آشنایی با مدار فرمان
به نقل از بابا ادیسون بدون اغراق صنعت برق یکی از مهم ترین صنایع در جهان امروز می باشد و می توان ادعا نمود که بیشترین بازار کار را در کلیه گرایش ها از آن خود کرده است. دربین تمام رشته ها و گرایش های مرتبط با برق، صنعت تابلو سازی مدارات فرمان و قدرت یکی از محبوب ترین و پردرآمدترین مشاغل مرتبط با دانش برق می باشد چون تمام کارخانه ها و شرکت ها و یا ساختمان های مسکونی به نوعی با تابلو و مدارهای فرمان در ارتباط هستند.
در هر سیستم الکتریکی یک تابلو برق و تجهیزات مرتبط با آن که هر کدام نیز از اجزای مختلفی تشکیل شده اند طراحی می شود. مدارهای فرمان و قدرت، پایه و اساس اصلی هر سیستم الکتریکی هستند که علی رغم پیدایش تکنولوژی PLC نیز همچنان از اهمیت بالایی برخوردار می باشند. به همین سبب فراگیری شناخت و طراحی تابلو برق برای هر مهندس و تکنسین برق ضروری است و برای شروع ابتدا باید اصول و مبانی طراحی مدار فرمان را یاد بگیرد. در مقاله ای که پیش رو داریم می خواهیم با تحلیل سلکتور فرمان، اطلاعات کاملی را در این زمینه در اختیارتان قرار دهیم.
تعریف مدار فرمان
همانطور که از نامش مشخص است، هر مدار فرمان وظیفه کنترل و راه اندازی یک سیستم الکتریکی را در مدارات برق صنعتی و قدرت بر عهده دارد و چگونگی کارکرد و هماهنگی میان ماشین آلات را مشخص می کند. وظایف مدار فرمان را بطور کلی می توان در موارد زیر خلاصه نمود:
- به روش های مختلف می تواند ماشین آلات را روشن و یا خاموش نماید.
- بین الکتروموتورها و ماشین آلات هماهنگی، زمان بندی، ترتیب بندی و الویت بندی برقرار می کند.
- با محدود کردن حرکت دستگاه ها توسط سنسورها و ها سبب کاهش یا افزایش سرعت تولید می شود.
- با هشدار دادن به موقع پرسنل را از وضعیت کارکرد ماشین آلات آگاه می سازد.
- کارکرد سیستم را در مقابل خطاهای انسانی و مکانیکی حفظ می کند.
- در هزینه ها و کاهش استهلاک که بر اثر کارکرد مداوم ماشین آلات و روشنایی به وجود می آید صرفه جویی خواهد کرد.
تفاوت میان مدار قدرت و فرمان
هر مدار الکتریکی از دو قسمت مدار قدرت و مدار فرمان تشکیل می شود اما باید بدانید که میان مدار فرمان با مدار قدرت فرق اساسی وجود دارد که مهم ترین آن این است که یک مدار فرمان شامل قطعاتی مانند فیوز، ، تایمر، بی متال و … می شود که مجموعه آنها در کنار هم وظیفه کنترل مدار را بر عهده دارند وذمسلما از برق تک فاز تغذیه می کند. اما مدار قدرت تابع مدار فرمان می باشد و معمولا با کار می کند. پس می توان نتیجه گرفت که کنترل مدار قدرت توسط مدار فرمان انجام می شود و با قطع شدن مدار فرمان، مدار قدرت نیز قطع خواهد شد.
قطعات پر کاربرد در مدار فرمان و قدرت
در ادامه با قطعات پر کاربرد این دو مدار بیشتر آشنا خواهیم شد.
کلید
به منظور ﮐﻨﺘﺮﻝ ﻭﺳﺎﻳﻞ ﺍﻟﮑﺘریکی ﻭ ﻣﺼﺮﻑ ﮐﻨﻨﺪﻩ ﻫﺎ ﺍﺯ ابزار مختلفی ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ می ﮐﻨﻨﺪ ﮐﻪ ﺳﺎﺩﻩ ﺗﺮﻳﻦ آن ها ﮐﻠﻴﺪﻫﺎ ﻫﺴﺘﻨﺪ. در تعریف ﮐﻠﻴﺪ ﻭﺳﻴﻠﻪ ﺍی ﺍﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺣﺎلتی ﮐﻪ ﺩﺭ ﺁﻥ ﺑﻮﺟﻮﺩ می آید ﺑﺎﻋﺚ ﻗﻄﻊ ﻭ ﻳﺎ ﻭﺻﻞ جریان در ﻣﺪﺍﺭ الکتریکی می ﺷﻮﺩ. ﻋﻤﻞ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺣﺎﻟﺖ ﮐﻠﻴﺪ ﺍﺯ نیروی مکانیکی ناشی می شود که این نیروی مکانیکی یا مستقیما و یا توسط انرژی دیگری مثل الکتریسیته به کلید اعمال می شود. کلید ها را می توان در دو دسته تقسیم بندی کرد:
ﮐﻠﻴﺪﻫﺎی ﺳﺎﺩﻩ
ﺍﻳﻦ ﮐﻠﻴﺪﻫﺎ ﺑﺮﺍی ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺣﺎﻟﺖ ﻧﻴﺎﺯ ﺑﻪ ﺍﻧﺮﮊی مکانیکی ﺩﺍﺭﻧﺪ ﻭ ﺑﺼﻮﺭﺕ ﻳﮏ ﭘﻞ، ﺩﻭ ﭘﻞ و ﺳﻪ ﭘﻞ ﺳﺎﺧﺘﻪ می ﺷﻮﻧﺪ.
ﮐﻠﻴﺪﻫﺎی ﻣﺮکب
ﺍﻳﻦ ﮐﻠﻴﺪﻫﺎ ﻧﻴﺮﻭی مکانیکی ﺭﺍ ﺟﻬﺖ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺣﺎﻟﺖ ﺍﺯ ﺍﻧﺮﮊی ﻭﺍﺳﻄﻪ ﺍی ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺍﻧﺮﮊی ﺑﺮﻕ ﺩﺭﻳﺎﻓﺖ می ﮐﻨﻨﺪ. ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺍﻧﻮﺍﻉ ﺭﻟﻪ ﻫﺎ ﻭ ﮐﻨﺘﺎﮐﺘﻮﺭﻫﺎ.
کنتاکتور
در اصل یک کنتاکتور، کلیدی مغناطیسی برای تعویض برق است که برای روشن و خاموش کردن یک مدار الکتریکی استفاده می شود. می توان گفت کنتاکتور نیز یک نوع خاص است، اما تفاوت مهمی بین کنتاکتور و رله وجود دارد. کنتاکتور بیشتر در سیستم هایی که ظرفیت حمل جریان بیشتر در آن قرار دارد استفاده می شود، در حالی که رله ها برای سیستم هایی با جریان کمتر استفاده می شود.
انواع مختلف کنتاکتور وجود دارد که هر کدام ویژگی ها، برنامه ها و قابلیت های خاص خود را دارند. کنتاکتورها می توانند طیف گسترده ای از جریان ها را هدایت کنند. علاوه بر این، این دستگاه ها در ابعاد مختلف، از سایز کوچک دستی تا اندازه های بزرگ صنعتی ساخته می شوند و به راحتی قابل نصب در محل هستند. عملکرد کنتاکتور بسیار ساده است. جریان الکترومغناطیس از طریق کنتاکتور، یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که این باعث می شود هسته تماس گیرنده آرماتور حرکت کند.
تایمر
تایمر ها یا از وسایل مهم فرمان دهنده در هر مدار کنترل اتوماتیک یا همان مدار های فرمان می باشند که وظیفه کنترل مدار را در مدت زمان از پیش تعیین شده ای بر عهده دارند. با نصب تایمر در یک مدار فرمان شاهد خواهیم بود ﻛﻪ یک مدار ﻣﺪت زمانی ﭘﺲ از گرفتن فرمان ﺷﺮوع ﺑﻪ ﻛﺎر می کند و ﻳﺎ اﻳﻦ ﻛﻪ ﺑﻌﺪ از ﻣﺪت زمانی مشخص از ﻛﺎر بی افتد.
شستی استاپ استارت
شستی از وسایل مهم مدارات فرمان محسوب می شود که تحریک آنها به صورت مکانیکی و با دخالت دست انجام می شود. شستی ها با توجه کاربردهای متفاوتی که دارند در انواع مختلف طراحی می شوند. هر گاه شستی پس از تحریک، دو کنتاکت وصل را قطع کند به آن stop استاپ (قطع) و هرگاه پس از تحریک، دو کنتاکت قطع را وصل کند شستی استارت start (وصل) نامیده می شود. شستی هایی که هر دو عمل قطع و وصل را در یک زمان انجام دهند را شستی استارت استاپ یا دوبل می نامیم یعنی ذبا فشردن کلید دو کنتاکت باز بسته و دو کنتاکت بسته باز می شوند.
فیوز
یک قطعه ایمنی کوچک در یک وسیله برقی یا دستگاه های صنعتی که باعث می شود اگر جریان الکتریسیته بیش از حد زیاد باشد، از کار بیفتد و از آتش سوزی یا خطرات دیگر جلوگیری می کند. استفاده فیوز در مدارات فرمان سبب می شود تا مدار کنتاکتور در برابر اتصال کوتاه حفاظت شود.
چشم های الکتریکی (سنسورها)
سنسور ها در واقع نوعی کلید فرمان دهنده هستند که بدون دخالت فیزیکی دست یا هر وسیله دیگری، به وسیله سیستم چشم الکتریکی از فاصله ای تا حدود هشت متر واکنش نشان داده و به وسیله رله ای که در داخل آن به کار رفته، کنتاکت ها را باز و بسته کرده در نتیجه برای دستگاه مورد نظر فرمان لازم را صادر می کند.
ترموستات
ترموستات در حقیقت یک رله حرارتی است که در مقابل حرارت محیط حساس بوده و نسبت به افزایش و کاهش دما واکنش داده و عملی را در مدار فرمان انجام می دهد. این وسیله وظیفه تعادل حرارتی را در دستگاه های صنعتی بر عهده دارد. هر گاه درجه حرارت از میزان مشخصی بیشتر شود، کلید عمل کرده و موجب باز و یا بسته شدن کنتاکت می شود. کاربرد ترموستات بیشتر در وسایل حرارتی و هم چون شوفاژ، یخچال و چیلر می باشد.
لامپ های سیگنال
این لامپ ها که به لامپ های علامت دهنده نیز معروف می باشند در تمامی دستگاه های صنعتی و تابلو های توزیع و تابلوهای فرمان مورد استفاده قرار می گیرند. لامپ های سیگنال به عنوان لامپ خبر در مدارات فرمان کاربرد دارند و می توانند روشن بودن، خاموش بودن و یا عیب دستگاه را به کاربر هشدار دهند.