تکنیک های سیم کشی سیگنال های آنالوگ PLC
برخلاف مدار گسسته / دیجیتال (روشن / خاموش)، سیگنال های آنالوگ در دامنه ولتاژ یا جریان متفاوت هستند. با استفاده از همان کشتی که قبلاً در مثال سیم کشی دیجیتال توضیح داده شد، اگر سوئیچ را با یک فرستنده سطح جایگزین کنیم، سیم کشی چگونه تغییر می کند؟
تکنیک های سیم کشی سیگنال های آنالوگ PLC
منبع تغذیه می تواند در کابینت خودش باشد، یا می تواند در پانل مارشالینگ باشد. در هر صورت، توزیع برق DC در پانل مارشالینگ انجام می شود. یک فیوز می تواند چندین مدار را تأمین کند یا هر مدار فیوز شود.
فرستنده در ترمینال مثبت خود 24+ VDC تغذیه می شود. سیگنال جریان 4-20 میلی آمپر از پایانه (-) فرستنده به PLC تأمین می شود.
کابل کشی جفت پیچ خورده و محافظ است. کابل سیگنال با شماره فرستنده شماره گذاری می شود و سیم های داخل برای تهیه اطلاعات منبع برق شماره گذاری می شوند.
سپر در صفحه مارشالینگ خاتمه می یابد، جایی که تمام سپرها جمع می شوند و به یک لبه زمینی که از کابینت جدا شده خاتمه می یابد. توجه: باید اطمینان حاصل شود که سپر فقط در یک نقطه قرار گرفته است.
سپرهایی که در بیش از یک نقطه قرار بگیرند ممکن است سنبله های زیادی را به سیگنال تزریق کنند. این شرایط حلقه زمین نامیده می شود و جداسازی آن می تواند یک مشکل بسیار دشوار باشد، زیرا مشکل به صورت مقطعی است.
از زمین (آرام) باید برای زمین زدن تمام سپرها در یک نقطه استفاده شود. یک زمین آرام زمینی است که یا به یک سه گانه زمینی اختصاصی گره خورده باشد، یا زمینی باشد که به شیر مرکزی ترانسفورماتور ایزوله گره خورده باشد.
زمین پر سر و صدا زمینی است که از نظر فیزیکی دور از ترانسفورماتور واقع شده باشد و مکانی که موتورها، چراغ ها یا سایر موارد پر سر و صدا را سرویس می کند. این مدار ورودی آنالوگ پایه دو سیمه است.
در زیر برخی اطلاعات خاص در مورد امکانات مختلف آنالوگ آورده شده است:
محافظت از مدار (فیوزینگ)
مدارهای آنالوگ همیشه ولتاژ پایین و معمولاً 24 ولت ولتاژ دارند. در نتیجه، برای ایمنی پرسنل ذوب شدن مدارهای آنالوگ منفرد لازم نیست. همچنین، اکثر ماژول های ورودی / خروجی آنالوگ دارای مدارهای محدود کننده جریان هستند.
بنابراین برای محافظت از ماژول ها ذوب شدن معمولاً لازم نیست. اگر این دو شرط درست باشد – و طراح باید این موضوع را با سازنده تأیید کند – در صورت تمایل می توان از ادغام در هر نقطه جلوگیری کرد.
اگر یک طراح مایل است با عدم ادغام هر نقطه در هزینه خود صرفه جویی کند، باید گروه بندی مدارها در مناطق کنترل آسیب را در نظر گرفت.
به عنوان مثال، اگر یک جفت پمپ، یک اصلی و یک پشتیبان وجود دارد، ابزارهای این دو باید در گروه های فیوز جداگانه باشند تا از بیرون آمدن هر دو فیوز منفجر جلوگیری شود. برای اطلاعات بیشتر، به I / O Partitioning در فهرست مراجعه کنید.
ایمنی سر و صدا
مدارهای آنالوگ در معرض نویز الکترونیکی هستند. به عنوان مثال، اگر یک کابل آنالوگ در مجاورت کابل ولتاژ بالای موتور قرار دارد، کابل سیگنال آنالوگ به عنوان یک آنتن عمل می کند و صدای کوپل مغناطیسی تولید شده توسط موتور را می گیرد.
منابع دیگر سر و صدا وجود دارد، مانند تابش فرکانس رادیویی (RF) از مخابره ترانزیستور. سر و صدا روی یک کابل سیگنال آنالوگ می تواند باعث خطا در خواندن مقدار سیگنال شود، که به نوبه خود می تواند مشکلات زیادی را در سیستم کنترل ایجاد کند.
برخی از راه های کاهش صدا عبارتند از:
کابلهای جفت پیچ خورده:
سر و صدای الکترونیکی ممکن است با استفاده از کابل کشی های جفت پیچ خورده بسیار کاهش یابد. بیشتر سازها از دو سیم برای انتقال سیگنال های خود استفاده می کنند. جریان در یک سیم به دستگاه منتقل می شود و در سیم دیگر از دستگاه برمی گردد.
اگر این سیم ها پیچ خورده باشند، نویز ناشی از آن در هر سیم تقریباً یکسان خواهد بود.
میزان جریان جریان القایی در هر رسانا یکسان است، اما در جهت مخالف حرکت می کند، بنابراین بیشتر سر و صدا را از بین می برد.
محافظ:
تصفیه بیشتر در عدم پذیرش سر و صدا محافظت است، به عنوان مثال، استفاده از یک نوار بافته شده یا محافظ فویل اطراف هادی ها. همانطور که قبلا ذکر شد، برای جلوگیری از حلقه های زمین، هرگز نباید محافظ در بیش از یک مکان قرار گیرد.
اکثر سازندگان سازها توصیه می کنند که سپر را در ابزار درست کنید. با این حال، مکان بهتری برای انجام آن در پانل مارشالینگ است.
در صورت وجود یک مکان، بررسی و مدیریت آن آسان تر است. همچنین، می توان زمینه خوبی را در آن نقطه ایجاد کرد.
مجرا:
تصفیه نهایی در عدم پذیرش سر و صدا، مجرای فلزی پایه ای است. این مورد به ندرت مورد نیاز است، بجز کابلهای ارتباطی داده و برای مدارهای ویژه.
ردیاب مقاومت در برابر مقاومت (RTD)
RTD از قطعه خاصی از سیم ساخته شده است که در صورت قرار گرفتن سیم در معرض دمای مختلف، مقاومت الکتریکی آن به روشی قابل پیش بینی تغییر می کند.
مواد انتخابی امروز 100 اهم پلاتین است، اگرچه بعضی اوقات انواع دیگری مانند مس 10 اهم نیز استفاده می شود. برای RTD پلاتین، درجه بندی 100 اهم در 0ºC است.
تغییرات مقاومت در برابر دما بسیار ناچیز است و باعث تغییرات ولتاژ در محدوده میلی ولت می شود.
RTD ها به مدار پل Wheatstone متصل می شوند که با RTD تنظیم می شود. اما این تنظیم روی نیمکت اتفاق می افتد.
در مورد محیط رشته چطور؟ این مسئله در مدار RTD با استفاده از یک یا دو ورودی حس برطرف می شود.
این ورودی ها به نفی اثرات تلفات مس به دلیل خطوط طولانی و تغییرات دما در امتداد آنها کمک می کند و سیم های اضافی هستند که باید در کابل RTD وجود داشته باشند، از این رو اصطلاحات RTD های سه سیم و چهار سیم است.
ترموکوپل
همانطور که بحث کردیم، یک ترموکوپل از نیروی الکتروموتور (EMF) سو that استفاده می کند که ناشی از تغییر دما است و بر دو فلز غیرمشابه تأثیر می گذارد که با هم ورقه ورقه شده اند.
این EMF خود را به صورت سیگنال میلی ولت (DC) نشان می دهد. وقتی ترکیبات خاصی از این فلزات غیر مشابه به هم متصل می شوند، با تغییر دما در محل اتصال، منحنی قابل پیش بینی دما تا ولتاژ به وجود می آید.
سیگنال در انتهای باز دو سیم اندازه گیری می شود و برای تبدیل ولتاژ به واحدهای مهندسی از مقیاس میلی ولت در درجه استفاده می شود.
