مشخصات یک سیستم کنترل کننده :
سیستم کنترل دارای سه بخش است :
1- ورودی / 2- پردازش / 3- خروجی
ورودی: وضعیت فرایند و وردیهای کنترلی اپراتور را تعیین کرده و می خواند.
پردازش :با توجه به ورودیها ؛پاسخها وخروجیهای لازم را می سازد .
خروجی :فرمانهای تولید شده را به فرایند اعمال می کند .
ورودی ها :در قسمت ورودیها ؛مبدل های موجود در سیستم ؛کمیت های فیزیکی را به سیگنالهای الکتریکی تبدیل میکند ،سیگنالهای الکتریکی که تولید می شوند معمولاً دامنه ُُُُُُُ بسیار کمتری دارند و باید تقویت شوند تا در سیستم کنترل مورد استفاده قرار گیرند ،در صنعت مبدل های زیادی نظیر دما ؛ فشار ؛ مکان ؛ سرعت ؛شتاب ؛ و ..... وجود دارند و خروجی یک مبدل ممکن است گسسته (باز یا بسته بودن کلید )یا پیوسته (تغییرات پیوسته دما و سرعت ) باشند ،
خروجیها :عمل گرهایی وجود دارند که فرامین داده شده به انها را به فرایند منتقل می کنند ،پمپها ؛موتورها ؛و رله ها از جمله این عملگرها هستند . این وسایل فرامینی که از پردازش می ایند (معمولا الکتریکی هستند ) را به کمیتهای فیزیکی دیگر تبدیل می کنند .مثلا موتورها ؛سیگنال الکتریکی راد به حرکت دوار تبدیل می کنند . ادوات خروجی نیز میتوانند مانند ادوات ورودی گسسته یا پیوسته باشند .
انواع سنسور های ورودی :
چندین نوع سنسور دما در صنعت وجود دارد که هر یک دقت و محدودة کار خاص خود را دارند که در زیر به بعضی از این نوع سنسور ها اشاره می کنیم :
ترموکوپل :
ترموکوپل نوعی سنسور دما است که از اتصال دو فلز غیر هم جنس در یک انتخاب بدست می اید اصول کار این وسیله بر مبنای سیبک است که به این صورت بیان می شود :وقتی دو فلز غیر هم جنس از یک سمت به هم وصل می شوند اگر محل پیوند این دو فلز حرارت داده شود در سمت دیگر اختلاف پتانسیل کوچکی به وجود می اید . مقدار این ولتاژ در حدود چند ده میلی وات است بنابراین برای استفاده باید ان را تقویت نمود . ترموکوبل محدوده کار وسیعی دارد و برای اندازه گیری دماهای بالا (تا 1200 درجه سانتیگراد استفاده می شوند )
مقاومتهای حساس به دما RTD :
نیز گفته می شود مقاومتهایی هستند که با افزایش RTDمقاومتهای حساس به دما دما مقاومت انها بیشتر میشود این مقاومت ها از عناصری مانند پلاتین /مس / نیکل و غیره ساخته میشوند .
با توجه به اینکه تغییرات این نوع مقاومت کمتر است یک مدار مناسب برای استفاده از ان پل وتستون است .
اغلب استفاده از این نوع مقاومتها نیاز به جبران حرارتی دارد زیرا جریان درون سیمها اندکی انها را گرم می کند بنابراین دمایی که این نوع مقاومتها نشان میدهد اندکی با دمای داخلی تفاوت دارد در صورتی که دقت زیاد مورد نظر باشد استفاده از مداهای جبران کننده که با افزایش دمای ناخواسته , این نوع مقاومت را جبران کند الزامی است.
ترمیستور :
ترمیستور شبیه مقاومت های حرارتی است با این تفاوت که ضریب حرارتی ان صفر است یعنی با افزایش دما مقاومت ان کاهش می یابد هوچنین معمولا تغییرات مقاومت ترمیستور با حرارت بیشتر از مقاومت های حرارتی است .
ترمیستور ها از مواد نیمه هادی ساخته می شوند و در دو نوع وجود دارند :
1- روکش فلزی
2- روکش شیشه ای
نوع روکش فلزی را مستقیما میتوان روی اجسام مختلف قرار داد .
از ترمیستور به شیوه های مختلف در پل ویتستون میتوان استفاده کرد: مثلا از ترمیستور برای جبران حرارتی یک اندازه گیر دقیق استفاده میشود و یا همچنین از ترمیستور برای سنجش تفاوت دمای دو نقطه مختلف استفاده میشود.
ایسی های سنسور حرارت:
ایسی های سنسور دما در اندازه یک ترانزیستور معمولا ساخته می شود و عموما سه پایه دارد . استفاده از این سنسور ها بسیار ساده است و همچنین محدوده کار این نوع ایسی ها معمولا بین 55 درجه سانتی گراد تا 150 درجه سانتی گراد است . وخروجی انها خطی است که ممکن است متناسب با درجه بندی دمای مطلق یا درجه بندی سانتی گراد باشد .
اندازه گیری دما با امواج مادون قرمز :
اندازه گیری در مواقعی که دمای مورد نظر خیلی زیاد باشد از ابزار های اندازه‌گیری دما با امواج مادون قرمز استفاده می گردد این ابزار بدون قرار گرفتن در محل داغ دمای ان را اندازه می گیرد . اساس کار این دستگاهها تابش از اجسام است.
هر جسمی در هر دمایی باشد از خود نوری منتشر می کند با افزایش دما میزان تابش ؛ بیشتر می شود که با اندازه گیری شدت موج و طول موج دمای جسم بد ست می اید.
دماسنج های مادون قرمز اندازه گیری دما را بدون اتصال به جسم گرم انجام میدهند و به این ترتیب در صنعت کاربرد زیادی دارند .
موارد استفاده از این وسیله عبارت است از اندازه گیری دمای فلزات مذاب ؛ دمای شیشه در حالت ساخت و همچنین در خط تولید کنترل کیفی برد های الکترونیکی برای تشخیص نقاطی از برد که بیش از حد گرم شده اند از این نوع سنسور می توان استفاده کرد .
سنسور های غیر الکتریکی :
اتصال دو نوار فلز غیر هم جنس به هم یک سنسور دمای غیر الکتریکی می‌سازد .فلزات ضریب انبساط حرارتی متفاوتی دارند بنا بر این با تغییر دما ؛دو فلز ؛ انبساط طولی متفاوتی پیدا می کنند و چون به هم وصل شده اند کل میله خم می گردد .
این نوع سنسور ها دقت کمی دارند ولی ارزان و در وسایل خانگی از انها استفاده می گردد
انواع سنسور فشار:
فشار سنجهای مکانیکی:
این فشار سنجها در انواع مختلفی ساخته می شود در یک نوع از این فشار سنج ها یک لوله خمیده وجود دارد که یک جهت ان مسدود است و به عقربه ای متصل است سمت دیگر لوله باز است و به مخزن گاز یا مایعی که می خواهیم فشار ان را اندازه بگیریم وصل می گردد. فشار باعث می گردد لوله خمیده اندکی باز گردد و سپس عقربه حرکت کند .
این فشار سنج ها دقت کمی دارندو برای فشارهای بالای یک اتمسفر و تا چند هزار اتمسفر استفاده می شوند نوع دیافراگمی این فشار سنج ها وجود دارد که دقت و حساسیت بیشتری داشته وبرای فشار های کمتر استفاده می گردد.
سنسور پیزو الکتریک :
کریستالهای خاصی از عناصر وقتی تحت فشار قرار می گیرند ولتاژ کوچکی در دو سر انها ایجاد می شود با اندازه گیری این ولتاژ میتوان میزان فشار را تعیین نمود .
سنسور خازنی :
در این سنسور ها که نوعی از سنسور های فشار است یک خازن متشکل از دو صفحه فلزی و ماده دی الکتریک بین انها وجود دارد ؛در اثر فشار فاصله بین صفحات تغییر کرده و این ظرفیت خازن را تغییر می دهد . به صورت مشابه از تغییر ادوکتانس یک سلف نیز در سنجش فشار استفاده می گردد .
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 20 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله ادوات ورودی و خروجی یک کنترل کننده قابل برنامه ریزی plc
