سنسورهای پس ال سی از جمله دستگاه هایی هستند که نقش مهمی برای دستگاه های ورودی دارند. به طور کلی سنسورها وسایلی هستند که یک کمیت فیزیکی را اندازه گیری و سنجش می کنند و سپس آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند. سیگنال های الکتریکی اغلب آنالوگ یا دیجیتال هستند. سیگنال از سنسورها دریافت میشود و با توجه به برنامه بارگذاری شده در سنسور پی ال سیبرای پاسخ به آن اقدام مناسب صورت می گیرد. سنسور پی ال سی از جمله دستگاه هایی به شمار می روند که برای دستگاه های ورودی نقش مهمی را ایفا می نمایند. به طور کلی سنسورها وسایلی می باشند که کمیت فیزیکی را اندازه و سنجش می نمایند و سپس به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می نمایند. سیگنال الکتریکی اغلب به شکل آنالوگ یا دیجیتال می باشد. این سیگنال را از سنسورها دریافت کرده و عمل مربوطه را بر حسب برنامه آپلود شده در PLC جهت پاسخ به آن انجام می نمایند. عوامل زیادی همچون ولتاژ تغذیه ورودی، ولتاژ خروجی، محدوده عملیاتی، نوع خروجی (نوع PNP / NPN)، دقت، حساسیت و غیره در انتخاب انواع سنسور نقش دارند. بعضا حسگرها از ویژگی تنظیم دامنه نامی یا وسیله ای که بتواند فاصله تشخیص درجه بندی شده‌ای را گزارش دهند برخوردار می باشند. حسگرهای مجاورتی قابلیت اطمینان بالا و طول عمر کارکرد زیادی دارند این موضوع به علت عدم وجود قسمت های مکانیکی و تماس فیزیکی بین حسگر و شی حس شده رخ می دهد. گروه صنعتی عرش در ادامه به بررسی سنسورهای پی ال سی می پردازد.
سنسور زیمنس
زیمنس طیف گسترده ای از سنسورها را ارائه می دهد که برای کاربردهای مختلف در صنایع مختلف مناسب هستند. برخی از رایج ترین انواع سنسورهای زیمنس عبارتند از:
- سنسورهای موقعیت: سنسورهای موقعیت برای اندازه گیری موقعیت یک جسم یا دستگاه استفاده می شوند. سنسورهای موقعیت زیمنس از انواع مختلفی از فناوری ها مانند اثر هال، فرستنده/گیرنده اولتراسونیک و اینکودر استفاده می کنند.
- سنسورهای دما: سنسورهای دما برای اندازه گیری دمای یک محیط یا جسم استفاده می شوند. سنسورهای دما زیمنس از انواع مختلفی از فناوری ها مانند حسگرهای مقاومتی، حسگرهای ترموکوپل و حسگرهای ترمیستور استفاده می کنند.
- سنسورهای فشار: سنسورهای فشار برای اندازه گیری فشار یک محیط یا جسم استفاده می شوند. سنسورهای فشار زیمنس از انواع مختلفی از فناوری ها مانند حسگرهای پیزوالکتریک، حسگرهای سیلندر دیافراگم و حسگرهای مقاومتی استفاده می کنند.
- سنسورهای جریان: سنسورهای جریان برای اندازه گیری جریان یک سیال استفاده می شوند. سنسورهای جریان زیمنس از انواع مختلفی از فناوری ها مانند حسگرهای اثر هال، حسگرهای مغناطیسی و حسگرهای پرتو یونی استفاده می کنند.
- سنسورهای سطح: سنسورهای سطح برای اندازه گیری سطح یک مایع یا جامد استفاده می شوند. سنسورهای سطح زیمنس از انواع مختلفی از فناوری ها مانند سنسورهای مجاورت، سنسورهای فلومتر و سنسورهای فیدبک استفاده می کنند.
سنسورهای زیمنس دارای مزایای مختلفی هستند که عبارتند از:
- کیفیت بالا: سنسورهای زیمنس از مواد با کیفیت بالا ساخته می شوند و دارای استانداردهای بالایی هستند.
- تنوع بالا: سنسورهای زیمنس در انواع مختلفی تولید می شوند که برای کاربردهای مختلف مناسب هستند.
- مقاومت در برابر شرایط سخت: سنسورهای زیمنس در برابر شرایط سخت مانند دمای بالا، رطوبت زیاد و گرد و غبار مقاوم هستند.
- ارزش خرید بالا: سنسورهای زیمنس نسبت به سایر برندهای مشابه، ارزش خرید بالایی دارند.
سنسورهای زیمنس یک ابزار مهم در اتوماسیون صنعتی هستند که می توانند به کنترل و نظارت بر فرآیندها و تجهیزات کمک کنند.
انواع سنسورهای پی ال سی
سنسور پی ال سی المان حس کننده می باشند که کمیت های فیزیکی همچون فشار، حرارت، رطوبت، دما و غیره را به کمیت های آنالوگ و دیجیتال تبدیل می کند. از نظر کاربردی این نوع سنسور ها در انواع دستگاه های اندازه گیری، ربات ها، سیستم های کنترل آنالوگ و دیجیتال استفاده مس شوند. PLC های نمایندگی زیمنس منجر به آن شده که سنسورها به عنوان بخش جدانشدنی از سیستم های کنترل اتوماتیک محسوب شوند. به طور کلی سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت سیستم را به واحد کنترل می فرستند و موجب تغییر وضعیت عملکرد دستگاه ها می گردند.این سنسورها بر حسب ارسال امواج نور و دریافت بازتابش این امواج از سطوح مختلف فعالیت دارند. انواع این سنسورها شامل موارد ذیل می باشند:
• سنسور نوری یک طرفه
• سنسور نوری دو طرفه یا مقابل هم
• سنسور نوری رفلکتوری (آینه دار)
• یکی از متداول ترین سنسورهای نوری، OPS
نحوه اتصال سنسور به پی ال سی
به طور معمول ورودی های دیجیتال به شکل باینری یعنی صفر یا یک می باشند که در PLC ثبت می گردد. این نوع از ورودی در سنسور پی ال سی در بیشتر مواردبه شکل ولتاژ ورود می کند. اغلب سطح منطقی ۱ آن، یک کمیت ولتاژی است. در تعریف ساده تر، برای یک ورودی دیجیتال ۲۴ ولتی (۲۴Vdc) مقدار ۰ ولت بیانگر ۰ منطقی (خاموش – OFF) و مقدار ۲۴ ولت بیانگر ۱ منطقی (روشن – ON) است. لازم به ذکر این نکته می باشد در سنسورهای PNP، لازم است از دو رشته سیم + و – برای تغذیه استفاده کنیم واین سنسورها از 1 سیم سومی هم می باشند که هر لحظه که جسمی را Sense (مشاهده) کنند.ولتاژ مثبت (positive) را بر روی آن می اندازند.سپس ولتاژ منفی را به com می دهد واز سنسور ها و کلید ها، ولتاژ مثبت را بر روی پایه های ورودی سنسور پی ال سی وارد می کنیم.
مطلب پیشنهادی: پی ال سی زیمنس
سنسور Sensor
Sensor سنسور چیست؟ برای سنجش برخی از پارامترهای فیزیکی از Sensor سنسور استفاده می کنند. این وسیله الکتریکی محاسبه ای کاربردهای بسیار زیادی دارد. مثلاً برای سنجش فشار و شدت نور و حتی برای سنجش دما مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر این باید بیان کنیم که سنسور ها انواع مختلفی دارند و هر نوع بر اساس پارامتر فیزیکی که اندازه گیری می شود کاربرد متفاوت دارند. یک ویژگی که بین همه سنسور ها مشترک است، این است که سنسور ها می توانند پارامتر فیزیکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل کنند. همچنین باید ذکر کنیم که خروجی یک سنسور آنالوگی است که برای پردازش سخت افزار و نرم افزاری منتقل می شود. همچنین سنسورها را می توان بر اساس بعضی از پارامتر ها طبقه بندی کرد. این پارامتر را شامل نوع عملکرد و محل نصب و منبع توان و تکنولوژی و بر اساس خروجی و ساختمان می باشند.
انواع سنسور بر اساس خروجی
Sensor سنسور بر اساس نوع خروجی به انواع متفاوت تقسیم بندی شده است. مثلا می توانیم به خروجی آنالوگ و خروجی دیجیتال اشاره کنیم. اما در مورد خروجی آنالوگ باید بیان کنیم که در واقع آن دسته از سنسور هایی که خروجی آنالوگ دارند، بر اساس کمیت اندازه گیری می شوند و مقادیر آنالوگ شامل فشار و جابجایی و سرعت و دما است. همچنین باید بیان کنیم که پارامترهای اندازه گیری شده که در این Sensor سنسور به یک سیگنال نسبت داده می شود، از نوع ولتاژ و جریان است. در واقع هنگامی که این سیگنال را دریافت کنند، مقدار کمیت مشخص می شود. در حقیقت سیگنال خارجی می تواند کمیت های فیزیکی را اندازه گیری کند . اما در مورد خروجی دیجیتال باید بیان کنیم که خروجی دیجیتال همان داده های دیجیتالی هستند که از طریق گذرگاه های ارتباطی خوانده می شوند. همچنین سنسور هایی که خروجی دیجیتال دارند، برای مشخص کردن داده هایی مانند روشن و خاموش خطا و صحیح و و خطا استفاده می شود. در واقع این داده ها از نوع داده های دو حالتی هستند.
انواع سنسورها از نظر منبع توان
علاوه بر این باید بیان کنیم که Sensor سنسور از نظر منبع دسته های متفاوتی تقسیم بندی می شود. این تقسیم بندی به دو نوع سنسور Active و سنسور passive دسته بندی شده است. اما در مورد سنسورهای اکتیو باید ذکر کنیم که سنسورهای Active با سنسورهای passive تفاوت بسیار زیادی دارند. مثلاً این گونه از سنسورها سیگنال های محرک را برای اندازه گیری کمیت ارسال می کنند. در این صورت چیزی که دریافت می کنند خود پالس های منعکس شده است. اما در مورد نوع دیگر سنسورها از نظر منبع توان Sensor سنسور پسیو است. در واقع می توانیم بگوییم که این گونه از سنسورها فقط سیگنال های تحریک که از منابع خارجی ارسال می شوند را دریافت می کنند. این گونه از سنسور ها از سنسور های اکتیو ارزان تر هستند، اما کارایی آن کمتر است.
مطلب پیشنهادی: پی ال سی لوگو
انواع سنسور ها از نظر تکنولوژی
Sensor سنسور بر اساس تکنولوژی به سه دسته تقسیم بندی شده است. نوع اول آن سنسور های نازک فلزی هستند. این دسته از سنسور ها کاربرد بسیار زیادی دارند و بدنه آن ها نازک است. به همین علت می توان گفت که در تولید آن هم دقت و توجه زیادی به کار رفته است. علاوه بر این باید بیان کنیم که سنسورهای نازک فلزی عمر زیادی دارند و عملکرد آنها در برابر عواملی مانند لرزش و شوک بسیار مناسب است. اما دسته دوم Sensor سنسور از لحاظ تکنولوژی سنسور های ضخیم سرامیکی هستند. همانطور که از نامش مشخص است بدنه آنها از جنس سرامیک مقاوم می باشند. به همین علت در برابر خوردگی مقاومت بسیار بالایی دارند. اما به علت این که از سرامیک تولید شده اند، در برابر فشار بالا مقاومت بالایی ندارند و شکننده هستند. اما آخرین نوع Sensor سنسور از نظر تکنولوژی سنسور پیزوالکتریک است. سنسورهای پیزوالکتریک از چیپ های سیلیکونی تولید شده اند. علاوه بر این نسبت به دیگر سنسور ها ساختار پیچیده تری دارند.
انواع سنسور ها از نظر نوع ساختمان
علاوه بر این باید بیان کنیم که آخرین نوع سنسورها از نوع ساختمان است. سنسور ها از لحاظ ساختمان بدون دسته تقسیم بندی شده اند. نوع اول آن سنسور های محافظ می باشد. در واقع این نوع سنسورها می توانند تمامی مواد جامد دور و اطراف خود را تشخیص دهند این مواد می تواند شامل پودر و یا چوب و یا گلوله های پلاستیکی و کاغذ باشد. از دیگر ویژگی سنسورهای محافظت این است که سطح آنها با استفاده از فلز پوشیده شده است . اما در مورد نوع دوم یعنی سنسورهای بدون محافظ باید بیان کنیم که مواد رسانا مانند فلزات و مایعات را به خوبی تشخیص می دهند. اما در بیشتر موارد قدرت تشخیص مواد نارسانا را نخواهند داشت. علاوه بر این باید بیان کنیم که تفاوت سنسور های بدون محافظ با سنسورهای محافظ این است که سنسورهای بدون محافظ بر خلاف سنسورهای محافظ بدن آن از فرصتی که دیده نشده است. به همین علت به راحتی تحت تاثیر فلزات قرار می گیرند.
Sensor سنسور، سنسورها برای سنجش پارامترهای فیزیکی استفاده می شوند و به انواع مختلفی تقسیم بندی شده اند. علاوه بر این باید بیان کنیم که تقسیم بندی سنسورها بر اساس خروجی و منبع توان و تکنولوژی می باشد. سنسور ها بر اساس خروجی به دو دسته سنسور آنالوگ و سنسور دیجیتال تقسیم بندی شده اند. سنسور های آنالوگ بر اساس کمیت اندازه گیری می شود و مقادیر آن شامل سرعت و دما و فشار و جابجایی است. علاوه بر این سنسورها از نظر منبع توان هم به دو دسته سنسور اکتیو و سنسور پسیو تقسیم بندی شده است. سنسورهای پسیو قیمت ارزان تری نسبت به سنسورهای اکتیو دارند، اما کارایی آن کمتر است. علاوه بر این باید بیان کنیم که سنسور ها از نظر نوع ساختمان به دو دسته سنسور محافظ سنسور بدون محافظ تقسیم بندی شده اند . ماژول انواع Sensor سنسور به انواع مختلفی تقسیم بندی شده است. مثلا به انواع نظیر ماژول تماسی و ماژول غیر تماسی هستند. Arshgp تامین کننده تجهیزات اتوماسیون صنعتی و سنسور و اچ ام آی زیمنس در کشور است.
کاربرد انواع سنسور پی ال سی
به عنوان یک قاعده، سنسورها اطلاعات مختلفی در مورد وضعیت سیستم به واحد کنترل ارسال می کنند و عملکرد دستگاه ها را تغییر می دهند. این حسگرها با ارسال امواج نور و دریافت بازتاب آن امواج از سطوح مختلف کار می کنند. انواع سنسور پی ال سی عبارتند از :
• سنسور یک طرفه نوری
• سنسور دو طرفه نوری یا مقابل هم
• سنسور رفلکتوری نوری (آینه دار)
• سنسورهای نوری OPS
انواع سنسورها طبق رویکرد اندازه گیری داده ها از محیط کار
در واقع، حسگرها ابزاری هستند که توسط آن یک سیستم قادر به درک محیط خود است و بخش مهمی از یک سیستم خودکار هستند. سنسورها انواع مختلفی دارند که با توجه به کاربردشان یا با توجه به رویکرد اندازه گیری داده ها در محیط کار طبقه بندی می شوند. فناوری‌های مختلفی در طرح‌های اندازه‌گیری استفاده میشود، مانند: تماسی، مغناطیسی، پیزوالکتریک، خازنی، فوتوالکتریک، مقاومت مغناطیسی، پیزورزیستیو، اولتراسونیک، آکوستیک.
• سنسور های تماسی
• سنسورهای غیرتماسی
• سنسور آکوستیک
• سنسور مجاورتی
• القائی
• اولتراسونیک
• خازنی
• سنسورهای نوری
• سنسور پراکنده
• سنسور بازتابی
• سنسور پرده نوری
درنتیجه
سنسورهای PLC عناصر حسگری هستند که کمیت های فیزیکی مانند فشار، گرما، رطوبت، دما و غیره را به کمیت های آنالوگ و دیجیتال تبدیل می کنند. از نظر کاربرد می توان از این نوع حسگرها در انواع دستگاه های اندازه گیری، ربات ها، سیستم های کنترل آنالوگ و دیجیتال استفاده کرد.