٣٣0 و... و با جريان کم تحريک شود. هسته آهنی از دو قسمت که يکی ثابت و ديگري متحرک است ساخته شده. 5

6 قسمتی که در زير قرار گرفته ثابت و قسمت باالئی متحرک است و توسط فنر از قسمت ثابت فاصله می گیرد. سیم پیچ کنتاکتور روي قرقره پیچیده در وسط هسته جاي می گیرد. زمانی که اين بوبین تحريک شود بخش ثابت هسته بخش متحرک را به سمت خود می کشد و هنگامی که بوبین از منبع انرژي قطع شود. فنرها قسمت متحرک را مجددا به جاي خود برمی گردانند. بر روي قسمت متحرک کنتاکتهاي کنتاکتور نصب شده است که با حرکت هسته باال و پائین می روند و با کنتاکتهاي ثابتی که در اطراف کنتاکتور قرار دارد تماس برقرار می کنند. بدين ترتیب که کنتاکتهايی که از نظر الکتريکی باز بودند در اثر جذب هسته بااليی بسته و کنتاکتهاي بسته باز می شوند. کنتاکتهاي يک کنتاکتور به دو دسته اصلی و فرعی تقسیم می شوند: کنتاکتهاي اصلی براي ورود جريان سه فاز از شبکه به مصرف کننده و کنتاکتهاي فرعی به عنوان کنترل در مدار فرمان عمل می کنند. معموال جريانی که کنتاکتهاي فرعی می توانند از خود عبور دهند کمتر از جريانی است که کنتاکتهاي اصلی از خود عبور می دهند. مزایای کنتاکتورها: 1- مصرف کننده از راه دور کنترل می شود. 2- از چند نقطه می توان مصرف کننده را کنترل کرد. ٣- امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک براي مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد. ٤- سرعت قطع و وصل کنتاکتور زياد واستهالک آن کم است. 5- از نظر حفاظتی مطمئن ترند وحفاظت مطمئن وکاملتر دارند. 6- عمر موثر آنها بیشتراست. ٧- هنگام قطع برق مدار مصرف کننده نیز قطع می شود وبه استارت مجدد نیاز پیدا می کند در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلوگیري می گردد. 6

7 مشخصات پالك کنتاکتور: :Ith2 جريان دائمی - جريانی است که می تواند در شرايط عادي از کنتاکتهاي قدرت کنتاکتور و در زمان نامحدود بدون قطع عبور نمايد. :Ith1 جريان هفتگی )قطع و وصل( - جريانی است که با اتصال يک بار در هر هفته از کنتاکتهاي کنتاکتور بدون تاثیر در کارکرد کنتاکتور عبور نمايد. :Ith جريان شیفتی )هشت ساعته( - جريانی است که با اتصال يک بار در هر هشت ساعت از کنتاکتهاي کنتاکتور بدون تاثیر در کارکرد کنتاکتور عبور نمايد. :Ie جريان نامی - جريان قابل تحمل براي کنتاکتهاي اصلی :I1s جريان اتصال کوتاه - مقدار جريانی است که کنتاکتها می توانند در زمان اتصال کوتاه تحمل نمايند. :Ve ولتاژ نامی تحمل تیغه ها - مقدار ماکزيمم ولتاژي است که کنتاکتهاي کنتاکتور در شرايط کار عادي می توانند تحمل نمايند. :Vi ولتاژ عايقی بدنه کنتاکتور :Vc ولتاژ کنتاکتور داراي سه کنتاکت باز قدرت می باشد که با شماره هاي تک رقمی 1 الی 6 مشخص می شوند 7- رله کنترل فاز: همه ما با اصطالحاتی مانند برق دو فاز شده است و يا سیم نول قطع شده و يا تقارن فازها به هم خورده است آشنا هستیم و خطرات آن را نیز می دانیم در گذشته در مدارات حساس بصورت کنتاکتوري برخی عیوب مشخص می گرديد و چراغ ها و زنگ هاي آالرم فعال می گرديد و برق شبکه قطع ولی اين مدار اوال نمی توانست کلیه عیوب راتشخیص دهد از طرف ديگر قابل استفاده درکلیه اماکن وتابلوهاي برق نبود با پیشرفت علم الکترونیک اين عیوب مورد بررسی قرار گرفت و در نهايت دستگاههاي به نام رله کنترل فاز ساخته شد که متناسب با شرکت سازنده مجهز به امکانات کمتر يا بیشتر می باشد ولی در کل يک رله کنترل فاز بايد عیوب زير را تشخیص دهد : 1- قطع شدن فازها ( يک فاز دو فاز و يا هر سه فاز ) يا سیم نول 2- تغییر توالی فازها ٣- افزايش يا کاهش بیش از حد مجاز ولتاژ ٤- عدم تقارن بیش از حد ولتاژ سه فاز 5- شوک هاي ناشی از قطع و وصل برق رله هاي کنترل فاز داراي يک بوبین می باشند که در صورت صحت کلیه شرايط عمل نموده و تیغه باز خود را می بندد در نتیجه اين 7

8 تیغه بايد در مسیر مدار فرمان قرار گیرد. براي تشخیص رله از وضعیت برق شبکه بايد هر سه فاز و سیم نول وارد رله کنترل فاز گردد در نتیجه به يک رله کنترل فاز حداقل 5 سیم متصل است. در اين قسمت به تشريح رله کنترل فاز شرکت میکرو می پردازيم : اين رله داراي ٧ پیچ اتصال می باشد که به ترتیب عبارتند از : L1 و 1- L2 و L3 که به ترتیب به سه فاز متوالی شبکه متصل می شوند 2- mp ترمینال سیم نول می باشد که بايد به سیم نول متصل گردد. ٣- ترمینال شماره و 18 که پیچ کنتاکتها در مدار فرمان می باشند اين رله داراي LED 5 می باشد - دو LED سبز و سه LED قرمزکه به ترتیب عبارتند از : 1- LED سبز با عالمت : U در صورت اتصال سه فاز و سیم نول به رله اين چراغ روشن می شود. 2- LED سبز با عالمت R :در صورت عملکرد صحیح رله اين چراغ روشن می شود. ٣- LED قرمز با عالمت : P در صورت قطع فاز يا فازها و قطع سیم نول يا جابجائی فازها و يا پائین بودن درجه حساسیت رله اين چراغ خطر روشن می شود. ٤- LED قرمز با عالمت U< : در صورت خطاي کاهش ولتاژ شبکه اين چراغ به عنوان چراغ خطا روشن می شود. 5- LED قرمز با عالمت U> : در صورت خطاي افزايش ولتاژ شبکه اين چراغ به عنوان چراغ خطا روشن می شود. اين رله داراي ٣ رنج تنظیم می باشد که به ترتیب عبارتند از : 1- زمان تاخیر در وصل : که از 1 تا ٣0 ثانیه قابل تنظیم است و بر روي هر زمانی که تنظیم شود در صورت صحت کلیه موارد بعد از زمان انتظار ( زمان تنظیم شده ) رله عمل خواهد کرد و چراغ R روشن می شود. 2- زمان تاخیر در قطع : زمان عکس العمل رله )قطع رله ) در موارد بروز عیب بر اساس زمان تنظیم شده توسط اين رنج تنظیم مشخص می شود. اين زمان در اين مدل رله از 1 تا 15 ثانیه تنظیم می شود. ٣- حساسیت قطع فاز : با اين درجه تنظیم می توان نامتقارنی و ولتاژ برگشت را جهت قطع خروجی انتخاب نمود. در اين مدل رله حساسیت از ٣ تا ٣0 قابل تنظیم می باشد. در اکثريت موارد حساسیت بین 15 تا 20 درصد مناسب می باشد. در موتورهائی که ولتاژ برگشت زيادي دارند می توان از حساسیت % 5 استفاده نمود و در صورتی که عدم تقارن ولتاژ موجود در شبکه مزاحم عمل عادي رله باشد می توان از حساسیت هاي %25 تا % ٣0 استفاده نمود. نحوه عملکرد رله و تست رله : در صورت اتصال صحیح فازها و سیم نول ابتدا چراغ سبز U روشن می شود و در صورت متقارن بودن ولتاژها صحیح بودن توالی فازها و تنظیم بودن حساسیت متناسب با موتور الکتريکی بعد از طی زمان تنظیمی On Delay 8

9 چراغ سبز R روشن می شود که معرف عملکرد رلهمی باشد در همین زمان کنتاکت 15 رله از 16 قطع و به کنتاکت 18 وصل شده و اجازه عمل به کنتاکتور اصلی را می دهد. در نتیجه بعد از عملکرد رله ترمینال هاي 15 و 18 کنتاکتهاي بسته در مدار فرمان و ترمینال هاي 15 و 16 کنتاکتهاي باز در مدار فرمان خواهند بود. 8- رله کنترل بار در برق صنعتی جهت حفاظت از موتورها ژنراتورها و ترانس هاي قدرت از رله کنترل بار استفاده می شود.اين رله ها جايگزينی مناسب براي رله هاي بی متالی يا همان حرارتی هستند. از جمله معايب بیمتال ها اين است که اين عناصر مکانیکی هستند و همچنین با گذشت زمان حساسیت خود را از دست داده و به درستی عمل نمی کند. عالوه بر آن براي هر تیپ کنتاکتور بی متال خاص آن وجود دارد. با توجه به آنکه بی متال ها بر اساس تغییرات دما کار می کنند تغییر دماي محیط می تواند روي عملکرد دقیق آن تاثیر داشته باشد. در اين رله ها بااستفاده از يک سري کانال عبوري که سیم هاي سه فاز در داخل آنها قرار می گیرد میزان جريان عبوري را توسط روش القائی اندازه می گیرند)مانند آمپرمترهاي انبري(کاربرد عمده اين رله ها در حفاظت موتورها در برابر عواملی مثل اضافه بار بیش از حد مجاز دو فاز شدن اتصالی در هر نقطه از مسیر مصرفی جريان حتی در داخل موتور و اختالالت داخلی موتوراست. با استفاده از يک کانال يا دو کانال نیز می توان موتورهاي تک فاز و دو فاز را نیز حفاظت کرد.چون موتورها در ابتداي کار جريان زيادي جهت راه اندازي دريافت می کنند در اين مدت زمان رله نبايد عمل کند تا موتور راه بیفتد لذا بر روي اين رله ها يک تايمر قابل تنظیم قرار داده می شود تا پس از اين مدت)عبور از اضافه جريان اولیه(رله فعال شود.همچنین يک ولوم قابل تغییر نیز جهت تنظیم جريان مجاز موتوردر حین کار برروي اين رله قرار داده می شود.بر روي پنل اين رله ها نیز يک دکمه ريست جهت ريست رله پس از اجراي عمل حفاظت قرار داده می شود.بر خالف رله هاي بی متال که سرعت عملکرد آنها بسیار پايین است)براي يک رله 12 آمپري در جريان 18 آمپري حدود ٩0 تا 180 ثانیه( و موتور آسیب خواهد ديد رله هاي الکترونیکی کنترل بار در مدت زمان بسیار کمی )کمتر از يک ثانیه(فازها را قطع می کنند.البته بايد ذکر کرد که رله به صورت مستقیم فازها را قطع نمی کند بلکه کنتاکتور فازهاي اتصالی به موتور را قطع می کند. طریقه ریست کردن رله بعد از اينکه رله عمل کرد بايد رله ريست شود تا به حالت کار عادي بازگردد.ريست کردن کنترل بار به سه طريق قابل انجام است: 1 -با استفاده از دکمه ريست روي دستگاه 2 -با قطع مدار تغذيه رله براي چند لحظه ٣ -ريست اتوماتیک که با اتصال دو ترمینال T1 و T2 بعد از حدود يک دقیقه به طور خودکار انجام میشود. طریقه ی نصب 9

10 براي اين کار کافی است سه سیم حامل جريان فازها را از سه کانال مجزاي رله عبور داده و ترمینال هاي 15 و 16 را در مدار فرمان کنتاکتور به صورت سري قرار دهیم از ترمینال 18 میتوان براي دستگاههاي هشدار دهنده هنگام قطع استفاده کرد. تغذيه دستگاه توسط دو ترمینال A1 و A2 انجام میشود. جهت عبور جريان از داخل کانالها تاثیري در کارکرد کنترل بار ندارد. رله کنترل فاز-بار شیوا امواج بطور همزمان استفاده کرد. نقشه نصب دستگاه: ويژگی هاي اين دستگاه شامل: حفاظت کامل دستگاههاي سه فاز با استفادهاز سیستم میکروپروسسوري کنترل جريان اندازه گیري جريان بدون نیاز به CT و با عبور مسقیم حداکثر کابل 25mm نمايش جريان و مقادير تنظیمی و پیغامهاي خطا حفاظت در برابر افزايش کاهش جريان وعدم تقارن جريانها افزايش کاهش ولتاژ وعدم تقارن ولتاژها قطع وعدم توالی فازها قابلیت نمايش ولتاژ مدت زمان فعال بودن دستگاه) عبور جريان( تعداد دفعات قطع و وصل جريان برای اعالم افزایش جریان کاهش جریان عدم تقارن جریانها 10 عدد LED 10

11 9- اینورتر: افزایش ولتاژ کاهش ولتاژ عدم تقارن ولتاژ ها تاخیر در قطع وضعیت رله تاخیر در وصل زمان استارت اولیه ledها در حالت تنظیم ثابت ودر حالت خطا چشمک زن اينورتر يا مبدل برق دستگاه الکترونیکی است که جريان مستقیم (DC) را به جريان متناوب (AC) تبديل می کند. جريان AC تبديل شده می توانند بر اساس نیاز در هر ولتاژ و فرکانسی باشد که بوسیله ترا موج تولیدي توسط اينورترها يک موج مربعی است که میتوان با استفاده از فیتلرهاي مخصوص آن را به موج سینوسی تبديل کرد. عملی که اين مبدلها انجام میدهند معکوس عملی است که يکسوکنندهها انجام میدهند. اينورترها قطعات متحرک ندارند و در طیف گسترده اي از ابزارهاي کاربردي استفاده می شوند از منبع تغذيه کامپیوتر گرفته تا ابزار بزرگ حمل و نقل. اينورترها معموال براي تامین جريان AC از منابع DC مانند برق شهر پانل هاي خورشیدي يا باتري مورد استفاده قرار می گیرند. VFDبه نامهاي AFD )درايو فرکانس قابل تنظیم( يا VSD )درايو سرعت متغیر( نیز خوانده میشود. همچنین به مدارهاي اينورتري که داراي فرکانس و ولتاژ خروجی قابل تغییر باشند درايو الکتريکی گفته میشود. اين درايو بر اين اصل عمل میکند که سرعت سنکرون يک موتور AC به فرکانس تغذيه آن موتور AC بستگی دارد. شرحی بر سیستمVFD موتورهاي استفاده شده در سیستم VFD معموال سه فاز هستند. سیستم کنترل کننده فرکانس به وسیله اپراتور فرمان گرفته و توان AC را به يک توان AC با فرکانس متغیر تبديل میکند. در اين حالت ابتدا سیگنال AC به DC تبديل شده و سپس دوباره توسط اينورتر به AC تبديل میشود. ولتاژ اعمال شده طبق مشخصه موتور به اين موتور الکتريکی بايد داراي رابطه زير باشد) n عدد ثابت ) n=v/f مثال يک موتور با مشخصه عملکرد ٤60 ولت و فرکانس 60 هرتز چنان چه فرکانسش به ٣0 هرتز تغییر کرد می بايست ولتاژش نیز به 2٣0 ولت کاهش يابد تا ضريبn ثابت بماند. براي کنترل اين فرآيند از مدوالسیون معروف PWM استفاده میشود. عملکرد واسط اپراتور در سیستمVFD از:.1.2.٣ اپراتور به وسیله يک صفحه کلید و يک صفحه نمايش (LCD) بر کارکرد موتور کنترل دارد. اين کنترلرها معموال عبارتند استارت و استاپ موتور الکتريکی بر عکس کردن جهت چرخش موتور سوئیچ کردن بین حالت دستی يا حالت اتوماتیک کنترل دور موتور 11

12 )چنانچه عمل کنترل قرار باشد از طريق کامپیوتر انجام شود نیاز به يکی از پروتکل هاي ارتباط سريال داريم( شروع کار موتور به اين صورت است که ابتدا به موتور يک ولتاژ همراه با فرکانس پائین )مثال 2 هرتز( داده میشود تا از شوکهاي اولیه وارده به موتور در هنگام استارت جلوگیري شود. چنانچه موتور به اين صورت استارت نشود در ابتداي کار جريان کشیده شده تا ٣ برابر مقدار نامی افزايش می يابد. يک سیستم VFD با روش استارت درست می تواند %150 گشتاور شروع را تنها با کشیدن %150 جريان ايجاد کند. بعد از مرحله استارت فرکانس و ولتاژ توسط اپراتور يا کامپیوتر جهت افزايش سرعت موتور زياد میشود ديگر کاربردها و مزاياي آن می توان به موارد زير اشاره کرد: تنظیم کننده سرعت موتور تغییر دهنده جهت دور به راحتی و بدون نیاز به کنتاکتور روشن و خاموش نمودن موتور بدون نیاز به قطع و وصل برق اصلی کاهش ضربه هاي مکانیکی و در نتیجه افزايش طول عمر مفید قسمت مکانیکی حفاظت موتور در مقابل افزايش ولتاژ و جلوگیري از آسیب ديدن موتور راه اندازي نرم موتور بدون هیچ گونه ضربه به قسمتهاي مکانیکی مثل کوپلینگ ها گیر بکس ها تسمه ها زنجیرها و... و در نتیجه افزايش طول عمر مفید موتور و ساير قسمتهاي مکانیکی را به دنبال خواهد داشت. حفاظت موتور در برابر اضافه بار در اين حالت چنانچه بار موتور از مقدار معمول مجاز بیشتر شود اينورتر موتور را خاموش می نمايد و به کاربر پیام اضافه بار نشان می دهد. جلوگیري از گرم کردن و در نهايت سوختن موتور در کابرد هايی که موتور به طور مداوم چپگرد و راستگرد و يا خاموش می شود همچنین چون در بسیاري از کاربردها انرژي زيادي براي راه اندازي الزم است موتور انتخاب شده را با توان باالتري انتخاب می کنند بنابراين میزان جريان زيادتري هم در حین کار از شبکه استفاده می کند. چنانجه از اينورتر استفاده شود اينورتر به صورت کامال اتوماتیک اين جريان را در حین راه اندازي به مقدار الزم افزايش و در حین کار به مقدار الزم کاهش می دهد بنابراين به طور کلی هزينه برق مصرفی کاهش چشم گیري خواهد داشت کاهش جريان موتور به صورت اتوماتیک در هنگامی که بار موتور کم می شود. اين قابلیت به غیر از کاهش هزينه برق مصرفی موجب افزايش طول عمر مفید موتور خواهد شد. امکان استفاده از برق تکفاز 220 ولت به جاي سه فاز ٣80 ولت براي راه اندازي موتور سه فاز حداکثر با توان 3HP.( (2.2kw به اين معنا که می توان با برق خانگی يک موتور سه فاز را کامال به صورت عادي راه اندازي نمود. کاربرد های اینورتر 12

13 منبع تغذيه منابع برق اضطراري گرمکن القائى درايو فرکانس متغیر مناسب براي جوشکارى انواع فوالد و خصوصا جوشکارى آلومینیوم اينورتر دلتا سري EL ارایه فرکانس خروجی Hz قابل ارتباط DC BUS چند درایو با یکدیگر دارای PID کنترل داخلی دارای EMI فیلتر داخلی دارای پورت 485 RS اينورتر دلتا سري M داراي پارامترقفل کننده شفت در سرعت صفر Zero Speed داراي قابلیت جبرانسازي گشتاور بصورت خودکار داراي کی پد مخصوص نصب روي در تابلو داراي فرکانس خروجی Hz داراي مد کنترلی V/F,Vector control رنج توان 0.5HP -10HP مدل مخصوص تردمیل مدل پر فروش داراي PID کنترل داخلی نحوه اتصال کنترل بار دلتاي E نکات مهم: 13

14 earth E S R اتصال برق ورودي را به صورت تکفاز به ورودي هاي و اعمال کنید. ورودي را می توان به.1 متصل نمود. خروجی هاي V U و W را به موتور ٣ فاز که به صورت اتصال مثلث سربندي شده است متصل کنید. موتور را به هیچ وجه به صورت سربندي ستاره با اين کنترل دور تست نکنید..2.٣ توصیف صفحه کنترل دور EL نمايش وضعیت شامل شروع) RUN ( حرکت به راست موتور )FWD( حرکت به چپ) REV ( و توقف) Stop ( نمايشگرLED ولوم تنظیم فرکانس کلید RUN براي شروع کار اينورتر کلیدهاي UP و DOWN براي تنظیم پارامترها تغییر داده هاي عددي و تنظیم فرکانس براي تغییر در بین حاالت نمايش متوقف کردن اينورتر.1.2.٣.٤.5.6.٧ لیست پیام هاي روي نمايشگر سون سگمنت نمايش فرکانس فرکانس واقعی بر روي خروجی هاي V U و W نمايش جريان در خروجی ها نمايش وضعیت چرخش موتور به سمت راست نمايش وضعیت چرخش موتور به سمت چپ نمايش پارامتر انتخاب شده رخداد خطاي خارجی اگر ورودي پذيرفته شود پس از يک ثانیه اين پیام ظاهر میشود. پس از تنظیم پارامتر جديد بطور اتومات اين مقدار در حافظه ذخیره میشود. براي اصالح مقدار پارامتر از کلید باال/پايین نمايش خطا در صورت مجاز نبودن ورودي صفحه کلید ديجیتال: 14

15 خالصه تنظیم پارامترها 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 نکته: مابقی پارامترها را می توانید از داخل CD پیوست شده به گزارش کار بیابید. بخش دوم: شناخت و آموزش کار با کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی ( )PLC هدف های رفتاری : پس از پايان اين بخش دانشجو بايد بتواند : 1- انواع سیستم هاي کنترل را بشناسد و با توجه به پروژه بتواند يکی از آنها را انتخاب نمايد. 2- خانواده کنترل کننده هاي زيمنس را بشناسد و بتواند آنها را با يکديگر مقايسه نمايد. ٣- ويژگی هاي مهم PLC هاي زيمنس را نسبت به ساير محصوالت نام ببرد. 20

21 ٤- کاربرد رله هاي برنامه پذير Logo و جايگاه آنها را در پروسه هاي صنعتی شرح دهد. 5- سخت افزار Logo و ساير تجهیزات جانبی و کاربرد آنها را توضیح دهد. 6- انواع رله هاي برنامه پذير Logo را بشناسد و بتواند آنها را از لحاظ امکانات و تعداد ورودي و خروجی ها مقايسه نمايد. ٧- زبان برنامه نويسی FBD را بشناسد. 8- نصب سیم کشی و اتصال تجهیزات مدار فرمان به Logo را انجام دهد. ٩- از مجموعه دستورات مهم و پر کاربرد بتواند استفاده نمايد. 10- پروژه هاي مورد نظر را با Logo اجرا نمايد. 1-2 مقدمه PLC مخفف عبارت Programmable Logic Controller و در واقع نوعی کامپیوتر برنامه پذير جهت کنترل سیستم ها و پروسه هاي صنعتی می باشد. ظهور PLC در ابتدا تحول عظیمی را در صنعت پیش آورد و از آن پس با سرعت سرسام آوري کنترل فرآيند هاي صنعتی را رو به جلو برد تا جايی که امروزه تقريبا در تمام پااليشگاه ها پتروشیمی ها کارخانجات تولیدي کارگاه هاي صنعتی و حتی در پروژه هاي شهري مثل آبرسانی و تصفیه خانه ها پمپ هاي گاز و... PLC ها مشاهده می شوند. در اين فصل خواننده در ابتدا با PLC هاي مختلف و مسائل مربوط به آن آشنا و پس از آن با تمرکز بر روي رله هاي قابل برنامه ريزي - LOGO که يک عضو کوچک اما پر کاربرد از خانواده کنترل کننده هاي شرکت زيمنس می باشد - و با استفاده از مطالب ساير بخش ها قادر به اجراي پروژه هاي کوچک صنعتی توسط اين کنترل کننده می شود. الزم به توجه است که PLC در تابلو هاي کنترل جايگزين مدار فرمان و کنترل است و به ياد داشته باشیم که مدار قدرت همچنان پابرجاست. همچنین با در نظر گرفتن اين که رله هاي قابل برنامه ريزي تعدادي از شرکت هاي مطرح در زمینه اتوماسیون صنعتی نیز در بازار کشور ما موجود می باشد همانند : رله قابل برنامه ريزي Zelio ساخت شرکت Telemecaniaue رله قابل برنامه ريزي Zen ساخت شرکت Omron رله قابل برنامه ريزي Easy ساخت شرکت Moeller رله قابل برنامه ريزي Pharao ساخت شرکت TheBen و... اما يکی از عللی که در اين فصل تکیه بر PLC هاي شرکت زيمنس و باالخص در مورد رله هاي قابل برنامه ريزي LOGO شده است مشخصه هاي سخت افزاري و امکانات نرم افزاري اين کنترل کننده ها است که پرداختن به همه اين مسايل از حوصله اين دستورکار خارج است. با توجه به اينکه ارائه آمار و ارقام در مورد برتري PLC هاي مختلف نسبت به هم کاري نادرست و خالف واقع است با اين حال آنچه که نگارنده اين مطلب بر اساس تجربه در پروژه هاي مختلف ديده حاکی از حضور کنترل کننده هاي ساخت شرکت زيمنس در اکثر پروژه هاي صنعتی می باشد که اين می تواند تصديقی بر علت پرداختن به رله هاي قابل برنامه نويسی LOGO باشد. 2-2 انواع سیستم های کنترل پیدايش اولین کارگاه هاي کوچک صنعتی موجب تولد سیستم هاي کنترل گرديد در اين کارگاه ها سیستم کنترل انجام کار يا ساده سازي پروسه اي را تحت نظر می گرفت. در ابتدا سیستم هاي کنترل مکانیکی شامل بازوها اهرم ها و چرخدنده ها بعنوان سیستم کنترل مورد استفاده قرار می گرفت. سال ها بعد همزمان با مرسوم شدن استفاده از هواي فشرده و روغن سیستم هاي کنترل هیدرولیکی و پنیوماتیکی جايگزين بخش اصلی کنترل کننده سیستم شدند. 21

22 با اختراع کلیدهاي مغناطیسی توسط Joseph Henry در سال 18٣5 میالدي و رواج سريع آنها سیستم هاي کنترل رله اي پا به عرصه صنعت گذاشتند و از آن زمان تا سال هاي اخیر به وفور در بخش هاي مختلف صنايع مورد استفاده قرار گرفتند. از آنجا که عمل کنترل پروسه توسط اين مدارات بصورت کامال سخت افزاري صورت می گرفت هم اکنون مدارات فرمان رله اي را جزء سیستم هاي کنترل سخت افزاري به حساب می آورند. بعد از اختراع ترانزيستور در سال 1٩٤٧ میالدي )انقالب الکترونیکی ) صنعت الکترونیک با سرعت سرسام آوري رشد نمود و سالها بعد با پیدايش اولین پروسسورها استفاده از مدارات کنترل الکترونیکی نیز مرسوم گرديد. اين مدارات نیز از خانواده سیستم ها کنترل سخت افزاري به حساب می آيند. با پیشرفت علم و تکنولوژي به مرور سیستم هاي کنترل نرم افزاري جايگزين مناسبی براي مدارات کنترل قبلی شدند و اينگونه مدارات خیلی سريع به جايگاه حقیقی خود در مدارات کنترل رسیدند. سیستم کنترل نرم افزاري متشکل از کامپیوتر و يا PLC می باشد که در بخشهاي بعد به تفصیل در مورد آن صحبت می گردد. در جدول 1-1 مقايسه اي بین انواع سیستم هاي کنترل صورت پذيرفته که جهت بررسی مزايا و معايب آنها و انتخاب سیستم بهینه می تواند مورد استفاده قرار گیرد. جدول 1-2 PLC کامپیوتر الکترونیکی رله ای خیلی کوچک نسبتا کوچک خیلی کوچک بزرگ حجم و اندازه ارزان نسبتا گران قیمت متوسط گران قیمت هزینه خیلی سريع خیلی سريع سريع کند سرعت کنترل خوب خیلی خوب متوسط عالی نویز پذیری بسیار ساده ساده نسبتا مشکل مشکل طراحی و اجرا دارد دارد مشکل ندارد توانایی محاسبات پیچیده نمی خواهد نمی خواهد گاهی دارد سرویس و نگهداری بسیار ساده ساده مشکل خیلی مشکل عیب یابی و تعمیرات ساده نسبتا ساده مشکل خیلی مشکل امکان ایجاد تغییرات 3-2 آشنایی با تاریخچه : PLC اولین PLC در سال 1٩6٩ توسط شرکت Modicon با استفاده از طرح Robert Morley )موسس شرکت ) جهت صنايع خودرو سازي Motors(GM( General ساخته شد. از آنجا که اين PLC هشتاد و چهارمین پروژه ساخته شده شرکت بود نام تجاري 08٤ را به خود اختصاص داد. چهار سال بعد يعنی در سال 1٩٧٣ اولین PLC تجاري امروزي با نام 18٤ توسط فردي به نام Michael Greenberg از مهندسین شرکت Modicon اختراع و وارد بازار گرديد. از آن زمان تا کنون شرکت هاي بسیاري به تولید PLC روي آوردند بطوري که هم اکنون قريب به ٤50 شرکت در سرتاسر دنیا اقدام به ساخت PLC می نمايند که از آن جمله می توان به شرکت هاي سازنده PLC هاي امريکايی: Rockwell, Automation (Allen Bradly), ABB, AEG, Bosch, GE و شرکت هاي سازنده PLC هاي اروپايی: OMRON, )SIEMENS, Schneider Electric (Telemecanique, Square D, Modicon, Merlin Green, Mitsubishi, Keyence, LG هاي ژاپنی: PLC شرکت هاي سازنده و,, Moeller, FESTO, TheBen اشاره نمود. آنچه PLC ها را به سه دسته امريکايی اروپايی و ژاپنی تقسیم بندي نموده تنها استاندارد هاي نام گذاري و شکل متفاوت عاليم می باشد و در طريقه کارکرد آنها تفاوتی وجود ندارد. در سال هاي بعد به دلیل تنوع زياد محصوالت و مالحظات 22

23 مهندسی سازندگان PLC ملزم به رعايت استاندارد هاي تدوين شده توسط کمیسیون بین المللی الکترونیک )IEC( تحت استاندارد IEC1131 شدند. بخش ٣-11٣1 IEC اين استاندارد زبان هاي برنامه نويسی PLC ها را تعريف نموده که از آن جمله می توان به زبان هاي LAD STL و FBD اشاره نمود که در بخش هاي آتی به آنها اشاره می گردد. در اين میان به داليلی که ذکر آنها در اينجا ضرورتی ندارد در میان اغلب مصرف کنندگان بزرگ از جمله صنايع سنگین صنايع نفت و گاز و صنايع خودروسازي PLC هاي ساخت شرکت SIEMENS از جايگاه ويژه اي برخوردار می باشند. در ادامه به معرفی انواع کنترل کننده هاي خانواده SIEMENS می پردازيم. 4-2 آشنایی با خانواده : SIMATIC Manager :SIMATIC STEP 5 اين PLC ها جزء اولین کنترلر هاي ساخت شرکت زيمنس می باشند. در يک تقسیم بندي ساده می توان آنها را به سه دسته زير تقسیم بندي نمود : S5-90U, S5-95U سخت افزار اين PLC ها بصورت Compact بوده و کاربرد آنها در پروژه هاي کوچک می باشد. )شکل 2-1( شکل 1-2 نماي يک S5-90U S5-100U, S5-115U سخت افزار اين PLC ها بصورت ماژوالر بوده و کاربرد آنها در پروژه هاي متوسط می باشد. )شکل 2-2( شکل 2-2 نماي يک S5-115U 23

24 S5-135U, S5-155U سخت افزار اين PLC ها بصورت ماژوالر بوده و کاربرد آنها در پروژه هاي بزرگ و خیلی بزرگ می باشد. )شکل 2-٣( شکل 2-٣ نماي يک S5-155U برنامه نويسی اين PLC ها از طريق نرم افزار SIMATIC STEP5 امکان پذير می باشد. اين نرم افزار تحت سیستم عامل DOS بوده و فاقد سیموالتور )شبیه ساز( می باشد. همچنین جهت برنامه نويسی اين PLC ها می توان از نرم افزار هاي تهیه شده توسط ساير شرکت ها نیز استفاده نمود يکی از اين نرم افزارها با نام For Windows S5 می باشد که نرم افزاري تحت سیستم عامل Windows و داراي برنامه شبیه ساز می باشد. PLC IEC هاي سري Step7 توسط شرکت :SIMATIC STEP 7 بعد از تولید Step5 بمنظور ارتقاء سیستم و همچنین تطابق بیشتر با استاندارد زيمنس روانه بازار گرديد. اين PLC ها داراي سه سري زير می باشند : STEP7-200 سخت افزار اين PLC ها بصورت Compact بوده و کاربرد آنها در پروژه هاي کوچک می باشد. می توان Step7-200 را مشابه U-S5٩0 يا U-S5٩5 دانست. جهت برنامه نويسی اين PLC ها از نرم افزار Microwin SIMATIC استفاده می شود. شکل 2-٤ نماي يک S7-200 STEP7-300 سخت افزار اين PLC ها بصورت ماژوالر بوده و کاربرد آنها در پروژه هاي متوسط می باشد. می توان Step7-300 را مشابه U-S5100 يا U-S5115 دانست. جهت برنامه نويسی اين PLC ها از نرم افزار SIMATIC Manager استفاده می شود. 24

25 شکل 5-2 نماي يک S7-300 STEP7-400 سخت افزار اين PLC ها بصورت ماژوالر بوده و کاربرد آنها در پروژه هاي بزرگ و خیلی بزرگ می باشد. می توان Step7-400 را مشابه U-S51٣5 يا U-S5155 دانست. جهت برنامه نويسی اين PLC ها از نرم افزار SIMATIC Manager استفاده می شود. شکل 6-2 نماي يک S7-400 :LOGO با توجه به هزينه نسبتا باالي PLC هاي بزرگ استفاده از آنها در پروژه هاي بسیار کوچک مقرون به صرفه نبوده از اينرو در سال 1٩٩6 شرکت زيمنس بمنظور برطرف نمودن اين نقیصه نوعی از کنترل کننده هاي خود را با نام LOGO عرضه نمود. از زمان اختراع LOGO تا کنون نسل هاي مختلفی از آن وارد بازار شده که به ترتیب آنها را با عناوين OBA0 تا OBA8 می شناسیم. 25

26 شکل 2-٧ نماي يک PLC لوگو 230RC LOGO داراي منطقی مشابه ساير PLC ها می باشد که بدلیل مقايسه کارايی آن با ساير PLC ها همانند Step7 آنها را نمی توان در رده PLC ها به حساب آورد از اينرو امروزه اين کنترل کننده ها را با نام رله هاي قابل برنامه ريزي ( Programmable )Relays می شناسیم با اينحال گاهی به اشتباه به آنها مینی PLC نیز اطالق می شود. استفاده از LOGO در پروژه هاي خانگی کارگاهی و صنعتی کوچک بمنظور کاهش المان هاي مدارات فرمان و سهولت نصب و راه اندازي پیشنهاد می گردد. بعنوان مثال می توان به کاربردهايی مثل روشنايی سالن هاي ورزشی کنترل سیستم روشنايی داخلی و خارجی ساختمان به همراه درب هاي برقی نورپردازي ويترين فروشگاه ها آبیاري گیاهان گلخانه کنترل صفحه نقاله ماشین خم کاري کنترل دستگاه تزريق پالستیک دستگاه هاي استرلیزاسیون و... اشاره نمود. برنامه نويسی LOGO به دو طريق برنامه نويسی از طريق سخت افزار Programming( )Local و برنامه نويسی از طريق نرم افزار امکان پذير می باشد. Logo Soft Comfort نرم افزار مورد نیاز جهت نوشتن برنامه تست در محیط سیموالتور )شبیه ساز( و انتقال برنامه نوشته شده به سخت افزار LOGO می باشد. در هنگام برنامه نويسی به طريقه Local برنامه نويس تنها قادر به استفاده از زبان Diagram(FBD( Function Block می باشد و در حین برنامه نويسی از طريق نرم افزار عالوه بر زبان FBD زبان Ladder(Lad( نیز در دسترس می باشد. در اين دستور کار سعی بر آن شده تا تمامی نکات کاربردي که جهت استفاده از LOGO در مدارات فرمان الزم می باشد آورده شود. الزم به ذکر است محیط برنامه نويسی LOGO دستورات کاربردي بسیاري را در اختیار کاربر قرار می دهد که تعدادي از اين دستورات کارايی کمی در برنامه نويسی دارند و اغلب نیز در بعضی از مدل هاي LOGO مشاهده نمی شود به همین دلیل در ابتدا در مورد دستورات پرکاربرد مفصال توضیح داده می شود و در انتها لیست ساير دستورات آورده می شود. با توجه به در نظر گرفتن اين نکته که اغلب کاربران ممکن است تجهیزات الزم جهت برنامه نويسی از طريق کامپیوتر )شامل کامپیوتر نرم افزار و کابل رابط( را دارا نباشند با تکیه بر برنامه نويسی به طريقه Local ادامه بحث را پی می گیريم. 5-2 سخت افزار :LOGO سخت افزار LOGO شامل ماژول اصلی کارتهاي افزايشدهنده )Expansion( منبع تغذيه و ساير تجهیزات جانبی می باشد. ماژول اصلی : 26

27 ماژول اصلی اطالعات فیلد را از بخش ورودي دريافت و با توجه به برنامه نوشته شده آنها را پردازش نموده و نتیجه را در خروجی ها اعمال می نمايد. اين ماژول شامل تعدادي ورودي و خروجی و در بعضی از مدل ها داراي صفحه نمايش و کلیدهاي محلی نیز می باشد. از لحاظ سطح ولتاژ تغذيه می توان LOGO را به دو دستۀ : ولتاژهاي کمتر از 2٤ ولت VDC(, VAC2٤ VDC2٤, )12 ولتاژهاي بیشتر از 2٤ ولت VAC/DC(... 2٤0 )115 تقسیم نمود. شکل 8-2 مقايسه PLC لوگو 230RC با 24RC ورودي ها و خروجیها می توانند از نوع ديجیتال و يا آنالوگ باشند. ورودي هاي ديجیتال با سطح ولتاژي همانند ولتاژ تغذيه LOGO کار می کنند. با اينحال خروجی هاي ديجیتال می توانند از نوع ترانزيستوري و يا رله اي باشند که هر کدام داراي مزايا و معايبی است. با استفاده از LOGO مدل ترانزيستوري می توان در خروجی سرعت کلیدزنی بااليی را فراهم آورد با اينحال جريان دهی خروجی کم و ناچیز می باشد اما استفاده از LOGO مدل رله اي قابلیت جريان دهی بااليی را فراهم آورده اما سرعت کلیدزنی آن بسیار کمتر از مدل ترانزيستوري می باشد. ورودي هاي ديجیتال سیگنال هاي ديجیتالی هستند که از محیط بیرون توسط سخت افزاري به نام کارت ورودي ديجیتال در PLC دريافت می شوند. سیگنال هاي دريافتی از المان هاي زير ورودي ديجیتال محسوب می شوند: کنتاکت های رله ها Switch Limit ها Button Push ها Switch Proximity ها Switch Process ها 27

28 در برخی از مدل ها که قابلیت ارتقاء دارند می توان با استفاده از ماژول هاي افزايشی تعداد ورودي و خروجی ها را افزايش داد. بعنوان مثال در نسل پنجم )OBA5( که ماژول اصلی داراي ٤ ورودي و ٤ خروجی ديجیتال است امکان Expansion شدن حداکثر تا 2٤ ورودي ديجیتال 16 خروجی ديجیتال 8 ورودي آنالوگ و 2 خروجی آنالوگ می باشد. بطور کلی سه مدل LOGO وجود دارد: مدل : STANDARD اين مدل در نسل هاي OBA2, OBA1, OBA0 داراي 6 ورودي و ٤ خروجی ديجیتال است که قابلیت Expansion شدن در آنها وجود ندارد. در نسل هاي OBA5, OBA, OBA3 که تنها مدل استاندارد وجود دارد Expansion شدن نیز بصورت زير امکان پذير می باشد. OBA3 : 24 DI / 16 DO / 8 AI OBA4, OBA5 : 24 DI / 16 DO / 8 AI / 2 AO مدل : LONG اين مدل در نسل هاي OBA2, OBA1, OBA0 خروجی ديجیتال می باشد که قابلیت افزايش تعداد ورودي و خروجی نیز در آنها وجود ندارد. ديده می شود و داراي 12 ورودي ديجیتال و 8 مدل : BUS اين مدل در نسل هاي OBA2, OBA1, OBA0 ديده می شود و می توان جهت اتصال به شبکه AS- Interface از آن استفاده نمود. در نسل هاي OBA5, OBA4, OBA3 Communication Module(CM( : )Expnasion Module( ماژول افزایشی به اين شبکه متصل شد. ماژول هاي افزايشی شامل کارت هاي ورودي و خروجی ديجیتال و آنالوگ و کارت هاي شبکه می باشد. می توان با استفاده از کارت - کارت هاي ديجیتال داراي دو مدل DM8 و DM16 می باشند. مدل DM8 داراي ٤ ورودي و ٤ خروجی ديجیتال و مدل DM16 داراي 8 ورودي و 8 خروجی ديجیتال می باشد که بسته به نیاز مصرف کننده انتخاب می شود. شکل ٩-2 ماژول DM16 براي 230RC LOGO - کارت هاي آنالوگ داراي سه مدل AM2AQ AM2 و AM2PT100 می باشند. AM2( Analoge Module( قابلیت اتصال دو سنسور از نوع ولتاژ 0-10 V و يا جريان 0-20 ma را با دقت 10 Bit دارا می باشد. پايانه هاي M1,L1 و M2,L2 جهت اتصال ورودي هاي نوع جريان و پايانه هاي M1,U1 و M2,U2 جهت اتصال ورودي هاي نوع ولتاژ بکار می رود. 28

29 AM2AQ داراي دو خروجی آنالوگ از نوع 0-10v با دقت 10Bit می باشد. پايانه هاي M1,U1 و M2,U2 خروجی هاي اين کارت می باشند. AM2PT100 جهت اتصال دو عدد سنسور دمايی PT100 با دقت 10 Bit بکار می رود. - کارت هاي شبکه داراي دو مدل CM EIB/KNX و ماژول AS-Interface می باشند. شکل 10-2 کارت هاي شبکه مدل CM EIB/KNX CM EIB/KNX جهت اتصال بین LOGO و ساير تجهیزاتی که شبکه EIB را پشتیبانی می کنند بکار می رود. AS-Interface Module داراي ٤ ورودي و ٤ خروجی ديجیتال و بمنظور اتصال LOGO به شبکه AS-Interface بکار می رود. : LOGO Power ماژول تغذیه از اين ماژول می توان به عنوان منبع تغذيه جهت LOGO يا ساير تجهیزات استفاده نمود. ورودي آن از سیستم يکفازه تغذيه می شود و رنج ولتاژ آن می تواند بین 85 تا 26٤ ولت تغییر يابد. منابع تغذيه بر حسب ولتاژ و جريان خروجی آنها بصورت زير طبقه بندي می شوند. V/3A - 5V/6.3A - 12V/1.9A - 12V/4.5A5 V/1.9A - 15V/4A - 24V/1.3A - 24V/2.5A - 24V/4A15 شکل 11-2 ماژول تغذيه لوگو 29

30 : LOGO Contact ماژول کلیدزنی براي اتصال مستقیم به بارهاي مقاومتی تا A20 و موتورهاي تا KW٤ استفاده می شود. اغتشاش صوتی ايجاد نکرده و نويز ناخواسته نیز ندارد. همچنین ولتاژ تغذيه اين ماژول VDC2٤ و يا VAC2٣0 می باشد. : LOGO! Soft Comfort نرم افزار با استفاده از اين نرم افزار می توان برنامه نويسی LOGO را از طريق کامپیوتر و در محیط نرم افزار انجام داد. از قابلیت هاي آن می توان به داشتن محیط User-Friendly قابلیت تست و شبیه سازي برنامه و همچنین تهیه مدارک اشاره نمود. اين نرم افزار به پیوست دستور کار در CD ارايه شده است. : PC کابل جهت اتصال بین LOGO و PC از طريق پورت سريال يا USB و انتقال برنامه از LOGO به PC و بالعکس استفاده می شود. شکل 12-2 کابل PC براي لوگو کارت های حافظه : کارت هاي حافظه در LOGO جهت ذخیره سازي و انتقال اطالعات )برنامه نوشته شده ) بکار می روند و داراي چهار نوع می باشد که تقسیم بندي آنها بر اساس رنگ می باشد. 30

31 شکل 2-1٣ کارت حافظه - کارت آبی : اين کارت در نسل OBA0 قابل خواندن و نوشتن بوده و در نسل, OBA1 OBA3 OBA2, تنها قابل خواندن می باشد. - کارت زرد : از نوع EEPROM بوده و در نسل هاي OBA3, OBA2, OBA1 بارها قابل خواندن و نوشتن می باشد. - کارت قرمز : از نوع PROM بوده و در نسل هاي OBA3, OBA2, OBA1 تنها يکبار قابل نوشتن است. - کارت قهوه اي : از نوع EEPROM بوده و در نسل هاي OBA5,OBA4 بارها قابل خواندن و نوشتن می باشد. 6-2 تشخیص مدل : LOGO براي تشخیص مدل LOGO و بدست آوردن مقداري اطالعات اولیه از روي دستگاه الزم است با يک سري از اعداد و حروف که هر يک بیانگر يک ويژگی از دستگاه است آشنا باشیم در ادامه با اين عالئم آشنا می شويم: : 12 تغذيه دستگاه 12 VDC می باشد. : 2٤ تغذيه دستگاه 2٤ VDC می باشد. : 2٣0 تغذيه دستگاه... 2٤0 VAC 115 می باشد. : R خروجی دستگاه از نوع رله اي می باشد. عد L درج R به معنی خروجی ترانزيستوري است. : C دستگاه داراي ساعت داخلی است. : O دستگاه فاقد نمايشگر است. : L دستگاه نوع Long می باشد. : DM ماژول ديجیتال : AM ماژول آنالوگ : FM ماژول تابع بعنوان مثال اگر بر روي يک دستگاه LOGO عبارت 230RCL درج شده بود اين بدان معناست که اين دستگاه با تغذيه 230 Vac داراي خروجی رله اي داراي ساعت داخلی و از نوع Long می باشد بنابراين قابلیت ارتقاء نیز ندارد. 7-2 اجزاء تشکیل دهنده : LOGO در شکل زير )شکل 2-1٤( يک نمونه LOGO به همراه دو عدد کارت Expansion مشاهده می گردد. 31

32 شکل 2-1٤ نمايش بخش هاي مختلف PLC لوگو قسمت هاي شماره گذاري شده به شرح زير می باشند: شماره : 1 تغذيه سخت افزار از اين پايانه ها صورت می پذيرد )منبع تغذيه ) شماره : 2 ورودي هاي ديجیتال شماره : ٣ خروجی هاي ديجیتال شماره : ٤ مشخص کننده تغذيه دستگاه شماره : 5 مشخص کننده مدل دستگاه شماره : 6 محل اتصال کابل رابط و يا محل نصب کارت حافظه شماره : ٧ کلیدهاي جهتی باال پايین چپ راست به همراه OK و ESC )صفحه کنترل ) شماره : 8 نمايشگر دستگاه که در مدل هاي RCO وجود ندارد )صفحه نمايش ) شماره : ٩ اساليد براي اتصال الکتريکی کارت Expansion با ماژول اصلی شماره : 10 نمايشگر وضعیت RUN/STOP 8-2 نصب و سیم بندی LOGO نصب کردن LOGO بر روي ريل : بمنظور نصب LOGO بر روي DIN Rail٣5 mm مراحل زير را به ترتیب انجام دهید: در شکل شماره 15-2 و 16-2 اين مراحل مشاهده می گردد. 1. ابتدا LOGO را بر روي ريل قرار دهید. 2. آنرا دور ريل بچرخانید تا زبانۀ موجود در پشت LOGO در جاي خود قرار گیرد. ٣. براي اتصال ماژول هاي Expansion ابتدا پوشش قسمت اتصال دهنده را از سمت راست ماژول اصلی برداريد. ٤. ماژول Expansion را در سمت راست به همان صورت نصب نمايید. 5. ماژول Expansion را به سمت چپ ريل حرکت دهید تا کامال در کنار ماژول اصلی قرار گیرد. 32

33 6. با استفاده از يک پیچ گوشتی اساليد اتصال الکتريکی را به سمت چپ حرکت دهید تا کامال اتصال دو ماژول برقرار گردد. ٧. براي اتصال يک ماژول ديگر مراحل ٣ تا 6 را تکرار نمايید. شکل 2-1٤ نصب بر روي ريل يک PLC لوگو و چسباندن ماژول ها به يکديگر جدا کردن LOGO از روی ریل: بمنظور برداشتن LOGO از روي DIN Rail 35mm مراحل زير را به ترتیب انجام دهید : )شکل 1-1٩( 1. در صورت وجود ماژول Expansion با استفاده از يک پیچ گوشتی اساليد اتصال الکتريکی را ابتدا به سمت پايین و سپس راست حرکت دهید تا اتصال دو ماژول قطع گردد. 2. ماژول Expansion را به سمت راس کشیده تا بین آن و ماژول اصلی فاصله برقرار گردد. ٣. يک پیچ گوشتی را به داخل حلقه اي که در پايین ريل و بر روي ماژول قرار دارد انداخته و آنرا پايین آوريد. ٤. ماژول را به سمت بیرون از ريل بچرخانید و آنرا از روي ريل خارج نمايید. 5. يک پیچ گوشتی را به داخل حلقه اي که در پايین ريل و بر روي ماژول اصلی قرار دارد انداخته و آنرا پايین آوريد. 6. ماژول اصلی را به سمت بیرون از ريل بچرخانید و آنرا از روي ريل خارج نمايید. ٧. براي جدا کردن يک ماژول ديگر مراحل 1 تا ٤ را تکرار نمايید. شکل 15-2 جدا کردن ماژول ها 33

34 سیم بندی : LOGO براي سیم بندي LOGO بايستی از يک پیچ گوشتی با تیغه ٣ mm استفاده کنید. همچنین می توان از سیم هايی به اندازه 2,5 1 و يا 1,5 2 استفاده نمود. در حین بستن پیچ ها گشتاور پیچشی بايستی بین 0,5 N/m 0.٤ باشد. اتصال منبع تغذیه : در شکل سمت راست 16-2 نحوه اتصال يک 230Vac LOGO به خط يکفازه نمايش داده شده است که بمنظور دفع پیک هاي ولتاژ از يک مقاومت نیمه هادي )varistor( با ولتاژ حداقل 20 درصد بیشتر از ولتاژ شبکه بین فاز و نول استفاده شده است. در شکل سمت چپ 16-2 نحوه اتصال يک LOGO 12/24RC به خط DC نمايش داده شده است که بمنظور حفاظت از سیستم نصب فیوز توصیه می شود. شکل 16-2 نحوه تغذيه PLC لوگو اتصال ورودی ها و خروجی ها به : LOGO ورودي هاي يک دستگاه LOGO می تواند شاسی ها و کلیدها انواع سنسورها سوئیچ هاي برقی و... باشد. همچنین خروجی هاي دستگاه می تواند به المان هاي خروجی همانند رله ها و کنتاکتورها المپ ها و سیگنال ها شیرهاي برقی و... متصل شود. در شکل زير يک نمونه از اين اتصاالت نمايش داده شده است. شکل 2-1٧ نحوه اتصال ورودي ها و خروجی ها 34

35 9-1 برنامه نویسی توسط سخت افزار : LOGO براي شروع برنامه نويسی با استفاده از سخت افزار LOGO در ابتدا نیاز است تا با يکسري از مفاهیم ابتدايی آشنا شويم. بطور کلی هر برنامه شامل دو قسمت اتصال دهنده ها و بلوک ها می باشد و در داخل هر بلوک يک دستور منطقی و يا يک تابع خاص می باشد که در ادامه به بررسی آنها می پردازيم. - اتصال دهنده ها )Connectors( : اتصال دهنده ها شامل مجموعه اي از ورودي ها خروجی ها حافظه ها اتصال No Connection Open Connector کلیدهاي مکان نما و در بعضی از نسل ها Shift Register Bit می باشد. در مجموعۀ اتصال دهنده ها هر المان توسط يک حرف و يک شماره مشخص می شود. - ورودی ها: ورودي هاي ديجیتال داراي مقدار صفر يا يک بوده و توسط حرف I و يک شماره شناسايی می شوند. ورودي هاي آنالوگ با ازاي ورودي 0-10 V يا 0-20 ma داراي مقدار عددي 0 تا 1000 می باشند که با عالمت AI خوانده می شوند. در نسل پنجم ماکزيمم 2٤ ورودي ديجیتال و 8 ورودي آنالوگ موجود می باشد که رنج آنها بین I1 تا I24 و AI1 تا AI8 می باشد. - خروجی ها: خروجی هاي ديجیتال داراي مقدار صفر يا يک بوده و توسط حرف Q و يک شماره شناسايی می شوند خروجیهاي آنالوگ با ازاي رنج عددي بین 0 تا 1000 خروجی 0-10 V تولید می کنند و با عالمت AQ خوانده می شوند. در نسل پنجم ماکزيمم 16 خروجی ديجیتال و 2 خروجی آنالوگ موجود می باشد که رنج آنها بین Q1 تا Q16 و AQ1 تا AQ2 می باشد. - حافظه ها,Memory( ) Flag : حافظه ها مقدار تخصیص داده شده را در خود نگاه می دارند. حافظه هاي ديجیتال داراي مقدار صفر يا يک بوده و توسط حرف M و يک شماره شناسايی می شوند همچنین حافظه هاي آنالوگ را با عالمت AM می خوانیم. در نسل پنجم ماکزيمم 2٤ حافظه ديجیتال و 6 حافظه آنالوگ موجود می باشد که رنج آنها بین M1 تا M24 و AM1 تا AM6 می باشد.M8 دارد و بعد از آن می توان از آن بعنوان يک حافظه معمولی استفاده نمود. را Startup Flag گويند. اين بیت در اولین سیکل از برنامه مقدار يک - Connector : Open در مواقعی که نیازي به استفاده از خروجی يا حافظه نمی باشد می توان از آن استفاده نمود. - Connection : No در هنگام برنامه نويسی از طريق سخت افزار ممکن است استفاده از يک پايه الزم نباشد براي مشخص نمودن اين حالت آن پايه را No Connection می نمايیم. - کلیدهاي مکان نما Key( )Cursor : امکان استفاده از کلیدهاي جهتی روي پانل کنترل LOGO بعنوان ورودي هاي ديجیتال در نسل چهارم و پنجم فراهم شده است. نمود. - در نسل چهارم و پنجم ماکزيمم هشت عدد Shift Register Bit تعبیه شده که جهت دسترسی بايستی از توابع آن استفاده در يک سیستم پیش فرض ورودي ها خروجی ها و بیتهاي حافظه که در دسترس می باشند عبارتنداز: تا AM6 و AM1 تا M24 و M1 تا AQ2 AQ1 تا AI8 AI1 تا Q16 Q1 تا I24 I1 همچنین دو اتصال به نام هاي HI داراي وضعیت دائم يک و LOW داراي وضعیت دائم صفر نیز وجود دارد که می توان از آنها در برنامه نويسی بهره جست. - بلوك ها و شماره بلوك ها Number( )BN-Block : در اين قسمت چگونگی ايجاد مدارات بزرگ و چگونگی بهم پیوستن بلوک ها و ورودي و خروجی ها مورد بررسی قرار می گیرد. در شکل 18-2 يک بلوک در صفحه نمايش LOGO نشان داده شده است. 35

36 شکل 18-2 نمايش بلوک در لوگو عملگرهاي منطقی اي که می تواند در هر بلوک قرار گیرد شامل توابع پايه Function( )GF-Basic و توابع ويژه SF-( )Special Function می باشد. توابع پايه شامل عملگرهاي منطقی NOT OR AND و... و عملگرهاي ويژه شامل انواع تايمرها و کانترها و... می باشد که در فصول آتی بطور کامل مورد بحث قرار می گیرند. در حین برنامه نويسی با ايجاد هر بلوک LOGO بطور خودکار يک شماره به آن اختصاص می دهد که با استفاده از آن می توان اتصال داخلی بین بلوک ها را نمايش و ره گیري نمود. همچنین می توان با استفاده از شماره بلوک در حین برنامه نويسی انشعاب گرفت. در شکل 2-1٩ نمايی از انتساب شماره به بلوک ها را مشاهده می نمايید. شکل 2-1٩ انتساب شماره به بلوک ها - توابع پایه Functions( )Basic : توابع پايه نشان دهنده عناصر منطقی می باشند که می توان از آنها براي پیاده سازي مدار استفاده نمود. - عملگر منطقی : AND اين عملگر به معنی و معادل رياضی ضرب و معادل مداري سري است. در شکل 20-2 شکل گرافیکی اين تابع به همراه معادل مداري آن مشاهده می شود. شکل 20-2 بلوک AND يک مدار سري با کنتاکت باز)معادل مداري )AND جدول درستی تابع AND 36

37 مطابق جدول درستی شکل باال خروجی تابع تنها زمانی فعال می شود که همه ورودي ها فعال باشند. - عملگر منطقی : OR اين عملگر به معنی يا معادل رياضی جمع و معادل مداري موازي است. در شکل 21-2 شکل گرافیکی اين تابع به همراه معادل مداري آن مشاهده می شود. شکل 21-2 بلوک OR يک مدار موازي با کنتاکت باز)معادل مداري )OR جدول درستی تابع OR مطابق جدول OR در شکل باال خروجی تابع زمانی فعال می شود که حداقل يکی از ورودي ها فعال باشد. - عملگر منطقی : NOT اين عملگر به معنی معکوس معادل رياضی - و معادل مداري NC است. در شکل 22-2 شکل گرافیکی اين تابع به همراه معادل مداري آن مشاهده می شود. شکل 22-2 بلوک NOT معادل مداري NOT جدول درستی تابع NOT شود. مطابق جدول باال خروجی تابع معکوس ورودي می باشد. - عملگر منطقی : NAND در شکل 2-2٣ شکل گرافیکی اين تابع به همراه معادل مداري آن مشاهده می شکل 22-2 بلوک NAND يک مدار موازي با کنتاکت بسته)معادل مداري )NAND جدول درستی تابع NAND 37

38 مطابق جدول باال خروجی تابع زمانی صفر می شود که تمام ورودي ها فعال )يک ) باشند. - عملگر منطقی : NOR در شکل 2٣-2 شکل گرافیکی اين تابع به همراه معادل مداري آن مشاهده می شود. شکل 2-2٣ بلوک NOR يک مدار سري با کنتاکت بسته)معادل مداري )NOR جدول درستی تابع NOR مطابق جدول باال خروجی تابع زمانی يک می شود که تمام ورودي ها غیر فعال )صفر( باشند. - عملگر منطقی : XOR در شکل 2-2٤ شکل گرافیکی اين تابع به همراه معادل مداري آن مشاهده می شود. شکل 2-2٤ بلوک XOR معادل مداري XOR جدول درستی تابع XOR مطابق جدول باال خروجی تابع زمانی يک می شود که ورودي ها وضعیتی متفاوت داشته باشند. - عملگر منطقی AND با آشکار ساز لبه باالرونده : در اين تابع خروجی در صورتی يک می شود که آخرين ورودي با تحريک لبه باال رونده از صفر به يک تغییر وضعیت دهد يعنی در سیکل قبلی صفر و در اين سیکل به يک تغییر وضعیت دهد. در اين زمان خروجی تنها براي يک سیکل فعال شده وسپس غیر فعال می گردد. در شکل 25-2 شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. 38

39 شکل 25-2 بلوک AND لبه اي معادل مداري AND لبه اي و کاربرد آن دياگرام زمانی عملکرد تابع AND لبه اي - عملگر منطقی NAND با آشکار ساز لبه پایین رونده : در اين تابع خروجی در صورتی يک می شود که يک از ورودي ها با تحريک لبه پايین رونده از يک به صفر تغییر وضعیت دهد يعنی در سیکل قبلی يک و در اين سیکل به صفر تغییر وضعیت دهد و بقیه ورودي ها در سیکل قبلی يک باشند. در اين زمان خروجی تنها براي يک سیکل فعال شده وسپس غیر فعال می گردد. در شکل 26-2 شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. شکل 25-2 بلوک NAND لبه اي معادل مداري NAND لبه اي و کاربرد آن دياگرام زمانی عملکرد تابع NAND لبه اي - توابع ویژه Functions( )Special : در در محیط برنامه نويسی LOGO توابع مختلفی با کاربردهاي ويژه در اختیار قرار می گیرند. الزم به ذکر است تعدادي از اين توابع ممکن است در بعضی از نسل ها و مدل ها وجود نداشته باشد. توابع ويژه ورودي هاي مختلفی وجود دارد که نسبت به ورودي هاي توابع پايه متفاوت هستند. براي آشنايی بیشتر با اين ورودي ها در ابتدا نسبت به معرفی آنها اقدام می نمايیم..1 ورودي منطقی :Set( Set(S 2. ورودي منطقی Reset(R( دستورات پايه Reset نسبت به تمام ورودي ها حق تقدم دارد. ٣. ورودي منطقی Trigger(Trg( ٤. ورودي منطقی Count(Cnt( به معنی نشاندن می باشد و با اعمال اين ورودي در خروجی يک منطقی نشانده می شود. : از اين ورودي براي Reset کردن خروجی ها استفاده می شود. توجه شود که در تمامی : از اين ورودي براي راه اندازي بلوک ها استفاده می شود. : اين ورودي براي شمارش پالسها مورد استفاده قرار می گیرد. 5. ورودي منطقی Frequency(Fre( : اين ورودي سیگنال هاي فرکانسی را مورد ارزيابی قرار می دهد. 6. ورودي منطقی Direction(Dir( ٧. ورودي منطقی Enable(En( باشد تابع مذکور غیرفعال می باشد. : در يک شمارنده اين ورودي تعیین کننده جهت شمارش می باشد. : از اين ورودي به عنوان فعال کننده تابع استفاده می شود و در صورتی که وضعیت صفر داشته 39

40 8. ورودي منطقی Invert(Inv( : با تحريک اين پايه سیگنال خروجی بلوک تغییر وضعیت داده و معکوس می شود. ٩. ورودي منطقی all(ral( : Reset با فعال شدن اين ورودي همۀ مقادير داخلی بازنشانده )Reset( می شوند. 10. ورودي منطقی Parameter(Par( : توسط اين پايه می توان به پارامترهاي مربوط به بلوک دسترسی و آنها را تعیین نمود. 11. ورودي منطقی Cam(No( : توسط اين پايه می توان مشخصات زمان را تعیین نمود. 12. ورودي منطقی Priority(P( : در بلوک Messege Text توسط اين پايه می توان اولويت پیام ها را تعیین نمود. 1٣. ورودي منطقی Selector(Sel( : اين ورودي تعیین کننده Mode کاري تابع می باشد. 1٤. ورودي منطقی Time(T( : توسط اين ورودي مقدار زمان به تابع تخصیص داده می شود. 15. ورودي منطقی توابع آنالوگ : Ax و Ay بعنوان ورودي هاي آنالوگ می باشد. در ادامه به بررسی تعدادي از توابع ويژه کاربردي با در نظر گرفتن اهمیت آنها می پردازيم. از آنجايی که بررسی دقیق و شرح تمامی دستورات LOGO! از حوصله اين دستور کار خارج است در صورت لزوم خواننده می تواند جهت بررسی آن مجموعه از دستورات به سايتها و يا کتابهاي معتبر LOGO زيمنس مراجعه نمايد. شکل 26-2 خالصه توابع خاص در PLC لوگو - تایمر تاخیر در وصل : On Delay با فعال شدن پايه Trg تايمر شروع بکار نموده و بعد از گذشت زمان تنظیمی Ta خروجی تايمر فعال می شود. در هر زمان با قطع تحريک Trg خروجی صفر شده و تايمر متوقف می شود. در شکل 2-2٧ شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. 40

41 شکل 2-2٧ شماي گرافیکی تايمر تاخیر در وصل به همراه دياگرام زمانی - تایمر تاخیر در قطع : Off Delay با فعال شدن )يک شدن ) پايه Trg خروجی فورا فعال می شود و با صفر شدن پايه Trg تايمر شروع بکار نموده و بعد از گذشت زمان تنظیمی Ta خروجی تايمر غیر فعال می شود. در حین کارکرد تايمر اگر مجددا ورودي يک و صفر شود زمان Ta دوباره از اول شروع به شمارش می کند. در شکل 28-2 شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. شکل 28-2 شماي گرافیکی تايمر تاخیر در قطع به همراه دياگرام زمانی - تایمر تاخیر در وصل و قطع : On/Off Delay با فعال شدن پايه Trg خروجی بعد از زمان TH فعال شده و با صفر شدن پايه Trg خروجی تايمر بعد از گذشت زمان TL غیر فعال می شود. تنظیم دو زمان TH و TL از طريق پايه Par امکان پذير می باشد. در شکل 2-2٩ شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. شکل 2-2٩ شماي گرافیکی تايمر تاخیر در قطع و وصل به همراه دياگرام زمانی - تایمر تاخیر در وصل ماندگار : Retentive On Delay با فعال شدن پايه Trg تنها براي مدتی کوتاه تايمر شروع بکار نموده و بعد از گذشت زمان تنظیمی Ta خروجی تايمر فعال می شود. در هر زمان با تحريک پايه R خروجی صفر شده و تايمر متوقف می شود. در شکل ٣0-2 شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. 41

42 شکل ٣0-2 شماي گرافیکی تايمر تاخیر در وصل ماندگار به همراه دياگرام زمانی - تایمر پالسی Relay( : Pulse Output(Wiping با فعال شدن پايه Trg همزمان خروجی يک می شود و تايمر شروع به شمارش می کند و بعد از پايان زمان تنظیم شده خروجی صفر )غیر فعال ) می شود. اگر تحريک پايه Trg قبل از اتمام مدت برداشته شود خروجی همان زمان صفر شده و تايمر متوقف می شود. در شکل ٣1-2 شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. شکل ٣1-2 شماي گرافیکی تايمر پالسی به همراه دياگرام زمانی - تایمر پالسی با لبه راه انداز Relay( : Pulse Output(Edge Triggered Wiping اين تابع با لبۀ باالرونده ورودي تعداد N پالس در خروجی خود ظاهر می کند. مدت زمان يک بودن خروجی TH و مدت زمان صفر بودن TL و همچنین تعداد تکرار N از طريق پايه Par قابل تنظیم می باشد. در شکل ٣2-2 شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده میشود. شکل ٣2-2 شماي گرافیکی تايمر پالسی با لبه راه انداز به همراه دياگرام زمانی - مولد پالس آسنکرون یا غیرهمزمان : Asynchronous Pulse Generator اين تابع با فعال شدن پايه En شروع به تولید پالس می نمايد و TH مدت زمان فعال بودن و TL مدت زمان غیر فعال بودن می باشد. با فعال نمودن پايه Inv مقدار زمانی TH با TL عوض می شود. در شکل 2-٣٣ شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. 42

43 شکل 2-٣٣ شماي گرافیکی مولد پالس آسنکرون و دياگرام زمانی آن - مولد تصادفی : Random Generator اين تابع يک تايمر ترکیبی تاخیر در وصل و قطع است که زمان وصل و قطع را به طور تصادفی تعیین می نمايد. حداکثر زمان TH وTL از طريق پايه Par قابل کنترل است. در شکل 2-٣٤ شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. شکل 2-٣٤ شماي گرافیکی مولد تصادفی و دياگرام زمانی آن - کلید روشنایی راه پله : Stairway Lighting Switch در اين تابع خروجی با لبۀ باال رونده پالس ورودي Trg فعال می شود و با لبه پايین رونده زمان T شروع به شمارش می کند و پس از اتمام زمان خروجی خاموش می شود. الزم به ذکر است مادامیکه خروجی فعال می باشد با تحريک مجدد Trg شمارش زمان از اول انجام می شود. از طريق پايه Par عالوه بر زمان!T به معنی مدت زمان هشدار است. در مدت زمان T!L به معنی زمان هشدار و!T. دو مقدار زمانی ديگر قابل تنظیم است T مانده به پايان T خروجی به مدت T!L خاموش و دوباره روشن می شود. در شکل ٣5-2 شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. شکل ٣5-2 شماي گرافیکی مولد تصادفی و دياگرام زمانی آن - تایمر هفتگی : Weekly Timer اين تابع يک تايمر هفتگی است که در ساعت ها و روزهاي قابل تنظیم خروجی آن فعال خواهد شد. هر تايمر هفتگی داراي سه قسمت براي تنظیمات می باشد که از طريق آنها می توان ساعت و روزهاي مورد نظر را تنظیم نمود. در شکل ٣6-2 شماي گرافیکی اين تابع به همراه مثالی از دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. 43

44 شکل ٣6-2 شماي گرافیکی تايمر هفتگی و دياگرام زمانی آن - تایمر سالیانه : Yearly Timer اين تابع يک تايمر ساالنه است که در در تاريخ on خروجی آن فعال و تا زمان رسیدن به تاريخ off خروجی آن فعال باقی مانده و س س غیر فعال می شود. در شکل 2-٣٧ شماي گرافیکی اين تابع به همراه مثالی از دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. شکل 2-٣٧ شماي گرافیکی تايمر سالیانه و دياگرام زمانی آن - شمارنده باال / پایین شمار : Up/Down Counter اين تابع يک شمارنده باال شمار و پايین شمار می باشد که قادر به شمارش پالس هاي ورودي به پايه Cnt است. با استفاده از ورودي Dir جهت شمارش قابل تنظیم می باشد. در هر زمان تحريک ورودي Reset(R( باعث صفر شدن مقادير شمارش شده می گردد. از طريق پايه Par عالوه بر زمان فعال و غیر فعال شدن خروجی )بر اساس تعداد شمارش شده( امکان Retentive نمودن شمارنده نیز فراهم می باشد بدين صورت که اگر شمارنده بصورت Retentive )ماندگار( تنظیم شود با قطع برق مقادير شمارش شده توسط شمارنده از بین نخواهد رفت. در شکل ٣8-2 شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. شکل ٣8-2 شماي گرافیکی شمارنده باال/پايین شمار مدار کاربردي و دياگرام زمانی آن - شمارنده ساعتی )ساعت کار( : Hours Counter از اين نوع شمارنده جهت ذخیره کردن مدت زمان کارکرد وسیله استفاده می شود. ورودي En نمايانگر شمارنده ساعتی می باشد و تا زمانیکه يک باشد LOGO! در حال محاسبه ساعت کارکرد می باشد. پارامتر هاي MI فاصله زمانی تعیین شده MN زمان باقی مانده و OT کل زمان سپري شده می باشد. با تحريک پايه R خروجی صفر شده و زمان هاي MI و MN از ابتدا بازنشانده می شوند. همچنین با تحريک ورودي Ral عالوه بر اينکه 44

45 خروجی MI و MN باز نشانده می شوند شمارنده داخلی OT نیز با عدد صفر بازنشانده می شود. در شکل 2-٣٩ شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. شکل 2-٣٩ شماي گرافیکی شمارنده ساعتی و دياگرام زمانی آن - رله نگهدارنده : Latching Relay در اين تابع با تحريک لحظه اي ورودي S خروجی Q يک )Set( می شود و با تحريک لحظه اي ورودي R خروجی Q صفر )Reset( می شود. در شکل ٤0-2 شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. شکل ٤0-2 شماي گرافیکی رله نگهدارنده مدار کاربردي و دياگرام زمانی آن - رله پالسی : Pulse Relay در اين تابع با تحريک لحظه اي ورودي S خروجی Q يک )Set( و با تحريک لحظه اي ورودي R خروجی Q صفر )Reset( می شود. عالوه بر آن با هر بار تحريک پايه Trg خروجی تابع تغییر وضعیت می دهد. اين تابع را می توان شبیه T Flip Flop دانست. در شکل ٤1-2 شماي گرافیکی اين تابع به همراه دياگرام زمانی آن مشاهده می شود. شکل ٤1-2 شماي گرافیکی رله پالسی مدار کاربردي و دياگرام زمانی آن 45

46 2-1٠ نمونه ای از اجراء یک مدار توسط : LOGO در اين قسمت در نظر داريم چگونگی تبديل يک مدار فرمان به بلوک دياگرام LOGO را بررسی نمايیم. مدار شکل ٤2-2 را در نظر بگیريد ورودي هاي اين مدار عبارتند از S3, S2, S1 و خروجی آن E1 می باشد. S1 را به ورودي S2 I1 را به I2 و S3 را به I3 و همچنین E1 را به Q1 مطابق شکل متصل می نمايیم. شکل ٤2-2 الف( مدار فرمان نوعی ب( چگونگی پیاده سازي مدار با لوگو S1 و S2 با همديگر موازي شده اند اين اتصال با عملگر منطقی OR نمونه سازي می شود. همچنین S3 با خروجی OR بین S1 و S2 داراي عملگر منطقی AND (سري ) می باشد. شکل ٤2-2 دياگرام بلوکی اين مدار را نشان می دهد. مشاهده می شود پايه هايی که مورد مصرف قرار نگرفته اند با عالمت )No Connector( x مشخص شده اند. : LOGO نکات مهم جهت کارکردن با نکته اول : تغییر مد کاری - بعد از وصل کردن برق يا روشن نمودن دستگاه اگر گزينه ESC No Program/Press نمايش داده شد با فشردن کلید ESC وارد محیط برنامه نويسی شويد. - زمان و مقادير موجود در يک برنامه را می توان در حین برنامه نويسی و يا اجرا ويرايش نمود. - حالت اجراي برنامه )RUN( از طريق انتخاب گزينۀ Start از منوي اصلی انتخاب می شود. - در حالت اجرا می توان با فشردن ESC به حالت جايگزينی پارامتر بازگشت. - براي انتخاب حالت برنامه نويسی در حالت جايگزينی می بايست فرمان STOP را انتخاب نمود. در اين هنگام فرمان STOP Prg به همراه YES و NO ظاهر می شود که با انتخاب YES و فشردن OK حالت برنامه نويسی ظاهر می شود. نکته دوم : خروجی ها و ورودی ها - طراحی برنامه يک مدار از سمت خروجی به ورودي صورت می گیرد. 46

47 - می توان يک خروجی را به چندين ورودي متصل کرد. نکته سوم : مکان نما و حرکت آن در حین برنامه نويسی بايد به نکات زير توجه نمود. - وقتی مکان نما در زير يک نماد )مثل Q I و...( ظاهر می شود می توان مکان نما را با استفاده از کلیدهاي جهتی حرکت داد. فشردن OK موجب تايید انتخاب يک بلوک يا اتصال و فشردن ESC موجب خروج از محیط برنامه نويسی می شود. - وقتی مکان نما بصورت يک مربع پر ظاهر میشود بوسیله کلیدهاي جهتی باال يا پايین يک اتصال يا بلوک قابل انتخاب می باشد. با فشردن OK انتخاب تايید و با فشردن ESC بازگشت به مرحله قبل صورت می گیرد. نکته چهارم : برنامه ریزی - توصیه می شود قبل از ورود برنامه به LOGO نقشه مدار بر روي کاغذ طرح گردد. - LOGO فقط برنامه کامل را ذخیره سازي می کند. در صورت وجود نقص تا رفع آن LOGO از محیط برنامه نويسی خارج نمی شود. در صورتی که در حین برنامه نويسی تغذيه LOGO قطع شود کل برنامه نوشته شده پاک خواهد شد. نمایش منوهای : LOGO حالت برنامه نويسی : شکل 2-٤٣ نمايش منوي لوگو در حالت برنامه نويسی 47

48 حالت انتساب پارامتر : شکل 2-٤٤ نمايش منوي لوگو در حالت انتساب پارامتر نوشتن و راه اندازی برنامه به منظور وارد نمودن يک برنامه طراحی شده به LOGO می توان به صورت زير عمل کرد : در شکل روبرو صفحه نمايش LOGO در هنگامی که بدون برنامه می باشد نشان داده شده است. با فشردن کلید ESC وارد منوي اصلی برنامه می شويم. با استفاده از کلیدهاي و و جابجايی نشانگر )>( گزينه Program را انتخاب و OK نموده تا منوي برنامه نويسی مطابق شکل زير گشوده شود. مجددا با استفاده از کلیدهاي و و جابجايی نشانگر )>( گزينه Edit را انتخاب و OK نموده تا منوي ويرايش برنامه مطابق شکل زير گشوده شود. در اين حالت نشانگر را حرکت داده و گزينه Edit Prg را انتخاب نموده. با انتخاب اين گزينه مطابق شکل زير محیط برنامه نويسی LOGO باز می شود. بعنوان مثال می خواهیم بلوک دياگرام شکل ٤5-2 الف را در محیط برنامه نويسی LOGO وارد نمايیم. در اين شکل دياگرام الکتريکی و بلوک دياگرام آنرا مشاهده می نمايید. در شکل ٤5-2 ب طريقه سیم بندي ورودي ها و خروجی ها به LOGO! را مشاهده می نمايید. 48

49 شکل ٤5-2 الف( دياگرام الکتريکی و بلوک دياگرام يک مدار نوعی ب( طريقه سیم بندي ورودي ها و خروجی هاي مدار به LOGO! جهت وارد نمودن برنامه مورد نظر به LOGO مراحل زير را به ترتیب انجام می دهیم. 1. تعیین خروجی و اتصال آن به عناصر ديگر )مطابق با شکل 1( 2. فشردن کلید و انتقال مکان نما به سمت چپ )مطابق با شکل 2( ٣. در اينجا بايد يک بلوک OR انتخاب کرد. با فشردن کلید OK عالمت Co که همان Connector می باشد ظاهر می شود )مطابق با شکل 3 ( با استفاده از کلیدهاي و توابع پايه GF را انتخاب و سپس OK را می فشاريم. ٤. با استفاده از کلیدهاي و بلوک OR را انتخاب می نمايیم. )مطابق با شکل 5( 5. براي تايید انتخاب OK را می فشاريم. 6. براي ادامه کار OK را می فشاريم. مشاهده می شود که Co روي اولین پايه ظاهر می شود. براي تايید دوباره OK را می فشاريم. )شکل 7( ٧. با استفاده از کلیدهاي و I1 را انتخاب می نمايیم و سپس با استفاده از کلید OK ان را تايید می 49

50 نمايیم. )شکل 8( 8. مراحل 6 و ٧ را براي I2 نیز تکرار می نمايیم. )شکل 9( ٩. براي پايه سوم که مورد مصرف قرار نمی گیرد از لیست Co گزينه X همزمان با فشردن آخرين OK صفحه زير )شکل 10( مشاهده می شود. را انتخاب و OK می نمايیم. 10. براي بازگشت به منوي برنامه نويسی از کلید ESC استفاده می نمايیم. 11. ESC را آنقدر می فشاريم تا وارد منوي اصلی برنامه شويم. حال با استفاده از کلیدهاي و گزينه Start را انتخاب و تايید می نمايیم. 12. هم اکنون LOGO در حالت Start و در حال کار می باشد. شکل ٤6-2 چگونگی شروع برنامه Start نکته مهم : پس از انجام مراحل باال و قبل از فشردن کلید E2PROM( ) ذخیره میشود. برنامه به صورت اتوماتیک در حافظه داخلی 50

51 بخش سوم: طراحی و شبیه سازی مدارات فرمان و قدرت کنتاکتوری پشتیبانی از زبان فارسی و به همراه آموزش توسط نرم افزار (EKTS) با قابلیت Electrical Control Techniques Simulator (EKTS) توسط اين نرم افزار ساده و کم حجم می توانید به سادگی مدارات فرمان و قدرت کنتاکتوري را طراحی و شبیه سازي کرده و نقشه نهايی را بصورت عکس ذخیره کرده و يا چاپ کنید. شکل ٣-1 مدار فرمان و قدرت ستاره مثلت اتوماتیک موتور سه فاز همچنین يکی از قابلیت هاي جالب اين نرم افزار پشتیباي از زبان فارسی می باشد که با دانلود پک فارسی و کپی )بعد از خارج کردن از حالت زيپ( در محل نصب زبان فارسی به زبان هاي برنامه اضافه می شود! آموزش اين نرم افزار به همراه فايل نصب و زبان در CD پیوست اين دستورکار موجود است. 51

52 بخش چهارم: آزمایش ها آزمایش شماره : 1 ٤-1-1 عنوان آزمایش : مدار راه اندازی یک الکتروموتور سه فاز بصورت لحظه ای کنترل از یک محل نحوه انجام آزمايش : با زدن استارت S1 کنتاکتور مغناطیس شده و تا زمانی که دست فرد روي استارت باشد تیغه هاي قدرت وصل بوده و موتور سه فاز شروع به چرخیدن میکند به محض برداشتن دست از روي استارت مدار قطع خواهد شد. 52

53 ٤-2-1 عنوان آزمایش : مدار راه اندازی یک الکتروموتور سه فاز بصورت لحظه ای استارت از دو محل همزمان )مدار دستگاه پرس ) نحوه انجام آزمايش : با زدن همزمان استارت S1 و S2 کنتاکتور مغناطیس شده و تا زمانی که دست فرد روي هر دو استارت باشد مدار روشن باقی میماند. به محض برداشتن دست از روي يکی از استارتها مدار قطع خواهد شد. مدار کامل تر در صورتی است که با فشردن همزمان هر دو کلید موتور روشن شده و در صورت فشردن همزمان هر دو کلید موتور قطع می گردد. 53

54 54

55 آزمایش شماره : عنوان آزمایش : مدار راه اندازی یک الکتروموتور سه فاز بصورت دائمی کنترل از یک محل نحوه انجام آزمايش : با زدن استارت S2 کنتاکتور مغناطیس شده و فعال می شود. با رها کردن S2 کنتاکتور فعال باقی می ماند و موتور سه فاز شروع به چرخیدن می کند. با زدن استوپ S1 مدار خاموش می شود. سوال : اگر پس از روشن شدن موتور برق قطع و پس از مدت زمانی وصل گردد چه اتفاقی پیش می آيد اين اتفاق مفید است يا مضر يکی از مزيت هاي کنتاکتور نسبت به کلید هاي معمولی چیست 55

56 2-2-4 عنوان آزمایش : مدار راه اندازی یک الکتروموتور سه فاز بصورت دائمی کنترل از دو محل نحوه انجام آزمايش : با زدن استارت S3 و يا S4 کنتاکتور مغناطیس شده و فعال میشود.با فعال شدن کنتاکتور تیغه هاي قدرت وصل شده و موتور سه فاز شروع به چرخیدن میکند. با زدن هر کدام از استوپهاي S1 و يا S2 مدار خاموش می گردد. سوال : فرض کنید بدون استفاده از کنتاکتور بخواهیم چنین مداري را طراحی کنیم. چه مشکالتی پیش می آيد يکی از مزيت هاي کنتاکتور نسبت به کلید هاي معمولی چیست 56

57 57

58 آزمایش 3 ٤-٣-1 عنوان آزمايش : مدار راه اندازي يک الکتروموتور سه فاز بصورت دائم و موقت از يک محل نحوه انجام آزمايش : با فشردن استارت S2 کنتاکتور به صورت موقت مغناطیس شده و فعال میشود.با رها کردن استارت S2 مدار قطع می شود و با فشردن استارت S3 کنتاکتور به صورت دائم مغناطیس شده و فعال میشود با زدن استوپ S1 مدار خاموش می گردد. 58

59 شکل ٤-1 راه اندازي الکتروموتور ٣ فاز لحظه اي-دايم از يک محل توضیح مختصر: I1 به عنوان استاپ کلی مدار است و استارتI2 به عنوان راه انداز دائمی و استارت I3 به عنوان راه انداز لحظه اي است. يعنی با زدن استارت I2 موتور روشن شده و به کار خود ادامه میدهد تا زمانی که استپ I1 زده شود. ولی با زدن استارت I3 موتور تا زمانی روشن است که دستمان روي استارت باشد. به محض اينکه دست از روي استارت I3 برداشته شود موتور هم خاموش میوشد.)مانند دکمه زنگ درب منزل( مدار راه اندازی یک الکتروموتور سه فاز بصورت دائم و موقت از دو محل 59