فیلم آموزشی ایجاد فانکشن بلاک در محیط نرم افزار Simatic Manager , PLC , Step7-300

فیلم آموزشی طراحی راه‌اندازی دو الکتروموتور سه فازه ، یکی پس از دیگری به طور اتوماتیک ، به صورت فانکشن بلاک و فراخوانی بلاک FB1  در بلاک OB1 در محیط نرم افزار Simatic Manager   ,     PLC    ,    Step7 - 300 :

پنوماتیک Pneumatics - فیلم آموزشی استفاده از سیستم پنوماتیک و برنامه نویسی در محیط Simatic Manager

پنوماتیک Pneumatics 

انتقال انرژی در صنعت یک بخش مهم در فرآیند های تولیدی است  و این انتقال می تواند با روش های متفاوتی انجام شود.

روش‌های انتقال انرژی در صنعت عبارتند از : 

1-  انتقال مکانیکی   2- انتقال الکتریکی   3- انتقال توسط سیال جاری تحت فشار

برای انتقال انرژی به روش مکانیکی از قطعاتی مانند چرخ دنده، پولی، زنجیر و غیره استفاده می شود ، این روش برای انتقال قدرت در مسافت های کوتاه مناسب است. 

در انتقال انرژی به روش الکتریکی از انرژی الکتریکی جریان یافته در سیم ها و کابل ها استفاده می شود که مهم ترین مزیت این روش انتقال سریع در مسافت های طولانی است.

علم پنوماتیک :

نوعی فناوری است که به مطالعه و به‌کارگیری گازهای فشرده برای ایجاد نیروی مکانیکی می‌پردازد ، از فناوری گازهای فشرده به‌طور گسترده‌ای در صنعت استفاده می‌شود و کارخانه‌ها از هوای فشرده برای کنترل دستگاه‌های ابزار دقیق استفاده می‌کنند.

اکثر سیستم‌های پنوماتیکی به‌کاررفته در صنعت معمولاً با هوای فشرده یا گازهای بی‌اثر فشرده راه‌اندازی می‌شوند؛ مانند کمپرسورهای سیلندری که با موتور الکتریکی راه‌اندازی می‌شوند، موتورهای هوایی، و دیگر تجهیزات. 

هنگامی که نیاز به سیستم‌های ارزان‌قیمت، انعطاف بیشتر یا جایگزین ایمن‌تر برای موتورهای الکتریکی و عملگرها باشد، یک سیستم پنوماتیکی که از طریق شیرهای سلنوئیدی ( شیرهای برقی ) اتومات  یا دستی کنترل می‌شود ،  انتخاب می‌شود.

توجــــه : علم پنوماتیک ، کاربرد زیادی در صنایع دارد ، پنوماتیک یعنی استفاده از هوای فشرده .

این علم از جایگاه ویژه ای برخوردار است و دراکثر صنایع مانند نفت وگاز وپتروشیمی – صناایع هوایی – صنایع فولاد کاغذسازی صنایع چوب و کارخانه قند و ... ،  کاربرد داشته ودارد ، بسیاری از فرآیند های صنایع طراحی اولیه شان بر اساس پنوماتیک بوده و سیستم های کنترلی آنها پنوماتیکی بود .

که با گسترش و پیشرفت هیدرولیک و علم الکترونیک و کاربرد روز افزون آنها در صنعت سیستم های کنترل به سیستم های مدرن و پیشرفته فعلی ارتقا پیدا کردند .

               

مزایای استفاده از سیستم های پنوماتیک :

• سادگی استفاده از سیستم های پنوماتیک بزرگترین دلیلی است که محبوبیت این سیستم ها را افزایش داده است چراکه با داشتن تجربه ی کمی میتوان طراحی و مونتاژ این سیستم ها را انجام داد.
• تمیز بودن این سیستم از مزایای آن نسبت به هیدولیک است.
• ارزان و در دست رس بودن هوا
• سیستم های پنوماتیک جرقه ایجاد نمی کنند و به این ترتیب کاربرد آن در محیط های انفجاری خطرناک نیست.
• بازده بالا
• افزایش نیرو
• در سیستم های پنوماتیک برخلاف سیستم های هیدرولیک نیازی به خط برگشت سیال نیست، در واقع مخزن اصلی همان هوای آزاد است.
• نکته ی مهم برای استفاده ی بهینه از سیستم های پنوماتیک انتخاب درست شلنگ ها، سیلندر ها، شیر ها و لوله ها می باشد.

از مزیت های پنوماتیک به ایمنی بالا وبی خطر بودن و آلودگی کمتر آن اشاره داشت ولی از معایب آن داشتن هزینه بالا جهت تولید و هزینه بالای ابزار های بادی و سرعت کم آن در مقایسه با الکترونیک وقدرت وفشار پایین آن در مقایسه با هیدرولیک می توان بیان نمود.

    

عناصر پنوماتیکی:

عناصر پنوماتیکی به سه گروه تقسیم می شوند:

۱- عناصر تولیدکننده و کنترل کننده هوا مانند کمپرسورها و و احد مراقبت

۲- عناصر کارساز مانند سیلندرها، موتورها و ابزارها

« عناصرکارساز به عناصری گفته می شود که می تواند باری را تغییر مکان دهد و موجب دوران قسمتی از دستگاه شوند و یا بوسیله آن می توان قطعه ای را سفت و یا پرچکاری نمود که مهمترین آن سیلندر می باشد».

۳- عناصر زمان دهنده مانند شیرها

              

فیلم آموزشی استفاده از سیستم پنوماتیک و برنامه نویسی در محیط Simatic Manager :

سیستم‌های کنترل و PID کنترلر به همراه فیلم آموزشی

سیستم‌های کنترل : 

PID  Controller: 

از رایج‌ترین نمونه‌های الگوریتم کنترل بازخوردی است که در بسیاری از فرایندهای کنترلی نظیر کنترل سرعت موتور DC ، کنترل فشار، کنترل دما و… کاربرد دارد. کنترل‌کننده PID مقدار «خطا» بین خروجی فرایند و مقدار ورودی مطلوب (setpoint) محاسبه می‌کند ، هدف کنترل‌کننده ، به حداقل رساندن خطا با تنظیم ورودی‌های کنترل فرایند است.

PID از سه قسمت مجزا به نام‌های Proportional (تناسبی) ، Integral (انتگرال‌گیر) و Derivative (مشتق‌گیر) تشکیل شده که هر کدام از آن‌ها سیگنال خطا را به عنوان ورودی گرفته و عملیاتی را روی ان انجام می‌دهند و در نهایت خروجی شان با هم جمع می‌شود ، خروجی این مجموعه که همان خروجی کنترل‌کننده PID است برای اصلاح خطا (error) به سیستم فرستاده می‌شود.

توجــــه : فرمول استاندارد PID به فرم زیر است:

بنابراین تابع تبدیل یک کنترل‌کننده PID به صورت زیر درمی‌آید:

بلوک دیاگرام یک PID کنترلر : 

اثر تغییر پارامترهای مختلف یک کنترل‌کننده PID ایده‌آل روی پاسخ پله یک سیستم خطی :

1- جمله تناسبی ( ضریب K_p ) ، سرعت سیستم را افزایش می‌دهد و خطای حالت دائم را تا حدودی کاهش می‌دهد (اما صفر نمی‌کند).

2- افزودن جمله انتگرال‌گیر ( ضریب K_i ) خطای حالت دائم را صفر می‌کند، اما مقدار زیادی نوسانات ناخواسته (overshoot) به پاسخ گذرا اضافه می‌نماید. 

3- جمله مشتق‌گیر ( ضریب K_d ) نوسانات پاسخ گذرا را تضعیف کرده و پاسخ پله را به شکل پله ایده‌آل نزدیک می‌نماید.

افزودن پارامترهای تناسبی ( K_p )  -  انتگرال‌گیر ( K_i  )  -  مشتق‌گیر ( K_d ) :

فیلم آموزشی نحوه استفاده از PID کنترلر در محیط نرم افزار Simatic Manager : 

فیلم آموزشی طراحی مدار راه اندازی الکتروموتور سه فاز به صورت ستاره-مثلث اتوماتیک در محیط نرم افزار Simatic Manager

مدار فرمان قدرت راه اندازی یک الکتروموتور سه فازه آسنکرون به صورت ستاره - مثلث به طور اتوماتیک : 

برنامه طراحی راه اندازی یک الکتروموتور سه فازه به صورت ستاره-مثلث به طور اتوماتیک به زبان برنامه نویسی LAD در محیط نرم افزار Simatic Manager  ,    PLC  STEP7 - 300:

فیلم آموزشی طراحی مدار راه اندازی یک الکتروموتور سه فازه به صورت ستاره - مثلث به طور اتوماتیک به زبان برنامه نویسی LAD  در محیط نرم افزار Simatic Manager   ,   PLC  STEP7 - 300: 

فیلم آموزشی طراحی مدار چراغ راهنمایی رانندگی در محیط نرم افزار Simatic Manager - PLC , S7-300

برنامه کنترل ترافیک ( چراغ راهنمایی رانندگی ) به زبان FBD در محیط نرم افزار Simatic Manager :

فیلم آموزشی طراحی مدار چراغ راهنمایی رانندگی به زبان FBD  در محیط نرم افزار Simatic Manager :