آشنایی با برد الکترونیک
این بردها دیجیتال بوده و کنترلرها بصورت نرم افزاری در آن پیاده سازی می شوند و قابلیت نصب بر روی انواع کوره های توپولوژی های موازی ، سری و سری-موازی را دارا هستند. این بردها با اهداف زیر طراحی شده اند :
- کاهش مدارات الکترونیک و ساده سازی سخت افزار و در نتیجه افزایش قابلیت اطمینان
- پوشش دهی نیازهای مختلف در کوره های القایی مانند بکارگیری بوته ها با تناژهای مختلف با یک تابلوی برق، آسان سازی استفاده از کوره، کاهش نیاز به تخصص برای اپراتورهای ذوب ، امکان توسعه بخش های مختلف در آینده
- ایزولاسیون بالای ورودی ها و خروجی های برد که باعث کاهش چشمگیر در آسیب دیدگی بخش الکترونیک میشود.
- آسان سازی تنظیمات کوره و واگذاری آن به تکنیسن کوره
- آسان سازی تست بخش های مختلف تابلوی برق کوره
- ارتقاء تکنولوژی و استفاده از سیستم های جدید (PLC & HMI) برای بهره برداری و عیب یابی
بردهای جدید هم اکنون بر روی کوره های مختلف ذوب و عملیات حرارتی با سوئیچ های تریستور و IGBT نصب شده و در حال کار می باشند.
نمونه ای از برد نصب شده
نمونه ای از برد نصب شده بر روی کورۀ AEG در ریخته گری ماشین سازی تبریز
نمونه ای از برد دیجیتال
نصب شده بر روی کورۀ هندی-آلمانی EMA
بخش دیجیتال برد کنترل
4 لایه با دو پروسسور ARM و یک CPLD
مشخصات :
- سیستم کنترل دیجیتال: این برد دارای پروسسور ARM با قابلیت محاسبات ممیز شناور است. تمامی کنترلر ها بر روی این پروسسور پیاده سازی شده اند. همچنین برای جلوگیری از هر گونه آسیب به مدار قدرت در اثر توقف احتمالی پروسسور، از یک FPGA نیز در کنار آن استفاده شده است. FPGA وظیفۀ دریافت و ارسال پالس ها و عملیات پردازش و حفاظت نهایی را بر عهده دارد.
- کارت جداگانه سیگنال ترانس پالسهای اینورتر و رکتیفایر: این کارت از طریق یک کابل فلت به برد کنترل متصل میشود. بر روی این کارت، ترانزیستورهای مربوط به ترانس پالس ها قرار دارند. همچنین این کارت، دارای حفاظت های جریان است که در صورت افزایش جریان ترانس پالس سیستم را محافظت می نماید. ۲ فیوز بر روی این برد قرار دارند که در صورت سوختن یک LED در کنار آنها روشن شده و بر روی HMI نیز به اپراتور اطلاع داده میشود.
- دارای پورت RS485با پروتکل استاندارد MODBUS/RTU برای اتصال به HMI یا PLC محلی
- امکان تنظیمات پارامترها از روی HMI محلی
- ارسال اطلاعات توان، ولتاژ، جریان و فرکانس به HMI
- ارسال اطلاعات خطای الکترونیک به HMI
- دارای مد سرویس برای تست : رکتیفایر ، پالس های رکتیفایر و پالس های اینورتر، تست ۱۰ میلی ثانیه
- دارای تغذیۀ جدا برای برد کنترل و برد فرمان تریستورها
- دارای تست پوینت هایی برای اندازه گیری مقادیر ولتاژ ها و جریان های ورودی به برد
در اﻳﻦ ﺑﺮد، ﻛﻨﺘﺮﻟﺮ ﻫﺎ ﺑﺼﻮرت ﻧﺮم اﻓﺰاری ﭘﻴﺎده ﺳﺎزی ﺷﺪه اﻧﺪ. اﻳﻦ ﻛﻨﺘﺮﻟﺮ ﻫﺎ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از :
۱- ﻛﻨﺘﺮل ﺗﻮان : ﺗﻮان ﻛﻮره را ﺗﻮﺳﻂ وﻟﻮم ﻛﻨﺘﺮل ﻣﻲ ﻛﻨﺪ. ﻣﻘﺪار ﻣﺎﮔﺰﻳﻤﻢ ﺗﻮان ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻨﻈﻴﻢ اﺳﺖ.
۲- ﻛﻨﺘﺮﻟﺮ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ : ﺗﻄﺒﻴﻖ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺧﺮوﺟﻲ ﺑﺎ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ رزوﻧﺎﻧﺲ ﺑﺮ ﻋﻬﺪه اﻳﻦ ﻛﻨﺘﺮﻟﺮ ﻗﺮار دارد.
۳- ﻛﻨﺘﺮﻟﺮ TURBO : ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ و ﻛﺎﻫﺶ وﻟﺘﺎژ ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ اﻳﻦ ﻛﻨﺘﺮﻟﺮ، ﻣﻲﺗﻮان ﺗﻮان ﺧﺮوﺟﻲ را در ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺮ روی ﻣﻘﺪار ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻧﮕﺎه داﺷﺖ .اﻳﻦ ﻛﻨﺘﺮﻟﺮ ﺑﺼﻮرت ﻛﺎﻣﻼ اﺗﻮﻣﺎﺗﻴﻚ ﻋﻤﻞ ﻣﻲﻛﻨﺪ و ﺑﺎﻋﺚ ﻣﻲ ﺷﻮد ﺗﺎ ﻛﻮره ﻫﻤﻴﺸﻪ در ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﺗﻮان ﻣﻤﻜﻦ ﻛﺎر ﻛﻨﺪ. از ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ اﺛﺮات اﻳﻦ ﻛﻨﺘﺮﻟﺮ، ﻛﺎﻫﺶ ﺗﻮان راﻛﺘﻴﻮ در ورودی ﻛﻮره اﺳﺖ.
۴- ﻛﻨﺘﺮﻟﺮ ﻣﺤﺪود ﻛﻨﻨﺪه ﺟﺮﻳﺎن : در ﺻﻮرﺗﻴﻜﻪ ﺟﺮﻳﺎن ﺑﺨﻮاﻫﺪ ﺑﻪ ﺑﻴﺶ از ﻣﻘﺪار ﻧﺎﻣﻲ اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﺑﺪ، اﻳﻦ ﻛﻨﺘﺮﻟﺮ وارد ﻋﻤﻞ ﺷﺪه و ﻣﻘﺪار ﺟﺮﻳﺎن را ﺑﺼﻮرت ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ در ﻣﻘﺪار ﻧﺎﻣﻲ ﻧﮕﺎه ﻣﻲدارد. ﺣﺪ ﺟﺮﻳﺎن ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻨﻈﻴﻢ اﺳﺖ.
۵- ﻛﻨﺘﺮﻟﺮ ﻣﺤﺪود ﻛﻨﻨﺪه وﻟﺘﺎژ : در ﺻﻮرﺗﻴﻜﻪ وﻟﺘﺎژ ﺑﺨﻮاﻫﺪ ﺑﻪ ﺑﻴﺶ از ﻣﻘﺪار ﻧﺎﻣﻲ اﻓﺰاﻳﺶ ﻳﺎﺑﺪ، اﻳﻦ ﻛﻨﺘﺮﻟﺮ وارد ﻋﻤﻞ ﺷﺪه و ﻣﻘﺪار وﻟﺘﺎژ را ﺑﺼﻮرت ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ در ﻣﻘﺪار ﻧﺎﻣﻲ ﻧﮕﺎه ﻣﻲدارد. ﺣﺪ وﻟﺘﺎژ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻨﻈﻴﻢ اﺳﺖ.
ﻫﻨﮕﺎم ﺧﻄﺎ را ﺑﺪرﺳﺘﻲ اﻧﺠﺎم دﻫﺪ. ﺗﻐﺬﻳﻪ ﻫﺎ ﺑﻪ ﻫﻤﺮاه ﺑﺮد ﺑﻪ ﻣﺸﺘﺮی ﺗﺤﻮﻳﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ.
بخش تست :
ﻫﻨﮕﺎﻣﻴﻜﻪ ﻛﻮره دﭼﺎر ﻋﻴﺐ ﻣﻲ ﺷﻮد، ﻻزم اﺳﺖ ﺗﺎ در ﻫﻨﮕﺎم ﺗﻌﻤﻴﺮ و ﭘﺲ از آن، ﺗﻌﻤﻴﺮ ﻛﺎر، ﻛﻮره را ﺗﺴﺖ ﻫﺎی ﺟﺰﺋﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ ﺗﺎ از ﺻﺤﺖ ﻋﻤﻠﻜﺮد ﺑﺨﺶ ﺗﻌﻤﻴﺮ ﺷﺪه ﻣﻄﻤﺌﻦ ﮔﺮدد. ﺑﺮای ﺑﺮآوردن اﻳﻦ ﻣﻨﻈﻮر، ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺗﺴﺖ ﻃﺮاﺣﻲ ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ دارای ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﻫﺎی زﻳﺮ اﺳﺖ :
- ارﺳﺎل ﭘﺎﻟﺲ ﻫﺎی رﻛﺘﻴﻔﺎﻳﺮ: در ﻫﻨﮕﺎﻣﻴﻜﻪ وﻟﺘﺎژ ﺳﻪ ﻓﺎز ﻗﺪرت ﻗﻄﻊ اﺳﺖ، اﻳﻦ ﭘﺎﻟﺲ ﻫﺎ ﺑﺮای ﺗﺴﺖ ﺗﺮاﻧﺲ ﭘﺎﻟﺲ ﻫﺎ و اﻃﻤﻴﻨﺎن از ﺳﻴﻢ ﺑﻨﺪی ﺻﺤﻴﺢ ارﺳﺎل ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ.
- ارﺳﺎل ﭘﺎﻟﺲ ﻫﺎی اﻳﻨﻮرﺗﺮ: ﭘﺎﻟﺲ ﻫﺎی اﻳﻨﻮرﺗﺮ ارﺳﺎل ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﺗﺮاﻧﺲ ﭘﺎﻟﺲ ﻫﺎ و ﺳﻴﻢ ﺑﻨﺪی ﭼﻚ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ.
- ﺗﺴﺖ رﻛﺘﻴﻔﺎﻳﺮ: ﺑﺎ ﺣﻀﻮر وﻟﺘﺎژ ورودی ، ﺗﻨﻬﺎ رﻛﺘﻴﻔﺎﻳﺮ روﺷﻦ ﺷﺪه و ﻋﻤﻠﻜﺮد آن ﺗﺴﺖ ﻣﻲﺷﻮد. در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ، اﻳﻨﻮرﺗﺮ ﺧﺎﻣﻮش اﺳﺖ.
- ﺗﺴﺖ ۱۰ ﻣﻴﻠﻲ ﺛﺎﻧﻴﻪ: ﺑﺮای ﻣﺪت زﻣﺎن ﻛﻮﺗﺎه ۱۰ ﻣﻴﻠﻲ ﺛﺎﻧﻴﻪ، دﺳﺘﮕﺎه ﺑﻄﻮر ﻛﺎﻣﻞ و ﺑﺼﻮرت اﺗﻮﻣﺎﺗﻴﻚ، روﺷﻦ و ﺧﺎﻣﻮش ﻣﻲﺷﻮد. در اﻳﻦ ﻣﺪت زﻣﺎن، اﻓﺰاﻳﺶ ﺟﺮﻳﺎن و وﻟﺘﺎژ ﺑﻪ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺑﺎﻻ اﻣﻜﺎن ﭘﺬﻳﺮ ﻧﻴﺴﺖ. ﺑﺎ ﺛﺒﺖ ﺷﻜﻞ ﻣﻮج ﻫﺎ ﺑﺮ روی اﺳﻴﻠﻮﺳﻜﻮپ، ﻣﻲﺗﻮان ﻋﻤﻠﻜﺮد ﺳﻴﺴﺘﻢ را ﻗﺒﻞ از روﺷﻦ ﺷﺪن داﺋﻤﻲ ﻣﻮرد ارزﻳﺎﺑﻲ ﻗﺮار داد و در ﺻﻮرت وﺟﻮد ﻣﺸﻜﻞ، ﻗﺒﻞ از آﺳﻴﺐ رﺳﻴﺪن ﻣﺠﺪد ﺑﻪ دﺳﺘﮕﺎه آﻧﺮا ﺗﺸﺨﻴﺺ داده و رﻓﻊ ﻧﻤﻮد. مقدار زمان توسط HMI قابل تنظیم از ۴ میلی تا ۵۰۰ میلی ثانیه می باشد.
خطاها :
برای جلوگیری از آسیب رسیدن به دستگاه، خطاهای مختلفی در سیستم طراحی و تعبیه شده است که عبارتند از :
- خطای ولتاژ خروجی
- خطای جریان خروجی
- خطای جریان ورودی
- خطای تفاضل جریان ورودی و خروجی
- خطای فرکانس مینیمم
خطای شماره ۴ ، سرعت تشخیص عیب را در مدار قدرت افزایش چشمگیری میدهد.
ورودی های دیجیتال
این برد دارای تعدادی ورودی دیجیتال است که مشابه ورودیهای یک PLC می باشد. میتوان تیغۀ سنسور های دما ، فشار و فلوی آب را به آن متصل نمود. از این نوع ورودی ها، تعداد ۶ عدد در نظر گرفته شده است.