پنوماتیک
هیدرولیک
سنسور
اتوماسیون صنعتی
ابزار دقیق
برق صنعتی
سیم و کابل
ارتباط سنسورها با PLC در خطوط تولید
چشمها و مغز در ارتباط سنسورها چشمهای سیستم هستند و PLC مغز آن. ارتباط بین این دو، حیاتیترین بخش اتوماسیون است. اگر ارتباط قطع شود، سیستم کور و فلج میشود. در خطوط تولید، دهها سنسور به یک PLC وصل میشوند. این سیمکشی و ارتباط باید طبق اصول استاندارد انجام شود. در این متن، نحوه برقراری ارتباط و چالشهای آن را بررسی میکنیم.
اتصال مستقیم سیمکشی (Wired) رایجترین روش، اتصال مستقیم با کابل است. سنسورهای سهسیمی یا چهارسیمی به ترمینال ورودی PLC وصل میشوند. سیم مثبت به ترمینال 24V، سیم منفی به 0V و سیم سیگنال به ورودی دیجیتال وصل میشود. این روش برای کوتاهترین مسافتها (تا 100 متر) عالی است. مزیت آن سادگی و هزینه کم است. اما برای مسافتهای طولانی، هزینه سیم بالا میرود و احتمال نویز زیاد میشود. این روش برای دستگاههای تکمحوره مناسب است.
اتصال شبکهای (Bus Systems) در کارخانههای بزرگ، سیمکشی صدتایی سنسور کابوس است. برای حل این مشکل، از پروتکلهای شبکهای مانند AS-Interface یا IO-Link استفاده میشود. در این روش، سنسورها به صورت زنجیرهای به یک کابل شبکه وصل میشوند. این کابل به یک ماژول خروجی وصل است و آن ماژول با PLC صحبت میکند. این روش هزینه سیمکشی را به شدت کاهش میدهد. همچنین، امکان دریافت دادههای بیشتر (مثل دما و وضعیت سلامت سنسور) فراهم میشود.
تفاوت سیگنال دیجیتال و آنالوگ
سنسورها سیگنالهای مختلفی تولید میکنند. سنسورهای دیجیتال (مثل القایی) فقط میگویند جسم هست یا نیست (0 یا 1). این سیگنال به ورودی دیجیتال PLC میرود. اما سنسورهای آنالوگ (مثل دماسنج یا فشارسنج) مقدار دقیق را میگویند (مثلاً 12.5 درجه). این سیگنال باید به ورودی آنالوگ PLC وصل شود. ورودی آنالوگ ولتاژ یا جریان را به عدد دیجیتال تبدیل میکند. برنامهنویس PLC باید نوع ورودی را در آدرسدهی در نظر بگیرد.
مدیریت نویز و تداخل همانطور که گفتیم، نویز دشمن ارتباط سنسور است. وقتی سنسور 4-20mA دور تا دور کارخانه میرود، نویز میتواند سیگنال را خراب کند. استفاده از کابلهای شیلددار ضروری است. همچنین، ترمینالهای مشترک (Common) برای سیگنالهای آنالوگ باید دقیقاً به زمین (Earthing) وصل شوند. اتصالات زمین ضعیف باعث لرزش اعداد دما در HMI میشود. سیمهای سیگنال نباید در کانال مشترک با کابلهای موتور باشد.
عوامل کاهش کیفیت سیگنال مقاومت سیم، عامل مهمی است. اگر کابل خیلی نازک باشد، سیگنال ضعیف میشود (افت ولتاژ). این موضوع مخصوصاً برای سنسورهای ولتاژی (0-10V) حیاتی است. سنسورهای جریانی (4-20mA) در برابر افت ولتاژ مقاومترند. همچنین، ترمینالهای شل در تابلو باعث قطع شدن ارتباط میشود. بررسی دورهای ترمینالها و سفت کردن آنها ضروری است. همچنین، رطوبت میتواند باعث اتصال کوتاه در ورودیها شود.
نظرات کاربران