برق اضطراری با اولویت برق شهر؛ قسمت اول

 گاهی وقتها مصرف کننده ی حساسی ندارید و قصد  دارید تا از یک دیزل ژنراتور به عنوان برق اضطراری استفاده کنید. مدار ساده ی بالا می تواند نیازهای شما را برآورده کند. کنتاکت بسته ی کنتاکتور NSدر مسیر کنتاکتور EMG قرار می گیرد. با قطع برق NS قطع شده و کنتاکت بسته ی آن سبب روشن شدن بوبین EMG و بسته شدن کنتاکتهای قدرت آن میشود. مصرف کننده (که در اینجا یک موتور سه فاز معمولی است) با یک فاصله ی زمانی خیلی کوتاه دوباره برقدار می شود.

توجه به چند نکته درباره ی این مدار ضروری است:

1. برای مصرف کننده هایی مثل کامپیوتر(که حافظه ی آنها در صورت قطع لحظه ای برق پاک می شود) باید از UPS استفاده کنید.
2. اگر برای موتورهای سه فاز از چنین مداری استفاده می کنید باید جهت چرخش صحیح موتور را پس از وصل شدن برق دیزل ژنراتور حتما چک کنید.
3.  تیغه های کنتاکتور EMG باید توان تحمل جریان مصرفی را داشته باشند.
4. این مدار تنها به قطع شدن یک فاز حساس است و فرضا اگر فازهای 2 یا 3 قطع شوند عکس العملی نشان نمیدهد. برای قطع یک فاز باید از محافظهای دوفاز شدن استفاده کنید.
5. هم در مسیر برق شهر و هم برق دیزل ژنراتور باید بسته به توان مصرف کننده از فیوزهای مناسب استفاده شود.
6. اولویت در این مدار با برق شهر است. یعنی با وصل مجدد برق شهر مجددا بوبین کنتاکتور NS برقدار شده و دیزل ژنراتور را از مدار خارج می کند.
7. برای استفاده از این مدار باید دیزل ژنراتور همیشه روشن باشد. برای اینکه با قطع برق دیزل ژنراتور خودش به صورت خودکار استارت بشود و بعد به مصرف کننده وصل شود باید مدار پیچیده تری طراحی شود.
8. این مدار را می توان برای مواردی استفاده کرد که از دو کنتور مجزا بخواهیم برای تأمین برق یک مصرف کننده استفاده کنیم. یعنی به جای دیزل ژنراتور می توانیم یک کنتور دیگر یا اصولا یک تولید کننده ی دیگر داشته باشیم.
9. بعضی از مصرف کننده ها هستند که اگر برقشان قطع شد نباید بلافاصله دوباره برقدار بشوند (مثلا لازم است تا ابتدا روغنشان خنک شود یا ....) این مدار برای این مصرف کننده ها مناسب نیستند و باید با اضافه کردن چند مدار ایمنی از برق دار نشدن چنین مصرف کننده هایی مطمئن شویم.

طراحی کلید ریموت/لوکال

از مسائلی که در طراحی بعضی از دستگاه های صنعتی مطرح می شوند کنترل دستگاه از دو نقطه ی جداگانه است. بسیاری از دستگاه های صنعتی (مثلا کلیدهای قدرت) هم باید به صورت دستی از محل خود دستگاه و هم به صورت از راه دور از اتاق کنترل قطع و وصل بشوند. در این گونه موارد از کلیدهای سلکتور ریموت لوکال مانند تصویر زیر استفاده می شود.

کلید ریموت/ لوکال از نظر عملکرد شباهت زیادی با کلید تبدیل دارد. یک کنتاکت مشترک به ورودی و دو کنتاکت (که همیشه یکی وصل و دیگری قطع است) به خروجی ها وصل می شوند. مدار ساده ای از یک مدار فرمان کنتاکتوری که توسط کلید ریموت/لوکال کنترل می شود در بالا آورده ایم. کلید ریموت/لوکال کلید قرمز رنگ بالای مدار است. دو سیم خروجی آن هر یک به یک جفت کلید استارت/ استپ وصل شده است و در نهایت خروجی آنها به کنتاکتور وصل شده است. زمانی که کلید ریموت/لوکال  برق را به شاخه ی سمت راست می دهد شاخه ی سمت چپ کاملا از مدار خارج می شود و برعکس.

مدار اخطار و آلارم؛ قسمت دوم

در یک پروسه ی واقعی عموما مثل مدار قبلی عمل نمی کنند که برای هر پارامتر پروسه یک آلارم در نظر بگیرند بلکه برای هر پارامتر که ممکن از رنج خارج بشود و پروسه را به خطر بیاندازد از دو آلارم استفاده می شود: Hi و HiHi. مثلا در مثال دیگ بخار بالارفتن حرارت بخار ممکن است سبب انفجار دیگ بشود اما برای اینکه پروسه از کنترل خارج نشود در یک درجه حرارت بالا سنسور حرارتی Hi می گذارند(مثلا 105درجه). در این صورت زمانی که درجه حرارت بخار به 105 درجه برسد مدار آلارم فعال می شود و یک چراغ زرد را روشن می کند. بهره بردار با دیدن آلارم زرد باید سعی کند تا جایی که می تواند پروسه را به روال عادی بازگرداند، مثلا با خاموش کردن هیترها به صورت دستی، و در صورت یکه نتوانست کنترلی بر پروسه اعمال کند می تواند با فشار دادن پوش باتن Emergency Stop کل پروسه را متوقف کند. در این هنگام برای زمانی که بهره بردار متوجه آلارم زرد نشود(مثلا در اتاق کنترل نباشد یا مشغول به کاری باشد و چشمش به پانل کنترلی دستگاه نباشد) یک هشدار صوتی یا بوق در مدار قرار داده می شود تا با این هشدار بهره بردار عملیات حفاظتی لازم را شروع کند.

در صورتی که به هر دلیلی کنترلی در پروسه صورت نگرفت و درجه حرارت از مقدار Hi بالاتر رفت یک هشدار دیگر درمدار تعبیه می شود که به آن HiHi می گوییم. مثلا درجه حرارت بخار اگر به هر دلیلی به 110 درجه رسید هشدار HiHi عمل کرده و کل فرایند را متوقف می کند(مانند مثال قبلی). همراه با توقف پروسه چراغ آلارم قرمز و بوق روشن می شوند. در این صورت شروع مجدد فرآیند هنگامی انجام می شود که بهره بردار اقدامات لازم را انجام داده و پوش باتن Reset را فشار بدهد. در مدار بالا برای خاموش کردن بوق از پوش باتن Horn Off استفاده شده است. پس از ول شدن این پوش باتن اگر آلارم همچنان فعال باشد (لیمیت سوئیچHi بسته باشد) چراغ آلارم زرد همچنان روشن خواهد ماند ولی بوق خاموش می شود.

در حال حاضر نقطه ضعف اصلی این مدار در این است که در صورتی که سنسور Hi به هر دلیلی خراب شده باشد و نتواند به موقع عمل کند با عمل کردن سنسور HiHi پروسه متوقف می شود اما آلارم صوتی به صدا در نمی آید.

مدار فوق را می توانید از اینجا دانلود کنید.

مدار اخطار و آلارم؛ قسمت اول

در بسیاری از فرآیندهای صنعتی لازم است که با فعال شدن مدارات یا سنسورهای اخطار تمامی فرآیند متوقف بشود. در این گونه موارد مدار به گونه ای طراحی بشود که با فعال شدن سنسورها هر چقدر همه که پوش باتنstart  فشرده بشود فرآیند دوباره به کار نیفتد. این روش برای بالا بردن ایمنی فرآیند به کار گرفته می شود و هدف این است که پس از مشاهده اخطار بهره بردار به صورت شخصی برود و از فرآیند رفع عیب کند و تنها پس از رفع عیب به صورت دستی بتوان دوباره فرآیند را راه اندازی کرد.

حال فرض می شود که رفع عیب صورت گرفته است. برای راه اندازی مجدد فرآیند بهره بردار باید ابتدا پوش باتن reset را فشار بدهد تا تمامی مدارات به وضعیت ابتدای کار بازگردند. پس از آن با فشار دادن پوش باتن start فرآیند دوباره راه اندازی می شود.

در شکل زیر مثال ساده ای از مدار بالا را می ببینیم. فرض می کنیم که دارای یک دیگ بخار هستیم که دارای دو سنسور حساس به فشار و دما می باشد. پس از فعال شدن هر یک از این دو سنسور، کنتاکتور fault عمل کرده و کنتاکتور prosess را از مدار خارج می کند. کنتاکتور process تنها در صورتی دوباره برقدار می شود که با فشارداده شدن پوش باتن reset کنتاکتور fault بی برق شود. (توجه کنید که به علت اینکه نرم افزار شبیه ساز EKTS دارای هیتر برقی نبود به جای هیتر برقی موجود در دیگ بخار از یک موتور سه فاز استفاده کردیم). نقشه شبیه سازی شده ی مدار را می توانید از اینجا دانلود کنید.