تایمر در صنعت را چگونه استفاده کنیم؟

یکی از بدیهی ترین قطعات پرکاربرد در صنعت تایمر است.

آشنایی با آن، کاربردها، مود های عملکردی و …. را به خوبی در این مقاله توصیف کرده ایم.

حتما بصورت کامل مطالعه کنید.

بخش اول: معرفی درسنامه

۱٫۱ معرفی تایمر

از شما بابت مطاله دوره‌ی تایمرهای صنعتی سپاس‌گزاریم.

در این دوره فرض ما بر آن است که شما درسنامه ورود به دنیای اتوماسیون صنعتی را گذرانده‌اید
یا اینکه تا حدودی با صنعت اتوماسیون و کاربردهای تایمرها در کارخانه‌ها سر و کار داشته‌اید.
در این دوره مطالبی پیرامون انتخاب و استفاده از تایمرهای صنعتی را می‌آموزیم.

اوقات خوشی را برای شما آرزومندیم!

۱٫۲ زمان و مسیر یادگیری

این دوره به بخش‌های زیر تقسیم‌بندی می‌شود:

  • بخش اول: مقدمه‌ای بر تایمرها
  • بخش دوم: انواع تایمرها

مسیر و زمان یادگیری

۱٫۳ نتایج حاصل از این دوره

براساس اطلاعاتی که در این دوره ارائه می‌شود، آموزندگان به صورت صحیح می‌توانند که:

به مفهوم صحیحی از تایمرهای صنعتی دست یابند.
مرسوم‌ترین حالت‌های کاری تایمرهای صنعتی را شناسایی کنند.
مزایای سیگنال استارت (Signal Start) بر پاور آن استارت (Power On Start) را بیان نمایند.
تمایز بین Timer دیجیتال، تایمر آنالوگ و تایم سوئیچ‌ها را تشخیص دهند.
روش‌های نصب تایمرها و ساختار داخلی تایمرها را فرا بگیرند.

بخش دوم: مقدمه‌ای بر تایمرها

۲٫۱ معرفی و کاربردها

Timer وسیله‌ای است که از ورودی سیگنالی را دریافت کرده
و پس از فرا رسیدن زمانی که از قبل بر روی آن تنظیم شده، سیگنالی را به خروجی ارسال می‌کند.

در این بخش آموزشی مقدماتی در مورد انتخاب و استفاده از تایمرها خواهیم داشت.

تایمر

تایمر

مثال‌هایی از کاربردهای تایمرها

ابتدا بگذارید چگونگی استفاده از تایمرها در اتوماسیون کارخانه را بررسی کنیم.

به انیمیشن زیر توجه کنید.
پس از آنکه یک بطری خالی به سنسورهای نوری رسیده و درجای خود قرار می‌گیرد،
شیری که به مخزن متصل می‌باشد به پایین حرکت کرده و به محض آنکه سنسور نوری دیگری،
شیر را احساس کند، دستور داده می‌شود که تایمر فعلا شده و همچنین بطری پر شود.
پس از آن، زمان لازم برای پر شدن بطری باتوجه به زمانی که بر روی Timer تنظیم شده است، سپری شده و پس از پایان این زمان، شیر بسته می‌شود.

از تایمر به گونه‌های مختلفی از جمله شیوه‌ای که در بالا اشاره شد در فرآیندهای صنعتی و خطوط تولید استفاده می‌شود؛
مثلا برای تعیین مدت زمان پرس کردن یک فولاد توسط ماشین پرس
یا میزان زمان بهم‌ زدن یک مایع توسط مخلوط‌کن از تایمر استفاده می‌شود.

۲٫۲ مشخصات و شرایط کاری

مکانیزم کاری

ابتدا عملکرد تایمرها و رله‌ها را باهم مقایسه می‌کنیم.

رله، کنتاکت‌ها را سوئیچ کرده و به محض رسیدن ولتاژ به کویل رله (با تاخیری در حدود چند میلی ثانیه) سیگنال خروجی را ارسال می‌کند.

از طرف دیگر، هنگامی‌که تایمر سیگنال ورودی را دریافت می‌کند،بخش زمان‌سنجی Timer شروع به اندازه‌گیری زمان می‌کند.
با به اتمام رسیدن زمان تنظیم‌شده، تایمر کنتاکت‌ها را سوئیچ کرده و سیگنالی به خروجی ارسال می‌کند.

چارت زمانی برای عملکرد یک Timer و یک رله را در تصویر زیر مشاهده می‌کنید:

چارت زمانی (چارت کاری) (Operation Chart)

یک چارت زمانی نشانگر وضعیت کنترلی یک سیستم است.

وضعیتی که سیستم مورد نظر در حال کار کردن (ON) می‌باشد به حالت روبه‌رو نمایش داده می‌شود.

حالت‌های کاری (Operating Mode)

حالت کاری به وضعیتی مربوط می‌شود که با رسیدن سیگنال ورودی به تایمر، سیگنال خروجی چگونه روشن و خاموش (ON and OFF) می‌شود.
چهار حالت کاری رایج وجود دارد که معمولا از آنها استفاده می‌کنیم.
البته حالت‌های کاری دیگری هم هست که متناسب با شرکت سازنده‌ی Timer و دیتاشیت تایمر می‌توانید اطلاعات لازم را بدست بیاورید.
به چارت‌های زمانی زیر و کاربردهای آنها توجه نمایید.

برخی از تایمرها به ۱۰ یا تعداد بیشتری حالت کاری مجهز هستند.
هریک از این وضعیت‌ها را با توجه به سوئیچِ سِلِکشن یا سوئیچِ انتخاب (selection switch) می‌توان بر روی Timer تنظیم نمود.

۱- حالت ON-delay Operations) ON-delay) (تاخیر در وصل)

زمانی‌که تایمر از طریق پاور تغذیه می‌شود، پس از گذشت زمان تنظیم‌شده سیگنالی به خروجی ارسال می‌شود.

تایمر در مود on delay

تایمر در مود on delay

یکی از کاربردهایی که برای حالت ON-delay می‌توان نام برد، درب‌هایی است که بر روی انواع ماست‌ها چسبانده می‌شود، درب‌هایی پلاستیکی.
یک رول پلاستیکی را به گردش درآورده و به محض رسیدن به یک سنسور نوری، دستور می‌دهیم که
اطلاعاتی بر روی آن حک شود و همچنین سیگنالی از سنسور نوری به Timer نیز ارسال می‌شود
و پس از گذر شدن زمانی که برای تایمر تنظیم شده است (زمانی که نیاز است تا آن قسمت مطلوب به مکان مطلوب برسد)،
قسمت مطلوب پانچ (سوراخ) شده و دقیقا بر روی بسته‌های ماست قرار می‌گیرد.

تایمر صنعتی در خط تولید

۲- حالت وقفه‌ای یا Interval Operations) Interval)

زمانی که تایمر از طریق منبع تغذیه، برق‌دار(ON) می‌شود، خروجی نیز در همان لحظه فعال (ON) می‌شود.
خروجی برای یک فاصله‌ی زمانی ای که از قبل تعیین شده است ON باقی مانده و دوباره قطع می‌شود.

مود اینتروال تایمر

یکی از کاربردهایی که برای تایمر در حالت اینتروال می‌توانیم نام ببریم،
عبارت است از پاک‌کننده‌ای که به صورت اتوماتیک سطح تشخیص دهنده‌ی سنسور نوری را تمییز می‌کند.

برای پاک کردن سطح خارجی سنسور نوری، ضربات متوالی و پشت‌سرهمی توسط هوای فشرده شده داخل کمپرسور به سطح سنسور نوری وارد می‌شود.
روش کار اینگونه است که ابتدا سنسور قطعه‌ی روی نوار نقاله را تشخیص داده،
پس از عبور آن قطعه از جلوی نوار نقاله، سنسور چیزی را مشاهده نمی‌کند و سیگنالی به Timer ارسال شده
و تایمر هم چون در حالت اینورتال قرار دارد، در همان لحظه کمپرسور را فعال کرده و گرد و خاک روی سنسور نوری پاک می‌شود.
بایستی توجه کرد که پیش از آمدن قطعه‌ی بعدی، خروجی تایمر بایستی قطع شود و به همین علت از حالت اینتروال استفاده می‌کنیم.

۳- حالت OFF-delay (تاخیر در قطع)

به محض آنکه تایمر، برق‌دار می‌شود، خروجی تایمر ON شده و پس از قطع برق (قطع سیگنال ورودی)،
به اندازه‌ی زمانی که بر روی تایمر تنظیم‌شده، خروجی Timer روشن باقی می‌ماند و سپس خروجی تایمر قطع می‌شود.

تایمر off delay

از جمله کاربردهای حالت OFF-delay می‌توان به فن‌های تهویه‌ی هوا اشاره کرد.
به محض آنکه کلید تهویه‌ی هوا را می‌فشاریم، فن شروع به چرخش کرده و پس از آنکه دستمان را از روی کلید برداشتیم،
برای مدتی مثلا ۱ دقیقه، فن کار خواهد کرد و سپس قطع می‌شود.

۴- حالت چشمک‌زن یا فلیکر (Flicker Operations)

پس از آنکه تایمر فعال می‌شود، خروجی به صورت متوالی به حالت‌های ON و OFF در می‌آید.
بازه‌ی زمانی که هر ON بودن یا هر OFF بودن به طول می‌انجامد، توسط ما تنظیم می‌شود.

یکی از کاربردهایی که برای حالت فلیکر می‌توان نام برد، شناسایی محصولات نامتعارف و معیوب با استفاده از سنسور نوری است.

زمانی‌که سنسور نوری یک محصول نامتعارف را مشاهده می‌کند، به تایمر سیگنالی را ارسال کرده
و تایمر را هم به یک اندیکاتور متصل کرده‌ایم. چون Timer در حالت فلیکر قرار گرفته است، لامپ شروع به چشمک‌زدن کرده و اپراتور را آگاه می‌سازد.

در فیلم زیر با یک تایمر آنالوگ و حالت‌های آن آشنا می‌شویم:

ولتاژ تغذیه (Supply Voltage)

شما برای استفاده از تایمر بایستی به بخش تغذیه‌ی یک تایمر، یک ولتاژ مناسبی را برسانید.
این ولتاژ در کاتالوگ محصول با نام Power Supply Voltage ذکر شده است.

انتخاب کردن مشخصات فنی و ولتاژ مناسب برای یک Timer ،
وابستگی مستقیمی به کاربردی که از تایمر انتظار داشته و توانی که در کارمان مورد استفاده قرار می‌گیرد، دارد.

مشخصات زمانی (Time Specifications)

مشخصات زمانی، واحد زمانی‌ای است که تایمر می‌تواند اندازه‌گیری کند.

در واقع برای برخی کاربردها ممکن است به اندازه‌گیری در حدود میلی‌ثانیه نیاز داشته باشیم
یا برای برخی کاربردهای دیگر به اندازه‌گیری در حدود ثانیه نیازمند باشیم.

بدین منظور یک پیچ (پتانسیومتر) بر روی تایمر تعبیه شده است که به وسیله‌ی آن می‌توانیم رزولوشن و زمان بندی Timer را تغییر دهیم.

۲٫۳ خروجی تایمر

خروجی تایمر، سیگنال‌هایی هستند که پس از فرا رسیدن زمان تنظیم‌شده بر روی تایمر، ارسال می‌شوند.
تایمرها دو مدل خروجی دارند: کنتاکتی یا ترانزیستوری.

۱- خروجی کنتاکت (خروجی رله‌ای)

بخش خروجی تایمر، شامل یک رله می‌باشد. کنتاکتی خروجی از مدل “کنتاکت خروجی DPDT” که شامل دو سوئیچ SPDT می‌باشد.

هنگامی‌که کنتاکت‌ها فعال می‌شوند، یک جریان نسبتا بزرگی را بدون توجه به نوع ولتاژ مصرف‎‌کننده (AC/DC) می‌توان ON یا OFF کرد.

۲- خروجی ترانزیستوری

بخش خروجی تایمر، شامل یک ترانزیستور می‌باشد. در این روش به علت عدم وجود کنتاکت، می‌توانیم با سرعت و فرکانس بالایی، ولتاژ خروجی را ON و OFF کنیم.

در این مدل فقط می‌توانیم خروجی DC را کنترل کرده و گنجایش جریانی کمتری نسبت به خروجی رله‌ای داریم.

۲٫۴ نصب تایمر

برای نصب یک تایمر دو روش وجود دارد.

۱- DIN Track Mounting (نصب به شیوه‌ی ریلی)

روشی که تایمر درون یک کنترل پنل جای می‌گیرد.

به منظور جای‌گذاری یک تایمر به شیوه‌ی ریلی درون یک کنترل پنل، بایستی تایمری را انتخاب کنیم که توانایی جایگیری بر روی ریل را داشته باشد.

در هنگام نصب، تایمر را بر روی ریل جای گذاری می‌کنیم، هنگامی که Timer بر روی ریل بیافتد، صدایی شبیه به “تِق” می‌دهد.

۲- Flush Mounting (نصب فلشی)

روشی که در آن تایمر بر روی سطح یک پنل کنترلی نصب می‌شود.

پس از آنکه تایمر را بر روی یک پنل جای‌گذاری کردیم ، امکان دسترسی به تایمر راحت تر بوده و اپراتور به راحتی می‌تواند وضعیت Timer را مشاهده کند. همچنین توجه داشته باشید که با استفاده از یک آداپتور، تایمر را در جای خود محکم کنید.

۲٫۵ محافظت از تایمر

درجه‌ی حفاظت (Degree of Protection)

درجه‌ی حفاظت، معیاری برای حفاظت در برابر آب و گرد و غبار می‌باشد.
بر اساس استانداردهای IEC، سطح‌های خاصی از حفاظت وجود داشته که به صورت **IP ذکر می‌شوند. که در بخش مشخصات (Specifications) دیتاشیت درج می‌گردد.

در صنایع غذایی، این نکته بسیار مهم است که تجهیزات از نظر بهداشتی با دقت بالایی تمییز و ضد عفونی شوند.
به منظور نصب Timer بر روی پنلی که امکان ریختن آب بر روی آن وجود دارد، بایستی تایمری را انتخاب کنیم که دارای حفاظت بالایی در برابر نفوذ آب باشد.(Degree of Waterproof Protection)

در ادامه با بررسی کاتالوگ تایمر H5CX-N، درجه‌ی حفاظت آن را بررسی می‌کنیم.

مشخصات IEC، استانداردهای جهانی را باتوجه به تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی تنظیم می‌نماید.
استانداردهای IEC60529:2001) IEC)، مشخص‌کننده‌ی کدهای حفاظت، سطح حفاظت و شیوه‌های تست کردن محصول می‌باشد.

سطح حفاظت با ترکیبی از دو عدد بیان می‌شود، مثل IP54 و IP67.
اولین عدد پس از IP بیانگر سطح حفاظت در برابر اجسام و مواد جامد می‌باشد و عدد دوم بیانگر سطح حفاظت در برابر مواد مایع می‌باشد.

هر چه هریک از این اعداد بزرگتر باشد، حفاظت در برابر آن نوع ماده بیشتر است.

عدد اول: درجه‌ی حفاظت در برابر مواد جامد

عدد دوم: درجه‌ی حفاظت در برابر آب

بخش سوم: انواع تایمرها

۳٫۱ دسته‌ بندی تایمرها

در این بخش به بررسی اجمالی انواع تایمرها خواهیم پرداخت.

همچنین پس از بررسی ویژگی‌ها و معایب هر کدام از این نوع تایمرها، نمونه کاربردهایی از هر مدل را بررسی خواهیم کرد.

این بخش حدود ۲۰ دقیقه به طول خواهد انجامید.

دسته بندی

تایمرها را به طور کلی می‌توان به دو نوع اصلی تقسیم‌بندی کرد: تایمر (timer) و سوئیچ زمان (سوئیچ تایمر) (Time switch).

تایمرها که در بخش پیشین هم به بررسی آنها پرداختیم، تجهیزاتی هستند که با تقسیم‌بندی بازه‌های زمانی و تعیین روشن یا خاموش بودن خروجی کنترل می‌شوند.

ولیکن تایم سوئیچ‌ها، تجهیزاتی هستند که با توجه به زمان‌بندی ساعت یا روز و شب کار می‌کنند.
مثلا تایم سوئیچ‌ها را برای “۲۹ آذر ساع ۷ شب” تنظیم کرده و در زمان تنظیم شده فعال می‌شوند.
سوئیچ‌های زمان را در انتهای این بخش بررسی خواهیم کرد.

زمان سنج ها (timers) نیز به دو دسته‌ی آنالوگ و دیجیتال دسته ‌بندی می‌شوند.

۳٫۲ تایمرها

تایمرهایی که در بخش قبلی به بررسی آنها پرداختیم،
به دو دسته‌ی آنالوگ و دیجیتال تقسیم‌بندی می‌شوند. ابتدا به بررسی تفاوت‌های آنها می‌پردازیم.

تنظیمات (settings)

در تایمرهای آنالوگ، زمان با استفاده از پتانسیومترهایی قابل تنظیم می‌باشد.
با استفاده از این پتانسیومترها (پیچ‌های قابل تنظیم) به راحتی می‌توان بازه بندی زمان (ثانیه، میلی ثانیه، میکرو ثانیه)،
میزان زمان مورد نیاز برای تغییر وضعیت تایمر و … را تنظیم کرد.
با تغییر دادن وضعیت هریک از پتانسیومترها می‌توانیم تغییراتی که بر روی Timer ایجاد می‌شود را بر روی صفحه‌ی تایمر مشاهده کنیم.

در تایمرهای دیجیتال، زمان‌بندی و … با استفاده از کلیدهای up/down قابل تنظیم بوده.
در این مدل تایمرها احتمال خطا بسیار کاهش یافته و هیچ نگرانی‌ای در رابطه با تنظیم‌بندی زمان نداریم،
زیرا که همه چیز به وضوح بر روی صفحه نمایشگر تایمر مشهود است.

گروه بندی تایمر

نمایش (Display)

تایمرهای آنالوگ عموما زمانی که سپری شده است را نمایش نمی‌دهند،
ولیکن از طریق یک اندیکاتور (هشدار دهنده) وضعیت تایمر را (تایمر در حال شمردن زمان است یا اینکه تایمر عمل کرده است) را مشخص می‌کنند.

تایمرهای دیجیتال زمان در حال سپری شدن را نمایش داده و همچنین زمان پیش فرضی که برای Timer تنظیم شده است را نمایش می‌دهند.
در این تایمرها می‌توانید تغییرات زمان حاظر را مشاهده کنید که این کار با تایمرهای آنالوگ امکان پذیر نمی‌باشد.

مثلا برای تایمر H3CR-A شرکت امرن که تایمری آنالوگ می‌باشد، داریم:

اندیکاتور OUT زمانی که خروجی تایمر ON (وصل) می‌گردد، روشن می‌شود.
همچنین اندیکاتور POWER هنگامی‌که تایمر در حال شمارش زمان بوده و کار می‌کند، با زنگ سبز چشمک می‌زند
و هنگامی‌که تایمر متوقف می‌شود، به صورت یکنواخت روشن می‌ماند(یعنی تایمر روشن بوده ولیکن در حال شمارش زمان نمی‌باشد).

دقت Accuracy

تایمرهای دیجیتال و آنالوگ از مدارهای داخلی مختلفی برای محاسبه‌ی زمان بهره‌مند می‌باشند.
تایمرهای دیجیتال بسیار دقیق بوده و از صحت بالایی نیز برخوردار می‌باشند، زیرا مدارهای داخلی این تایمرها بسیار حرفه‌ای و گران قیمت می‌باشد.
انتخاب این تایمرها برای مصارفی که به دقت‌های بسیار بالا (مثلا در حدود صدم ثانیه) نیازمندیم، بسیار مناسب می‌باشد. مثلا برای ۱٫۲۵ ثانیه.

عملگرهای دیگر

برخی تایمرها متناسب با دیتاشیتی که دارند دارای برخی ویژگی‌های دیگر نیز می‌باشند،
مثلا رنگی که برای هشدار دادن استفاده می‌شود را می‌توان تغییر داده یا تایمرهایی که دو قلو هستند یا موارد دیگر.

۳٫۳ سوئیچ زمان‌ها (تایم سوئیچ‌ها)

تایم سوئیچ، وسیله‌ای کنترلی است که مصرف‌کننده را در زمان مشخصی که از قبل برای آن تعریف شده است، ON/OFF (قطع یا وصل) می‌کند.

تایم سوئیچ‌ها متناسب با دوره تناوبی که برای آنها تنظیم می‌شود، تقسیم‌بندی می‌شوند. برخی به صورت روزانه تنظیم شده و برخی به صورت دوره تناوب‌های هفتگی تنظیم می‌شوند.

تایم سوئیچ روزانه (Daily time switch):

کنترل کردن خروجی براساس تعداد دفعات ON و OFF براساس یک روز و تکرار همین رفتار برای روزهای بعدی.

تایم سوئیچ‌ هفتگی (Weekly time switch):

کنترل کردن خروجی براساس تعداد دفعات قطع و وصل شدن خروجی براساس زمان‌های یک هفته و سپس تکرار همین رفتار در هفته‌های بعدی.
در این حالت برای روزهای مختلف هفته، زمان‌بندی‌های متفاوتی را می‌توانیم تنظیم کنیم.

تایم سوئیچ سالانه (Yearly time switch):

علاوه بر حالت هفتگی برای تعطیلات سالانه یا تعطیلات دراز مدت، می‌توان از تایم سوئیچ سالانه استفاده کرد.
در این مدل برای روزهای یک سال می‌توانیم، زمان‌های متفاوتی را تنظیم کنیم و پس از آن برای سال‌های بعدی، رفتاری مشابه خواهیم داشت.

کاربردهای تایم سوئیچ‌‎ها

در اتوماسیون کارخانه می‌توان به استفاده از تایم سوئیچ‌ها برای گرم‌کردن ماشین‌های بسته‌بندی و ابزارآلات ماشینی اشاره کرد.

همچنین از تایم سوئیچ‌ها می‌توان در کاربردهای مختلفی به غیر از اتوماسیون کارخانه نیز استفاده کرد:

  • زنگ زدن در زمان مشخصی برای مدارس و ادارات
  • آب پاشی در مسابقات گلف و چوگان
  • تهویه‌ی گلخانه‌ها
  • روشن و خاموش کردن چراغ‌های معابر و خیابان‌ها

توسط | ۱۳۹۷-۶-۱۲ ۱۶:۴۶:۰۱ +۰۴:۳۰ ۵ تیر ۱۳۹۷|اتوماسیون صنعتی, تکمیل شده دسته بندی ها|برچسب ها:٪ s |بدون ديدگاه

در باره نویسنده :

ما یه هدف مشترک داریم و میخوایم مهارت هایی که توی صنعت لازمه رو به افراد آموزش بدیم تا روزی که کالای ایرانی در دنیا بهترین باشه. اگه شما هم هدفتون همینه، نماتکی بشید. (:

ثبت ديدگاه

در کمتر از 20 ثانیه عضو شوید و بیش از 100 آموزش رایگان در اختیار شماست.
ویدئوها را برایم بفرست
ما هم مثل شما از ایمیل های تبلیغاتی بیزاریم.
Close