توسط ادوکس سه شنبه 31 فروردین 1395 217

مدارهای پی ال سی چیست؟

با اختراع ترانزيستور و با پيشرفت سريع علم الكترونيك و كامپيوتر، مدارات الكترونيكي انعطاف پذيرتر شده اند و اين قابليت ايجاد شده كه يك مدار الكترونيكي پر از طراحي و پياده سازي سخت افزاري به صورت نرم افزار قابل برنامه ريزي تبديل شده و مدیریت مدار را برای همه ممکن می سازد. با گذشت زمان و پیشرفت هایی که در این زمینه صورت گرفته این مدارها به سطح استاندارد رسیده و با نام مدارهای پی ال سی (P.L.C) شناخته شده که برای درك نسبي محيط كار از طريق سيگنالهاي ورودي و پردازش سيگنالها مطابق برنامه داده شده به فرمانهاي لازم خروجيهاي مناسب) مورد استفاده قرار می گیرد.

 

مدارهای پی ال سی مغز سيستم و كنترل در صنعت کاربرد زیادی دارد که به مرور زمان تابلوهاي قديمي كه پر رله و كنتاكتور و تايمر و كانتر بودند، جاي خود را به پي ال سي داده است. بزرگترين مزيت مدارهای پی ال سی برنامه پذير بودن آنها می باشد که انعطاف پذيري آن را براي پي ال سي امکان پذیر کرده است. پي ال سي در هر صنعتي متناسب با آن هدف و برنامه نصب می شود.

 

مدارهای پی ال سی لوگو كوچكترين پي ال سي توسط شركت زيمنس ساخته شده که دارای وزن کم می باشد و اغلب در صنايع و ماشين آلات بسته بندي پركنها پله برقي و ... استفاده می شود. نوعي از اين پي ال سي یک صفحه نمايش دارد که توسط كليدهاي روي آن يا با كامپيوتر قابل برنامه ريزي شده و یا با ac /dc ارائه مي شود. در سال 1960 با هدف كاهش هزينه ها و همچنین صرفه جویی در انرژی، پيشرفت چشمگيري در مهندسي برق و اتوماسيون صنعتي ایجاد شده است. سخت افزار لوگو دربرگیرنده ماژول اصلي پايه كارتهاي افزايش ماژول تغذيه و قطعات جانبي آن است.

 

  • ماژول اصلي

پردازش مركزي سيگنالها وظیفه کنترل قطعات و قطعات را بر عده دارد که شامل تعدادي ورودي/خروجي محلي و در بعضي از مدلها داراي صفحه نمايش و كليد محلي است و با ولتاژهاي مختلف به شکل زیر می باشد:

 

12VDC/24 V DC 24V AC 115/240 AC

آخرين مدل لوگو وروديها و خروجيها به دو صورت آنالوگ يا ديجيتال است که واحد پايه حداكثر 12 ورودي /خروجي ديجيتال و دو مورد ورودي آنالوگ را پشتيباني مي کند. وروديها شامل سنسورها می باشد كه می تواند فشاري يا سوئيچ باشد. سوئيچهاي كنترل نوري با ولتاژ و جريان مشخص مي توانند به لوگو متصل شوند. خروجي ها انواع رله و ترانزيستوري دارند و مي توانند موتورها، شيرها، لامپها و ... باشند.

 

 در لوگو با خروجي ترانزيستوري خروجيها از لحاظ اتصال كوتاه و بار اضافي محافظت شده و ولتاژ تغذيه كمكي نیاز نیست زیرا لوگو آن را تامين مي كند. ماكزيمم جريان در كليد زني در خروجي ها 0.3 آمپر است. در لوگو خروجي با خروجي رله اي خروجي ها باید از منبع تغذيه و وروديها ايزوله باشند. ماكزيمم جران كليد زني به نوع بار و تعداد سيكل كليد زني بستگي دارد. براي براي بارهاي سلفي 3 آمپر در AC/DC 12/24، بارهاي مقاومتي 20 آمپر و ماكزيمم جريان كليد زني از طريق 4 رله 20 آمپر است.

 

در مدلهائي كه صفحه نمايش دارند دو قابلیت وجود دارد که عبارت است از:

  1. قابليت نمايش وضعيت ورودي/خروجي و تست برنامه
  2.  برنامه ريزي لوگو به شکل محلي و با استفاده از كليدهاي محلي لوگو بدون صفحه نمايش که از مزایای زیر برخوردار است:
  • کاهش هزینه ها
  • کاهش فضاي كابينت كليد زني
  •  سادگي استفاده و سازگاری اين نوع لوگوها با مدلهاي بيسيك تناسب دارد. این لوگوی اطلاعات تنها از روي پي سي يا كارت حافظه خوانده می شود زیرا صفحه اصلی کلید محلی وجود ندارد. تا به حال چهار نسل از اين كنترلها وارد بازار جهاني شده و جدیدترین ورژن آن نیز در حال ورود است.

 

 

  • انواع ماژول لوگو

-STANDARD داراي مدلهاي مختلف و قابليت EXPANSION را داراست (OBA3)

- LONGتعداد ورودي/خروجي هاي آن دو برابر مدل استاندارد است و قابليت افزايش ورودي و خروجي را ندارد و با حرف L شناخته مي شوند (OBA2) و داراي مدلها 12RCL 24L 24RCL 230RCL است. مدلهاي قابليت اتصال به شبكهBUS-230RCLB11 24RCLB11 را دارند و  با B 11 شناخته شده اند.

 

  • دلایل اهمیت پی ال سی
  1. شبكه های مخابرات عمومی نمی تواند نیازهای ارتباطی را برای بهره برداری موثر از شبكه فشار قوی برطرف کند.
  2. رد و بدل کردن اطلاعات میان مراكز دیسپاچینگ و سایر پست ها توسط یك شبكه مخابراتی مطمئن و اختصاصی توسط پی ال سی به راحتی انجام می شود.
  3. با استفاده از شبكه جامع مخابراتی، پست ها می توانند به تجهیزات حفاظتی مجهز شده که این امر امنیت را افزایش داده و در عین حال راندمان بهره برداری از شبکه نیز افزایش پیدا می کند.
  4.  ‌ضعف ارتباط از طریق شبكه مخابراتی شركت مخابرات، فقدان یك شبكه مخابراتی ختصاصی، عدم دسترسی اكثر پست های واقع در خارج شهر به خطوط ارتباطی PTT، از جمله مشكلاتی هستند كه در صورت وجود یك شبكه مخابراتی مطمئن برطرف می شود و بهره برداری بهتر از شبکه را ممکن می سازد.

 

با توجه به آنچه گفته شد، استفاده از مدارهای پی ال سی چنین شبكه های مخابراتی را برای استفاده در شبكه های برق رسانی طراحی کرده است. استفاده از پی ال سی به جای سایر سیستم های ارتباطی از قبیل كابل تلفنی، امواج رادیویی، مایكروویو و … از مزایای زیر برخوردار است:

  • افت سیگنال حامل اطلاعات در هر كیلومتر ناچیز است بنابراین، مراكز تولید و توزیع انرژی الكتریكی كه معمولا در فواصل دوری از یكدیگر قرار دارند می تواند به طور مستقیم بوسیله كانال های پی ال سی بدون استفاده از تكرار كننده به یكدیگر مرتبط شوند.
  • ارتباطات پی ال سی توسط خطوط انتقال فشار قوی انجام می شود که نیازمند سرمایه گذاری های زیادی است. همچنین در شرایط متغیر آب و هوایی، ارتباط پی ال سی در مقایسه با ارتباطات رادیویی نیازمند مراقبت بیشتری است.
  • دستگاه های فرستنده و گیرنده پی ال سی دارای درجه اطمینان بالایی هستند.
  •  شبكه مخابراتی یکی از لوازم مدیریت برای كنترل و بهره برداری شبكه فشار قوی به شمار می رود که بطور اختصاصی تنها در اختیار شركت برق منطقه ایی قرار می گیرد.
  1. سیستم های تلفنی پی ال سی از شبكه تلفنی شركت مخابرات جدا هستند و به عنوان سیستم های خصوصی در نظر گرفته می شوند.

 

 

  • كاربردهای مدارهای پی ال سی
  • استفاده در اطلاعات انالوگ به صورت صحبت
  •  استفاده برای سیگنال یا اطلاعات دیجیتال یا آنالوگ جهت اندازه گیری از راه دور، كنترل از راه دور، تلگراف، حفاظت از راه دور، دیتا و ...

 

سیگنال ها با توجه به نوع و سرعت مدولاسیون از 50 (Bd) تا 9600 (Bd) در پی ال سی آنالوگ منتقل می شوند که توسط (VFT) كانال های تلگراف با فركانس صوت و در محدوده فركانس صحبت قرار داده می شوند. همچنین ممکن است روی محدوده فركانس كاهش یافته صحبت (صحبت + سیگنال) قرار داده می شونداین در حالی است که گاهی كلید زنی مستقیمCarrier نیز قابل استفاده است.

 در مدارهای پی ال سی ، اطلاعات ارسالی بصورت SSB مدوله شده و در پهنای باند 4 كیلوهرتز ارسال می شود. فركانس Carrier نیز عمدتاً در محدوده 40 الی 400 كیلو هرتز به كانال های فرعی تقسیم شده و در هر كانال اطلاعات مربوط به یك نوع سیگنال قرار می گیرد. در برخی موارد پهنای باند سیگنال پی ال سی محدد به 5/2 كیلوهرتز است. در این صورت اطلاعات کمتری ارسال می شود.

 

 

  • شرح كاربردهای مختلف سیگنال های پی ال سی
  1. ارتباط تلفنی( صحبت)

برای ارتباط تلفنی مستقیم بین دو نقطه می توان از سیستم پی ال سی استفاده کرد زیرا این سیستم قابلیت برقراری ارتباط بیشتری بین مركز دیسپاچینگ و كنترل شبكه و پست های مهم و نیروگاه ها را دارد. در شبكه های مخابراتی شركت های برق منطقه ای كه شامل تعدادی مركز تلفن در پست های كلیدی و مهم شبكه فشار قوی است، برای ارتباط میان مراكز تلفن عمدتاً از كانال های پی ال سی استفاده می کنند.

 

كانال های پی ال سی برای ارتباط تلفنی میان مشتركین با مراكز تلفن كه عمدتاً پست های فاقد مركز تلفن هستند و دارای ارتباط الكتریكی با یكی از پست های دارای مركز تلفن می باشد، کاربرد فراوانی دارد. اگر كانال ارتباط با پی ال سی تنها برای ارتباط تلفنی استفاده شود، اطلاعات صحبت در محدوده 300 الی 3400 هرتز قرار می گیرند. اگر به همراه صحبت، اطلاعات دیگری نیز ارسال شود، طیف سیگنال صحبت با توجه به تعداد سیگنال های ارسالی و سرعت انتقال آنها، از 300 الی 2400 یا 2000 هرتز متغیر است.

 

  1.  تلگراف و پست تصویری

كانال های ارتباطی مدارهای پی ال سی می توانند امكانات تلگراف خصوصی و پست تصویری را ایجاد کنند. در شبكه های فشار قوی، برای اعمال مدیریت عملیاتی مناسب می توان از دور نویس ها استفاده کرد که باید امكان نگهداری اطلاعات مبادله شده در مبداء و مقصد فرمان وجود داشته باشد. سرعت ارسال سیگنال های تلگراف با توجه به نوع دور نویس استفاده شده بین 50(Bd) تا 70(Bd) می باشد. در حالی که سرعت ارسال اطلاعات پست تصویری ممكن است بالاتر باشد.

 

  1. كنترل و نشاندهی از راه دور

در شبكه های فشار قوی پیچیده، كنترل و دیسپاچینگ شبكه حلقه بسته ای را تشكیل می دهند كه در آن وضعیت دستگاه های بسیاری از نقاط مختلف و دور از هم شبكه در یك مركز قابل تشخیص است. اطلاعات استخراج شده تجزیه تحلیل می شود و تصمیمات لازم اتخاذ می شود. سپس دستورات لازم برای دستگاه های مختلف ارسال و وضعیت آنها تصحیح می شود. وضعیت جدید دستگاه ها توسط مركز كنترل قابل مشاهده است. به منظور نظارت و دیسپاچینگ موثر برای بهره برداری كامل از شبكه باید اطلاعات مربوط به مقادیر آنالوگ از قبیل ولتاژ، جریان و توان به علاوه اطلاعات مربوط به وضعیت كلیدها، ایزولاتورها و ... همواره از پست ها و نیروگاه های مختلف به مركز دیسپاچینگ ارسال شوند. این کار می تواند با استفاده از پی ال سی انجام شود.

 

 

برای ارسال این اطلاعات از سرعت های پایین نظیر Bd50 تا سرعت های بالا نظیر Bd2400 استفاده می شود. اگر بخواهیم سیگنال ها را همراه با صحبت ارسال کنیم، طیف صحبت از 300 الی 2400 یا 2000 هرتز متغیر است و باقی باند فركانسی 4 كیلو هرتز به آنها اختصاص داده می شود. در سرعت های بالا همچون Bd1200 تا Bd2400 لازم است كه تمامی طیف فركانسی 4 كیلو هرتز به این اطلاعات اختصاص داده شود.

 

  1. حفاظت از راه دور

برای حفظ جان پرسنل و پیشگیری از خسارت دستگاه ها و تجهیزات و همچنین تضمین پیوستگی و تدوام نیرو رسانی در شبكه های فشار قوی، باید سیستم های پی ال سی در مقابل خطاهایی از قبیل اتصال كوتاه حفاظت شوند که بوسیله رفع آن با بی برق كردن خط معیوب توسط دستگاه های تشخیص اتصال كوتاه ممکن می شود. به منظور انجام این كار در اسرع وقت و در عین حال برای پیشگیری از قطع شدن سایر كلیدها و رله های مربوطه در شبكه، ‌برقراری یك مسیر ارتباط علائم حفاظتی ما بین رله های حفاظتی ضرورت دارد.

 

برای ارسال علائم حفاظتی می توان از یك كانال پی ال سی اختصاصی استفاده کرد كه به پهنای باندی معادل 5/2 كیلو هرتز نیاز می باشد. از آن جایی كه علائم حفاظتی تنها در زمان وقوع اتصال كوتاه در خطوط فشار قوی ارسال می گردند، در مواقع كار عادی شبكه فشار قوی هیچ استفاده مفیدی از چنین كانال های پی ال سی خاص حفاظت نشده و باند فركانسی 5/2 كیلوهرتز مربوط به آنها بدون استفاده باقی می ماند.

 

علائم حفاظتی را می توان بر روی یك مدارهای پی ال سی حامل صحبت و دیتا کرد و در زمان اعلام خطر، ‌ارسال صحبت و دیتا برای لحظه كوتاهی قطع شده و از كال باند 4 كیلوهرتز و حداكثر توان فرستنده برای ارسال علائم حفاظتی استفاده شود. اگر چه این روش مفیدتر از باند فركانسی است اما ارسال اطلاعات صحبت و دیتا ممکن است برای زمانی كوتاه دچار وقفه شده و موجب اختلا در كنترل شبكه شود.

اشتراک گذاری:




rating
  نظرات

نظری وجود ندارد.

نام
ایمیل
وب سایت
عنوان
نظر
تصویر امنیتی
وارد نمودن کد