شستی قارچی

اولین قسمت متمایز کننده ی شستی قارچی عملگر بزرگ، برجسته، بدون قاب و قارچی شکل آن است. شستی اضطراری یا Mushroom به گونه ای طراحی شده که به سرعت و بدون نیاز به دقت بالا و حتی با پرتاب اشیا تحریک شود. با توجه به شکل ظاهری شستی های امرجنسی می توان از آن ها در دو گروه شستی های معمولی و قطع اضطراری استفاده کرد. بر خلاف تصور معمول شستی های قارچی نیز همانند شستی های استپ استارت در رنگ ها و مدل های مختلف ساخته شده و در موارد غیر اضطراری نیز استفاده می شوند. در تصویر یک شستی قارچی قطع اضطراری قرمز رنگ را مشاهده می کنید. در نظر داشته باشید به مدل های قفل شو این شستی گاها کلید امرجنسی یا کلید قطع اضطراری نیز گفته می شود.

مدل های شستی قارچی

شستی قارچی در مدل های قفل شو یا Emergency Switching Off Push button، قابل اتصال به شبکه های صنعتی، قابل اتصال به رله های ایمنی و غیره نیز وجود دارند. با توجه به متفاوت بودن عملگر این شستی ها، دیاگرام الکتریکی آن ها نیز با شستی های قارچی معمولی متفاوت است. به عنوان مثال یک شستی قارچی غیر اضطراری با پلاتین نرمال باز طبق تصویر زیر نمایش داده می شود. در ادامه مقاله انواع شستی های قارچی و کاربری آن ها شرح داده شده است.

شستی های قارچی غیر قفل شو و بدون چراغ در رنگ های غیر از قرمز نیز تولید شده و در تاسیسات به عنوان شستی های عادی استفاده می شوند. نمونه ی بارز استفاده از این شستی ها در مدارهای کنترل با دو دست است. همانطور که می دانید در مواردی که باید از ماشین های خطرناک فاصله گرفته و مطمئن شویم که هیچ قسمتی از بدن در محدوده ی خطر باقی نمی ماند از روش فرمان با دو دست استفاده می شود.  در این موارد معمولا دو شستی قارچی بدون چراغ، غیر قرمز و غیر قفل شو با فاصله ی مشخص و دور از محیط خطرناک قرار داده می شود. این فاصله باید بگونه ای باشد که یک شخص نتواند هردو شستی را با یک دست تحریک کند.

در تصویر زیر ایستگاه کنترل با دو دست توسط دو عدد شستی قارچی غیر اضطراری با رنگ مشکلی را مشاهده می کنید. در نظر داشته باشید که شستی های قارچی غیر اضطراری دارای سیستم لحظه ای بوده و قفل نمی شوند. در این نمونه شستی های استارت قارچی زیر یک کاور فلزی قرار گرفته اند تا اپراتور نتواند آن ها را با ابزار یا یک دست تحریک کند. علاوه بر این از یک شستی اضطراری قفل شو با رنگ قرمز نیز استفاده شده تا در صورت بروز خطا بتوان به سرعت ماشین را متوقف کرد. با توجه به نوع ماشین می توان از پلاتین های نرمال باز و نرمال بسته استفاده کرده و شستی های استپ قارچی و استارت قارچی ایجاد کرد.

به علت تحریک پذیری سریع و آسان شستی های قارچی و وجود مکانیزم و لوازم جانبی متعدد از رنگ قرمز آن ها در سیستم های اضطراری استفاده می شود. برای حالت های اضطراری باید شستی یا شستی ها به گونه ای نصب شوند تا در دسترس تمام افراد یا اپراتور بخش قرار بگیرند. از طرفی شستی قارچی استفاده شده در بخش های ایمنی پس از تحریک باید در حالت قفل قرار بگیرید. قفل شدن شستی یا کلید قطع اضطراری مزایای زیادی مانند جلوگیری از راه اندازی دوباره ماشین به صورت خودکار دارد. در تصویر زیر نماد شستی قارچی قطع اضطراری را مشاهده می کنید. این لیبل معمولا به صورت بزرگ روی درب تابلو یا محوطه کارگاهری قرار می گیرد تا افراد بتوانند به سرعت آن را پیدا کرده و فرمان توقف اضطراری را صادر کنند. در برخی موارد جهت جلوگیری از تحریک بدون دلیل شستی ها از یک کاور پلاستیکی نیز استفاده می شود. در موارد بحرانی به سادگی می توان این کاور را شکسته و شستی را فشار داد.

شستی های قارچی برای دو منظور استپ اضطراری و قطع اضطراری استفاده می شوند. تفاوت این دو شستی در سیستم قفل و فرمان به پلاتین ها است. شستی های قفل شو از نظر راه اندازی مجدد به سه گروه کششی یا Push-Pull، چرخشی یا Turn To Release و سوئیچ دار یا Key Release تقسیم می شوند. علاوه بر این شستی های قارچی را می توان از نظر اعلام سیگنال در مدل های صوتی و نورانی دسته بندی کرد. شستی اضطراری را می توان به صورت تکی، داخل جعبه های استاندارد، روی ماشین آلات و یا در تابلو برق ها نصب کرد.

انتخاب شستی قارچی یا امرجنسی

سوال مهم در انتخاب شستی های قارچی این است که تفاوت شستی استپ قارچی با مدل های قفل شو در چیست؟ چرا باید شستی های قطع اضطراری حالت قفل داشته باشند؟ در شستی استپ قارچی معمولی مکانیزم قفل وجود ندارد. این شستی ها بعد از تحریک و برداشتن نیروی دست، توسط فنرهای داخلی به حالت اول برمی گردند. به عبارت ساده تر این شستی ها مانند یک شستی استپ معمولی مدار را خاموش می کنند اما هیچ تضمینی برای راه اندازی مجدد آن ندارند. دیاگرام الکتریکی شستی استپ قارچی معمولی در تصویر زیر نمایش داده شده است. این شستی دارای یک پلاتین نرمال بسته و یک عملگر قارچی شکل بزرگ است.

مدل مناسب شستی های قارچی برای قطع اضطراری به صورت قفل شود هستند. شستی های امرجنسی پس از تحریک در حالت قفل قرار گرفته و مدار فرمان را قطع نگه می دارند. این عملکرد باعث می شود تا ماشین به صورت خودکار و یا توسط افراد دیگر راه اندازی نشود. شستی های قطع اضطراری از نظر مکانیزم رها شدن قفل در مدل های مختلفی تولید می شوند. در تصویر زیر نمای ظاهری و علامت مداری سه مدل از شستی های قارچی قفل شو را مشاهده می کنید. برای رها کردن قفل گزینه ی (a) باید آن را به سمت بیرون بکشیم. این مدل اصطلاحا شستی قارچی Push-Pull نامیده می شود. گزینه ی (b) از مدل Turn To Releas بوده و برای رها شدن قفل آن باید عملگر قارچی شکل را به طرف مشخص شده بچرخانیم. گزینه ی (c) نیز به صورت Key Release بوده و برای رها کردن قفل آن حتما باید از یک سوئیچ استفاده شود. شستی قارچی سوئیچ دار در شرایطی استفاده می شود که راه اندازی سیستم حتما باید در حضور شخص خاصی انجام شود.

در صورت مقایسه ی سمبل مداری شستی قارچی معمولی و قفل شو متوجه یک علامت V شکل خواهید شد. علامت V در شستی قفل شو به معنی ثابت ماندن پلاتین ها پس از تحریک است. این رفتار شبیه به کلید بوده و مشخص می کند که پلاتین ها مانند یک شستی معمولی دیگر به وضعیت اول باز نمی گردند. به علت وجود قفل داخلی و رفتاری شبیه به کلیدها در بسیاری از منابع به شستی های قارچی “کلید قطع اضطراری” نیز گفته می شود.

انتخاب این نوع شستی ها به مدار و ماشین آلاتی از مدار خارج شده بستگی دارد. همانطور که شرح داده شد در تاسیسات بسیار مهم و مواردی که قطع اضطراری خرابی هایی در پی خواهد داشت بهتر است از شستی قارچی سوئیچ دار استفاده کنیم. توصیه می شود موقعیت شستی های قطع اضطراری به نحوی باشد که تحریک کردن آن توسط افراد دیگر و یا دوربین های مدار بسته قابل مشاهده باشد.

شستی اضطراری با مکانیزم قفل و فنر داخلی

بعد از مقایسه ی شستی های معمولی و قفل شو این سوال مطرح می شود که آیا استفاده از شستی های قفل شو برای حداکثر ایمنی کافی ست؟ شستی های نسل اول قفل شو دارای مکانیزم قطع معمولی هستند. قطع معمولی به معنی این است که سه پارامتر سرعت باز شدن پلاتین نرمال بسته، صدور سیگنال قطع و قرار گرفتن شستی در حالت قفل وابسته به میزان سرعت و نیروی اعمال شده به شستی است. به عبارت ساده تر اگر در این شستی تحریک به صورت کامل انجام نشود، پلاتین نرمال بسته در یک لحظه ی کوتاه فرمان قطع را صادر کرده ولی به علت فعال نشدن مکانیزم قفل این پلاتین مجددا بسته می شود.

بسته شدن پلاتین استپ به معنی قرار گرفتن ماشین در حالت عادی و امکان راه اندازی مجدد است. در نظر داشته باشید که در بسیاری از ماشین ها، فرمان وصل یا راه اندازی مجدد بر اساس کمیت های دیگر و به صورت خودکار یا از راه دور صادر می شود. در چنین ماشین آلاتی استفاده از شستی قارچی معمولی بسیار خطرناک است. نقص شستی های مکانیزم معمولی این است که اپراتور مضطرب با تحریک ناقص آن ماشین را خاموش می کند ولی از قفل شدن آن مطمئن نمی شود. در واقع اپراتور برای چند لحظه ی کوتاه ماشین را خاموش کرده و بدون اطلاع از امکان راه اندازی مجدد وارد محدوده ی خطرناک می شود. در بسیاری از تاسیسات وارد شدن به محدوده ی خطر و راه اندازی مجدد مدار صدمات جبران ناپذیری را به فرد وارد کرده است.

برای رفع این نقص نوع دیگری از شستی ها با مکانیزم  اصلاح شده تحت عنوان Emergency stop trigger action ساخته شده اند. این نوع شستی ها نیز به صورت مستقیم از اپراتور فرمان قطع می گیرند اما مکانیزم آن ها به میزان سرعت و فشار تحریک وابسته نیست. با تحریک عملگر این شستی، نیروی فنرهای داخلی آزاد شده و پس از قطع پلاتین ها مکانیزم شستی را در حالت قفل قرار می دهد. به عبارت ساده تر در این شستی صادر کردن فرمان قطع بدون قرار گیری در حالت قفل امکان پذیر نیست. پس اگر اپراتور مضطرب فرمان بسیار کوچکی به شستی اعمال کند، بالافاصله پلاتین ها باز شده و شستی بدون هیچ نگرانی در حالت قفل قرار می گیرد.

به منظور نمایش تفاوت در مکانیزم شستی های قارچی قفل شو معمولی و تریگر اکشن از یک مربع استفاده می شود. طبق تصویر زیر این مربع بین پلاتین ها و عملگر شستی قرار می گیرد. تاکید می شود که این مربع به معنی شستی اضطراری با مکانیزم قفل شو و فنر داخلی است. مکانیزم رها شدن قفل شستی های تریگر اکشن با مدل های معمولی تفاوتی نداشته و می تواند به صورت کششی، چرخشی و یا سوئیچ دار باشد. در گزینه ی a از تصویر زیر دیاگرام شستی اضطراری قفل شو با مکانیزم اصلاح شده و حالت رها کردن قفل به صورت Push-Pull را مشاهده می کنید. گزینه ی b چرخاندن جهت رها شدن و گزینه ی c رها شدن با سوئیچ را نمایش می دهد.

چرا قارچی Trigger Action ؟

در مدارهای فرمان ممکن است از ترکیب چند المان زمان سنجی استفاده شده و سیستم به صورت خودکار در بازه‌هایی از زمان راه اندازی شود. در این‌گونه مدارها استفاده از شستی‌های اضطراری مخصوصا با مکانیزم‌های اصلاح شده یا Emergency stop trigger action اهمیت زیادی دارد. برای درک بهتر تصور کنید می‌خواهیم یک پمپ آب را با شرایط زیر کنترل کنیم:

• حالت‌های دستی، قطع و خودکار در مدار فرمان قابل انتخاب باشند.
• در حالت خودکار پمپ باید بین ساعت‌های 13 تا 23 روشن باشد.
• در حالت خودکار اگر برق قطع و وصل شد، پمپ با 5 دقیقه تأخیر مجدد روشن شود.
• در حالت دستی با شستی استارت و استپ پمپ خاموش و روش شود.
• در حالت قطع مدار فرمان ایمن بوده و از هیچ طریقی روشن نشود.

طبق نقشه زیر برای پیاده‌سازی این مدار فرمان به یک ساعت صنعتی، تایمر تأخیر در وصل، کنتاکتور، شستی قطع اضطراری، سلکتور سوئیچ سه حالته، شستی استارت و استپ نیاز است. در مدار فرمان زیر سیم شماره‌ی 1 وارد بریکر مینیاتوری شده و شماره‌ی 2 از آن خارج می‌شود. این بریکر آمپر پایین جهت حفاظت مدار فرمان در برابر اتصال کوتاه در نظر گرفته شده است. در ضمن سیم شماره‌ی 3 نول مدار بوده که به صورت مشترک در قسمت پائین نقشه به تمام مصرف کننده‌هامتصل می‌شود.

از آن‌جایی که ساعت به تغذیه‌ی دائم نیاز دارد، خروجی بریکر به صورت مشترک به ترمینال تغذیه‌ی ساعت و پلاتین فرمان بی‌متال متصل شده است. با این کار در صورت بروز خطا در الکتروپمپ و عملکرد بی‌متال، تغذیه‌ی ساعت قطع نخواهد شد. خروجی فرمان بی‌متال بعد از عبور از شستی قطع اضطراری با پلاتین نرمال بسته، وارد یک سلکتور سوئیچ سه حالته می‌شود. این کلید دارای حالت قطع، کنترل دستی و کنترل خودکار است. خروجی حالت خودکار سلکتور سوئیچ وارد پلاتین نرمال باز ساعت شده و بعد از عبور از پلاتین نرمال بسته‌ی کنتاکتور به تغذیه‌ی تایمر تأخیر در وصل متصل می‌شود.

با این کار در صورتی که کلید روی حالت خودکار بوده و ساعت بین 13 تا 23 باشد، تایمر 5 دقیقه تأخیر را اندازه‌گیری کرده و سپس کنتاکتور را روشن می‌کند. با روشن شدن کنتاکتور، پلاتین نرمال بسته‌ی آن تغذیه‌ی تایمر را قطع کرده و پلاتین نرمال باز آن باعث وصل دائم کنتاکتور می‌شود. در این روش اگر برق قطع و وصل شود، مجدد زمان گیری انجام شده و کنتاکتور روشن خواهد شد.
با قرار دادن کلید روی حالت دستی، تغذیه‌ی شستی استپ و استارت و یک پلاتین نرمال باز دیگر کنتاکتور تامین می‌شود. با این کار می‌توان الکتروپمپ را با فشردن شستی استارت روشن و با فشردن شستی استپ خاموش کرد. در نهایت اگر سلکتور سوئیچ را در حالت قطع قرار دهیم تغذیه‌ی هر دو خط خودکار و دستی قطع شده و الکتروپمپ در حالت خاموش و ایمن قرار می‌گیرد.

نکته‌ی مهم در این‌گونه مدارها کار آمد بودن شستی قطع اضطراری در هر دو حالت دستی و خودکار است. تصور کنید در حالت خودکار و روشن بودن الکتروموتور حادثه‌ای رخ بدهد. در این شرایط اپراتور با سرعت شستی قطع اضطراری را فشرده و الکتروپمپ را خاموش می‌کند. در صورتی که شستی از مدل مناسبی نبوده و فرمان قطع را قبل از قفل شدن صادر کند، مدار بعد از 5 دقیقه راه اندازی شده و شرایط خطرناک‌تری رخ خواهد داد.

شستی قطع ایمن یا Machine Stop, Safety Stop

در کنار شستی های قرمز رنگ روی برخی از ماشین آلات از شستی های قارچی مشکی رنگ قفل شو یا قابل لاک گذاری و بدون چراغ نیز استفاده می شود. این شستی برای قطع اضطراری نبوده و به عنوان شستی قطع ماشین در حالت ایمن یا Machine Stop, Safety Stop هستند. شستی قطع ایمن معمولا توسط سرپرست کارگاه وقتی تحریک می شود که یک بخش یا ماشین به صورت با برنامه خاموش شده باشد. با این کار مدار تا پایان تعمیرات و بازرسی ها قابل راه اندازی نبوده و پرسنل در برابر خطرهای راه اندازی بدون هماهنگی ایمن خواهند بود. در تصویر زیر شستی قارچی مشکی رنگ قفل شو یا قابل لاک گذاری جهت جلوگیری از استارت بدون هماهنگی ماشین آلات را مشاهده می کنید.

شستی قارچی چراغ دار

در برخی از محل ها یا ماشین آلات ممکن است چند شستی قطع اضطراری وجود داشته باشد. برای اطمینان از صدور حتمی فرمان قطع و یا مشخص شدن شستی تحریک شده از راه دور می توان از چراغ سیگنال به صورت جداگانه و یا شستی های چراغ دار استفاده کرد. چراغ در شستی های قطع اضطراری مدل های متنوع مانند تک رنگ، چند رنگ، فلاشر و غیره دارد. در مدل های ساده، عملگر قارچی شکل مقداری شفاف بوده و تنها یک لامپ تک رنگ از نوع رشته ای یا LED زیر آن قرار دارد. این مدل مانند شستی های معمولی بوده و می توان تغذیه‌ی الکتریکی جهت روشن شدن چراغ را مستقیم از پلاتین های خود شستی یا مدار فرمان و رله های ایمنی دریافت کرد. در تصویر زیر چند نمونه شستی قطع اضطراری قفل شو و چراغ دار را مشاهده می کنید.

نحوه نصب کلید امرجنسی

از نکته های مهم در نصب کلید امرجنسی یا شستی های اضطراری در دسترس بودن آن ها است. به منظور در دسترس قرار دادن شستی ها می توان با یراق های خاصی آن ها را مستقیما روی بدنه‌ی ماشین آلات، در جعبه های استاندارد پلاستیکی، فلزی و یا در تابلو برق ها نصب کرد. در تصویر زیر چند روش جهت نصب شستی های اضطراری را مشاهده می کنید.

حالت های نصب فوق عبارتند از:

• گزینه ی a و b نصب مستقیم شستی روی ماشین آلات
• گزینه ی (c) قرار دادن شستی در یک جعبه پلاستیکی یا چدنی مجزا
• گزینه ی (d) قرار دادن شستی اضطراری در ریموت های جرثقیل
• گزینه ی (e) شستی قارچی ضد انفجار به همراه سیگنال و نصب شده در محفظه های فلزی
• گزینه ی (f) نصب به همراه دیگر شستی ها
• گزینه ی (g) نصب روی کنترل پنل یا تابلوهای اپراتوری

برخی از شستی های اضطراری دارای محفظه ی شفاف رنگی هستند که یک چراغ سیگنال در آن تعبیه شده است. این شستی ها را می توان بدون نیاز به متعلقات خاص مانند جعبه های استاندارد به صورت مستقیم روی ماشین آلات نصب و سیم بندی کرد. این شستی ها در مدل های ساده و قابل اتصال به شبکه های صنعتی و رله های ایمنی تولید می شوند. شستی های قطع اضطراری که قابلیت اتصال به شبکه های صنعتی و رله های ایمنی را دارند از نظر چراغ سیگنال منعطف تر هستند. در برخی از این شستی ها علاوه بر حالت فلاشر از چراغ با رنگ های مختلف نیز استفاده شده است.
حالت های فلاشر و یا رنگ های متعدد برای مشخص کردن شستی تحریک شده و یا قطع شدن سیستم توسط بخش های حفاظتی دیگر است. این چراغ ها می توانند کمک زیادی به به شناسایی موقعیت خطا توسط اپراتورها و افراد تیم نجات در حالت های اضطراری کنند. در تصویر زیر شستی های قابل اتصال به شبکه های صنعتی و رله های ایمنی با مشخصه های a قابل لاک گذاری، (b) سری SMILE شرکت ABB و (c) برند Banner را مشاهده می کنید.

به علت مهم بودن مبحث ایمنی، شستی های قارچی به صورت بی سیم و یا ترکیب شده با طناب های ایمنی نیز تولید می شوند.به عنوان مثال در تصویر زیر و گزینه (a) شستی قطع اضطراری بی سیم و پرتابل، گزینه (b) شستی قطع اضطراری بی سیم ثابت و گزینه (c) سیستم طناب ایمنی را مشاهده می کنید.

نقشه کلید امرجنسی یا شستی قارچی

هنگام سیم بندی شستی قارچی در مدار فرمان باید به اهمیت آن توجه کنیم. در ابتدا باید مطمئن شویم که شستی اضطراری به درستی و از مدل های قفل شو انتخاب شده باشد. تاکید می شود که شستی اضطراری باید در بالاترین سطح مدار فرمان قرار بگیرد. با این کار می توان کل مدار را در حالت بحرانی قطع کرد. در شستی های اضطراری نصب شده داخل مدار فرمان همیشه از پلاتین های نرمال بسته یا N.C استفاده می شود. جهت بالا بردن سطح ایمنی می توان به هر شستی اضطراری چند پلاتین فرمان متصل کرد. به عنوان مثال در تصویر زیر دو شستی قارچی در یک مدار را مشاهده می کنید. شستی OS-SF1 داخل تابلو قرار گرفته و دارای دو پلاتین نرمال بسته یا N.C است. خروجی این شستی وارد ترمینال های OS-X2 شده و از تابلو خارج می شود. در ادامه و نزدیک ماشین نیز یک شستی قارچی با کد OS-SF2 قرار داشته که دارای دو ترمینال N.C است.

پلاتین های شستی اضطراری همانند نقشه ی بالا می تواند مدار فرمان را قطع کند. روش دیگر استفاده از این شستی ها فرمان به رله های ایمنی و یا قطع بریکر اصلی است. رله های ایمنی دارای مباحث زیادی بوده و باید در بخش های بعدی بررسی شوند. در خصوص استفاده از شستی اضطراری در قطع برق می توان مدارهای مختلفی را طراحی کرد. ساده ترین حالت قرار دادن این شستی در مسیر بوبین های شنت تریپ یا آندر ولتاژ است. در نظر داشته باشید که هنگام استفاده از بوبین شنت تریپ نوع پلاتین های شستی باید به صورت نرمال باز یا N.O باشد. در این حالت با فشار دادن شستی پلاتین N.O بسته شده و به بوبین فرمان قطع می دهد. در نظر داشته باشید که استفاده از شستی قارچی قفل شو در این حالت می تواند باعث آسیب به بوبین شنت تریپ شود. توصیه می شود که در مدار اضطراری از یک رله استفاده شود تا پس از قطع بریکر انرژی روی بوبین شنت باقی نماند.

در صورت وجود بوبین آندر ولتاژ می توانید از شستی قطع اضطراری با پلاتین نرمال بسته یا N.C استفاده کنید. در این حالت برق همیشه روی بوبین آندر ولتاژ بوده و تنها پس از تحریک شستی قطع خواهد شد. استفاده از شستی قفل شو در این حالت باعث جلوگیری از وصل بریکر بدون هماهنگی خواهد شد.