در معماری مدارهای فرمان منطق عملکرد سیستم با آرایش هوشمندانه المانها تعیین میشود. این یعنی آرایش سری و موازی سنسورها مثل دستان توانمند یک طراح خبره، با حذف رلههای قابل برنامهریزی و کاهش پیچیدگی سیمکشی، ساختاری کارآمد و اقتصادی را رقم میزنند. در این میان بهکارگیری آرایش موازی، امکان دستیابی به منطق OR را فراهم میآورد تا که فعالسازی هر یک از سنسورهای موازی، میتواند راهاندازی بخشی یا کل مدار را میسر سازد. این در حالی است که سنسورهای با خروجی الکترونیکی، برخلاف سنسورهای پلاتینی که به آسانی موازی میشوند، نیازمند ملاحظات دقیقتری در هنگام همبندی موازی هستند.
هدف اصلی از سری و موازی کردن سنسورها در مدارهای فرمان، بهینهسازی طراحی و کاهش هزینههای مربوط به تجهیزات و سیمکشی است. با استفاده از آرایش موازی سنسورها، میتوان به منطق OR دست یافت؛ به این معنا که با تحریک شدن هر یک از سنسورهای متصل به صورت موازی، یک عمل خاص در مدار به وقوع میپیوندد. این امر امکان راهاندازی یک بخش یا کل مدار را با استفاده از چندین تجهیز فراهم میسازد و نیاز به استفاده از رلههای قابل برنامهریزی و مدارهای کمکی را کاهش میدهد. در مقابل، آرایش سری سنسورها، منطق AND را پیادهسازی میکند؛ به این ترتیب که برای فعال شدن یک عمل، تمامی سنسورهای متصل به صورت سری باید تحریک شوند.
نکات کلیدی در موازیسازی سنسورهای دو سیمه و سه سیمه:
هنگام موازی کردن سنسورهای دو سیمه و سه سیمه، توجه به برخی نکات فنی برای اطمینان از عملکرد صحیح و جلوگیری از بروز اختلال در مدار ضروری است:
موازی کردن سنسورهای دو سیمه:
به دلیل نشتی جریان در حالت خاموشی سنسورهای دو سیمه، باید از عدم ایجاد اشکال در بار متصل اطمینان حاصل شود.
تحریک همزمان چند سنسور موازی میتواند منجر به عبور جریان بیشتر و اختلال در تغذیهی سایر سنسورها گردد.
در صورت قطع تغذیهی سایر سنسورها، تشخیص یا عدم تشخیص اجسام تا زمان خاموش شدن سنسور اول با مشکل مواجه میشود.
ورود سنسورهای دیگر به مدار ممکن است با تأخیر پس از خاموش شدن سنسور تحریکشده رخ دهد.
موازی کردن سنسورهای سه سیمه:
به دلیل منابع تغذیهی متناوب، موازی کردن مستقیم سنسورهای سه سیمه توصیه نمیشود، زیرا میتواند منجر به اختلال گردد. با این حال، موازی کردن سنسورهای سه سیمه با تغذیهی مستقیم محدودیتی ندارد و امکان موازی کردن تعداد زیادی از آنها وجود دارد.
در حین موازی کردن، احتمال جمع شدن جریان و ایجاد بار وجود دارد، اگرچه این بار معمولاً برای تحریک سنسور کافی نیست.
حذف سنسور غیرفعال با استفاده از دیودهای خروجی امکانپذیر است. اگر دیود خروجی جزئی از ساختار سنسور باشد، نیازی به دیود اضافی نیست.
در صورت قرارگیری دیودها در قسمت خارجی، احتمال از کار افتادن نمایشگرها وجود دارد.
دلایل بهکارگیری آرایش سری و موازی در سنسورها:
آرایش سری و موازی سنسورها در مدارهای فرمان به دلایل متعددی انجام میگیرد که مهمترین آنها عبارتند از:
کاهش یا حذف رلههای قابل برنامهریزی: با استفاده از آرایش مناسب سنسورها، میتوان منطق کنترلی مورد نظر را بدون نیاز به رلههای پیچیده و قابل برنامهریزی پیادهسازی کرد.
حذف فرمان و کمکی در مدارهای معمولی: در مدارهای با ساختار سادهتر، موازی کردن سنسورها میتواند نیاز به مدارهای فرمان و کمکی جداگانه را از بین ببرد.
کاهش استفاده از کنترلرهای منطقی (PLC): در مدارهای نسبتاً پیچیده، با موازی کردن سنسورها میتوان تعداد ورودیهای مورد نیاز PLC را کاهش داد که این امر منجر به کاهش هزینههای نصب و سیمبندی و همچنین حجم برنامهنویسی میشود.
سری کردن المانهای دیجیتال و هدف از آن:
سری کردن المانهای دیجیتال، مشابه سایر مدارها، با هدف دستیابی به منطق AND صورت میگیرد. در این آرایش، برای فعال شدن خروجی، تمامی المانهای متصل به صورت سری باید در وضعیت فعال قرار بگیرند. در مورد المانهای پلاتینی، سری کردن آنها به سادگی با اتصال خروجی المان اول به ورودی المان بعدی انجام میگیرد. هنگامی که یک فرمان صادر میشود، تمامی قسمتهای مدار با یکدیگر همکاری کرده و بسته به وضعیت ورودیها، فعال یا غیرفعال میشوند.
محصولات CNTD: سنسورهای صنعتی با قابلیت همبندی انعطافپذیر:
شرکت CNTD به عنوان یک تولیدکنندهی پیشرو در زمینهی سنسورهای صنعتی، طیف گستردهای از سنسورهای دو سیمه و سه سیمه با کیفیت و قابلیت اطمینان بالا را ارائه میدهد. این سنسورها با طراحی دقیق و رعایت استانداردهای صنعتی، امکان همبندی سری و موازی انعطافپذیر را در مدارهای فرمان فراهم میآورند. سنسورهای CNTD با خروجیهای متنوع (الکترونیکی و پلاتینی) و ویژگیهایی نظیر دقت بالا، سرعت پاسخدهی مناسب و مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت، گزینهای ایدهآل برای کاربردهای مختلف صنعتی به شمار میروند. آژند برق، به عنوان تأمینکنندهی رسمی محصولات CNTD در ایران، دسترسی به این سنسورهای پیشرفته را برای صنایع گوناگون تسهیل نموده است. استفاده از سنسورهای CNTD در آرایشهای سری و موازی، ضمن افزایش کارایی و کاهش پیچیدگی مدارهای فرمان، به کاهش هزینههای طراحی و پیادهسازی نیز کمک میکند.
مثال عملی از کاربرد سنسورهای CNTD در آرایش موازی:
در یک سیستم کنترل نوار نقاله در یک کارخانهی بستهبندی، هدف این است که نوار نقاله با فعال شدن هر یک از دو سنسور مجاور (یکی در ابتدای مسیر و دیگری در میانه) شروع به حرکت کند. برای دستیابی به این منطق OR، از دو سنسور القایی سه سیمه CNTD (تأمین شده توسط آژند برق) به صورت موازی در مدار فرمان استفاده میشود. هر یک از این سنسورها به محض تشخیص بستهای بر روی نوار نقاله، سیگنالی را به کنترلر ارسال میکند و کنترلر نیز به نوبهی خود، موتور نوار نقاله را فعال میسازد. استفاده از سنسورهای با کیفیت CNTD در این آرایش موازی، ضمن اطمینان از عملکرد صحیح و بدون تأخیر سیستم، نیاز به استفاده از رلههای اضافی برای پیادهسازی منطق OR را از بین برده و طراحی مدار فرمان را سادهتر و مقرون به صرفهتر میکند.
