در این مقاله به بررسی خروجی آنالوگ لوگو 8 زیمنس خواهیم پرداخت. مینی پی ال سی لوگو 8 زیمنس ، از جمله پی ال سی های محبوب خانواده زیمنس است . ویژگی های فراوان این کنترل کننده کوچک و کاربردی، آن را به گزینه ای مناسب در کاربردهای مختلف تبدیل کرده است. از این پی ال سی برای کنترل فرایندهای منفرد و اتوماسیون صنایع کوچک استفاده می شود. لوگو 8 در کاربردهای مختلفی از جمله فرآیندهای صنعتی، ساختمانی، کشاورزی و دامپروری مورد استفاده قرار می گیرد.
یکی از قابلیت های لوگو 8 زیمنس، پشتیبانی از ورودی و خروجی های متنوع است. ورودی ها و خروجی ها ارتباط کنترل کننده را با محیط پیرامون برقرار می کنند. هر کدام از انواع ورودی و خروجی کاربرد متفاوتی دارند. به عنوان مثال خروجی آنالوگ لوگو 8 برای انتقال فرمان پب ال سی به عملگرهای آنالوگ مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه مقاله جزئیات بیشتری در مورد عملکرد و کاربرد این نوع خروجی ها بیان خواهیم کرد.
لوگو8 زیمنس
لوگو 8 از جمله پی ال سی های پرطرفدار و محبوب زیمنس است . قابلیت های فراوانی چون پشتیبانی از ورودی و خروجی دیجیتال ، توسعه پذیری و پروتکل های ارتباطی گوناگون ، لوگو8 را به یک ابزار پر استفاده در سطح جهان تبدیل کرده است . ویژگی های فراوان و کاربردی لوگو8 باعث شده این کنترل کننده در بسیاری از پروژه های هوشمند سازی ساختمان ، کنترل دما در گلخانه ها و دامپروری ها، سیستم های تهویه ساختمان و کارگاه و…. مورد استفاده قرار بگیرد.
برای آشنایی بیشتر با ویژگی و مشخصات لوگو8 زیمنس ، مقاله
” مشخصات لوگو 8 زیمنس” را مطالعه کنید.
خروجی آنالوگ لوگو8 زیمنس
کنترل کننده های صنعتی به کمک ورودی های مختلفی که دارند، داده های محیطی را از سنسورهای مختلف دریافت می کنند. پس از پردازش سیگنال های دریافتی و متناسب با برنامه ریزی انجام شده توسط برنامه نویس، تغییرات مورد نظر را در وضعیت سیستم اعمال می کنند. این تغییر وضعیت از طریق خروجی های PLC به سیستم اعمال می شود. در واقع می توان گفت خروجی ها به منظور صدور فرمان و کنترل وضعیت بخش های مختلف اتوماسیون مورد استفاده قرار می گیرند.
از سوی دیگر سیگنال های الکتریکی را می توان در یک دسته بندی کلی به دو گروه آنالوگ و دیجیتال تقسیم کرد. سیگنال آنالوگ تنها دو وضعیت منطقی صفر و یک دارد. به عنوان مثال یک لامپ روشن وضعیت یک و یک لامپ خاموش وضعیت صفر را نشان می دهد. اما همه سیستم ها تنها دو وضعیت صفر و یک ندارند. به عنوان مثال فرض کنید قصد کنترل دمای یک هیتر یا شدت نور یک لامپ را داشته باشید. در این صورت سیگنال دیجیتال کارایی لازم را ندارد.
در چنین مواقعی از خروجی آنالوگ لوگو 8 زیمنس استفاده می شود. سیگنال های آنالوگ مقادیر پیوسته ای بین حداقل و حداکثر تعیین شده دارند. با توجه به وجود انواع مختلفی از بارهای با عملکرد پیوسته در سیستم اتوماسیون، وجود این قبیل خروجی ها بر روی PLC ضروری است. خروجی های آنالوگ لوگو 8 قادرند ولتاژ بین 0 تا 10 ولت DC را با جریان 0.4 تا 20 میلی آمپر به بار تحویل دهند.
نکته حائز اهمیت دیگری که لازم است به آن اشاره شود، نوع خروجی هاست. همه خروجی های آنالوگ این PLC از نوع ترانزیستوری هستند.
تعداد خروجی آنالوگ در لوگو8 زیمنس
پردازنده مرکزی یا CPU لوگو 8 دارای 4 خروجی دیجیتال است. در حقیقت ماژول اصلی لوگو 8 زیمنس خروجی آنالوگ ندارد. اگر به خروجی آنالوگ نیاز دارید، لازم است از ماژول های توسعه لوگو 8 استفاده کنید. ماژول خروجی آنالوگ یکی از انواع ماژول های توسعه لوگو8 است که در ادامه به برسی آن می پردازیم.
ماژول توسعه خروجی آنالوگ لوگو8 زیمنس
ماژول خروجی آنالوگ لوگو 8 زیمنس با نام تجاری Logo! AM2 AQ در دو نوع خروجی آنالوگ جریانی و خروجی آنالوگ ولتاژی عرضه می شود. خروجی ولتاژی قادر است ولتاژی بین 0 تا 10 ولت DC را به مصرف کننده تحویل دهد. خروجی جریانی نیز در بازه 0.4 تا 20 میلی آمپر کار می کند.
این ماژول 2 خروجی آنالوگ را در اختیار کاربر قرار می دهد. عملکرد این ماژول سیگنال دیجیتال پردازش شده توسط پردازنده را دریافت می کند و سپس با تبدیل آن به یک سیگنال آنالوگ خروجی ماژول آنالوگ لوگو8 را فعال می کند. لازم به ذکر است ، حداکثر 8 خروجی آنالوگ (4 ماژول خروجی آنالوگ) می توان به لوگو 8 متصل کرد.
برای تبدیل سیگنال دیجیتال به آنالوگ، از یک مبدل DAC استفاده می شود. مبدل موجود در ماژول خروجی سیگنال دیجیتال را از پردازنده لوگو8 دریافت می کند و سپس با رزولوشن 10 بیت آن را به سیگنال آنالوگ تبدیل می کند. در واقع دقت تبدیل یا رزولوشن این مبدل 10 بیت است.
کاربرد های خروجی آنالوگ لوگو8 زیمنس
همانطور که در بخش قبل به آن اشاره کردیم، این خروجی ها جهت اتصال به تجهیزات آنالوگ مورد استفاده قرار می گیرند. از جمله مهمترین تجهیراتی که به خروجی آنالوگ لوگو 8 متصل می شوند می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- شیر برقی آنالوگ
- کنترل شدت نور لامپ
- جک های هیدرولیک
- و…
توضیحات بیشتر در مورد مثال های بالا را در ادامه بیان می کنیم.
اتصال شیر برقی آنالوگ به خروجی آنالوگ
فرض کنید یک مخزن آب در اختیار داریم که سطح آب آن توسط یک شیر برقی آنالوگ کنترل می شود. این مخزن به 8 مصرف کننده متصل است. همچنین همواره سطح آب داخل مخزن باید در ارتفاع حداقل 2متر و حداکثر 3 متر قرار داشته باشد. در این پروژه یک سنسور مجاروتی دیجیتال به بدنه مخزن متصل شده و سطح آب مخزن را به لوگو 8 گزارش می دهد.
برای کنترل شیر برقی آنالوگ از خروجی آنالوگ لوگو 8 استفاده شده است. اگر تمام 8 مصرف کننده به صورت همزمان وارد مدار شوند، سطح آب به سرعت پایین می آید. زمانی که سطح آب از ارتفاع 2 متر کمتر شود، شیر برقی با فرمان لوگو8 در حالت کاملا باز قرار می گیرد، تا سطح آب مخزن به میزان مطلوب برسد و از تخلیه کامل مخزن جلوگیری شود.
زمانی که سطح آب مخزن به بالاتر از ارتفاع 2 متر می رسد، میزان آب خروجی شیر برقی آنالوگ کمتر می شود. در حقیقت خروجی شیر برقی توسط یک سیگنال پیوسته یا آنالوگ کنترل می شود. سنسور مجاورتی همواره میزان سطح آب را به لوگو8 گزارش می دهد. با رسیدن سطح آب مخزن به ارتفاع 3 متر، لوگو8 دستور قطع شیر برقی را صادر می کند. یعنی ولتاژ 0 ولت را برای شیر برقی ارسال می کند.
کنترل میزان روشنایی لامپ
فرض کنید قرار است هم زمان با غروب آفتاب، یک لامپ به تدریج و آهسته پر نو شود تا زمانی که به صورت کامل روشن شود. همچنین در زمان طلوع آفتاب نیز آهسته آهسته از شدت نور لامپ کم شود تا لامپ کاملا خاموش گردد .
در این پروژه از یک فتوسل برای تشخیص تاریک شدن هوا استفاده می شود. همچنین خروجی آنالوگ ماژول LOGO! AM AQ2 نیز به لامپ متصل شده است. با تشخیص خاموش شدن هوا توسط فتوسل، لوگو 8 لامپ را به صورت تدریجی روشن می کند. همچنین پس از روشن شدن هوا، لامپ به صورت تدریجی خاموش می شود.
سخن پایانی
در اکثر پروژه ها با مصرف کننده هایی سر و کار داریم که عملکرد پیوسته دارند. منظور ما در اینجا مصرف کننده هایی هستند که صرفا وضعیت های روشن و خاموش ندارند. از جمله این بارها می توان به هیترها یا لامپ های روشنایی اشاره کرد. کنترل این قبیل بارها توسط خروجی های آنالوگ لوگو 8 امکان پذیر است.
لازم به ذکر است پردازنده مرکزی لوگو 8 به صورت پیشفرض خروجی آنالوگ ندارد و در صورت نیاز باید از ماژول توسعه LOGO! AM AQ2 برای افزودن خروجی آنالوگ به سیستم استفاده کنید.