تابلو کنترل وظیفه جمع آوری و پردازش داده را به عهده دارد. نتیجه فرایند پردازش این داده ها می تواند به صورت آنالوگ یا دیجیتال باشد و برای کنترل خطوط تولید و یا مونتاژ واحد های صنعتی استفاده شود. امروزه تابلو های کنترل با استفاده از اتوماسیون جایگزین تابلو های رله ای شده اند که به دلیل محدودیت کارکرد و سیم کشی زیاد استفاده ای ندارند. در این مقاله از الکترونت به معرفی تابلو کنترل، مشخصات تابلو کنترل، کاربرد و مزایا انواع تابلو کنترل می پردازیم.
مشخصات فنی تابلو کنترل
در تابلو های کنترل عموما از اصلی ترین اجزای تابلوی کنترل می توان PLC و HMI را نام برد. PLC ها تجهیزات قابل برنامه ریزی هستند که جهت ارسال و دریافت فرمان های مختلف به کار گرفته می شوند و برای عملیات هایی که نیاز به کنترل و دقت بالا دارند به کار می روند. HMI رابط بین ماشین و انسان است به این صورت که، از طریق یک مانیتور قابل برنامه ریزی می توان به سیستم دیتا مورد نظر را وارد کرد. ساختار تابلو های کنترل به این صورت است که معمولا بدنه ای از جنس ورق آهن یا استیل دارند و اجزای مختلفی از مدار فرمان تا مدار قدرت را در سطوح مختلف ولتاژ و جریان در خود جای می دهند.
اجزا تابلو کنترل
اجزای به کار رفته در مدار قدرت یک تابلو کنترل به شرح زیر می باشد.
- کلید های ورودی و خروجی: این کلید ها محافظت در برابر اتصال کوتاه و یا اضافه بار را انجام می دهند و بنا بر سطح ولتاژ تابلو می توانند کلید مینیاتوری، کلید اتوماتیک کمپکت و یا نوع دیگری از بریکر ها باشند.
- ترانس جریان: در سطوح بالای جریان جهت اتصال PLC و HMI به مدار از ترانس جریان استفاده می کنیم تا تجهیزات بتوانند بدون آسیب و در سطح جریان نامی خود در مدار کار کنند.
- منبع تغذیه: برای رسیدن به سطح ولتاژ مناسب برای نصب PLC و HMI در سطح ولتاژ نامی استفاده می شود.
- کنتاکتور ها: کنتاکتور ها جزئی جدایی ناپذیر از انواع تابلو برق ها هستند که برای قطع و وصل مدار قدرت و روشن کردن موتور ها به کار میروند.
- درایو های VFD: این درایو ها در تابلو های کنترل عموما برای کنترل سرعت موتور و مانیتورینک کارکرد موتور، در تابلوهای کنترل استفاده می شوند.
- سافت استارتر: برای محدود سازی جریان راه انداز موتور و راه اندازی نرم آن از سافت استارتر استفاده می شود.
- بلوک توزیع توان: این بلوک ها از نوع آلومینیوم ماشین کاری شده هستند و دارای دو ترمینال در ورودی و چندین ترمینال در خروجی هستند که جهت توزیع توان در مقادیر کوچک تر به دیگر نقاط تابلو کنترل استفاده می شوند.
- سکسیونر ها: سکسیونر ها می توانند به طور کلی عملیات ایزولاسیون را در هنگام تعمیرات انجام داده (هنگامی که مدار تحت بار نیست.) و یا می توانند به عنوان کلید فیوز در مدار قرار بگیرند.
حال به تجهیزات به کار رفته در مدار فرمان تابلو کنترل میپردازیم.
- کلید مینیاتوی: در مدار فرمان همیشه برای حفاظت اجزای مدار فرمان به خصوص PLC ها و کامپیوتر های صنعتی گران از کلید های مینیاتوری تکفاز استفاده می شود.
- MCR : MCR ها نوعی رله مرکزی هستند که با اتصال به یک کلید امرجنسی می توانند در مواقع اضطراری برق تابلو را قطع کرده و مدار را خارج کنند.
- سوئیچ اترنت: برای ارتباط درون شبکه ای بین تجهیزاتی مانند PLC و HMI استفاده می شوند.
- PLC: همانطور که پیش تر ذکر شد PLC ها نوعی از کامپیوتر های صنعتی هستند که تقریبا کنترل تمام اجزا از جمله موتور ها را به عهده دارند.
- HMI: یک نوع نمایشگر گرافیکی می باشد که توسط اپراتور جهت انجام عملیات یا پیکره بندی سیستم استفاده می شود.
- ماژول Input/Output (IO): جهت اتصال PLC به دستگاه های کنترل شونده در تابلو کنترل استفاده می شود.
- شستی: شستی ها و یا پوش باتن ها جهت شروع کردن یا به پایان رساندن یک عملیت توسط اپراتور در مدار فرمان تابلو کنترل قرار می گیرند.
نقشه تابلو کنترل
نقشه سیم کشی یک تابلو و یا پنل کنترل متناسب با نیاز کاربر می توان متفاوت باشد. تمام اجزای نام برده شده در بالا، با علائم استاندارد در یک دیاگرام نمایش داده شده و سیستم وایرینگ آن ها مشخص می شود. حتما باید جهت خواندن نقشه تابلو کنترل یا هر تابلو برق دیگری به علائم مورد استفاده در نقشه تسلط داشته باشید. دو نکته باید هنگام خواندن نقشه تابلو کنترل رعایت شود.
- نقشه باید از سمت چپ به راست و از بالا به پایین خوانده شود. درست مانند کتاب!
- برای درک بهتر نقشه باید به شماره های ستون و صفحه دقت بسیاری شود.
کاربرد تابلو کنترل
- خط تولید کارخانه جات مواد غذایی
- خط تولید کارخانه جات دام و طیور
- بهره برداری، نگه داری و آبیاری محصولات کشاورزی
- پالایشگاه های نفت و گاز
- بهره برداری از معادن ذغال سنگ
مزایا تابلو کنترل
- سرعت بالا
- منطق پذیری و قابلیت برنامه ریزی بالا
- قابلیت اطمینان بالا و و انجام عملیات پایدار به دلیل سیم کشی
- مدیریت انرژی و مصرف انرژی بهینه
- تعمیرات آسان و عیب یابی راحت و سریع
- قابلیت پشتیبانی برنامه های عملیاتی با پیچیدگی بالا
- قابلیت پشتیبنی از اکثر کامپیوتر های صنعتی
- قابلیت برنامه ریزی انواع شمارنده ها و تایمر ها
- عوض کردن کاربری تابلو به کمک برنامه نویسی و بدون نیاز به تعویض سخت افزار ها
- قبابلیت کنترل از راه دور توسط تلفن های هوشمند یا سیستم دسکتاپ
