حلقه جریان  4-20mA استاندارد برای انتقال سیگنال و کنترل الکترونیکی در سیستم های کنترل از سال 1950 استفاده می شود. در حلقه جریان، سیگنال کنونی از یک منبع تغذیه DC، از طریق فرستنده عبور می کند، به کنترل کننده و سپس به منبع تغذیه در یک مدار سری، کشیده می شود. مزیت این است که مقدار فعلی در فاصله های طولانی تضعیف نمی شود، بنابراین سیگنال در کل اجزای حلقه ثابت می ماند. بعبارتی، دقت سیگنال بر اثر کاهش ولتاژ سیم کشی تحت تاثیر قرار نمیگیرد. این در حالی است که سیگنال های ولتاژ فرستاده شده در یک فاصله طولانی تحت تاثیر افت ولتاژ کابل قرار می گیرند و طول کابل بسیار بر این خطا موثر خواهد بود.

استفاده از 4 میلی آمپر به عنوان "صفر زنده" موجب افزایش نسبت سیگنال به نویز در سطوح پایین می شود. این Live Zero همچنین یک خطای حلقه را بیشتر آشکار می کند. یک حلقه جریان غیرفعال با باز دارای مقدار جریان صفر می باشد که خارج از محدوده سیگنال معتبر 4 تا 20 میلی آمپر است.

 

کنترلر های وزن مدل های مختلف ساخت شرکت فنی مهندسی صنعتگران ارتعاش پردازش در مد های کاری مختلف دارای قابلیت خروجی 4-20mA می باشند که بر اساس کاربرد اطلاعات مختلفی را ارسال می کنند.

برای مثال در مدل EP400S که کنترلر نوارنقاله می باشد می توان برای کنترل اینورتر که سرعت نوارنقاله را کنترل می کند ار این سیگنال بهره برد.

در اتوماسیون صنعتی جهت برقراری ارتباط بین دستگاه های مختلف که در بسیاری از موارد از کارخانه های سازنده مختلفی وارد سیستم می شوند، باید زبان مشترک و روش مشترکی برای برقراری این ارتباط وجود داشته باشد.

روش های مختلفی برای برقراری ارتباط استفاده می شود که می توان به موارد زیر اشاره کرد:

-        ارتباط آنالوگ 4-20mA

-        ارتباط پورت سریال

-        ارتباط پورت RS485

-        ارتباط پورت Ethernet

حال با استفاده از هر کدام از پورتها می توان با استفاده از پروتکلی مشخص و استاندارد ارتباط برقرار کرد.

پروتکل های مختلفی در صنعت استفاده می شوند که از آن دست می توان به موارد زیر اشاره کرد:

-        MODBUS

-        CAN BUS

-        PROFIBUS

-        TCP

در این مقاله سعی بر این داریم که به صورت مختصر و کارآمد در خصوص پروتکل مدباس توضیح دهیم.

این پروتکل به دو صورت استفاده می شود:

-ASCII MODBURT

- RTU MODBUS

که روش دوم عمومیت بیشتری دارد. در زیر هر دو روش توضیح داده خواهد شد:

 

ASCII MODBUS:

در این پروتکل ارتباطی، یک Master و تعدادی Slave داریم که با دو رشته سیم بهم متصل شده اند. رشته تبادل شده بین Master و Slave و بالعکس رشته ای است با پیکره بندی زیر:

END

LRC CHECK

DATA

FUNCTION

ADDRESS

START (:)

2 CHAR (CRLF)

2 CHAR

n CHAR

2 CHAR

2 CHAR

1 CHAR (:)

START: کاراکتر شروع رشته است با کد اسکی 0x3A و همیشه ثابت است.

ADDRESS: همیشه دو کاراکتر است و در رشته های ارسالی از MASTER، آدرس SLAVE مورد نظر و در رشته های ارسالی از SLAVE، آدرس خود همان SLAVE می باشد.

FUNCTION: دو کاراکتر است و فرمان ارسالی بین MASTER و SLAVE را مشخص می کند.

DATA: بنابر نوع دستوری که در حال تبادل است، اطلاعات مورد نیاز همراه دستور از سوی MASTER و یا در پاسخ SLAVE، حاوی اطلاعات پاسخ فرمان می باشد.

LRC: دو کاراکتر است که بررسی درستی ارسال و دریافت را میسر می کند.

END: شامل دو کاراکتر CR LF است که انتهای رشته را مشخص می کند.

روش مقدار دهی به فیلدهای رشته پیام:

فرض کنید آدرس SlAVE مورد نظر 25 باشد. کد اسکی آن می شود 0x19 بنابراین باید کاراکتر 1 و کاراکتر 9 به ترتیب برای فیلد آدرس ارسال شود. بعبارتی کد های اسکی 0x31 و 0x39 به ترتیب برای کاراکترهای ADDRESS ارسال خواهند شد.

برای فیلدهای Function و Data هم به همین ترتیب باید عمل شود.

محاسبه LRC

برای محاسبه مقدار LRC مراحل زیر را باید طی کنید:

1-   کلیه مقادیر عددکاراکتر ها (و نه کد اسکی آنها)  غیر از کاراکتر استارت و دو کاراکتر انتهایی و دو کاراکتر LRC با هم جمع کنید.

2-   نتیجه را از 255 کم کنید.

3-   مقدار نتیجه را با یک جمع کنید.

4-   کد اسکی کاراکترهای نتیجه را باید در LRC قرار داد.

مثال: رشته زیر را در نظر بگیرید:

END

LRC[1]

LRC[0]

DATA1

DATA0

FUNCTION

ADDRESS

START

LF

CR

3

D

3

E

F

1

0

2

9

1

:

0x0A

0x0D

0x33

0x44

0x33

0x45

0x46

0x31

0x30

0x32

0x39

0x31

0x3A

1-   1+9+2+0+1+F+E+3=0x2D

2-   0xFF-0x2D=0xD2

3-   0xD2+1=0xD3

 

RTU MODBUS:

 

 

 

در صنایع مختلف جهت بسته بندی محصولات از روش های مختلفی استفاده می شود. یکی از این روش ها پر کردن کیسه ها از محصولات می باشد.

پر کردن کیسه ها از محصولات به دو روش وزنی و حجمی صورت می پذیرد.

در این قسمت به توضیح روش وزنی می پردازیم.

کارخانجاتی مانند کارخانه های شکر، کارخانه های سیمان، کارخانه های خوراک دام و طیور و آبزایان و کارخانه های تولید آرد از پر کن های وزنی برای بسته بندی محصولات خود بهره می برند.

یک دستگاه پر کن وزنی دارای ساختارهای مختلفی در قسمت ریزش مواد می باشد که می توان به انواع ثقلی و ریزش مارپیچی و یا ریزش با استفاده از نوار نقاله اشاره کرد.

شکل زیر ساختار کلی یک پر کن وزنی به روش رزش ثقلی یا ریزش مارپیچی را نشان می دهد.

 

مثلث های قرمز رنگ نمایشگر لودسل ها می باشند.

دستگاه باید توسط یک کنترلر وزن کنترل دستگاه را بر عهده بگیرد و بر اساس تنظیمات کاربر، فرامین لازم به دریچه ها و جک ها را صادر کند تا بارگیری انجام شود.

از ویژگی های اصلی یک کنترلر برای پر کن های وزنی به موارد زیر می توان اشاره کرد:

-        سادگی کار با دستگاه

-        دقت بالا

-        سرعت بارگیری بالا

-        ارائه گزارشات مورد نیاز

-        امکان برقراری ارتباط با اتاق کنترل

دستگاه های مدل های EP100F و EP200F ساخت شرکت صنعتگران ارتعاش پردازش با داشتن حداقل 5 خروجی توانایی کنترل این دستگاه را دارا می باشند.

یکی از چالش های مهم در بارگیری این پر کن ها رسیدن به دقت مورد نیاز برای پر کردن کیسه می باشد. که دستگاه های EP100F و EP200F با داشتن دو دور تند ریز و کند ریز امکان رسیدن به دقت مورد قبول برای کارفرما را امکان پذیر می کنند.

خروجی های این دستگاه ها به شرح زیر می باشند:

-        خروجی تند ریز

-        خروجی کند ریز

-        خروجی تخلیه

-        خروجی کیسه گیر

-        خروجی نوار نقاله

و ورودی ها به شرح زیر می باشند:

-        ورودی از سنسور تخلیه

-        ورودی از سنسور کیسه گیر

-        ورودی فرمان استارت

دستگاه EP100F و EP200F در دو مد تمام خودکار و نیمه خودکار کار می کند و بارگیری را برای کاربر بسیار ساده و با دقت و پر سرعت انجام می دهد.

گزارش های تعداد کیسه بارگیری شده، و مجموع وزن کیسه های بارگیری شده از دستگاه قابل گزارش گیری است.

همچنین وجود پورت های RS232 و RS485 با استفاده از پروتکل های استانداردی مانند MODBUS امکان ارتباط با اتاق کنترل و یا PLC ها را فرا هم می کند.

همچنین دستگاه قابلیت خروجی آنالوگ 4-20mA را نیز داراست که با استفاده از آن می توان اطلاعات را برای فواصل دور و یا PLC ارسال نمود.

 

 

 

 

توزین نوار نقاله:

در صنایع مختلف که نیاز به عبور پیوسته مواد در خط تولید می باشد و امکان توزین بصورت استاتیک بار وجود ندارد از توزین های دینامیک استفاده می شود. یکی از روش های توزین دینامیک توزین نوار نقاله می باشد.

یک سیستم توزین نوار نقاله از قسمت های زیر تشکیل شده است:

-       نوار نقاله که بار روی آن انتقال داده می شود.

-       رولیک های زیر نوار نقاله

-       رولیک (های) توزین

-       فریم توزین و لودسل ها

-       کنترلر توزین

-       سنسور سرعت

-       اینورتر کنترل سرعت موتور نوار نقاله

کنترلر توزین یا Totalizer در محاسبه دقیق بار عبوری بسیار اهمیت دارد. کنترلر EP400S ساخت شرکت فنی مهندسی صنعتگران ارتعاش پردازش دارای قابلیت های بسیار کاربردی در اندازه گیری بار عبوری می باشد. همچنین کنترلرهای دیجیتال طراحی شده در این نمایشگر، قابلیت تطبیق این کنترلر را به نوارنقاله های مختلف فراهم آورده است.

در نصب یک سیستم توزین نوار نقاله رعایت نکات نصب سیستم توزین بسیار مهم می باشد و در بدست آوردن دقت مورد نیاز برای توزین بسیار حائز اهمیت است.

نظم رولیک ها

بدین منظور قبل از نصب نوار نقاله با استفاده از ریسمان مطابق شکل زیر رولیک ها را از نظر ارتفاع با هم تراز کنید. فاصله رولیک ها نیز با هم باید برابر باشد. همچنین هم مرکز بودن رولیک ها بسیار مهم می باشد.

بنابراین رولیک ها باید:

1-   موازی باشند

2-   هم مرکز باشند.

3-   هم ارتفاع باشند.

تنظیم بالا را حداقل برای 2 و در صورت امکان تا 3 رولیک قبل و بعد انجام دهید.

کشش نوار نقاله

میزان کشش نوار نقاله باید به صورتی باشد میزان افتادگی نوارنقاله بیشتر از 2 درصد فاصله دو رولیک پشت سر هم نباشد.

همچنین  با توجه به کشش و میزان لرزش نوارنقاله محل نصب سیستم توزین در نیمه اول نوار نقاله می باشد.

فاصله فیدر تا سیستم توزین

فاصله سیستم توزین تا فیدر بستگی مستقیم به سرعت نوارنقاله دارد. در تصویر زیر انتخاب بهینه برای این فاصله مشخص شده است:

فاصله سیستم توزین تا انتهای نوار نقاله

فاصله سیستم توزین تا انتهای نوارنقاله باید حداقل به اندازه چهار فاصله رولیک باشد

 

فاصله سیستم توزین نسبت به خمیدگی وسط نوار نقاله

حداقل 12 متر تا نقاط مماس خمیدگی نوارنقاله باید فاصله وجود داشته باشد.

زاویه نوارنقاله

نوازنقاله نسبت یه سطح افق نباید بیشتر از 18 درجه زاویه داشته باشد.

 

روش های کالیبراسیون

نوار نقاله به دو صورت کلی کالیبره می شود:

-       توسط بارهای شبیه سازی

1-   بار استاتیک

2-   بار زنجیری

-       توسط بار واقعی

بار استاتیک

بار استاتیک از وزنه هایی تشکیل می شود که در محل هایی که از قبل روی رولیک توزین در نظر گرفته شده است قرار میگیرد و بر اساس آن سیستم کالیبره می شود.

بار زنجیری

این بار از غلطک هایی که به صورت زنجیروار بهم متصل هستند تشکیل شده است که روی نوارنقاله قرار میگیرد و به صورت متقارن در دوسوی سیستم توزین قرار میگیردو از یک سو مهار می شود تا دائما در این محدوده بماند و با روشن کردن نوار نقاله بعلت غلطکی بودن بار جانبی به نوار نقاله اعمال نمی کند.