مدار چپگرد راستگرد با حفاظت کامل با لوگو زیمنس

در این آموزش تصویری به زبان ساده مدار چپگرد راستگرد با حفاظت کامل با لوگو را طراحی و مورد بررسی قرار می‌دهیم. تغییر جهت موتورها همواره در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد و نوع مدارفرمانی آن بسیار رایج است. با لوگو زیمنس راحت‌تر از مدارفرمان این عملکرد را می‌توان پیاده کرد.

مدارهای تناوبی

مدارهایی که در آن‌ها راه‌اندازی بخش دوم عملکرد مدار، وابسته به از کار افتادن بخش اول است را مدارهای تناوبی گویند. فرض کنید دو کنتاکتور داریم؛ اگر راه‌اندازی کنتاکتور دوم مشروط به قطع شدن کنتاکتور اول باشد، این مدار یک مدار تناوبی است.

مدار چپگرد راستگرد نیز جزو دسته‌بندی مدارهای تناوبی است. زیرا برای جلوگیری از اتصال کوتاه دو فاز یا سه فاز در مدار قدرت لازم است ابتدا کنتاکتور اول خاموش شود و سپس کنتاکتور دوم فعال شود. می‌دانیم در کنتاکتورها از نیروی فنر استفاده می‌شود و باید به زمان تاخیر عملکرد فنر دقت شود. زیرا فرمان‌ها در لوگو با سرعت بالاتر از عملکرد فنر انتقال پیدا می‌کنند.

برای حل این موضوع می‌توان با استفاده از اینترلاک الکتریکی در سیم‌کشی مدار، از عملکرد همزمان دو کنتاکتور جلوگیری کرد یا اینکه برنامه را طوری طراحی کنیم که عملا اینترلاک در برنامه صورت بگیرد و نیازی به سیم‌کشی پیچیده نباشد. در آموزش اخیر مربوط به چپگرد راستگرد با حفاظت کامل با لوگو از روش برنامه برای حل این بخش استفاده می‌کنیم.

نحوه عملکرد چپگرد راستگرد با حفاظت کامل به صورت مدارفرمان

قبل از طراحی برنامه چپگرد راستگرد با حفاظت کامل با لوگو لازم است تا بدانیم که این مدار چگونه عمل می‌کند. برای این منظور از مدارفرمان مربوط به آن استفاده می‌کنیم:

در این مدارفرمان ویژگی‌های زیر مدنظر قرار می‌گیرد و درواقع با این چند بند عملکرد این مدار تشریح می‌شود:

الف) با فشردن شستی S1 کنتاکتور KM1 به صورت دائم کار کند. (راستگرد)

ب) با فشردن شستی S2 کنتاکتور KM2 به صورت دائم کار کند. (چپگرد)

ج) با فشردن شستی S0 مدار قطع و خاموش شود.

د) امکان اینکه دو کنتاکتور به صورت همزمان عمل کنند، وجود نداشته باشد.

ه) با فشار همزمان دو شستی، هیچ یک از کنتاکتورها عمل نکنند.

و) تغییر کار دو کنتاکتور بدون فشردن شستی S0 امکان پذیر نباشد.

پس به طور خلاصه باید ابتدا یک کنتاکتور را (مثلا راستگرد) با شستی مربوط به آن وصل کنیم (KM1 به وسیله S1) و تا زمانی که وصل است، کنتاکتور بعدی اجازه وصل شدن ندارد. حال باید S0 را بزنیم تا مدار قطع شود و سپس کنتاکتور بعدی را جهت چرخش عکس موتور نسبت به حالت قبل وارد مدار کنیم.

طراحی چپگرد راستگرد با حفاظت کامل با لوگو

با توجه به شرط‌های بخش قبل، لازم است تا ابتدا سیم کشی مربوط به مدار چپگرد راستگرد با حفاظت کامل با لوگو را انجام دهیم. برای این منظور ابتدا موارد بالا را برای لوگو و سیم‌کشی مربوط به آن اصلاح می‌کنیم:

سیم کشی چپگرد راستگرد با حفاظت کامل با لوگو

الف)با فرمان ورودی I2 (یک شستی باز) خروجی Q1 به صورت دائم وصل شود. (راستگرد)

ب) با فرمان ورودی I3 (یک شستی باز) خروجی Q2 به صورت دائم وصل شود. (چپگرد)

ج) با فرمان ورودی I1 (یک شستی بسته) مدار قطع و خاموش شود.

د) امکان اینکه دو خروجی به صورت همزمان در مدار قرار گیرند، وجود نداشته باشد.

ه) با فرمان همزمان هر دو ورودی I2 و I3 (فشردن همزمان شستی‌ها)، هیچ یک از خروج‌ها وصل نشود.

و) تغییر کار دو خروجی (تغییر جهت چرخش موتور) بدون قطع کل مدار امکان پذیر نباشد.

انتخاب بلوک‌های اولیه مورد نیاز

در سیم‌کشی دیدیم که نیاز به سه ورودی و دو خروجی داریم. اگر به قسمت‌های الف و ب توجه کنید، می‌بینید که اشاره به وصل شدن خروجی‌ها به صورت دائم توسط شستی‌ها داریم. اگر آموزش‌های قبلی ما را دیده باشید، به راحتی می‌توانید تشخیص دهید که برای این منظور به بلوک RS یا همان latching relay نیاز داریم.

با چیدمان و اتصالات بالا، I2 خروجی Q1 را Set می‌کند و همچنین I3 خروجی Q2 را Set می‌کند و ورودی I1 نیز دو خروجی را می‌تواند Reset کند. نکته مهم در این بخش این است که در سیم‌کشی برای I1 از شستی بسته استفاده شد. پس لازم است که این ورودی هنگام اتصال به بلوک RS مقدار آن NOT شود.

در برنامه بالا شرط‌های الف، ب ، ج محقق شد اما این برنامه تا زمانی که شرط‌های بعدی اجرا نشود، برنامه مدار چپگرد راستگرد با حفاظت کامل با لوگو نخواهد بود.

کامل کردن برنامه با توجه به بقیه شرط‌ها

در قسمت (د) خواسته شده که از وصل همزمان دو خروجی جلوگیری کنیم. در منطق نوشتن این شرط اینگونه بیان می‌کنیم که برای روشن شدن Q1 باید دو شرط چک شود؛ اول اینکه ورودی I2 فشار داده شود و همچنین خروجی Q2 در حالت قطع قرار داشته باشد. همین توضیحات برای وصل شدن Q2 نیز باید به صورت متقابل بررسی شود.

چک کردن همزمان این دو شرط و برقراری آن‌ها (وصل شدن شستی و قطع بودن خروجی مقابل) با استفاده از بلوک AND به راحتی صورت می‌گیرد. می‌دانیم در بلوک AND تنها زمانی خروجی آن برقرار می‌شود که همه ورودی‌های آن برقرار (مقدار 1) داشته باشند.

فشرده بودن شستی یعنی ارسال 1 و خاموش بودن خروجی مقابل یعنی ارسال 0 به بلوک AND، پس بلوک AND علی‌رغم درست بودن شرایط، خروجی آن وصل نخواهد شد. برای عملکرد صحیح لازم است تا ورودی که از سمت خروجی به بلوک AND متصل می‌شود را NOT کنیم تا در صورت خاموش بودن آن خروجی، به جای مقدار 0، مقدار 1 را به بلوک AND تحویل دهد.

برای بررسی قسمت (ه) نیز لازم است مانند چک کردن خروجی، شستی متقابل نیز چک شود. یعنی شستی متقابل را به AND متصل کنیم. با توجه به اینکه شرایط مطلوب ما، صفر بودن (فشرده نشدن شستی متقابل) است، لازم است تا زمانی که بلوک AND آن را متصل می‌کنیم، تبدیل به مقدار 1 شود؛ پس مقدار هر شستی را در اتصال به AND تغییر می‌دهیم یا به عبارتی NOT می‌کنیم.

با طراحی برنامه به صورت بالا، تمامی شرط‌ها برقرار خواهند شد. دقت کنید که شرط آخر نیز به خودی خود در برنامه پیاده شد و تا زمانی که یک مدار را قطع نکنیم، نمی‌توانیم تغییر جهت از چپگرد به راستگرد یا بالعکس را صورت دهیم.

برای توسعه برنامه چپگرد راستگرد با حفاظت کامل با لوگو با استفاده از بی‌متال، لیمیت سوئیچ‌ها و … کافی است تا بررسی کنیم که این وسایل قرار است در مسیر SET شدن خروجی بررسی شوند یا باید برای RESET کردن خروجی اقدام کنند. با توجه به این موضوع و استفاده از بلوک‌های منطقی می‌توانیم به راحتی برنامه را توسعه دهیم.