تابلو برق (معرفی تمام اجزای الکتریکی و غیرالکتریکی)

در این مقاله به بررسی تجهیز یا دستگاهی که فرآیند های مکانیکی کوچک و بزرگ همچون خط مونتاژ را کنترل می‌کند، خواهیم پرداخت. نام این دستگاه، تابلو برق (کنترل پنل) است.

ابتدا تابلو برق را مانند بدن یک انسان در نظر بگیرید. ما در داخل بدن خود ارگان‌های حیاتی داریم که محیط پیرامون ما را کنترل و بر آن نظارت می‌کنند. مشابه آن، یک تابلو برق (کنترل پنل) است که شامل یک جعبه‌ی فلزی است که تجهیزات الکتریکی مهمی داخل آن قرار دارد و فرآیندهای مکانیکی را به صورت الکتریکی کنترل کرده و بر آنها نظارت می‌کند.

در ادامه به معرفی کامل تک تک اجزاء کنترل پنل (تابلو برق صنعتی) خواهیم پرداخت.

بدنه یا محفظه تابلو برق (Enclosure)

هر تابلو برق دارای یک محفظه (جعبه) فلزی است که تمام تجهیزات الکتریکی داخل آن قرار می گیرند. ‬

این محفظه معمولا از جنس آلومینیوم یا استیل ضد زنگ است و ابعاد آن بسته به ابعاد فرآیند، متفاوت است. محفظه کنترل پنل چندین بخش دارد که هر بخش، یک درب دسترسی دارد. معمولا ابعاد محفظه را‬‬‬‬‬ با توجه به تعداد درهای آن (دو در – یک در) ذکر می‌کنند. ‬

هر محفظه یک درجه حفاظت ایمنی الکتریکی دارد که توسط UL تعیین می‌شود. منظور از  UL همان سازمان Underwriters Laboratories است که درجه ایمنی الکتریکی تجهیزات را تعیین می‌کند.‬

همچنین دارای یک درجه IP و درجه NEMA هستند که تعیین می‌کند یک محفظه آیا مناسب فضای داخلی یا فضای خارجی، ضد آب، مقاوم در برابر آب و یا مناسب شرایط محیطی خطرناک، ضد گرد و غبار و یا ضد انفجار است یا خیر. ‬‬‬‬

اکنون به بررسی قطعات غیرالکتریکی و الکتریکی داخل تابلو برق (کنترل پنل) می پردازیم: ‬

قطعات غیر الکتریکی داخل تابلو برق (کنترل پنل)

• پنل پشتی (Back Panel):

منظور از پنل پشتی، یک ورق فلزی است، که در بخش داخلی محفظه نصب می‌شود و به ما این امکان را می‌دهد که برای نصب تجهیزات مختلف سوراخ‌های مختلفی را روی آن دریل کنیم.‬‬

• دین ریل (DIN Rails):

دین ریل، ریل فلزی با پهنای استاندارد است که برای نصب تجهیزات الکتریکی (ترانسمیتر دما یا مبدل سیگنال) داخل محفظه استفاده می‌شود.‬

• داکت های سیم کشی (Wiring Ducts):

حضور داکت‌های سیم کشی منجر به سیم‌کشی منظم‌تر و بهینه‌تر داخل تابلو برق شده و همچنین نویز الکتریکی بین تجهیزات را کاهش می‌دهد.‬‬

تجهیزات الکتریکی داخل تابلو برق (کنترل پنل)

• مدارشکن اصلی (Main Circuit Breaker)

مدارشکن (بریکر، کلید حفاظتی، کلید اتوماتیک) اصلی قدرت، تجهیزی است که‬ برق تمامی تجهیزات داخل تابلو ابتدا وارد آن می شود. در واقع مدار شکن یک کلید اتوماتیک است که از مدارهای الکتریکی در مقابل خطرات ناشی از اضافه بار یا اتصال کوتاه محافظت می کند. دو مورد از رایج ترین مدار شکن ها عبارتند از:

مدارشکن مینیاتوری (Miniature Circuit Breaker – MCB)

مدارشکن قاب‌بندی شده (Molded Case Circuit Breaker-MCCB)

مدار شکن های تابلو برق، یک محل قطع جریان، خارج از تابلو نیز دارند که به کمک آن می‌توانیم برق تابلو را به طور کامل قطع کنیم‬.

همیشه به خاطر داشته باشید که بخش بالایی مدارشکن‬ همیشه برق دار است.

برقی که وارد پنل می‌شود، بین 480 ولت‬ تا 120 ولت در کمترین حالت است‬.

• سرج ارستر (Surge Arrester) در تابلو برق

بعد از ورود برق از مدارشکن قدرت به داخل تابلو برق‬، برق وارد سرج ارستر (برقگیر، آذرخش گیر، صاعقه گیر) می‌شود‬. سرج ارستر تجهیزی است که از‬ تمام قطعات الکتریکی داخل کنترل پنل‬ در مقابل افزایش ناگهانی ولتاژ‬ یا اضافه ولتاژ، محافظت می‌کند‬. افزایش ناگهانی ولتاژ ممکن است به دلیل رعد و برق‬ یا یا نوسانات شدید ولتاژ رخ بدهد‬.

• ترانسفورماتور و منبع تغذیه 24 ولت (Transformer and 24-Volt Power Supply)

برق را می‌توان به یک ترانسفورماتور متصل کرد‬ که می‌تواند برای برق‌دهی به وسایل کوچک‌تر،‬ از قدرت آن بکاهد‬. وقتی برق ورودی بیش از 120 ولت باشد‬ معمولا از یک ترانسفورماتور استفاده می‌شود‬. اگر برق ورودی 120 ولت باشد‬ می‌توان از یک منبع تغذیه‬ برای کاهش آن به 24 ولت استفاده کرد‬.

هنگامی که برق‬ از مدارشکن اصلی قدرت وارد تابلو برق شد و توسط یک ترانسفورماتور یا منبع تغذیه‬ به شکل مناسب توزیع شد،‬ می‌توان ولتاژهای مختلف را‬ به بلوک‌ ترمینال های مختلف سیم‌کشی کرد‬ تا حتی بیش از قبل، برق را‬ داخل کنترل پنل هدایت کرد‬.

• بلوک ترمینال (Terminal Block)

یک بلوک ترمینال، شامل دو ترمینال است‬ که می‌تواند دو یا چند سیم را به یکدیگر متصل کند.

بلوک‌ ترمینال ها را می‌توان‬ با چندین بلوک دیگر در یک نوار قرار داد‬ و روی یک دین ریل (DIN Rail) نصب نمود. با این هدف که برق را از یک منبع،‬ به چندین تجهیز در سراسر پنل هدایت نمود.

• (Programmable Logic Controller) PLC 

PLC (کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی) تجهیزی است که فرآیندهای مکانیکی را‬ کنترل کرده و بر آن‌ها نظارت می‌کند. PLC همانند یک مغز متفکر کل فرآیند عمل می کند. PLC یک CPU دارد‬ که برنامه در آن قرار دارد‬.

همچنین PLC ورودی و خروجی‌هایی دارد‬ که به کمک آن‌ها خط مونتاژ را کنترل کرده‬ و بر آن نظارت می‌کند‬.

سیم‌هایی از بلوک های ترمینالی که به آن ها اشاره کردیم به ورودی و خروجی های PLC متصل می شود و بدین ترتیب کنترل خط مونتاژ امکان پذیر می‌شود‬. همچنین تجهیزاتی همچون سوئیچ فشار،‬ سنسور نوری و دیگر سنسورها‬ در خط مونتاژ نصب می‌شوند‬ تا فیدبک های مورد نیاز را به PLC ارائه شده‬ و عملیات خط مونتاژ، به خوبی کنترل شود‬.

• رله و کنتاکتور ها (Relay & Contactor) در تابلو برق

خروجی‌های PLC به بانکی از رله‌ها سیم‌کشی می‌شود‬. این رله ها با اتصال یک کنتاکت داخلی و هدایت برق می توانند تجهیزات داخل خط مونتاژ را خاموش یا روشن کنند.

رله‌های کوچک‌تر، تجهیزات کوچک‌تر‬ همچون لامپ‌ها یا فن‌ها را کنترل می‌کنند‬ در حالی که یک رله‌ی بزرگ‌تر، که به آن کنتاکتور گفته می‌شود،‬ برای کنترل موتورها مورد استفاده قرار می‌گیرد‬.

• سوئیچ شبکه (Network Switch)

یک سوئیچ شبکه نیز جایی نزدیک به PLC قرار دارد‬. این سوئیچ با برق 24 ولت تغذیه می‌شود‬ و هاب (HUB) ارتباطی بین PLC و تجهیزات دارای شبکه‬ در خط مونتاژ می باشد. یکی از مهترین تجهیزات دارای شبکه HMI می باشد.

• HMI (Human Machine Interface)

HMI یا (رابط ماشین-انسان) ‬ را می‌توان به صورت Local‬ روی یک در پنل یا در یک پنل از راه دور‬ نزدیک‌تر به ماشین‌آلات، متصل نمود. ‬ HMI ابزاری کاملا پویا برای کمک به اپراتور‬ در کنترل و نظارت بر ماشین‌آلات است‬. PLC سیگنال‌هایی را از طریق شبکه‬ برای نظارت به HMI می‌فرستد‬ و HMI هم می‌تواند برای کنترل ماشین‌آلات‬ سیگنال‌هایی را به PLC ارسال کند.

در این مقاله، در مورد اجزا‬ و قطعات یک تابلو برق (کنترل پنل) صحبت کردیم‬. در تمام کنترل پنل‌ها، برق اصلی وارد پنل می‌شود‬ و سپس به منظور کنترل و نظارت، این برق‬ بین تجهیزات مختلف داخل پنل توزیع می‌شود‬. تابلو های برق در ابعاد مختلفی عرضه می‌شوند‬. اما در تمامی آن‌ها، تجهیزاتی مشابه آنچه‬ که در این مقاله به آن پرداختیم وجود دارد‬.

سخن پایانی

مجموعه رکسنس  ارائه دهنده ی انواع سنسور فشار، ترانسمیتر فشار، ترانسمیتر فشار ویکا، سنسور فشار مذاب، سنسور فشار اکسترودر، برای دریافت قیمت سنسور فشار و قیمت ترانسمیتر فشار می توانید با مشاورین مجموعه برای داشتن انتخابی بهتر در ارتباط باشید.