انواع سنسورهای PLC

سنسورهای اتوماسیون PLC دستگاه هایی هستند که نقش مهمی را برای دستگاه های ورودی ایفا می کنند. سنسورها وسایلی هستند که کمیت فیزیکی را اندازه گیری کرده و یا تشخیص داده و  سپس به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند. این سیگنال الکتریکی به صورت آنالوگ یا دیجیتال است. PLC این سیگنال را از سنسورها دریافت می کند و عمل مربوطه را بر اساس برنامه آپلود شده در PLC برای پاسخ به آن انجام می دهد. انتخاب انواع سنسور به عوامل زیادی مانند ولتاژ تغذیه ورودی، ولتاژ خروجی، محدوده عملیاتی، نوع خروجی (نوع PNP / NPN)، دقت، حساسیت و غیره بستگی دارد.

در دوره آموزش plc در آموزشگاه فن آموزان تمامی مباحث پی ال سی بصورت پیشرفته و توسط اساتید مجرب بصورت عملی ارائه می شود. برای دریافت اطلاعات بیشتر دوره و مشاوره رایگان با شماره 02191321001 تماس بگیرید.

فیلم معرفی انواع سنسورهای plc

دو نوع سنسور در اتوماسیون PLC استفاده می شود: آنالوگ و دیجیتال.

1. سنسورهای آنالوگ

سنسورهای آنالوگ دستگاه هایی هستند که ولتاژ پیوسته خطی را نسبت به تغییر تجربه شده در محیط خروجی می دهند. آنها بیشترین کاربرد را در سنجش دما، سنجش فاصله، حس درخشندگی، سنجش فشار و اساساً در کاربردهای PLC دارند که در آن واحد اندازه گیری دقیق و معینی مورد نیاز است. در اتوماسیون PLC، ورودی های آنالوگ معمولا از 0-20 میلی آمپر، 4-20 میلی آمپر یا 0-10 ولت متغیر هستند. از این رو، سنسور ممکن است به حسگر جریان یا حسگر ولتاژ نیز تبدیل شود.

کاربرد دستگاه های ورودی و خروجی آنالوگ PLC

تصویری که در ادامه  نمایش داده شده، پیاده سازی عملی دستگاه های ورودی و خروجی آنالوگ را در شبکه منطقی کنترل کننده قابل برنامه ریزی  (PLC) توضیح می دهد. در مدار داده شده plc با تغییر آهسته شیر کنترل، مقدار مایع موجود در مخزن را می توان تنظیم کرد. به این صورت که، حرکت مایع توسط خروجی آنالوگ با کنترل شیر کنترل می شود. ابتدا دریچه کاملاً باز است تا مایع در مخزن به نقطه تنظیم برسد، برای به دست آوردن یک مقدار تنظیم شده، پردازشگر plc، سیگنالی را تعیین سطح مورد نیاز مایع به خروجی ارسال می کند.

2. سنسورهای دیجیتال

سنسورهای دیجیتال دستگاه هایی هستند که خروجی ها را فقط با وضعیت ولتاژ بالا یا ولتاژ پایین می دهد. این دستگاه بر اساس اصل سیستم اعداد باینری کار می کند که در آن خروجی با 0 و 1 اندازه گیری می شود که به ترتیب می تواند نشان دهنده LOW و HIGH باشد.

سطح بالا و سطح پایین بر اساس ولتاژ خروجی در سنسور تعریف می‌شوند که برای سنسور ولتاژ منبع تغذیه 24 ولتی خروجی سطح بالا 24 ولت است و خروجی سطح پایین باید 0 ولت باشد. این سنسورهای دیجیتال دارای مدارهای سوئیچینگ داخلی هستند که آنها را به عنوان یک دستگاه سینک (NPN) یا یک دستگاه منبع (PNP) طبقه بندی می کند. اساساً PNP +24 V را به عنوان ورودی و NPN -24V را به عنوان ورودی ارائه می دهد. از این رو، ماژول های ورودی نیز باید به عنوان منبع یا سینک طبقه بندی شوند.

دوره آموزش تابلو برق صنعتی از پیش نیازهای دوره پی ال سی می باشد که بصورت تخصصی و عملی در آموزشگاه فن اموزان ارائه می شود. جهت شرکت در این دوره و دریافت مشاوره رایگان با شماره 02191321001 تماس بگیرید.

انواع سنسورها  طبق رویکرد اندازه گیری داده ها از محیط کار

در واقع، سنسورها وسایلی هستند که از طریق آنها یک سیستم قادر است محیط خود را درک کند و جزء مهمی از یک سیستم خودکار هستند. سنسورها انواع مختلفی دارند که بر اساس کاربرد آنها، یا با توجه به رویکرد اندازه گیری داده ها از محیط کار طبقه بندی می شوند. فناوری‌های مختلفی در طرح‌های سنجش مورد استفاده قرار می‌گیرند از قبیل: بسته شدن تماسی، مغناطیسی، پیزوالکتریک، خازنی، فوتوالکتریک، مقاومت مغناطیسی، پیزورزیستیو، اولتراسونیک، آکوستیک.

• سنسورهای تماسی

این سنسورها با محیط اطراف در محل کار یا با کار در حال انجام، به منظور انجام اندازه گیری های خود و یا به دست آوردن داده های مربوط به کار، تعامل دارند. انواع سنسورهایی که معمولاً به عنوان سنسورهای تماسی استفاده می شوند به شرح زیر می باشند:

میکرو سوئیچ : این نوع ساده ترین شکل سنسورهای تماسی است. میکرو سوئیچ، یک خروجی باینری ساده ( 0 یا 1) ارائه می دهد که نشان دهنده حضور یا عدم وجود یک شیء است. کنترل نیروهای وارده و تعیین موقعیت دقیق کلید به دلیل اینرسی قطعات متحرک مشکل است. اما می توان از آنها برای نظارت بر وضعیت های ایستا مانند موقعیت درب یا سوپاپ و موقعیت های شروع / توقف استفاده کرد.

سنسورهای آرایه لمسی : این سنسورها بیشتر در ربات‌های متحرک و وسایل نقلیه هدایت‌شونده خودکار (AGV) استفاده می‌شوند تا آخرین نشانه‌ از برخورد با موانع اطراف را ارائه دهند.

• سنسورهای  غیرتماسی

هنگامی که سنسورها نمی توانند با کار تماس فیزیکی داشته باشند، این سنسورها بر حسگرهای تماسی ترجیح داده می شوند. این امر می تواند به دلیل ملاحظات مهندسی مختلف باشد، مانند مسدود کردن فرآیند اجرای کار (به ویژه در فرآیند جریان مداوم) یا اینکه ماهیت سنسور این است که اصلاً نیازی به تماس ندارد. موارد زیر از سنسورهای غیر تماسی پرکاربرد هستند:

سنسور آکوستیک : سنسورهای آکوستیک برای حس کردن اجسام مختلف در رنج های طولانی استفاده می شوند. این اصل مشابه پدیده شنوایی در خفاش ها است.

سنسور مجاورتی : این حسگرها یک جسم را زمانی که در فاصله معینی قرار دارد تشخیص می دهند. انواع سنسور مجاروتی به شرح زیر است:

1.  القائی: آنها به گونه ای طراحی شده اند که با تولید میدان الکترومغناطیسی و تشخیص تلفات جریان گردابی ایجاد شده در هنگام ورود اجسام هدف فلزی آهنی و غیرآهنی به میدان عمل کنند. این حسگر شامل یک سیم پیچ روی یک هسته فریت، یک اسیلاتور، یک آشکارساز سطح سیگنال تریگر و یک مدار خروجی است. با پیشروی جسم فلزی به داخل میدان، جریان های گردابی در هدف مورد نظر القا می شود. سپس مدار آشکارساز کاهش دامنه را تشخیص داده و یک سیگنال تولید می کند. باید مراقب بود که ارتعاش اجسام، کمتر از باند هیسترزیس / حرکت دیفرانسیل باشد تا از صدای سنسور جلوگیری شود.

2. اولتراسونیک: سنسورهای اولتراسونیک با انتشار و دریافت انفجار امواج صوتی با فرکانس بالا عمل می کنند و معمولاً در حد 200 کیلوهرتز هستند. دو حالت اصلی برای این کار وجود دارد: حالت مخالف و حالت پخش (اکو). اینها ناحیه کور ذاتی دارند که بر روی سنسور قرار دارد. اگر جسم در ناحیه کور باشد نمی توانند آن را تشخیص دهند.
3. خازنی: این نوع سنسورها به گونه ای طراحی شده اند که با تولید میدان الکترواستاتیکی کار کنند و سپس با نزدیک شدن هدف به صورت حسگر، تغییرات در این زمینه را شناسایی کنید. این سنسور شامل یک پروب خازنی، یک نوسان ساز (اسیلاتور)، یکسو کننده سیگنال، یک مدار فیلتر و یک مدار خروجی است. نزدیک شدن به هدف ظرفیت کاوشگر را افزایش می دهد. هنگامی که ظرفیت خازنی به میزان آستانه می رسد، اسیلاتور فعال شده و باعث تحریک خروجی می شود.

• سنسورهای نوری

آنها بر اساس این اصل کار می کنند که، یک پرتو نور را توسط یک قطعه کار یا عنصر ماشین قطع کرده و یا یک پرتو نور را توسط قطعه کار یا عنصر ماشینی که از جلوی پرتو پیش بینی شده عبور می کند، منعکس می کنند. انعکاس می تواند اسکن مستقیم، اسکن بازتابی و اسکن بازتابی دوره ای باشد. به عنوان مثال، سنسورهای فوتوالکتریک، سنسورهای نوری زمان پرواز، سنسورهای بینایی و رمزگذارهای موقعیت چرخشی می توانند در این دسته قرار بگیرند.

سنسورهای فوتوالکتریک از انواع فناوری‌های حسگری استفاده می‌کنند که پیکربندی‌های برنامه‌های مختلف را مورد بررسی قرار می‌دهند و همه آنها از پرتوهای نور به عنوان وسیله تشخیص استفاده می‌کنند. سه سبک پرطرفدارعبارتند از: پراکنده، انعکاسی و از طریق پرتو. منبع نور استفاده شده – مرئی، مادون قرمز، LED، لیزر – بر فاصله سنجش تاثیر می گذارد.

1. سنسور پراکنده: در سنسورهای پراکنده، فرستنده و گیرنده بخشی از یک واحد هستند. همچنین، پرتوهای نوری موازی یا کمی همگرا هستند. وجود یک جسم در میدان نوری باعث انعکاس پراکنده پرتو نور می شود. گیرنده انعکاس را از خود جسم تشخیص می دهد. لازم باید دقت داشت که خواص بازتابی جسم مهم است. به طور کلی می توان به طور قابل اعتماد وجود هر جسمی را تشخیص داد مگر اینکه کاملاً بازتابنده یا سیاه باشد. سنسورهای پراکنده محدوده حسی معمولی را تا حدود 2 متر ارائه می دهند.
2. سنسور بازتابی: یک سنسور بازتابی نیز فرستنده و گیرنده را در یک واحد قرار می دهد و دارای پرتوهای نوری موازی هستند. پرتو نورانی ساطع شده به بازتابنده ای که در طرف مقابل مسیر حرکت جسم نصب شده است برخورد می کند و سپس به سمت گیرنده هدایت می شود. تشخیص زمانی اتفاق می افتد که مسیر پرتو با وجود یک جسم مات قطع شود. فاصله عملیاتی عمدتا به کیفیت بازتابنده استفاده شده و زاویه پرتو نوری بستگی دارد و برد آن معمولا تا 15 متر است.
3. سنسور پرده نوری: در این نوع سنسورها فرستنده و گیرنده در دو واحد مجزا قرار می گیرند و در راستای یکدیگر در دو طرف مسیر شی نصب می شوند. تشخیص زمانی اتفاق می افتد که پرتو با وجود یک جسم مات قطع شود. این سبک دقیق ترین نوع است که دورترین بردهای سنجش را تا 30 متر، و 50 متر  و یا بیشتر هنگام استفاده از حسگرهای لیزری دارند.

سنسورها را نیز می توان بر اساس کاربرد یا بر اساس ویژگی فیزیکی که حس می کنند یا اندازه گیری می کنند طبقه بندی کرد. به عنوان مثال: سنسور دما، سنسور فشار، مانیتور جریان، سنسورهای سطح، تراکم سنج، و سنسورهای محدوده، سرعت، جهت گیری و موقعیت. به طور کلی، سنسورها ویژگی را با استفاده از یک یا چند اصل ذکر شده در بالا اندازه گیری می کنند.

برخی دیگر از سایر دوره های تخصصی که بصورت عملی در کارگاههای مجهزِ فن آموزان ارائه می شود شامل آموزش رباتیک ، آموزش تعمیرات برد الکترونیکی ، آموزش تعمیرات لوازم خانگی ، آموزش برق ساختمان ، آموزش تعمیرات موبایل ، آموزش تعمیرات پکیج و بیش از هشتاد دوره آموزشی دیگر می باشد. دریافت جزئیات بیشتر و مشاوره رایگان از طریق شماره 02191321001 امکانپذیر است.