شستی های بیسیم

شستی بیسیم

حتما با مطالعه‌ی عنوان شستی های بدون سیم تعجب کرده اید! همانطور که می دانید تکنولوژی انتقال اطلاعات به صورت بدون سیم یا بیسیم به سرعت در حال پیشرفت است. افزایش قابلیت اطمینان در انتقال سیگنال به صورت بی سیم باعث شده تا شرکت های سازنده نمونه هایی از شستی های Wireless را تولید کنند. از پیشتازان این صنعت می توان به شرکت اشنایدر الکتریک اشاره کرد. در تصویر زیر یک نمونه شستی بیسیم و گیرنده ی شرکت اشنایدر الکتریک را مشاهده می کنید.

چرا و کجا باید از شستی بی سیم استفاده کنیم؟

پس از آشنا شدن با شستی های بیسیم شاید این سوال مطرح شود که چرا و در چه شرایطی باید از شستی بدون سیم استفاده کنیم؟ همانطور که در مقالات قبلی شرح داده شد از شستی ها برای صدور انواع فرمان در ماشین آلات و تابلو برق ها استفاده شده و این قطعات بسیار پرکاربرد هستند. در تاسیسات کوچک انواع شستی ها به صورت مستقیم روی تابلو برق مونتاژ و سیم بندی می شوند. نصب مستقیم شستی روی تابلو برق به دلایل مختلف مانند بزرگ بودن ماشین آلات، قرار گرفتن اپراتور در محل دیگر، ارسال فرمان از نقاط مختلف و غیره همیشه امکان پذیر نیست. برای رفع این مشکل چندین راه حل وجود دارد. به عنوان مثال و طبق تصویر زیر می توان شستی ها را در جعبه های استاندارد نصب کرده و توسط کابل به تابلوی اصلی متصل کرد.

این کار مشکل قرار گرفتن شستی ها روی تابلو برق را حل می کند اما مشکلات دیگری به سیستم اضافه خواهد کرد. طبق استانداردهای صنعت برق و برای برقراری ارتباط بین شستی ها و تابلوهای فرمان، ما مجاز نیستیم که سیم ها و کابل ها را بدون محافظ و بدون تجهیزات خاص روی ماشین آلات یا سطوح مختلف قرار دهیم. برای اتصال کابل به جعبه های استاندارد و تابلو ها باید از انواع گلند استفاده کرد. با توجه به محل قرار گیری تجهیزات و برای حفاظت سیم ها و کابل ها باید از روش ها و تجهیزات مختلف مانند لوله های فولادی، لوله های پلاستیکی، لوله های خرطومی فلزی، کانال، داکت، انواع گلند و غیره استفاده کرد. این تجهیزات باید در تمام مسیر بین شستی ها و تابلو برق ها قرار داده شده و به صورت دوره ای مورد بازبینی و رفع اشکال قرار بگیرند. در تصویر زیر یک نمونه نصب سیم و کابل ها روی ماشین آلات را مشاهده می کنید.

در نظر داشته باشید که تمام ماشین آلات و یا محیط های صنعتی در شرایط عادی قرار ندارند. بسیاری از محیط ها مانند بیمارستان ها، صنایع دارویی، غذایی و تحقیقاتی در معرض خطراتی مانند آلودگی های میکروبی، نفوذ آب، نفوذ گرد و غبار، نفوذ ذرات و گازهای قابل اشتعال، حرارت بسیار بالا، حیوانات و غیره هستند. در این تاسیسات گاها هیچ مسیری برای عبور سیم ها و کابل ها وجود نداشته و بخش های مهم از دیگر قسمت ها ایزوله هستند. در این تاسیسات احداث سیم و کابل های ارتباطی و حفاظت از آن ها بسیار سخت و هزینه بر است. برای رفع این مشکلات و کاهش هزینه های اجرا و تغییرات بعدی می توان از روش انتقال فرمان به صورت بدون سیم استفاده کرد.

همانطور که می دانید بسیاری از تغییرات در ماشین آلات و ساختمان ها نیاز به ایجاد مسیرهای جدید برای انتقال سیم ها و کابل ها دارد. حتما در ساختمان های زیادی وجود داکت ها و لوله های روی کار را مشاهده کرده اید. این مسیرها در تغییرات بعدی و به علت عدم وجود مسیر مناسب برای عبور سیم ها و کابل ها ایجاد شده اند. در روش انتقال فرمان به صورت بدون سیم، نیازی به احداث سیم و کابل بین ادوات فرمان مانند شستی ها، میکروسوئیچ ها، کلیدهای کششی و … نبوده و بسیاری از مشکلات فوق حذف می شوند.
در تمام سیستم های انتقال فرمان بیسیم علاوه بر شستی یا فرستنده، یک یا چند گیرنده، آنتن، تکرار کننده و غیره نیز وجود دارد. این تجهیزات داخل تابلو برق و یا محل های مورد نیاز نصب و سیم بندی شده تا انتقال سیگنال را با قابلیت اطمینان بسیار بالا انجام دهند. تجهیزات بیسیم در مدل های مختلفی از نظر روش نصب، منبع تغذیه، نوع خروجی و غیره تولید می شوند که در بخش های بعدی آن ها را بررسی کرده ایم. در تصویر زیر شستی بدون سیم و گیرنده‌ی آن در تابلو و فضای آزاد مشاهده می کنید.

فرستنده در سیستم های بیسیم

در سیستم ارسال فرمان به صورت بدون سیم از یک یا چند فرستنده استفاده می شود. فرستنده ها به صورت شستی، کلیدهای آویز یا ریسمانی، میکروسوئیچ، کلید سلکتوری و غیره وجود دارند. نوع و تعداد فرستنده ها بسیار متنوع بوده و بر اساس شرایط مدار، محیط و خواسته های طراح قابل تغییر هستند. شستی های فرستنده با توجه به برند و مدل می توانند به صورت نصب ثابت و یا پرتابل انتخاب شوند. در مدل های ثابت، یک جعبه ی استاندارد کوچک روی ماشین آلات یا دیوار نصب شده و شستی داخل آن قرار می گیرد. در تصویر زیر شستی های بدون سیم نصب ثابت از برند Honeywell را مشاهده می کنید

نوع دیگر شستی ها به صورت پرتابل ساخته می شوند. شستی های پرتابل را می توان در محدوده ی خاصی جابجا کرده و به سادگی با آن ها کار کرد. جعبه شستی های پرتابل به سادگی قابل حمل بوده و از نظر راحتی مناسب کار روزانه هستند. به عنوان مثال در تصویر زیر چند نمونه شستی بدون سیم و پرتابل شرت اشنایدر الکتریک را مشاهده می کنید. این شستی ها می توانند تک منظوره و یا ترکیبی از استارت و استپ ها باشند.

جهت افزایش سطح ایمنی و توانایی کار چند فرستنده در یک محیط صنعتی هر یک از تجهیزات دارای شناسه‌ی خاص و منحصر به فردی هستند. این شناسه معمولا غیر قابل تغییر بوده و امکان ساخت مدارهای سفارشی را ایجاد می کند. به عنوان مثال می توان یک فرستنده را به صورت هم زمان با چند گیرنده مرتبط کرد. فرستنده های بدون سیم در دو گروه با منبع تغدیه و بدون منبع تغذیه ساخته می شوند. در مدل های معمولی فرستنده ها به یک باتری داخلی مجهز هستند. فرستنده های پرتابل دارای باتری قابل شارژ بوده و باید به صورت دوره ای شارژ شوند اما در نوع ثابت باتری ها پس از خالی شدن تعویض خواهند شد.

با توجه به وجود باتری با طول عمر بالا و مصرف بسیار پائین فرستنده ها، هزینه های نگهداری و تعویض باتری ها در سطح قابل قبولی است. نکته ی مهم در تجهیزات دارای باتری نیازمندی به بازدید و تست های دوره ای است. لازم به ذکر است که باتری با طول عمر بسیار بالا بین 1 تا 10 سال در فرستنده های متنوعی مانند شستی ها، میکرو سوئیچ ها، نشانگرهای خطا و غیره استفاده می شوند. در تصویر زیر شستی پرتابل با باتری داخلی قابل شارژ و نشانگر ضعیف بودن باتری را مشاهده می کنید.

اشکال در باتری فرستنده می تواند باعث بروز حوادث، از دست رفتن زمان و مواد اولیه ی زیادی شود. به همین علت فرستنده های نسل بعد بدون نیاز به منبع تغذیه ساخته شده اند. در این مدل نیاز به باتری به صورت کامل رفع شده و از نیروی مکانیکی اعمالی به شستی یا کلید ریسمانی جهت تولید برق Dynamo generator استفاده می شود. انرژی تولید شده توسط این ژنراتور کوچک در هیچ عنصری مانند خازن یا باتری ذخیره نشده و بالافاصله سیگنال فرمان را صادر می کند. پس با هر بار تحریک شستی یا کلید ریسمانی، انرژی مورد نیاز جهت ارسال سیگنال تولید خواهد شد. این تکنولوژی نیاز به بازدید های دوره ای و تعویض باتری در فرستنده ها را به صورت کامل رفع کرده است. علاوه بر حذف باتری، این مدل از شستی ها دارای ابعاد کوچک تر و مقاومت بیشتری در مقابل ورود اجسام جامد، مایعات، غبار و گازهای قابل اشتعال هستند. در تصویر زیر فرستنده های بدون سیم و بدون باتری اشنایدر در انواع شستی و کلیدهای ریسمانی را مشاهده می کنید.

شستی های بدون سیم از نظر رنگ، لیبل، ابعاد، محیط نصب، کاربری و غیره در مدل های متنوعی ساخته می شوند. لطفا برای انتخاب یک شستی مناسب این موارد را در نظر بگیرد:

  • از آن جایی که شستی های بدون سیم از نظر نوع عملگر در مدل های استپ استارت معمولی و قارچی با رنگ و لیبل های متنوع ساخته می شوند، قبل از انتخاب باید کاربری شستی را مشخص کنید.
  • شستی های بدون سیم اغلب فاقد لامپ و تجهیزات ایمنی مانند سوئیچ هستند.
  • هرگز از شستی های بدون سیم معمولی یا استپ استارت برای فرمان های جابه جایی در جرثقیل ها و فرمان های قطع اضطراری یا ایمنی استفاده نکنید. برای این موارد ریموت های خاصی ساخته شده اند. عدم عملکرد این شستی ها ممکن است حوادث سنگینی را رقم بزند.
  • روی بدنه‌ی هر شستی یک شناسه درج شده است. این شناسه را یادداشت کرده و نگهداری کنید چون برای حالت های ریست و تنظیمات مورد نیاز خواهد بود.
  • شستی ها با توجه به برند ممکن است دارای تنظیمات داخلی خاصی برای ریست، همگام کردن با گیرنده، تغییر نوع سیگنال و غیره باشند. قبل از هرگونه استفاده باید دفترچه‌ی راهنمای شستی ها و گیرنده ها به دقت مطالعه شود.
  • جعبه های شستی های بدون سیم از نظر نوع نصب، قابلیت جابه جایی و تعداد شستی ها متنوع هستند و شما باید برای سفارش، گزینه‌ی مورد نظر خودتان را مشخص کنید.
  • محل نصب شستی را از نظر محیطی و وجود عناصر خطرناک مانند تابش نور، غبار و گازهای قابل اشتعال، حرارت، پاشش مایعات و غیره کاملا بررسی کنید. این موارد در انتخاب نوع شستی و جعبه‌ی نصب آن اهمیت زیادی دارد.
  • برای شستی هایی که دارای باتری داخلی هستند، برنامه‌ی منظم تست سطح شارژ و وضعیت سلامت باتری مشخص کنید.
  • شستی ها صرف نظر از مدل، باید از نظر کاری در بازه های منظم مورد تست قرار بگیرند. این برنامه با توجه به نوع دستگاه و زیان های عدم عملکرد شستی اهمیت پیدا کرده و باید برای کارفرما کاملا شرح داده شود.
  • شستی ها با توجه به برند و نوع، دارای آنتن داخلی و خارجی هستند. با توجه به فاصله و کاربری شستی، از وجود لوازم کافی هنگام سفارش اطمینان حاصل کنید.
مطالبی که در حال مطالعه ی آن هستید به صورت تصویری در دوره ی جامع آموزش مدار فرمان شرح داده شده است. در این دوره با تجهیزات پایه مانند انواع کلیدها، کنتاکتورها، تایمرها، ساعت ها و غیره آشنا شده و نحوه ی سیم بندی آن ها را فراخواهیم گرفت. یک فصل از دوره ی آموزش مدار فرمان مربوط به شناخت سمبل های الکتریکی، مدارک مهندسی، نقشه ها و ترسیم مدارها در محیط اتوکد الکتریکال است. پس از فراگرفتن نحوه ی ترسیم مدارها و سیم بندی قطعات پایه وارد بخش های پیچیده تر مانند طراحی سیستم های چنج آور می شویم. در این فصل یک پروژه ی چنج آور با 3 ورودی توسط کلیدهای چنج آور موتور دار سوکومک و برد دیتا کام 207 طراحی و ساخته می شود. تابلوی فوق به یک دیزل موتور سازان تبریز متصل شده و تنظیم پارامترها صورت می گیرد.

گیرنده در سیستم های بدون سیم

تمام فرستنده ها صرف نظر از مدل و کارایی باید با یک گیرنده یا Receiver در ارتباط باشند. به عبارت دیگر تمام سیگنال های ارسالی توسط فرستنده ها باید توسط یک گیرنده جمع آوری و ترجمه شود. این مرکز با دریافت سیگنال ها و طبق برنامه های امنیتی و تنظیمات انجام شده، خروجی مستقیم در مدار یا اطلاعات خاصی را در شبکه تغییر می دهد. در سیستم های انتقال فرمان به صورت بدون سیم، گیرنده ها در مدل های متنوعی ساخته می شوند که باید به دقت انتخاب، سیم بندی و تنظیم شوند.
اولین سوال در انتخاب نوع گیرنده این است که می خواهیم از شستی های بدون سیم به صورت مستقیم در مدار های فرمان استفاده کنیم یا آن ها را به شبکه های صنعتی و تجهیزات کنترلی مانند PLC، HMI و … متصل کنیم؟ پاسخ به این سوال نوع اتصال گیرنده را مشخص می کند. به صورت کلی گیرنده ها با خروجی الکتریکی، با خروجی پورت و یا ترکیب این دو ساخته می شوند. خروجی الکتریکی شامل خروجی رله یا ترانزیستور جهت قرار گرفتن در مدار فرمان و قطع و وصل مستقیم تجهیزات مانند کنتاکتور، تایمر و هستند. خروجی پورت شامل انواع خروجی تحت شبکه های صنعتی مانند پورت های RS485، Ethernet و بوده و نیاز به ادوات دیگری در بخش کنترلی دارد. به عنوان مثال در تصویر زیر گزینه‌ی (a) یک گیرنده با خروجی پورت اترنت، گزینه‌ی (b) یک گیرنده با 14 خروجی مستقیم و گزینه‌ی (c) یک گیرنده با دو خروجی مستقیم را مشاهده می کنید.


در مرحله‌ی بعد باید ولتاژ و نوع خروجی های گیرنده را مشخص کنیم. گیرنده هایی که به صورت مستقیم در مدار فرمان قرار می گیرند از نظر مشخصه های الکتریکی، نوع و تعداد خروجی ها، تعداد شستی های قابل اتصال، فاصله با آن ها و غیره با یکدیگر تفاوت دارند. اغلب این گیرنده ها را می توان در تابلو برق و روی ریل های استاندارد نصب و سیم بندی کرد. به صورت کلی مشخصه های الکتریکی یک گیرنده را می توان در دو گروه مشخصات تغذیه و مشخصات خروجی ها بیان کرد. گیرنده ها با توجه به برند و مدل در تغذیه های مختلف از 24 تا 240 ولت مستقیم و متناوب با انواع خروجی رله و ترانزیستور تولید می شوند. به عنوان مثال در تصویر زیر و گزینه‌ی (a) نصب گیرنده روی ریل استاندارد، (b) تصویر و دیاگرام الکتریکی گیرنده‌ی غیر قابل تنظیم با یک رله‌ ی چنج آور، (c) گیرنده‌ی قابل تنظیم با دو رله‌ی چنج آور خروجی و (d) گیرنده‌ی قابل تنظیم با چهار خروجی ترانزیستوری با تغذیه های مختلف را مشاهده می کنید.

در مقالات قبلی شرح داده شد که با تحریک شستی های سیم دار، یک یا چند پلاتین تغییر وضعیت داده و با برداشتن دست به حالت اول خود بر می گردند. این پیوستگی به خاطر ارتباط مکانیکی بین عملگر و پلاتین ها می باشد. در شستی های بدون سیم این ارتباط مکانیکی وجود نداشته از این رو می توان خروجی های گیرنده را از نظر قرار گرفتن در مدار فرمان و روش کار در مدل های مختلف انتخاب و تنظیم کرد. رله یا ترانزیستورهای یک گیرنده بر اساس فرمان های صادر شده از طرف شستی یا کلیدهای ریسمانی می تواند سه حالت پالس با زمان ثابت و غیر قابل تنظیم یا Monostable، قطع و وصل با یک شستی یا Bistable و قطع و صل با دو شستی مجزا یا Start, Stop داشته باشد. در نظر داشته باشید که روش کار و تنظیمات گیرنده می تواند بر اساس برند و مدل با موارد ذکر شده متفاوت باشد.

قابل ذکر است در گیرنده هایی که به شبکه های صنعتی متصل هستند با فشردن شستی ها یک سیگنال دریافت و به پروتوکل های ارتباطی مانند Modbus، Modbus/TCP و غیره تبدیل می شود. این اطلاعات در نهایت توسط  شبکه های موجود ارسال و روی پردازشگرهایی مانند PLC، HMI یا نرم افزارهای اسکادا تغییراتی ایجاد می کنند. در مدل های معمولی قابل اتصال به شبکه دیگر خروجی فیزیکی به صورت تغییر وضعیت رله یا وصل ترانزیستور وجود ندارد. گیرنده ها از نظر تنظیمات، تعداد شستی های قابل اتصال، المان های قابل برنامه ریزی مانند قفل گذاری، نوع خروجی، کنترل آن ها و غیره نیز در مدل های مختلفی ارائه می شوند. به عنوان مثال شرکت اشنایدر تجهیزات بدون سیم را در گروه های زیر تولید می کند:

  • گیرنده غیر قابل برنامه ریزی با یک فرستنده جفت شده در یک بسته
  • گیرنده با خروجی رله و قابل برنامه ریزی تا اتصال 32 فرستنده
  • گیرنده با خروجی ترانزیستور و قابل برنامه ریزی تا اتصال 32 فرستنده
  • گیرنده های تحت شبکه با پورت اترنت و قابل برنامه ریزی تا اتصال 60 فرستنده
  • لوازم جانبی مانند انواع آنتن، تکرار کننده، باکس های نصب، کلیدهای ریسمانی و …

با توجه به اطلاعات ذکر شده انجام گام های زیر برای انتخاب یک گیرنده یا سیستم بدون سیم ضروری هستند:

  • نوع و تعداد خروجی ها باید به دقت و متناسب با مدار مشخص شود. در نظر داشته باشید گیرنده ها در مدل های قابل اتصال به شبکه، قابل اتصال به مدار با خروجی رله و قابل اتصال به مدار با خروجی ترانزیستور تولید می شوند. در صورت نیاز به ترکیب این موارد باید به دقت به کاتالوگ ها توجه کنید.
  • وضعیت باتری در فرستنده و ولتاژ تغدیه‌ی گیرنده مشخص شود. فرستنده ها در مدل های با باتری داخلی و بدون باتری و گیرنده ها با ولتاژ کاری مختلف تولید می شوند. بهتر است ولتاژ گیرنده با ولتاژ مدار یکسان انتخاب شود تا نیازی به استفاده از منابع تغذیه با پاور اضافی نباشد.
  • جهت انتخاب بهترین مدل، فاصله‌ی بین فرستنده و گیرنده و محل نصب گیرنده باید بررسی شود. نصب گیرنده ها در تابلوهای فلزی و یا وجود برخی از مانع ها مانند دیوار، شیشه و غیره از قدرت ارسال سیگنال و در نتیجه فاصله‌ی مفید بین فرستنده و گیرنده می کاهد.
  • نوع گیرنده ها از نظر قابلیت اتصال آنتن به صورت داخلی و خارجی کنترل شود.
  • محل نصب گیرنده و فرستنده از نظر نفوذ مایعات، ذرات جامد، غبار و گازهای قابل اشتعال، تابش نور، وجود تجهیزات تولید کننده ی نویز مانند داریو، UPS و غیره به خوبی کنترل شده و با مشخصات درج شده در راهنمای سیستم مطابقت داده شود.

جهت مطالعه ده ها مقاله ی تخصصی دیگر، بخش مقالات آموزش مدار فرمان را مشاهده کنید.

قدرت سیگنال در سیستم های بدون سیم

یکی از المان های مهم در انتخاب سیستم های بیسیم حداکثر فاصله‌ی بین فرستنده و گیرنده است. این فاصله با توجه به برند و مدل دستگاه مشخص شده و اغلب بدون تغییر می باشد. قدرت انتقال سیگنال علاوه بر نوع دستگاه به شرایط محیط و مانع های موجود در آن نیز وابسته است. این مانع ها مانند تابلو برق، دیوار، سازه های فلزی، شیشه و غیره می توانند از قدرت سیگنال کاسته و فاصله‌ی مجاز بین فرستنده و گیرنده را کاهش دهند. به عنوان مثال در برند اشنایدر، فاصله‌ی مجاز بین فرستنده و گیرنده بدون مانع 100 متر اعلام شده اما در صورت نصب گیرنده در تابلوی تمام فلزی، این فاصله تا 25 متر کاهش پیدا می کند. در جدول زیر موانع مختلف و مقدار تاثیر آن ها روی فاصله‌ی بین فرستنده و گیرنده درج شده است. توجه به این مقادیر در انتخاب برند، لوازم جانبی و محل قرار گیری تجهیزات بسیار مهم است.

نوع مانع ضریب کاهش بر اساس درصد
پنجره های شیشه ای 10-20%
دیوار گچی 35-40%
دیوار آجری 60%
دیوار بتنی 70%
سازه های فلزی 50-100%

در محل نصب تجهیزات بدون سیم، تعداد و نوع موانع به ساختار ماشین، محیط و غیره بستگی داشته و معمولا غیر قابل تغییر است، حتما جهت دریافت سیگنال مناسب باید نکته‌های زیر را در نظر داشته باشیم:

  • به قدرت ارسال و دریافت سیگنال و ضرایب کاهنده که در دفترچه های راهنما درج شده است، دقت کرده و بهترین دستگاه را انتخاب کنیم.
  • محل نصب تجهیزات در محیط باید به بهترین شکل انتخاب شود تا حداقل محدودیت ها و مانع ها در مسیر قرار داشته باشد.
  • امکان استفاده از آنتن های خارجی برای فرستنده و گیرنده بررسی شود. نصب این آنتن ها می تواند قدرت ارسال و دریافت سیگنال را تقویت کند.
  • وجود لوازم توسعه دهنده مانند تکرارکننده ها و آنتن های مجزا در برند کنترل شود. با استفاده از این تجهیزات می توان قدرت سیگنال را تقویت کرد.

لطفا برای بررسی گزینه های قدرت سیگنال به تصویر زیر توجه کنید. در این تصویر مانعی که با گزینه‌ی a مشخص شده تمام فلزی با ضریب کاهش 50 تا 100 درصد و دیوارهایی که با گزینه‌ی b مشخص شده گچی با ضریب 35 تا 40 درصد هستند. در این مثال تنها با جابه جا کردن محل نصب فرستنده می توان به نتیجه‌ی بهتری از نظر قدرت سیگنال دست پیدا کرد.
در صورتی که با جابه جایی فرستنده و گیرنده به قدرت سیگنال مناسب دست پیدا نکردیم، گزینه‌ی بعد استفاده از آنتن های خارجی و تکرارکننده است. آنتن های خارجی مستقیم به فرستنده و گیرنده متصل شده و کیفیت ارسال و دریافت سیگنال را ارتقاء می دهد. برای نصب این آنتن ها باید به برند دستگاه و قابلیت اتصال توجه شود.

روش بعدی استفاده از تکرارکننده یا تقویت ها می باشد. طبق تصویر زیر این قطعه بین مسیر قرار گرفته و سیگنال های ارسالی از فرستنده را دریافت و تقویت می کند. با افزایش قدرت سیگنال، نفوذپذیری آن در مانع ها بیشتر شده و گیرنده بهتر آن ها را دریافت می کند. تکرارکننده ها در مدل های متنوعی ساخته شده و اغلب به تغذیه‌ی خارجی با ولتاژهای مختلف نیاز دارند.

محل نصب تقویت کننده ها نیز در افزایش فاصله‌ی بین فرستنده و گیرنده و حذف مانع ها اهمیت دارد. به عنوان مثال به تصویر زیر توجه کنید. نصب تقویت در بالای مانع حالت بهتری را ایجاد کرده و اولویت بیشتری نسبت به گزینه‌ی دوم دارد.

در صورتی که فضای مناسب و بدون مانع در دسترس نبود، تقویت کننده باید قبل از مانع نصب شود تا سیگنال را از فرستنده دریافت کرده و نفوذ پذیری آن را افزایش دهد. در صورتی که تکرارکننده بعد از مانع قرار بگیرد، سیگنال فرستنده را به درستی دریافت نکرده و تقویتی نیز انجام نخواهد داد. روش صحیح و غیر صحیح نصب فرستنده در این شرایط را می توانید در تصویر زیر مشاهده کنید.

انتخاب فرستنده و گیرنده در سیستم های بدون سیم

برای نصب یک شستی سیم دار در تاسیسات یا ماشین آلات الکتریکی باید موارد زیادی را در نظر داشته باشیم که مهم ترین آن ها عبارتند از:

  • محل نصب شستی و فاصله‌ی آن با تابلو برق
  • طول و تعداد رشته های کابل یا سیم اتصال به شستی
  • ملزومات حفاظت از سیم و کابل مانند لوله های فولادی، خرطومی و …
  • ملزومات ورود کابل یا سیم به محفظه‌ی شستی و تابلو برق مانند انواع گلند
  • زمان و هزینه‌ی کابل کشی و نصب جعبه های شستی و …
  • زمان و هزینه های بازبینی و تعمیرات بعدی

با حذف شستی های سیم دار و استفاده از انواع بیسیم آن می توان به صورت میانگین تا 20 درصد هزینه ها را کاهش داد. این مقدار توسط شرکت اشنایدر الکتریک در بررسی مزایای نصب شستی های بدون سیم اعلام شده است. این هزینه ها شامل زمان و موارد اولیه جهت نصب و سیم بندی، جابه جایی، تعمیر یا  تغییرات در مدار و غیره است. همانطور که شرح داده شد تجهیزات انتقال فرمان بیسیم دارای انعطاف بالایی در نصب و سیم بندی هستند. این ویژگی باعث شده تا شستی های بیسیم گزینه ی مناسبی جهت نصب در صنایع مختلف مانند صنایع بسته بندی، ساختمانی، درب های اتوماتیک، بیمارستان ها، صنایع غذایی، نوشیدنی، بهداشتی، هتل ها و غیره مخصوصا محیط های صنعتی با خطرات بالا مانند صنایع نفت و گاز باشند.

برای انتخاب و نصب یک سیستم انتقال فرمان به صورت بدون سیم باید به موارد ذکر شده در بخش های فرستنده، گیرنده و تقویت سیگنال توجه شود. برای انعطاف بیشتر سیستم های بدون سیم، لوازم جانبی مختلفی مانند فرستنده های متنوع، جعبه های نصب، جعبه های ریموت، آنتن و غیره توسط شرکت های سازنده عرضه می شود. در ادامه با برخی از این لوازم و نکته های مهم در نصب و سیم بندی این تجهیزات آشنا می شویم.

برای انتقال یک فرمان به صورت بدون سیم حداقل به یک فرستنده و یک گیرنده نیاز است. فرستنده ها در مدل های متنوع مانند شستی ها، کلیدهای سلکتوری، کلیدهای ریسمانی، میکروسوئیچ و غیره در ابعاد و رنگ های مختلف ساخته می شوند. در نظر داشته باشید که ابتدا باید نوع فرستنده و محل نصب آن را مشخص کنیم. به عنوان مثال در تصویر زیر یک شستی بدون سیم با باتری داخلی و قابلیت اتصال آنتن به صورت خارجی را مشاهده می کنید. در اغلب برندها رنگ شستی، ابعاد، علائم درج شده روی آن و غیره قابل سفارشی سازی هستند.

در ضمن فرستنده ها می توانند به صورت پرتابل نیز مورد استفاده قرار بگیرند. برای این کار باید از جعبه های خاصی برای نصب استفاده شود. نکته ی اصلی در استفاده از فرستنده های پرتابل، مشخص کردن محدوده‌ی کار برای اپراتورها است در نظر داشته باشید طبق تصویر زیر با افزایش فاصله و خارج شدن فرستنده از محدوده‌ی کاری، سیگنال ها به گیرنده نرسیده و هیچ فرمانی به صورت صحیح انجام نخواهد شد.

در مرحله‌ی بعد باید محل قرارگیری گیرنده مشخص شود. گیرنده ها و فرستنده ها می توانند به آنتن داخلی و یا آنتن های خارجی مجهز شوند. این کار روی میزان فاصله‌ی بین آن ها تاثیر خواهد داشت اما محل نصب و مانع ها نیز بسیار اهمیت دارند. به عنوان مثال به تصویر زیر توجه کنید. در گزینه‌ی (a) هیچ مانعی بین گیرنده و فرستنده نبوده و فاصله‌ی مجاز تا 100 متر مشخص شده است. طبق گزینه‌ی (b) اگر فرستنده در تابلوی فلزی نصب شود، فاصله‌ی مجاز تا 25 متر کاهش پیدا می کند. طبق گزینه‌ی (c) می توان با نصب یک تکرار کننده یا تقویت کننده فاصله‌ی مجاز با گیرنده ای که در تابلوی فلزی نصب شده است را تا 40 متر افزایش داد.

اگر گیرنده در تابلوهای بزرگ و به همراه تجهیزات دیگر نصب می شود باید به محل قرار گیری آن در تابلو توجه کرد. طبق گزینه‌ی (a) از تصویر زیر برخی از برندها برای نصب گیرنده در کنار تجهیزات تولید کننده ی نویز مانند منابع تغذیه‌ی سوئیچنگ و درایوها، یک فاصله‌ی مجاز مشخص کرده اند. طبق گزینه‌ی (b) بهتر است گیرنده در سطح بالای تابلو و در کنار دریچه های تهویه نصب شود تا موانع بین گیرنده و فرستنده کاهش پیدا کند.

نصب شستی بیسیم

بعد از انتخاب نوع فرستنده و نصب مکانیکی آن روی سیستم یا ماشین به مرحله‌ی سیم بندی می رسیم. گیرنده را می توان در تابلو برق ها و روی ریل های 35 میلی متری استاندارد نصب کرد. برای سیم بندی گیرنده در مدار فرمان باید قدم به قدم و با ایمنی کامل پیش رفت. ابتدا مدار الکتریکی را قطع کرده و بعد از تست، روی کلیدهای بالادست قفل و نشانه گذاری را انجام دهید. با این عمل تا پایان کار سیم بندی، در قبال وصل برق بدون هماهنگی ایمن خواهید بود. در تصویر زیر نشانه یا تگ اوت را مشاهده می کنید که برای جلوگیری از وصل خودسرانه‌ی برق توسط افراد دیگر به کار میرود.

با توجه به ولتاژ گیرنده و نوع مدار فرمان، تغذیه‌ی الکتریکی و رله یا ترانزیستورهای خروجی آن را سیم بندی کنید. برای این کار از سیم های قلع اندود شده و یا سرسیم های استاندارد استفاده کنید. هنگام محکم کردن ترمینال ها حتما به میزان نیروی مجاز و قابل اعمال به پیچ ها توجه کنید. نیروی زیاد باعث از بین رفتن ترمینال ها و آسیب دیدن گیرنده خواهد شد.
در بخش های قبل شرح داده شد که یک گیرنده می تواند قابل اتصال به شبکه های صنعتی، مدارهای فرمان و یا هر دو باشد. برای اتصال گیرنده به شبکه های صنعتی باید به نوع و تعداد پورت های آن توجه کرد. به صورت معمول ارتباط گیرنده با شبکه های صنعتی از طریق پورت Rs232، RS485 و اترنت انجام می شود. روش اتصال کابل های شبکه و تنظیمات این نوع از گیرنده ها بسیار پیچیده می باشد. در تصویر زیر پورت اترنت را مشاهده می کنید.

تست و تنظیمات شستی بیسیم

با توجه به نقش فرستنده در مدار فرمان و قابلیت های گیرنده می توان خروجی ها را به صورت پالس، قطع و وصل با یک شستی و قطع و وصل با دو شستی انتخاب کرد. اما این روش ها چه تفاوت هایی با هم دارند و در چه مدارهایی استفاده می شوند؟ در تصویر زیر شکل موج خروجی رله یا ترانزیستور گیرنده در حالت پالس را مشاهده می کنید. در این حالت اگر فرستنده تحریک شود، یک پالس با زمان ثابت و غیر قابل تغییر در خروجی گیرنده اعمال خواهد شد. در این مثال اگر شستی فشرده شده ولی رها نشود، تغییری در خروجی اعمال نشده و همان یک پالس ایجاد و بلافاصله قطع خواهد شد. فرض کنید یک شستی استپ استارت و سیم دار را برای استارت یک الکتروموتور تحریک می کنیم. تا هنگامی که دست ما روی شستی باقی بماند فرمان وصل نیز ادامه خواهد داشت. در این نمونه اگر شستی دچار عیب مکانیکی شود مدار همواره وصل باقی مانده و خطرناک خواهد بود. در مقابل اگر شستی بدون سیم در حالت خروجی پالس دچار اشکال مکانیکی شود، هیچ خطری در مورد راه اندازی ناخواسته‌ی مدار نخواهیم داشت.

 

طبق تصویر با تحریک شستی بدون سیم در حالت پالس یک قطع و وصل 500 میلی ثانیه ای خواهیم داشت. در صورتی که قبل از تمام شدن زمان پالس شستی رها شده و مجدد تحریک شود، خروجی تا 500 میلی ثانیه‌ی دیگر تمدید خواهد شد. این نوع خروجی برای روشن کردن کنتاکتورها، تغییر در مدار فرمان مانند راه اندازی مجدد، زمان گیری، تغییر ورودی های دیجیتال در PLC و غیره استفاده می شود. در صورتی که بخواهیم از خروجی پالس برای روشن و خاموش کردن تجهیزات استفاده کنیم، حداقل به دو شستی و دو خروجی نیاز خواهد بود.

مدل دیگر خروجی در رله یا ترانزیستورهای گیرنده، حالت روشن و خاموش با یک شستی است. طبق تصویر زیر در صورتی که شستی برای بار اول تحریک شود، خروجی به حالت وصل تغییر کرده و در همان حالت باقی خواهد ماند. با تحریک دوم همان شستی، خروجی از حالت وصل به حالت قطع تغییر کرده و در همان حالت باقی می ماند. در این روش می توان با فشردن یک شستی، یک وسیله را روشن و با فشردن دوم همان شستی آن را خاموش کرد. با این کار نیازی به استفاده از مدارهای پایدار کننده در کنتاکتورها و رله ها و استفاده از تیغه های نرمال باز نمی باشد.

در صورتی تمایل به پیاده سازی راه اندازی نرمال به صورت استارت و استپ می توانیم این حالت را در گیرنده تنظیم کرده و از دو شستی با رنگ های مختلف استفاده کنیم. با این کار با فشردن شستی استارت، خروجی رله یا ترانزیستور گیرنده روشن شده و در همان حالت باقی می ماند. برای خاموش کردن خروجی گیرنده باید شستی دوم تحت عنوان شستی استپ فشرده شود. با این کار خروجی از حالت وصل به حالت قطع تغییر کرده و در همان حالت باقی می ماند.

شکل موج های خروجی گیرنده در مدل استارت و استپ در با تحریک فرستنده ها در تصویر زیر آورده شده است. در این روش از دو شستی و یک گیرنده با پلاتین چنج آور استفاده شده است.

بعد از سیم بندی کامل گیرنده و تقویت کننده ها باید مدار را در شرایط مختلف تست کنیم. لطفا برای شروع مراحل این اقدامات را انجام دهید:

  • از عدم فعالیت تمام اعضا روی مدارهای الکتریکی، دستگاه و ماشین آلات مطمئن شوید.
  • اطمینان حاصل کنید که با وصل برق هیچ بخشی به صورت خودکار راه اندازی نمی شود.
  • با هماهنگی اقدام به برداشتن تجهیزات قفل و نشانه گذاری و وصل کلیدهای بالادست کنید.
  • مدار فرمان را با استفاده از اهم متر و شماره سیم های درج شده کنترل کرده و از صحت آن مطمئن شوید.
  • با روشن کردن گیرنده ها از تنظیمات نهایی و صحیح بودن آن ها اطمینان حاصل کنید.
  • فرستنده ها را تحریک کرده و رفتار گیرنده و قدرت سیگنال دریافتی را کنترل کنید. قدرت سیگنال معمولا روی گیرنده و توسط نمایشگرهایی مشخص می شود. با توجه به تعداد مختلف فرستنده ها، در برخی مدل ها قدرت آخرین سیگنال ارسالی برای چند دقیقه نمایش داده می شود.

در صورت صحیح بودن مراحل تست اولیه، تمام دستگاه ها، روشنایی و ماشین آلات موجود در بخش را روشن کرده و تست ها را مجدد تکرار کنید. فعال شدن برخی از دستگاه های تولید کننده‌ی نویز می تواند روی قدرت ارسال و دریافت سیگنال توسط فرستنده و گیرنده تاثیر گذار باشد. با اتمام تست ها مجدد سیستم را خاموش کرده و در حالت ایمن قرار دهید.

این مقاله تا چه حد برای شما مفید بود؟

میانگین امتیاز 4 / 5. تعداد رای: 2

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *