علت سری و موازی کردن سنسورها:

هدف اصلی از طراحی مدار فرمان ساخت یک برنامه‌ی منطقی با یک هدف مشخص است. این کار با سری و موازی کردن المان‌های مختلف مانند شستی‌ها، میکروسوئیچ‌ ها، جوی استیک، انواع پلاتین فرمان کنتاکتورها، تایمرها، سیستم‌های حفاظتی و … انجام می‌شود. در سری و موازی کردن المان ها باید به نوع، ولتاژ، شرایط کار و … آن‌ها دقت شود. در مدار فرمان بیشتر المان‌های دیجیتال در مدل‌های رله‌ای و جامد با یکدیگر ترکیب می‌شوند.

از آن‌جایی که سنسورهای دیجیتال با خروجی رله و حالت جامد نیز می‌توانند به صورت مستقیم در مدار فرمان استفاده شوند، فرا گرفتن روش‌های سری و موازی کردن آن بسیار اهمیت دارد. در ادامه و قبل از بررسی نکات الکتریکی، برخی از مزایا و معایب این کار آورده شده است.

مزایا:

  • سری و موازی کردن سنسورها باعث کاهش تعداد و یا حذف رله‌های قابل برنامه‌ریزی، فرمان و کمکی در مدارهای معمولی می‌شود.
  • در مدارهای پیچیده سنسورها برای فرمان به کنترلرهای منطقی مانند PLC ها استفاده می‌شوند. با سری و موازی کردن سنسورها می‌توان استفاده از کنترلرها را به حداقل رساند چون ورودی‌های کمتری از آن‌ها اشغال می‌شود.
  • با اشغال کمتر ورودی‌های یک کنترلر، علاوه بر کاهش هزینه‌های نصب و سیم‌بندی، حجم برنامه‌نویسی آن نیز کاهش پیدا می‌کند چون در این حالت تنها نتیجه‌ی کار چند سنسور وارد کنترلر خواهد شد.

معایب:

  • طراحی و پیاده‌سازی مدارهای منطقی با سنسورهای سری و موازی شده به تجربه، اطلاعات و شناخت کامل سنسورها نیاز دارد.
  • در سری و موازی کردن سنسورها محدودیت‌های تعداد وجود دارد.
  • در برخی موارد زمان عیب یابی، تعمیر و توقف این مدار افزایش پیدا می‌کند. این مثال هزینه‌های یک سیستم را افزایش می‌دهند.
  • سری و موازی کردن سنسورها ممکن است روی دقت و راندمان آن‌ها تاثیر منفی داشته باشد.

بعد از مطالعه‌ی مزایا و معایب اتصال سنسورها، بهتر است با موقعیت‌هایی که سیم‌بندی سنسورها به صورت سری و موازی می‌تواند مفید باشد، آشنا شویم. در این قسمت سه مثال کلی را مشاهده می‎کنید. این سنسورها می‌توانند اتصال سری یا موازی داشته باشند. در تصویر زیر اتصال ۶ سنسور القایی سیلندری را برای کنترل ابعاد و شکل ظاهری محصول مشاهده می‌کنید.

هر یک از این سنسورها محدوده‌ی خود را کنترل کرده و سیگنال صحیح یا نادرست را به سنسورهای دیگر ارسال می‌کنند. در نهایت تمام سیگنال‌ها با یکدیگر ترکیب و یک نتیجه‌ی نهایی به کنترلر ارسال می‌شود.

در تصویر زیر از دو سنسور مافوق صوت دیجیتال برای کنترل بسته‌بندی محصولات استفاده شده است. در صورتی که یکی از ردیف‌ها خالی باشد، سیگنال صحیح به کنترلر ارسال نشده و بسته‌بندی از خط خارج می‌شود.

در تصویر زیر از دو سنسور نوری بازتابی بدون رفلکتور برای تشخیص موقعیت نصب تجهیزات در یک قطعه استفاده شده است. در صورتی که هر دو سنسور فرمان صحیح را صادر کنند، قطعه به عنوان محصول صحیح شناخته خواهد شد.

در مقالات بعدی با نکته‌های مهم در اتصال سری و موازی سنسورها آشنا خواهیم شد.

دوره ی تصویری تجهیزات کنترل و فرمان