نصب،تعمیر و نگهداری کنترلرها

منتشر شده در 1399/09/08 | بازدید : 30 بار | زمان مطالعه : 12 دقیقه

نصب،تعمیر و نگهداری سیستم های کنترلی

عمر مفید و دقت یک سیستم کنترل می تواند تحت تأثیر عوامل نصب باشد. این آموزش موارد مهم اساسی را شامل ؛موقعیت مکانی تجهیزات و سیم کشی ، تداخل فرکانس رادیویی و محافظت در برابر محیط مورد بحث قرار می دهد.

سنسورهای دما

موقعیت سنسور مهم است و باید در محلی قرار بگیرد که بتواند فشار ، دما یا سطح نمایشی را حس کند.

طول سنسور نیز باید در نظر گرفته شود. اگر سنسور مورد استفاده بزرگ یا طولانی باشد ، لازم است که این مورد در لوله های نصب شده در آن فراهم شود.

سنسورها برای سیستم های کنترل خودکار می توانند در اشکال و اندازه های مختلفی وجود داشته باشند. به طور کلی ، سنسورهای سیستم های کنترل الکترونیکی و پنوماتیک کوچکتر از سنسورهای کنترل خودکار هستند.

نیاز بعدی این است که سنسور را در محلی قرار دهید که در معرض آسیب قرار نگیرد.

 

 محافظت از سنسور

اگر قرار است سنسور در مخزن نصب شود ، بهتر است آن را نزدیک به یکی از گوشه ها ، جایی که بیشترین مقاومت دیواره انتظار می رود ، قرار دهید و احتمال خم شدن کمتری دارد.

با استفاده از برخی مایعات لازم است از سنسور محافظت شود تا از خوردگی یا حل شدن آن جلوگیری شود.

 درصورتی که امکان قرارگیری سنسور از کنار مخزن وجود داشته باشد ، تهیه یک جیب همچنین اجازه می دهد تا سنسور بدون تخلیه محتویات برداشته شود.

 یک المان تمایل به افزایش تأخیر زمانی دارد تا کنترل بتواند به تغییرات دمای محلول پاسخ دهد ، و مهم است که اقدامات لازم برای به حداقل رساندن آن انجام شود. به عنوان مثال ، یک فضای هوا بین سنسور و داخل جیب وجود خواهد داشت و هوا یک عایق است.

 برای غلبه بر این ، می توان از خمیر رسانای گرما برای پر کردن فضا استفاده کرد.

 

کنترل کننده:

باید در جایی نصب شود که توسط اپراتور مجاز قابل دسترسی و خواندن باشد.

باید در جایی نصب شود که از آسیب تصادفی وارد شده توسط پرسنل یا وسایل نقلیه عبور نکند.

باید از نظر درجه بندی محفظه ، گازهای خطرناک و یا مایعات متناسب با محیط باشد.

باید با استانداردهای مربوط به تداخل فرکانس رادیویی مطابقت داشته باشد.

سوپاپ ها و محرک ها

موقعیت محرک به نوع سیستم کنترل استفاده شده بستگی دارد. برای شیرهای کنترلی که خود عمل می کنند ، معمولاً ترجیح داده می شود که محرک در زیر شیر تعبیه شده باشد. برعکس ، معمولاً بهتر است که یک محرک الکتریکی یا پنوماتیک را بالای شیر قرار دهید ، در غیر این صورت هر گونه نشت از ساقه ممکن است منجر به مایع فرآیند شود که ممکن است گرم یا خورنده باشد و به محرک بریزد.

نصب افقی به عنوان یک دوره زمانی توصیه نمی شود:

سایش ساقه ناهموار ممکن است رخ دهد.

شاخه سوپاپ ممکن است خود را به طور مستقیم به صندلی شیر نشان ندهد.

ساختار مواد محرک های الکتریکی باید از نظر درجه بندی محفظه در برابر رطوبت بیش از حد ، و گازهای خطرناک و مایعات متناسب با محیط باشد.

شیر و محرک سنگین تر از طول معادل لوله هستند و به پشتیبانی کافی نیاز دارند.

قبل و بعد از نصب ، مهم است که شیر را با فلش جریان خود در جهت صحیح نصب کنید.

برای نگهداری و بلند کردن محرک از شیر باید فضای کافی در اطراف شیر و محرک باقی بماند.

تداخل فرکانس رادیویی (RFI)

تداخل فرکانس رادیویی نویز الکتریکی است که می تواند باعث خراب شدن سیگنال های کنترل شده و بر عملکرد کنترل کننده های الکترونیکی تأثیر بگذارد.

RFI به دو شکل وجود دارد:

مداوم

ضربه (گذرا).

فرستنده های رادیویی ، رایانه ها ، بخاری های القایی و سایر تجهیزات از این دست تداخل رادیویی با فرکانس بالا را به طور مداوم منتشر می کنند.

تداخل ضربه ای از قوس الکتریکی ایجاد می شود ، که می تواند در باز شدن تماسهای سوئیچ به خصوص کسانی که مسئول تعویض اجزای القایی هستند ، مانند موتورها یا ترانسفورماتورها ، ایجاد شود.

مهندس کنترل اغلب بیشترین نگرانی را در مورد تداخل تکانه دارد. پالس ها از شدت بسیار بالا و مدت بسیار کمی برخوردار هستند و می توانند سیگنال های کنترل الکتریکی واقعی را مختل کنند.

انتقال RFI

تداخل رادیویی می تواند از طریق دو حالت انجام شود:

هدایت

تابش - تشعشع.

تداخل هدایت شده از طریق کابلهای برق اصلی به کنترل کننده منتقل می شود. وجود یک سرکوبگر تداخل در تأمین هرچه بیشتر نزدیک به کنترل کننده می تواند اثر آن را کاهش دهد.

تداخل تابشی یک مشکل بزرگتر است زیرا مقابله با آن دشوارتر است. این شکل از تداخل مانند این است که یک انتقال پخش شده توسط "هوایی" که به طور طبیعی توسط سیم کشی سیگنال تشکیل شده است ، گرفته شده و سپس در جعبه کنترل مجدداً به مناطق حساس تر ساطع می شود.

اجزای الکترونیکی درون کنترل کننده نیز می توانند انتقال را مستقیماً دریافت کنند ،به خصوص اگر منبع تداخل در 200 میلی متر باشد.

اثرات RFI

 

انواع کنترل کننده به اشکال مختلف به اشکال مختلف تداخل پاسخ می دهند.

کنترل کننده های آنالوگ معمولاً به تداخل مداوم و نه گذرا پاسخ می دهند اما معمولاً با قطع تداخل بهبود می یابند. علائم تداخل مداوم به راحتی قابل تشخیص نیست زیرا معمولاً بر دقت اندازه گیری تأثیر می گذارد. تشخیص بین اثرات تداخل و عملکرد طبیعی دستگاه اغلب دشوار است.

تداخل گذرا احتمالاً بر خروجی های رله تأثیر می گذارد ، زیرا وقوع آن سریعتر از آن است که مدارهای آنالوگ می توانند پاسخ دهند.

کنترل کننده های مبتنی بر ریزپردازنده بیشتر در معرض فساد ناشی از تداخل ضربه گذرا هستند اما ایمنی بالاتری نسبت به تداخل مداوم دارند.

اولین نشانه وجود تداخل اغلب این است که صفحه نمایش قفل شده ، مخلوط شده یا علاوه بر نمایشگر عادی ، دارای نمادهای بی معنی است.

علائم دشوارتر برای تشخیص شامل عدم دقت اندازه گیری یا موقعیت نادرست محرک است ، این ممکن است بدون شناسایی ادامه یابد تا زمانی که سیستم به وضوح از کنترل خارج شود.

روش نصب برای محدود کردن RFI

انتخاب و نصب صحیح سیم کشی سیگنال کنترل برای کاهش حساسیت به RFI امری حیاتی است.

جفت سیم های پیچ خورده نسبت به کابل های موازی کمتر در معرض تداخل هستند (شکل 8.4.2).

 

 

کابلهای غربال شده زمینی حتی در مقایسه با جفت سیمهای پیچ خورده کمتر در معرض تداخل هستند ، اما به خصوص در نزدیکی کابلهای با جریان زیاد همیشه نمی توان به آن اعتماد کرد.

 

کابل غربال شده (شکل 8.4.3) فقط باید در یک سر آن زمین شود ، به شکل 8.4.3 ("A" و "B") نگاه کنید. زمین در هر دو انتها منجر به بدتر شدن این وضعیت می شود.

 

جدا نگه داشتن سیمها از سیم کشی برق (شکل 8.4.4) می تواند از طریق سیم های سیگنال وانت را کاهش دهد.

 

BS 6739: 1986 توصیه می کند که این جداسازی برای سیم کشی برق ابزار حداقل 200 میلی متر و برای سایر کابل های برق 250 میلی متر باشد.

 

در عمل مشخص شده است كه سیمهای سیگنال می توانند در كنار سیم كشی نزدیك به سیم برق قرار گیرند ، در صورتی كه در صفحه زمینی خود قرار داشته باشند ، به تصویر 8.4.5 مراجعه كنید.

تداخل ضربه ای حاصل از قوس الکتریکی را می توان با استفاده از یک سرکوبگر مناسب متصل به کنتاکت های سوئیچ کاهش داد.

با نصب کنترلرهایی که حداقل 250 میلی متر از منابع تداخلی مانند قطع کننده های تماس یا رله های تعویض شبکه اصلی فاصله دارند ، می توان از طریق تابش مستقیم کاهش داد.

 

جداسازی کابل

اطلاعات زیر از آیین نامه استاندارد استاندارد ابزار دقیق سازی انگلیس چاپ شده است

در سیستم های کنترل فرآیند: طراحی و نصب نصب BS 6739: 1986:

بند 10.7.4.2.2 - جدا شدن از کابل های برق

کابلهای ابزار باید در بالا یا زیر سطح زمین هدایت شوند ، از کابلهای برق جدا شوند (به عنوان مثال AC ، کابلهایی که معمولاً بالای 50 Vac با درجه بندی 10 A هستند).

از اجرای موازی کابل ها باید خودداری شود. با این حال ، در مواردی که این امر اجتناب ناپذیر است ، باید جدایی جسمی کافی ایجاد شود.

فاصله 250 میلی متر از کابل های برق AC تا درجه 10 A توصیه می شود. برای رتبه های بالاتر ، فاصله باید به تدریج افزایش یابد.

در جایی که عبور کابلهای سیگنال و برق از روی یکدیگر اجتناب ناپذیر است ، باید کابلها را طوری تنظیم کرد که از زاویه قائم عبور کنند و حداقل یک وسیله مثبت برای جداسازی حداقل 250 میلی متر باشد.

بند 10.7.4.2.3 - جدایی بین کابل های ابزار

دسته های 1 و 2 با فاصله 200 میلی متر.

دسته های 2 و 3 با فاصله 300 میلی متر.

دسته های 1 و 3 با فاصله 300 میلی متر.

کابل ها به شرح زیر دسته بندی می شوند:

کابلهای برق - کابلهای معمولاً بالای 50 Vac با درجه 10 آمپر.

رده 1. سیم کشی برق و کنترل ابزار بالاتر از 50 ولت - این گروه شامل منابع تغذیه AC و DC و سیگنال های کنترل تا درجه 10 A است.

دسته 2. سیم کشی سیگنال سطح بالا (5 ولت تا 50 ولت) - این گروه شامل سیگنال های دیجیتال ، سیگنال های هشدار ، سیگنال های خاموش شدن و سیگنال های آنالوگ سطح بالا می باشد. 4 - 20 میلی آمپر.

دسته 3. سیم کشی سیگنال سطح پایین (زیر 5 Vdc) - این گروه شامل سیگنال های دما و سیگنال های آنالوگ سطح پایین است. سیم کشی ترموکوپل در این گروه قرار می گیرد.

اگرچه این همیشه عملی نیست ، اما باید تلاش شود تا جدایی های توصیه شده ارائه شود.

استانداردهای حفاظت از برق

تجهیزات الکتریکی مانند کنترل کننده های الکترونیکی باید برای محیطی که قرار است در آن استفاده شوند مناسب باشد. محیط های خطرناک را می توان در پالایشگاه های نفت ، سکوهای دریایی ، بیمارستان ها ، کارخانه های شیمیایی ، معادن ، گیاهان دارویی و بسیاری دیگر یافت. درجه حفاظت بسته به خطر احتمالی تغییر می کند ، به عنوان مثال خطر جرقه ها یا سطوح گرم باعث احتراق گازهای قابل اشتعال و بخارات می شود.

محافظت از تجهیزات در برابر رطوبت ، گرد و غبار ، ورود آب و تغییرات شدید دما به همان اندازه مهم است.

استانداردها و رویه هایی برای کاهش احتمال ایجاد خطا در تجهیزات وجود دارد که در غیر این صورت ممکن است آتش سوزی ایجاد کند یا باعث انفجار در تجهیزات مجاور شود.

استانداردهای اساسی حفاظت برای تهیه محیط های خاص ابداع شده است.

رتبه بندی IP

IP یا درجه حفاظت بین المللی که برای محفظه ذکر شده است ، ابزاری برای درجه بندی سطح حفاظت ارائه شده در محفظه است ، با استفاده از دو شکل ، همانطور که در جداول 8.4.1 و 8.4.2 نشان داده شده است.

 

 

شکل اول (به جدول 8.4.1 مراجعه کنید) به محافظت ارائه شده در برابر نفوذ اشیا foreign خارجی مانند اهرم ، پیچ گوشتی یا حتی دست شخص اشاره دارد. دامنه شامل هفت رقم است که با 0 شروع می شود ، بدون هیچ گونه محافظت از اشیا material مادی یا مداخله انسان. تا 6 ، حفاظت دقیق در برابر ورود گرد و غبار یا ذرات بسیار ریز.

شکل دوم (به جدول 8.4.2 مراجعه کنید) میزان محافظت در برابر نفوذ آب را نشان می دهد.

 

دامنه با 0 شروع می شود و به معنای عدم محافظت در برابر آب است. بالاترین سطح 8 است و از تجهیزات غوطه وری مداوم در آب برخوردار است.

مثال 8.4.1

محفظه برقی با درجه بندی IP34 زیر را می توان به شرح زیر تعریف کرد:

این ماژول قصد ندارد جزئیات مربوط به موضوع حفاظت از محفظه را وارد کند.

این موضوع در استانداردهای بین المللی با عمق بیشتری مورد بحث قرار گرفته است ، BS EN 60529: 1992 یکی از آنهاست. در صورت نیاز به اطلاعات برای اهداف خاص ، به خواننده توصیه می شود که به چنین استانداردهایی مراجعه کند.

تجهیزات الکتریکی محافظت شده در برابر انفجار

به طور خلاصه نشان داده شده است که چگونه رتبه بندی IP دو حوزه مهم حفاظت را پوشش می دهد. با این وجود ، بسیاری از انواع دیگر خطر وجود دارد که باید با آنها مقابله کرد. اینها ممکن است شامل خوردگی ، لرزش ، آتش سوزی و انفجار باشد. دومی احتمالاً هنگامی رخ می دهد که تجهیزات الکتریکی جرقه تولید کنند ، در دمای بالا کار کنند یا قوس داشته باشند. بنابراین مواد شیمیایی ، روغن یا گازها را مشتعل می کند.

در عمل ، تعیین اینکه آیا یک جو انفجاری در یک مکان خاص در یک منطقه یا گیاه بالقوه خطرناک وجود دارد یا نه دشوار است. این مشکل با اختصاص منطقه ای در داخل نیروگاه که ممکن است گازهای قابل اشتعال در آن وجود داشته باشد ، به یکی از سه منطقه خطرناک زیر برطرف شده است:

منطقه 1 - منطقه ای که گاز انفجاری به طور مداوم در آن وجود دارد یا برای مدت زمان طولانی وجود دارد.

منطقه 2 - منطقه ای که احتمالاً گاز منفجره در حین کار طبیعی در آن رخ می دهد.

منطقه 3 - منطقه ای که احتمالاً گاز منفجره در حین کار طبیعی در آن رخ نمی دهد و در صورت وقوع ، فقط برای مدت کوتاهی وجود خواهد داشت.

تلاش های زیادی برای تدوین استانداردهای حفاظت پذیرفته شده بین المللی صورت گرفته است.

IEC (کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک) اولین کسانی بودند که استانداردهای بین المللی را در این زمینه تولید کردند ، با این حال ، CENELEC (کمیته هماهنگی استانداردهای برق و اروپا) در حال حاضر تمام کشورهای اصلی تولید کننده اروپا را تحت یک مجموعه استاندارد متحد می کند.

تجهیزات اندازه گیری و کنترل توسط یک روش محافظت از ایمنی ذاتی پوشانده می شود که مبتنی بر کاهش خطر انفجار با محدود کردن مقدار انرژی الکتریکی وارد شده به یک منطقه خطرناک است و بنابراین ، در اصل ، به محفظه های خاصی احتیاج ندارد.

دو دسته دستگاه های ذاتی و امن وجود دارد که توسط CENELEC و IEC تعریف شده اند ، یعنی EX ia و EX ib.

 

EX ia کلاس

این تجهیزات را طبقه بندی می کند که تحت روشهای عملیاتی عادی قادر به ایجاد اشتعال نیستند ، یا در نتیجه یک خطا یا هر دو خطای کاملاً مستقل رخ می دهد.

 

کلاس EX ib

 

این تجهیزات را طبقه بندی می کند که تحت روشهای عملیاتی عادی قادر به ایجاد احتراق نیستند ، یا در نتیجه یک خطای واحد اتفاق می افتد.

 

همانند حفاظت IP ، این ماژول قصد ندارد این موضوع را در عمق زیادی بحث کند. این موضوع پیچیده ای است که با این واقعیت که گروه بندی تجهیزات در کشورهای مختلف متفاوت است ، پیچیده تر است.

 

پیشنهاد می شود اگر خواننده به اطلاعات بیشتری در این زمینه نیاز دارد ، استاندارد مناسب مربوطه را مطالعه کند.