کنترلر صنعتی قطعه‌ای از تجهیزات پرکاربرد در سیستم‌های ابزار دقیق در صنایع مختلف است. بر اساس نیاز سیستم، سیگنال های ورودی خطا و الزامات کنترلی مورد نظر، کنترل کننده سیگنال مناسبی را برای عملکرد صحیح محرک های سیستم تولید می کند. این به کنترل کننده اجازه می دهد تا پارامترهای سیستم را در محدوده های از پیش تعریف شده حفظ کند یا پروفایل های خاص را ردیابی کند.
نقش کنترل کننده بعنوان یکی از تجهیزات اتوماسیون صنعتی، تعیین سیگنال ورودی مناسب برای کاهش سیگنال خطا به صفر است. سیستم‌های کنترل‌کننده صنعتی وظایف مختلفی مانند پردازش اطلاعات، تولید فرمان‌های خودکار برای کنترل تجهیزات در بخش‌های مختلف، مقایسه داده‌ها و مدیریت حلقه‌های کنترل برای ایجاد یک جریان عملیات خودکار را بر عهده دارند.
کنترلرهای صنعتی طیف گسترده‌ای از دستگاه‌های الکترونیکی، از جمله کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC)، سیستم‌های کنترل توزیع‌شده (DCS) و انواع سیستم‌های کنترل‌کننده حلقه بسته یا حلقه باز را در بر می‌گیرند. این کنترلرها دارای پورت های ورودی برای نظارت بر اطلاعات حسگرها، رمزگذارها، سرعت سنج ها و دستورات دستی هستند. آنها همچنین از انواع خروجی های دیجیتال، آنالوگ یا ژنراتور پالس برای تکمیل فرآیندهای صنعتی مورد نیاز تحت نظارت استفاده می کنند.
کنترلر صنعتی اجزای ضروری در پیاده‌سازی اتوماسیون کارخانه‌ای در صنایع مختلف هستند، زیرا آنها مسئول مدیریت اطلاعات و تولید سیگنال‌های کنترلی برای اجرای فرآیندهای مورد نظر هستند.
اصول طراحی کنترلر صنعتی
فرآیندهای صنعتی و سیستم های تولید بر مجموعه ای جامع از ابزار دقیق، از جمله سنسورها، دماسنج ها، فشارسنج ها، دبی سنج ها و سایر تجهیزات نظارتی متکی هستند. با این حال، برای ارائه عملیات کنترل شده و خودکار، این اطلاعات باید توسط کنترل کننده های صنعتی پردازش شود.
کنترلر های صنعتی به طور خاص برای پردازش هدفمند و برنامه ریزی شده داده های فرآیند و تولید دستورات کنترلی مختلف طراحی و ساخته شده اند. این کنترلرها قابل برنامه ریزی هستند، به این معنی که می توان آنها را بر اساس روش طراحی سیستم و الزامات کنترل، با استفاده از سیگنال های ورودی از سنسورها برنامه ریزی کرد.
هر کنترلر صنعتی با توجه به برنامه از پیش تعریف شده و اطلاعات به دست آمده از فرآیند، یک سری دستورات کنترلی را برای بهینه سازی عملکرد سیستم صنعتی تولید می کند. در نتیجه، کنترلرهای صنعتی معمولاً در قلب انواع سیستم‌های کنترل حلقه بسته یا حلقه باز قرار دارند.
فروش و استفاده از کنترلرهای صنعتی در تمام صنایع گسترده است، زیرا آنها اجزای جدایی ناپذیر ساختارهای کنترل خودکار هستند. با این حال، توجه به این نکته مهم است که کنترل‌کننده‌های صنعتی دارای مکانیسم‌ها و عملکردهای طراحی متنوعی هستند. بنابراین هنگام خرید یک کنترلر صنعتی، لازم است که الزامات و ویژگی های فنی را به دقت در نظر بگیرید تا مناسب ترین مدل را برای کاربرد خاص انتخاب کنید.
انواع کنترلرهای صنعتی
کنترلرهای صنعتی نقش بسیار مهمی در خودکارسازی و ارتقاء فرآیندهای تولید و پردازش در صنایع مختلف ایفا می‌کنند. این دستگاه‌ها طراحی‌شده‌اند تا به طور هدفمند و برنامه‌ریزی‌شده اطلاعات فرآیندی را پردازش کرده و فرمان‌های کنترلی مختلفی را تولید نمایند.
کنترل کننده های دما
– این کنترل کننده ها برای تکمیل سیستم های کنترل دمای حلقه بسته در فرآیندهای صنعتی موثر هستند.
– آنها به طور مداوم دما را کنترل می کنند و دستورات کنترلی را برای عناصر کنترلی نهایی مانند بخاری یا مشعل ایجاد می کنند.
– کنترل کننده های درجه حرارت پایه دیجیتال بر اساس ورودی دمای آنالوگ عمل می کنند تا المنت گرمایش را روشن و خاموش کنند.
– مدل های پیشرفته تر می توانند سیگنال های کنترل آنالوگ تولید کنند.
– هنگام انتخاب یک کنترل کننده دما، اطمینان از سازگاری با انواع مختلف سنسور دما مانند ترموکوپل یا RTD مهم است.
کنترلر های توان
– این کنترلرها توان، حرکت یا گشتاور موتورهای الکتریکی را تنظیم می کنند.
– می توانند انواع موتورهای الکتریکی را به صورت کنترل شده و برنامه ریزی شده راه اندازی و کنترل کنند.
– کنترل کننده های توان را می توان از طریق سیستم های PLC با ورودی های دیجیتال یا آنالوگ متصل کرد.
– مشخصات کلیدی شامل روش کنترل، قدرت عملکرد و سازگاری با انواع مختلف موتور می باشد.
کنترلر pH
– این کنترل کننده ها سطح pH محلول ها را در فرآیندهای صنعتی تنظیم می کنند.
– سیگنال های دیجیتال یا آنالوگ برای پایش pH و کنترل حلقه بسته در خطوط فرآیند صنعتی تولید می کنند.
– کنترل کننده های pH معمولاً در صنایع شیمیایی و کارخانه هایی با الزامات کنترل فرآیند استفاده می شوند.
پنل میترها
– پنل ها یا نمایشگرهای کنتور از تجهیزات ضروری در سیستم های اتوماسیون صنعتی هستند.
– سیگنال های ورودی آنالوگ را در قالب های آنالوگ یا دیجیتال برای نظارت و کنترل ارائه می دهند.
– پنل های میتر در قابلیت های مختلف متناسب با کاربردهای صنعتی مختلف موجود هستند.
فراتر از این مثال‌ها، دسته‌های دیگری از کنترل‌کننده‌های صنعتی قابل برنامه‌ریزی وجود دارند که در سیستم‌های اتوماسیون استفاده می‌شوند که در بخش اتوماسیون بیشتر مورد بحث قرار خواهند گرفت.
نکاتی برای خرید کنترل کننده های صنعتی
کنترلرهای صنعتی سیستم‌های الکترونیکی هستند که متشکل از پورت‌های ورودی/خروجی و بخش پردازشگر طراحی شده‌اند. قابلیت‌های آنها بستگی به نحوه اتصال به سنسورها و تولید پالس‌های کنترلی دارد.
در انتخاب کنترلرها باید به پارامترهایی مانند تعداد و نوع پورت‌ها، سرعت پردازش، امکانات ارتباطی، قابلیت برنامه‌ریزی، عیب‌یابی و واسط کاربری توجه داشت.
ولتاژ منبع تغذیه
اطمینان حاصل کنید که ولتاژ ورودی کنترلر با منبع تغذیه سیستم صنعتی شما مطابقت دارد، خواه 24 ولت DC، 220 ولت AC و غیره باشد.
قابلیت های I/O
به تعداد و انواع پورت های ورودی/خروجی کنترلر نگاه کنید. این تعیین می کند که چند سنسور، محرک و غیره را می توانید به آن وصل کنید.
رابط های ارتباطی
بررسی کنید که کنترلر از چه پروتکل های ارتباطی و پورت هایی مانند RS-485، Ethernet و غیره پشتیبانی می کند. این امکان یکپارچه سازی با سیستم های دیگر را فراهم می کند.
مشخصات سیگنال ورودی/خروجی
انواع سیگنال ورودی/خروجی را که کنترلر می تواند کنترل کند – ولتاژ/جریان دیجیتال، آنالوگ و غیره بررسی کنید. این کار سازگاری با دستگاه های میدانی شما را تضمین می کند.
ابعاد و نصب
اندازه فیزیکی و روش نصب کنترلر را در نظر بگیرید تا مطمئن شوید که متناسب با نیازهای برنامه و فضای کابینت شما است.
رتبه بندی محیطی
بسته به محیط صنعتی، ممکن است به یک کنترلر با گواهینامه های خاص برای دما، لرزش، حفاظت در برابر رطوبت و غیره نیاز داشته باشید.
برنامه نویسی و نرم افزار
ابزارها و نرم افزارهای برنامه نویسی موجود برای پیکربندی و ادغام کنترلر در سیستم خود را ارزیابی کنید.
بررسی دقیق این مشخصات فنی کلیدی به شما کمک می کند تا مناسب ترین کنترلر صنعتی را برای نیازهای اتوماسیون خود انتخاب کنید.
