آموزش رایگان اتوماسیون صنعتی

تعریف سنسور

در واقع معنی sensor، حس‌کننده است. حسگر یا سنسور، المانی است که کمیت‌های فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما و غیره به کمیت‌های پیوسته و گسسته به صورت آنالوگ و دیجیتال تبدیل می‌کند. خروجی سنسور درواقع یک سیگنال کنترلی است. سنسورها بر اساس وظیفه‌ای که به آن‌ها اختصاص داده شده، اطلاعات را به سیستم کنترل‌کننده می‌فرستند و سیستم طبق برنامه تعریف شده عمل می‌کند. برای خرید انواع سنسورهای صنعتی و دیدن مقاله کامل این سایت را مشاهده کنید.

فروش انواع سنسورهای صنعتی

تمامی سنسورهای مورد استفاده در اتوماسیون صنعتی را می‌توانید از طریق واحد فروش نیک صنعت با بهترین قیمت و با ضمانت اصل بودن کالا تهیه کنید. تنوع بالای سنسورها و تعداد زیاد تولیدکنندگان،‌ممکن است انتخاب را برای خریداران سخت کنند. شما می توانید از طریق تیم فروش حرفه‌ای و متخصص نیک صنعت بهترین مشاوره پیش از خرید را دریافت کنید و بر اساس نیاز خود بهترین سنسور را تهیه کنید. برای دریافت استعلام قیمت سنسورها روی عکس پایین کلیک کنید.

 

انواع سنسورهای صنعتی

در ادامه به تعریف انواع حسگرهای صنعتی می‌پردازیم و کاربرد هرکدام را توضیح می‌دهیم.

سنسورهای تماسی Contact

حسگرهای تماسی در اتصالات مختلف محرک‌ها کاربرد دارند و دو نوع هستند:

1. سنسورهای تشخیص تماس

2. سنسورهای نیرو-فشار

سنسور بدون تماس(Non contact)  یا مجاورتی (Proximity sensor)

سنسورهای بدون تماس، همانگونه که از اسم آن پیداست با فاصله از جسم و بدون هیچ اتصالی به آن عمل می‌‌کنند. این حسگرها ساختمان پیچیده‌تری نسبت به حسگرهای تماسی دارند. از جمله مزایای حسگرهای بدون تماس دقت، سرعت بالا، طول عمر زیاد، عدم نیاز به نیرو و فشار است.
سنسورها را می‌توان از نظر نوع سیگنال خروجی، نوع عملکرد و تکنولوژی استفاده شده برای آن‌، نوع پارامترهای فیزیکی که اندازه‌گیری می‌کنند، منبع توان، نوع ساختمان و محل نصب طبقه‌بندی کرد.

انواع سنسورها از نظر خروجی

1. سیگنال گسسته یا دیجیتال

2. سیگنال پیوسته یا آنالوگ

3. سنسور خروجی تحت شبکه‌های صنعتی

4. سیگنال گسسته قطار پالس

 

خروجی آنالوگ

این سنسورها در خروجی خود یک سیگنال آنالوگ دارند. برای اندازه‌گیری پارامترهای فیزیکی مانند دما، فشار، سرعت و غیره استفاده می‌شوند. با این سنسورها هر پارامتری که اندازه‌گیری می‌شود به یک سیگنال از نوع ولتاژی یا جریانی متصل می‌شود که با دریافت این سیگنال مقدار کمیت مورد نظر مشخص می‌شود. استداندارد این سیگنال‌ها در محدوده های 20+ ~ 20- میلی‌آمپر (20~4) یا 10+ ~ 10- ولت (10 ~ 0) است. لازم به ذکر است که خروجی آنالوگ دیگری غیر خطی است و نیاز به درایور یا ترنسمیتر یا ترنسدیوسر دارد.

خروجی دیجیتال

منظور از سیگنال دیجیتال، سیگنالی در دو حالت مثل صفر و یک، خاموش و روشن، درست و غلط است. سنسورهای دیجیتال دارای دو نوع خروجی NPN و PNP هستند. اهمیت دانستن نوع خروجی سنسورها به دلیل رعایت انطباق این خروجی‌ها با ورودی‌های سیستم کنترل است که کاربرد فراوانی در اتوماسیون صنعتی دارد.
ساده‌ترین راه برای تشخیص نوع خروجی سنسور مراجعه به برچسب سنسور است. در صورت نبودن برچسب از طریق رنگ سیم‌های آن شناسایی می‌شود. سنسورهای سه سیمه با رنگ استاندار تولید می‌شوند. البته لازم به ذکر است که دو دسته رنگ وجود دارد:

1. قهوه ‌ای (درگذشته سیم قرمز): V+

2. آبی (درگذشته سیم سیاه): V-

در گذشته سه رنگ قرمز، سیاه و سفید ولی امروزه قهوه‌ای، آبی، سیاه استاندارد خروجی سنسورها هستند.

سنسور خروجی تحت شبکه‌های صنعتی

سیگنال خروجی این سنسورها با توجه به استاندارد‌های شبکه‌های صنعتی مانند RS-485 ،RS-422-A ،RS-232-C یا جهت Fieldbus مانند profibus، Modbus و غیرهدر نظر گرفته شده‌اند.

سیگنال گسسته قطار پالس

سنسورهایی که سیگنال خروجی آن‌ها پالس هستند، مانند سنسورهایی که میزان چرخش یا طول را اندازه‌گیری می‌کنند معمولا از طریق رابط به plc وصل می‌شود. باید به این نکته توجه کرد که پی ال سی باید دارای شمارنده نرم افزاری و سخت افزاری باشد.

سنسورها بر اساس پارامتر اندازه‌گیری

همانطورکه قبلا به آن اشاره کردیم برای اندازه‌گیری پارامترهای فیزیکی از سنسور فشار، سنسور دما، سنسور رطوبت، سنسور جریان، سنسور ولتاژ، سنسور رنگ، سنسور موقعیت و سنسور نور  استفاده می‌شود.

سنسورها بر اساس عملکرد

سنسورهایی که بر اساس عملکرد دسته بندی شده‌اند شامل: سنسور جریانی، سنسور ولتاژی، سنسور حرارتی، سنسور مقاومتی، سنسور خازنی، سنسور شیمیایی، سنسور نوری، سنسور مغناطیسی هستند.

انواع سنسورها از نظر توابع خروجی

• دو سیمه DC

• دوسیمه  AC

• سه سیمه PNP

• سه سیمه NPN

• چهار سیمه PNP

• چهار سیمه  NPN

سنسورهای پرکاربرد در اتوماسیون صنعتی

سنسور القایی

سنسوری بدون تماس است که در مقابل فلزات عکس العمل نشان می‌دهد و می‌تواند بخش فلزی را شناسایی کند و اطلاعات را به المان‌های الکتریکی مانند شیرهای برقی و رله‌ها بفرستند. اجزای تشکیل دهنده سنسور القایی یک نوسان ساز، یک تقویت کننده و قسمت خروجی هستند.

سنسور مغناطیسی

سنسور مغناطیسی سنسوری است که بر اساس میدان مغناطیسی دائمی یا الکتریکی کار می‌کند و به اجسام آهنربایی عکس العمل نشان می‌دهد.

سنسور آلتراسونیک

سنسور آلتراسونیک (Ultrasonic sensor) یکی از انواع سنسورهای بدون تماس است. ساختار آن از یک منبع ارسال‌کننده صوت و یک گیرنده تشکیل شده است؛ در نتیجه این سنسور حساس به امواج صوتی است. سنسورهای التراسونیک شامل سه دسته (Reflex ،Diffuse ،Thru-Beam) است. مدل Diffuse حالت استاندارد سنسور است.
در واقع امواج آلتراسونیک امواج مکانیکی هستند که فرکانس آن‌ها بالاتر از حد شنوایی انسان است. اساس کار سنسورهای صوتی بر پایه ایجاد، ارسال و سپس دریافت انعکاس امواج صوتی است. با ارسال امواج و برخورد و انعکاس آن از مانع و سپس با توجه به کیفیت امواج بازتاب شده و زمان برگشت به اطلاعاتی همچون فاصله تا مانع، نوع مانع، سرعت مانع می‌رسیم. به این نکته باید توجه داشته باشیم که هر ماده‌ای به یک کیفیت خاص، امواج آلتراسونیک را از خود عبور داده و مقداری از آن را بازتاب می‌دهد.
کاربرد این سنسورها با توجه به تعریف آن در مدل‌های دیجیتال و آنالوگ برای تشخیص جابجایی، وجود یا عدم وجود جسم، شمارش، اندازه‌گیری فاصله، کنترل سطح در مخازن و غیره است. از مزایای این سنسورها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دقت و سرعت بالا

• عدم تماس با جسم، نداشتن سایش

• هزینه تعمیر و نگهداری پایین

• قیمت مناسب
  
  
  

سنسور خازنی

یکی از انواع سنسورهای بدون تماس است که برای اجسام فلزی و غیرفلزی به کار می‌رود. اساس کار این سنسور بر پایه تغییرات ظرفیت خازنی است که در یک مدار نوسان ساز RC قرار گرفته است. سنسور خازنی دارای فاصله سوئیچ کمتری نسبت به سنسورهای القایی است. از خصوصیات این سنسور میتوان به حساسیت و پهنای باند بالا، کم حجم بودن و سادگی در نصب اشاره کرد. از جمله کاربردهای این سنسور کنترل سطح، کنترل مایعات داخل بطری و عمل شمارش اجسام اشاره کرد.

سنسور فوتوالکتریک

این سنسور با استفاده از پرتوی نور برای تشخیص موقعیت استفاده می‌شود. به این صورت است که این پرتو توسط شیء منعکس یا قطع شده است.
کاربرد این سنسورها شامل: سنجش ارتفاع، تشخیص اجسام، عمل شمارش به صورت تک‌سنسوری و دوسنسوری اشاره کرد.

سنسور نوری

از سنسورهای نوری برای تشخیص تمام اجسام استفاده می‌شود. انواع سنسورهای نوری عبارتند از: سنسورهای مادون قرمز یک طرفه، دو طرفه، رفلکتوری، فیبر نوری.

سنسور فشار

سنسور فشار یا ترانسمیتر فشار به منظور اندازه‌گیری فشار در سطح، فشار گازها یا مایعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع سنسور معمولا به صورت مبدل کار می‌کند و سیگنالی تابع اثر فشار تولید می‌کند. به این منظور می‌توان سیگنال الکتریکی در نظر گرفت. سنسورهای فشار می‌توانند به طور غیر مستقیم برای اندازه گیری سایر متغییرها استفاده شوند.

سنسور دما

سنسوری است که دما یا گرما را اندازه‌گیری و آشکارسازی می‌کند. سنسورهای دما در انواع مختلفی وجود دارند: از قطعات ترموستاتیک ساده خاموش و روشن یک آب‌گرم‌کن ساده خانگی گرفته تا نیمه‌ هادی‌‌های بسیار حساس که فرایند کوره‌های یک کارخانه را کنترل می‌کنند.

انواع سنسور دما

سنسورهای تماسی: این نوع سنسورهای دما باید با جسم مورد نظر، که قرار است دمای آن اندازه‌گیری شود، تماس فیزیکی مستقیم داشته باشند.
 سنسورهای غیر تماسی: در این سنسورها از همرفت و تابش برای تغییرات دما استفاده می‌شود. سنسورهای غیر تماسی را می‌توان برای آشکارسازی مایعات و گازهایی به کار برد که هنگام تغییر دما (گرم یا سرد شدن) انرژی تابشی ساطع می‌کنند.

ترموکوپل

 ترموکوپل (Thermocouple) پر استفاده‌ترین سنسور دما است. ترموکوپل‌ها به دلیل سادگی استفاده و سرعت پاسخ‌شان به تغییرات دما (به دلیل اندازه کوچکی که دارند)، سنسورهای پرکاربرد و مفیدی هستند. اصول عملکرد یک ترموکوپل بسیار ساده و پایه‌ای است. وقتی دو اتصال دو فلز غیرمشابه مانند مس و کنستانتان در یکدیگر ذوب شوند، یک اثر ترموالکتریک تولید می‌شود که اختلاف‌ پتانسیل ثابت در حد چند میلی‌ولت بین آن‌ها نتیجه خواهد داد. اختلاف ولتاژ بین دو اتصال «اثر سیبک» Seebeck effect)  (نامیده می‌شود. در این حالت، یک نیروی محرکه الکتریکی تولید می‌شود. درنتیجه، ولتاژ خروجی یک ترموکوپل تابعی از تغییرات دما است.

سنسور PT100

سنسورهای PT100 پر استفاده‌ترین مدل از خانواده سنسورهای مقاومتی پلاتینیومی است که با نام RTD شناخته می شوند. ساختار PT100 با ترموکوپل کاملا متفاوت بوده و دقت کنید که اشتباه نگیرید. دلیل اشتباه گرفتن بعضی از افراد به این خاطر است که کارایی این دو شبیه بهم است ولی تفاوت اصلی در طرز کار این دوسنسور حرارتی نهفته است. حروف PT به این دلیل نام گذاری شده است که از پلاتیوم ) با نام اختصاری PT در جدول تناسبی) است. عدد 100 هم نشان دهنده این موضوع که در صفر درجه سانتی گراد 100 اهم مقاومت دارد. PT1000   یعنی در دمای صفر درجه 1000 اهم مقاومت دارد. این سنسورها معمولا در دمای 400 تا 600 و 800 مورد استفاده قرار میگیرند. چرا که دارای دقت دمایی بسیار بالایی هستند.

سنسورهای لودسل

لودسل یک نوع حسگر برای برای اندازه گیری وزن و نیرو است. لودسل برای اندازه‌گیری نیرو و کشش کابل‌ها و  نخ در کارخانه و صنایع مختلف کاربرد دارد. همچنین از لودسل برای اندازه‌گیری دیجیتال ترازوهای الکترونیکی استفاده می‌شود. دقت لودسل یعنی قدرت تفکیک آن نسبت به ظرفیت کل و نیز حد خطای مجموع آن است. عوامل دخیل در دقت و کیفیت لودسل نوع آلیاژ هسته و ساختار strain gauge است.



لودسل‌های تک پایه‌ای: دارای یک پایه و بیشترین کاربرد آن در ترازوهای فروشگاهی، توزین نقاله و توزین ماشین آلات بسته بندی و پرکن کاربرد دارند.



لودسل‌های خشمی: این مدل از لودسل‌ها باید به صورت چندتایی استفاده شوند. از جمله کاربردهای آن در باسکول‌های کفه‌ای، باسکولت‌ها و سیستم‌های توزین و لاشه کش‌ها استفاده می‌شود.



لودسل‌های خشمی دو طرفه: این نوع از لودسل‌ها بیشتر در توزین مخازن، توزین سیلو و توزین باسکول کاربرد دارند. یکی از پرکاربردترین HM9B است.



لودسل‌های کششی: لودسل کششی یا Tension load cell معمولا در باسکول‌های آویز و یا در هر نوع سیستم توزینی که ماهیت کششی دارد استفاده می‌گردند از این قبیل می‌توان به تبدیل‌ها(تبدیل باسکول‌های مکانیکی به نیمه الکترونیک)، هاپر، بچینگ و ... اشاره نمود. انواع لودسل‌های آویز جرثقیل سقفی نیز در این گروه جای دارند.



لودسل‌های فشاری
لودسل فشاری بشکه‌ای (Canister)  :این لودسل‌ها معمولاً در سیستم بچینگ، توزین مخازن، قطار کش‌ها و به‌طورکلی سیستم‌های توزین سنگین کاربرد دارد.
لودسل فشاری مینیاتوری : (Low Profile) برای کاربردهای ظریف و یا محل‌هایی که محدودیت فضا وجود دارد به کار می‌رود.
لودسل فشاری تک نقطه)  : (Single point این نوع لودسل‌ها به‌صورت نقطه‌ای عمل کرده و به ‌صورت تکی استفاده می‌شوند.



لودسل‌های باسکولی: اکثرا کاربرد آن در توزین مخازن، سیلو و اختصاص باسکول است.



لودسل‌های خاص: انواع لودسل با کاربردهای خاص مانند لودسل‌های تخمین بار سیم و کابل، سنسور گشتاور، سنسور دو محور x,y ، صفحات توزین و غیره
لودسل‌ها درجه حفاظت آی پی (IP)مختلفی دارند که برای استفاده‌های گوناگون با توجه به نیاز ارائه شده است. این درجه بندی را سازمان بین‌المللی حفاظت تعیین کرده است، میزان آب‌بندی وسایل الکترونیکی را تعیین می‌کند. (به‌طور مثال IP66 یعنی مقاوم در مقابل ریزش پرفشار آب، IP67 یعنی مقاوم در مقابل نفوذ هنگام غرق در آب ، IP68 یعنی مقاوم در حالت مغروق در آب تحت‌ فشار)

فلومترهای گاز و سیال

فلومتر که به دبی سنج نیز معروف است که اطلاعاتی با اندازه‌گیری مقدار مایع و گاز یا بخار با سنسورهای جریان سنج، میزان جریان خطی، غیرخطی، جریان جرمی یا حجمی یک مایع و یا یک گاز را به ما می‌دهد.
کاربردهای فلومتر

• اندازه‌گیری فلو سیالات مایع، گاز، بخار

• جریان‌های بسیار بزرگ یا جریان‌های کوچک

• فشار و دمای کم یا زیاد مایعات

• گاز یا بخار موجود در لوله
  
  
  

 

سنسورهای تشخیص نور (لوکس‌متر)

نور سنج یا لوکس‌متر وسیله اندازه گیری شدت نور بر واحد lux است. یکی از پارامترهای مهم میزان روشنایی محیط برای سلامت کار است. این سنسور شدت نور را احساس کرده و با توجه به ضرایب تبدیل مختص هر دستگاه دیجیتالی میزان شدت نور محیط مورد نظر را نشان می‌دهد. لوکس‌متر از سه قسمت تشکیل شده که شامل دریافت کننده، پردازشگر و نمایشگر می‌شود.

انکودرهای صنعتی

انکودر (رمز گذار) در واقع یک تجهیز الکترومکانیکی است که حرکت یک جسم را به یک کد دیجیتال (0-1 ) Pulse  تبدیل می‌کند و این کد در تجهیز دیگری به نام دیکودر (Decoder) یا رمزگشا بنا به نیاز به تعداد دوران یا سرعت زاویه ای و یا مسافت تبدیل می‌شود. پایه علمی طراحی و ساخت انکودرها بهره‌گیری از تکنولوژی‌های نوری و مغناطیسی است. انکودرها تغییرات مکان (position) و جهت (direction) را به سیگنال‌های الکتریکی ترجمه می‌کنند.
انکودر حسگری است که به محور چرخ، چرخ دنده و یا موتور وصل می‌شود و می‌تواند میزان چرخش را اندازه‌گیری کند، با اندازه گیری میزان چرخش می‌توان جابجایی، سرعت، شتاب یا زاویه چرخشی را تعیین کرد.

هوش مصنوعی (AI) بی سر و صدا وارد زندگی بسیاری از ما شده است. در حال حاضر فناوری هوش مصنوعی تقریباً در همه جا وجود دارد، در محل کار، در گوشی و رایانه ما و ...، علاوه بر این، ابزار‌های هوش مصنوعی می‌دانند که از چه نوع موسیقی لذت می‌بریم، به چه نوع ژانر فیلمی علاقه داریم و در کل چطور آدمی هستیم.

برنامه‌های کاربردی هوش مصنوعی در دنیای واقعی

در این گزارش می‌خواهیم به پشت پرده هوش مصنوعی بپردازیم و به شما نشان دهیم که چگونه هوش مصنوعی سبک زندگی و کار افراد را متحول خواهد کرد.

هوش مصنوعی و خدمات مشتریان

به کمک هوش مصنوعی، مشتریان، خدمات ثابت و باکیفیتی را دریافت می‌کنند. هوش مصنوعی می‌تواند پشتیبانی فردی بیشتری نسبت به یک انسان ارائه دهد که این موضوع، به این دلیل است که اطلاعات مشتری از قبل در سیستم ذخیره شده است. این داده‌ها شامل پرسش‌های گذشته و همچنین الگو‌های خرید است. هر بار که یک مشتری با شرکت تماس می‌گیرد، هوش مصنوعی اطلاعات بیشتری از او به دست می‌آورد. سپس سیستم می‌تواند از آن اطلاعات در آینده استفاده کند.

هوش مصنوعی در حمل و نقل

هوش مصنوعی در آینده در همه بخش‌های حمل و نقل، از خودرو‌های خودران گرفته تا خطوط هوشمند راه آهن، تأثیر خواهد گذاشت. البته در حال حاضر نیز در مقیاس متوسط، کامیون‌ها و اتوبوس‌های خودران در چین و سنگاپور استفاده می‌شوند.

حمل‌ونقل عمومی و کامیون‌های خودران، تنها فناوری‌های پیشرفته در بخش حمل و نقل نیستند، هوش مصنوعی همچنین در پیش بینی ترافیک، گشت زنی و ایمنی عمومی نیز استفاده می‌شود. در آینده خودرو‌های خودران نه تنها جاده‌ها را تسخیر می‌کنند، بلکه به گونه‌ای توسعه می‌یابند که کمتر کسی می‌توانست پیش بینی کند.

هوش مصنوعی در قانون

اکثر مردم حرفه وکالت را با وکلایی می‌شناسند که در مقابل قاضی و هیئت منصفه درباره پرونده‌ها بحث می‌کنند. ممکن است نتوان درک کرد که چگونه هوش مصنوعی ممکن است تأثیر قابل توجهی در این زمینه داشته باشد. با این وجود، بسیاری از پرونده‌هایی که به بخش حقوقی می‌رسند، پرونده‌های تحقیق و بررسی است و اینجا است که هوش مصنوعی کاربرد پیدا می‌کند.

هوش مصنوعی می‌تواند اسناد قانونی را اسکن و بررسی کند و حجم عظیمی از داده‌ها را اسکن کند. گفته می‌شود هوش مصنوعی به جلسات مصاحبه با مشتری کمک خواهد کرد، زیرا مردم با رایانه صادق‌تر هستند و هوش مصنوعی مردم را قضاوت نمی‌کند.

هوش مصنوعی در پزشکی

به صورت قابل تاملی، هوش مصنوعی در خط مقدم پیشرفت‌های پزشکی قرار دارد. تاکنون پیشرفت‌های بسیاری به کمک هوش مصنوعی در بخش سلامت به ثبت رسیده است. گوشی‌های هوشمند و سایر دستگاه‌های دستی نیز به زودی قادر خواهند بود عکس‌های با کیفیت کافی را برای استفاده به عنوان ابزار تشخیص، ایجاد کنند. این امر به نفع مردمی است که در مناطق دوردست و جمعیت‌های محروم زندگی می‌کنند.

کاربران یاد خواهند گرفت که چگونه از ابزار‌های پوشیدنی برای ردیابی سلامت خود استفاده کنند. دستیاران پرستاری به احتمال زیاد به صورت مجازی، مراقبت از بیماران بستری شده را زیر نظر خواهند داشت. هوش مصنوعی همچنین با استفاده از پرونده الکترونیک سلامت (EHR) نگرانی‌های احتمالی سلامتی را بررسی و پیش بینی خواهد کرد.

هوش مصنوعی در تحصیلات

هوش مصنوعی از طرق مختلفی آموزش را متحول خواهد کرد. هوش مصنوعی می‌تواند مقالات را ارزیابی کرده و سرقت ادبی را تشخیص دهد. اما این فقط شروع کار است. اپلیکیشن‌های مبتنی بر هوش مصنوعی، آموزش مناسب و بازخورد سریع را به دانش‌آموزان ارائه می‌دهند. این نوع فناوری همچنین به دانش آموزان اجازه می‌دهد تا در هر زمان، به هر برنامه‌ای دسترسی داشته باشند. تقریباً هر کسی که رایانه داشته باشد می‌تواند در آموزش عالی شرکت کند.

هوش مصنوعی در صنعت

هوش مصنوعی در حال حاضر بر جنبه‌های مختلف صنعت تأثیر می‌گذارد. یکی از مهمترین جنبه‌های آن اتوماسیون است. فناوری پیشرفته به سرعت برای همه چیز از اتوماسیون صنعتی تا وظایف منشی استفاده می‌شود. گواهی‌های امنیتی مبتنی بر تشخیص چهره و نرم‌افزاری که تقلب را تشخیص می‌دهد، تنها تعدادی از راه‌های متعددی است که هوش مصنوعی می‌تواند صنعت را متحول کند.

این تحولات به احتمال زیاد تنها آغاز راه است. با پیشرفت هوش مصنوعی، به زودی تقریباً تمام جنبه‌های زندگی ما تحت تأثیر قرار خواهد گرفت.

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، امین‌رضایی‌زاده مدیر دفتر فناوری سامانه‌های کنترل و پایش پیشرفته، واقع در مجتمع خدمات فناروی دانشگاه صنعتی شریف گفت: پس از دو سال تلاش، از طریق مهندسی سازمانی و با هدف بهینه سازی فرآیند‌های اجرایی مامورین نصب و اصلاح انشعاب، قرائت کنتور، تست و بازرسی، فروش و خدمات پس از فروش انشعاب، قطع و وصل، توانستیم به محصول نرم افزاری جامع با نام SEO دست یابیم.

این طرح، فرآیند‌های اجرایی مامورین خدمات مشترکین را یکپارچه سازی کرده و کلیه عملیات اجرایی و کنترلی آنان را در خارج از ساختمان‌های اداری، به صورت سیستمی پوشش می‌دهد. در واقع هدف نهایی این طرح مکانیزه کردن و هوشمند سازی سیتماتیک (قابل کنترل و رصد کردن مراحل اجرایی) کلیه فعالیت‌ها و فرآیند‌های مامورین خدمات جامع مشترکین و نصب و اصلاح انشعابات است.

رضایی‌زاده استادیار دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی شریف در ادامه یادآور شد: این پروژه، در وهله اول به مهندسی سازمانی حوزه مامورین خدمات مشترکین می‌پردازد و نسبت به چیدمان بهینه و کاهش هزینه‌های تجهیزات و خصوصا منابع انسانی راهکار بهینه می‌دهد. سپس این مهندسی سازمانی را در قالب یک سیستم اتوماسیون هوشمند پیاده سازی می‌کند و همزمان با ارائه راهکار اختصاصی جهت مهندسی سازمانی حوزه مامورین خدمات مشترکین، بهینه سازی فرآیند‌های اجرایی و عملیاتی مامورین مذکور، انجام می‌شود. این بخش صرفا فعالیت‌های عملیاتی را شامل می‌شود و هیچ ارتباطی به سیستم‌های Billing و امثال آن ندارد.

رضایی‌زاده در خصوص مزایای این طرح گفت: سیستم و ساختار فعلی باعث هدررفت سالانه 1400 میلیارد ریال منابع نقدی شرکت‌های توزیع در سطح کشور می‌شود که هر سال حداقل 10% به آن افزوده می‌شود. این رقم جز هزینه‌های مستقیم و قابل محاسبه است و از محل اعتبارات و بودجه شرکت‌های توزیع هزینه می‌شود. همچنین صرفه جویی 5000 هزار میلیاردی در هزینه‌های غیرمستقیم نیز از دیگر مزایای این طرح است و در مجموع عواید سیستم پیشنهادی معادل 6400 میلیارد ریال سالانه خواهد بود.

عضو هیئت دانشکده مهندسی برق خاطرنشان کرد: این طرح اکنون در چند منطقه از تهران عملیاتی شده و در حال اجراست. در این طرح مامورین برق با وارد کردن اطلاعات در گوشی و گرفتن عکس از کنتور، اطلاعات را برای سرور ارسال می‌کنند و مدیر اجرایی یا بازرس می‌تواند به صورت آنلاین وضعیت پرونده‌ها و مسیر کارکرد مامورین را نظارت کند. حذف استفاده از کاغذ در این سیستم سبب صرفه جویی 19 میلیون برگه کاغذ و جلوگیری از قطع شدن 2000 درخت در سال می‌شود. علاوه بر آن باعث می‌شود هر پرونده در لحظه درسیستم ثبت شود (درمقایسه با وضعیت فعلی که 3 روز تاخیر می‌تواند داشته باشد). از دیگر مزایای جانبی این سیستم، می‌توان به بروز رسانی داده‌های نقشه GIS شرکت توزیع به صورت آنلاین و فراهم شدن بستری برای تحلیل داده‌های مناطق و ارزیابی سیستماتیکی عملکرد مامورین برق اشاره کرد.

رضایی زاده در پایان گفت: طی دوسال با همکاری و همفکری پرسنل رسمی، مامورین و کارشناسان فنی و خبره روی این ایده کار کردیم و تمام زیر سیستم‌های فعالیت‌های مامورین برق را طراحی کردیم. هم اکنون یکی از زیر سیستم‌ها (زیر سیستم تست و بازرسی) پیاده سازی شده و در مناطقی از تهران در حال اجراست. ما به دنبال این هستیم که این سیستم به شرکت‌های توزیع و پیمانکاران مربوطه معرفی شود تا بتواند جایگزین روش فعلی باشد و از هدررفت منابع جلوگیری کند و با تولید داده‌های ارزشمند، نظارت و آنالیز بهتری برای مدیران فراهم نماید.

کارتابل پرونده‌ها در اپلیکیشن موبایل مامورین برق قابل رویت است. مامور با اشاره روی هر پرونده وارد آن شده و اطلاعات را وارد می‌کند. این اطلاعات همراه با موقعیت جغرافیایی (GPS) مامور به سرور ارسال می‌گردد.

 

آشنایی با نرم افزار WPLSoft

در ابتدا نرم افزار را از سایت شرکت رسمی (Delta Automation)، دانلود و آن را نصب کنید. برای راهنمایی بیشتر می‌توانید مقاله آموزش نصب wplsoft را مطالعه کنید. بعداز اتمام نصب WPLSof، روی آیکون ایجاد شده کلیک کنید. برنامه مطابق شکل زیر اجرا می‌شود.
 

 
از جمله امکانات نرم افزار  WPLSoft  می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. اصلاح برنامه در حالت آنلاین (online)
2. تست و مانیتورکردن برنامه در حالت شبیه ساز و بدون نیاز به plc
3. زبان برنامه نویسی ladder ساده

با در ادامه آموزش نرم افزار wplsoft بهمراه ما باشید. حال برای ایجاد پروژه جدید در نرم افزار WPLSoft کافی است به قسمت File رفته و گزینه New انتخاب کنید و یا در قسمت پایین فایل، آیکون مربوط به ایجاد پروژه جدید را انتخاب کرده و یا کلید میانبر ctrl+N استفاده کنید. پس از آن پنجره‌ای به صورت شکل زیر باز می‌شود.


 

• در قسمت  Program titleمی توانید عنوان پروژه رو وارد کنید.
• در قسمت select مدل SPU را مشخص کنید.
• در قسمت Communication Setting تنظیمات ارتباطی را مشخص کنید.
• در قسمت  File Name، نام پروژه را وارد کنید.
• و در انتها OK را انتخاب کنید و اطلاعات ثبت شود و وارد مرحله بعد شوید.

در این مرحله دو صفحه در نرم افزار WPLSoft  باز می‌شود که هرکدام مربوط به یه زبان برنامه‌نویسی خاصی می‌شود.


 
زبان برنامه‌نویسی LADDER (LAD) از محبوبیت بیشتری برخودار است. پس پنجره مربوط به زبان Instruction List Mode(IL) ببندید. در ادامه پنجره Ladder Diagram Mode را باز کنید.


 


حال آماده برنامه نویسی هستیم. در ابتدا به معرفی امکانات و نوار ابزارهای WPLSoft می‌پردازیم.

 

  
منوی File 

• New: ایجاد پروژه جدید
• Open: باز کردن فایل
• Save: ذخیره کردن برنامه
• save as: ذخیره کردن به نام دیگری
• Close project: بستن پروژه
• Print : پرینت گرفتن از برنامه
• print setup: تنظیمات پرینت
• program comparison: مقایسه برنامه
• Export  کردن برنامه
•  Import کردن برنامه
• آخرین فایل ذخیره شده
• Exit: خروج از برنامه

منوی Edit

• Undo: بازگشت به عقب
• Redo: رفتن به جلو
• Cut: بریدن برنامه
• Copy: کپی کردن برنامه
• Paste: چسباندن
• Delete: حذف کردن
• Select All: انتخاب همه
• Insert Row: اضافه کردن یک سطر
• Delete Row: حذف یک سطر
• Delete Vertical Line: حذف خط عمودی
• Insert Cell: وارد کردن یک فاصله
• Delete Cell: حذف یک فاصله
• Program Title: عنوان برنامه

منوی Compiler

• Ladder => Instruction: تبدیل زبان LAD به IL
• Instruction => Ladder : تبدیل زبان IL به LAD
• SFC => Instruction : تبدیل زبان SFC  به IL
• Instruction => SFC: تبدیل زبان IL به SFC

منوی Comment

• Edit Device Comment : ویرایش توضیحات ابزارها
• Edit Segment Comment: ویرایش توضیحات جمله ها
• Edit Row Comment: ویرایش توضیحات سطرها

منوی search

• Search: جستجو
• Replace: جا به جا کردن
• Go to: رفتن به
• Go to the Start: رفتن به ابتدا
• Go to the End: رفتن به انتها

منوی View

• Toolbars : نوار ابزار
• Work Space : فضای کار
• Output Window: پنجره خروجی
• Monitoring Data Format : نمایش نوع فرمت اعداد
• Floating Format Setting : تنظیمات نوع اعشاری
• Zoom: بزرگنمایی
• Instruction List Mode: زبان نوشتاری
• Ladder Diagram Mode: زبان LAD
• SFC Diagram Mode: زبان SFC (فلوچارت)
• Edit Monitored devices: ویرایش ابزارهای مانیتور شده
• Device Comment List: لیست توضیحات ابزارها
• Used Device Report: گزارش ابزار استفاده شده
• Show Comment: نمایش توضیحات
• Action/transition Editor: عملیات و شرط در  SFC
• Symbol Table : جدول نمادها
• System Block: بلوک اطلاعات سیستمی PLC

منوی Communication

• Transfer Setup: تنظیم تبادل اطلاعات
• System Security: تنظیمات امنیتی
• Run: اجرا کردن برنامه
• Stop: توقف برنامه
• Ladder Start Monitoring: شروع مانیتورینگ LAD
• SFC Start Monitoring: شروع مانیتورینگ SFC
• 7-Devise Batch Monitoring: مانیتور کردن همزمان آدرس ها
• Set Device On/Off: روشن و خاموش کردن آدرس ها
• Enter value: وارد کردن مقدار
• Edit Register Memory(T,C,D): ویرایش حافظه های T,D,C
• Edit Bit Memory(M,S): ویرایش حافظه های بیتی (M,S)
• Forced Devices List: لیست ابزارهای اجباری
• Format PLC Memory: فرمت کردن حافظه  PLC،(Reset factory)
• Edit File Register Memory: ویرایش فایل رجیسترهای حافظه
• Send Changes : ارسال تغییر
• Memory Card Service: سرویس کارت حافظه
•  Communication Auto-detect: جستجوی خودکار برای ارتباط
• PLC Information: اطلاعات پی ال سی

منوی Options

• Communication setting: تنظیمات ارتباط
• Change PLC Type: تغییر نوع PLC
• Program Setting: تنظیمات برنامه
• Edit setup: ویرایش تنظیمات
• Set Color and Font of Ladder Diagram: تنظیم رنگ و فونت برای زبان LAD
• Modem connection : ارتباط مودم
• Set RTC: تنظیم زمان پی ال سی
• PLC Second Backup Setting : تنظیمات پشتیبانی ثابت پی ال سی
• Prompt to Edit Device Comment: ویرایش توضیحات المان ها
• DU01 Setting: عملیات پسورد
• Language Setup: تنظیمات زبان

منوی Wizard

• PID Instruction: دستورات PID
• High-Speed Counter: شمارنده های سرعت بالا
• High-Speed Counter: خروجی پالس سرعت بالا
• Communication Program: برنامه ارتباط شبکه
• Positioning Control: کنترل موقعیت
• Auxiliary Setup for Extension Modules: پیکربندی کارت های افزایشی
• Sending Massage Setup: تنظیمات ارسال پیام
• Axis Motion Control: کنترل موقعیت دو محوره
• Interrupt Service: سرویس وقفه

 
در ادامه به بررسی دستورات plc delta در نرم افزار WPLSoft  می پردازیم و با حل مثال‌هایی بیشتر با محیط نرم افزار آشنا می‌شویم.

معرفی دستورات دیجیتال

برنامه نویسی دلتا دارای المان های X ,Y ,D ,M , T ,S ,C  است. ابتدا تک تک این المان ها را توضیح می‌دهیم.

X: ورودی های plc delta  که بر مبنای اوکتال است یعنی:

• X1 تا X7
• X10 تا X17
• X20 تا X27

Y: خروجی های plc delta که بر مبنای اوکتال است یعنی

• Y1 تا Y7
• Y10 تا Y17
• Y20 تا Y27

M: حافظه‌ای داخلی که به آن‌ها رله‌های کمکی یا فلگ نیز می‌گویند. این حافظه‌ها هم به عنوان ورودی و هم به عنوان خروجی استفاده می‌شوند و به صورت بیتی هستند. Mها به سه دسته کلی تقسیم می شوند:

• حافظه های عمومی که ناپایدار هستند.(با قطع برق ریست می شوند)
• حافظه های عمومی که پایدار هستند.(بت قطع برق وضعیت شان حفظ می شود)
•  حافظه های مخصوص که بعضی از آنها پایدار می باشد.

برای اطلاع از تعداد و مشخصات حافظه های داخلی (M)، به کاتالوگ PLC مراجعه کنید.

مثال: پی ال سی مدل PLC 14SS2



Mها در هر قسمت  General و Latched و special مشخص شده است. از هرکدام در موقعیت مورد نظر استفاده می‌شود. به عنوان مثال M1000 به محض RUN شدن پی ال سی فعال (ON) می شود. با مراجعه به راهنما جزییات این حافظه ها را می‌بینید.

D: رجیسترهایی که به صورت 16 و 32 بیتی هستند به چند دسته تقسیم می‌شوند:

• رجیسترهای ناپایدار (General).
• رجیستر های پایدار .(Latched)
• رجیسترهای خاص که دارای عملکرد خاصی است.
• رجیسترهای خاص که برای ماژول های خاصی تعیین شده اند.

برای اطلاع از مشخصات رجیسترها باید به راهنمای پی ال سی های دلتا مراجعه شود.

T: همان TIMER است که به عنوان زمان سنج عمل کرده و یک ورودی است.
C: همان COUNTER  است. وظیفه شمارش را به عهده دارد و یک ورودی است.
S: رله های مرحله ای (Step Relay) بوده و در برنامه‌نویسی فرآیندهای ترتیبی استفاده می شود.
F و E: ایندکس که می تواند به عنوان رجیسترهای کمکی در برخی از دستورات استفاده شود.

در این جا یک سری نکات است که باید در برنامه نویسی رعایت کنید:

• اعداد صحیح دسیمال باید با پیشوند K نمایش داده می شود: K55
• اعداد در مبنای هگز با H نمایش داده می شود: H4B
• اعداد اعشاری با پیشوند F نمایش داده می شوند: F78.23

در قسمت نوار ابزار برنامه WPLSoft  المان‌هایی هستند که فوق العاده پرکاربردند، ابتدا این المان‌ها را بررسی میکنیم:


 
از سمت چپ به ترتیب

1. تیغه باز (Normally Open Contact)
2. تیغه بسته (Normally Close Close)
3. لبه بالا رونده (Rising Edge)
4. لبه های پایین رونده (Falling Edge)
5. رله های مرحله ای (Step Relay)
6. دستورات برنامه (Application Instruction)
7. خروجی (Output Coil)
8. اتصال خط افقی (Horizontal)
9. اتصال خط عمودی (Vertical Line)
10. عملگر NOT (Inverse Logic)
11. توابع مقایسه ای (Comparison)
12. لبه بالا رونده (مورد استفاده برای چندین تیغه)
13. لبه پایین رونده (مورد استفاده برای چندین تیغه)
14. پاک کردن خط عمودی
15. اضافه کردن خط عمودی
16. پاک کردن خط عمودی (مکان نما به خط پایین منتقل میشود)

مثال:
برنامه ای بنویسید که با یک شستی (استارت) موتور روشن و با شستی دیگر (استوپ) موتور خاموش شود.

• X0: Start
• X1: Stop
• Y0: Motor

نشانگر را ابتدای خط قرار داده و شروع به تایپ دستور می‌کنیم. پس از نوشتن LD X0، دکمه Enter را زده و یا روی گزینه OK کلیک میکنیم.


 
در ادامه مجدد مثل قبل برای شستی استوپ LD X1 ، دکمه‌ی Enter را میزنیم.
 

 
و در ادامه خط مجدد OUT Y0 را نوشته و روی گزینه OK کلیک میکنیم.
 

 
در نهایت برنامه به صورت زیر می شود.
 

 
در اینجا شما می توانید در صورت دسترسی نداشتن به سخت افزار PLC، از قسمت شبیه ساز WPLSoft استفاده کنید.


 

1. ابتدا گزینه Simulator را فعال می‌کنید.
2. بعد گزینه Write to PLC را برای دانلود برنامه کلیک می‌کنید.
3. سپس برنامه را در حالت Online Mode می‌گذارید.
4. حال با زدن گزینه RUN برنامه PLC را اجرا می‌کنید.
5. اگر بخواهید ورودی های نوع X را از سیمولاتور فعال کنید باید روی این گزینه کلیک کنید. اما اگر ?ورودی ها از نوع M باشد، نیازی به این گزینه نیست.

در ادامه کافی است بر روی ورودی X0 کلیک راست کنید. Set On را بزنید. برای خارج شدن از حالت تحریک، مجدد کلیک راست کرده و Set Off را بزنید.
در برنامه فوق همان گونه که می‌بینید با فعال کردن ورودی استارت (X0)، خروجی (Y0) روشن می‌شود. اما خروجی تا زمانی روشن است که دست ما روی شستی استارت باشد. با برداشتن دست از روی شستی استارت، خروجی (Y0) غیر فعال می شود. برای رفع این مشکل در صنعت تیغه باز خروجی را با شستی استارت موازی می‌کنند. به صورت زیر:


 
نکته: در نظر داشته باشید برای ایجاد فاصله بین دو خط برنامه، از Ctrl+I و برای حذف فاصله Ctrl+Y استفاده کنید.
در جدولی که مشاهده می‌کنید فهرستی از دستورات المان‌ها به منظور سرعت بخشیدن به برنامه‌نویسی شما تهیه شده است.


 
نکته: برای دسترسی به دستورات موجود در برنامه  WPLSoft می‌توانید از کلید میانبر F6 یا در قسمت نوار ابزار، آیکون F6 کلیک کنید.
با انجام این کار صفحه‌ای به صورت زیر باز می شود.


 
1- در قسمت SV2 تمامی دستورات PLC وجود دارد.
2- API Num: در اینجا می توانید شماره دستور مورد نظر خود را جستجو کنید.
3- API Name: در این قسمت نام دستور مورد نظر خود را جستجو کنید.
4- در این قسمت می‌توانید اطلاعات درمورد دستور خود را ببینید.
پس از آنکه دستور مورد نظر خود را یافتید باید اطلاعات کامل را در دیگر قسمت‌ های جدول وارد کنید. در انتها با کلیک بر OK ، به دستور مورد نظر خود دسترسی پیدا می‌کنید.
 
در این مقاله منوهای نرم افزار WPLSoft به طور کامل توضیح دادیم. همچنین در مورد المان ها و دستورات ابتدایی که در نوار ابزار است برایتان به طور مفصل شرح دادیم. در قسمت دوم این مقاله دستورات این نرم افزار را با هم بررسی می‌کنیم.

انجمن علمی مهندسی ماشین‌های صنایع غذایی و مهندسی مکانیک دانشگاه تهران و مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، وبینار «معرفی اتوماسیون صنعتی» را برگزار می‌کنند.