دانلود مقاله سیستم های کنترلی

سیستم های کنترلی و حسگرهای انتگرالی راهی به سوی اینده هستند.

در این درون فاجعه، حتی اطلاعات وخروجی هایی که شدیداً ایزوله شده اند توسط انواع سبک استگاهای زمین ماهواره ها که پایانه های بادمنه بسیار کوچک نامیده می شوندبه طور مستقیم به شبکه های تلفن قابل اتصال هستند (vsats).

انها در تلاش در مورادی مانند فوران مونت پیناتوبو در فیلیپین،ریخته شدن مقادیر زیادی روغن در والدز، الاسکا، اتشسوزی 90000 هکتاری در جنگلهای ایداهو و خسارت طوفان اندرو در فلوریدای جنوبی و سواحل لوئیزیانا نقش مهمی را بازی نمودند.

vsats ها انواع ویژه ای از سیستمهای کنترلی وسنسوری هستند.

این ابزار به راحتی و به سرعت قابل حمل و مونتاژ شدن هستند و ارتباطات مخابراتی را از طریق استفاده از انتن های قدرتمند که بسیار کوچکتر از دیش های (بشقاب) ماهواره ای سنتی هستند تسهیل میکنند.

این گونه سیستم های کنترلی و سنسورها جایگزین بسیار مناسبی برای سیستم های مخابراتی سنتی پیچیده فراهم می کنند که بدبختانه غالباْ به خرابی و یا بارگذاری بیش از حد دچار اشکال و نارسایی می گردند.

سنسورهای چند طیفی وسیستمهای کنترلی نقش رو به گسترشی در کمک به جبران تراکم در حال رشد برروی جاده های امریکا از طریق افرینش (پدید اوردن) بزرگراه های هوشمند، بازی می کنند.

در صورت رویت خطر ناگهانی این سیستم ها می توانند پلیس، کامیون های کشنده و امبولانس ها را در اعلام وضعیت اورژانسی کمک کنند.

درک نقشه های جریان و چگونگی و ترکیب ترافیک مهندسان ترافیک را برای طراحی راهکارهای کنترل ترافیک در اینده کمک می کند.

نتیجه تراکم میلیون ها ساعت حرکت چرخ ثبت شده در هر سال بوده است نقشه برداری فضاپیمای ماژلان شکل 1-1 در مراحل پایانی کامل نمودن سومین مرحله طراحی و سطح سیاره ونوس می باشد.

کلید جمع اوری داده ها، توسعه رادارهای شکاف دار مصنوعی به عنوان سنسور وسیستم کنترل جمع اوری اطلاعات که تنها ابزار علمی بیرون ماژلان می باشد حتی پیش از انکه مرحله اول به پایان برسد در میانه 1991 ماژلان %84 سطح ونوس را نقشه برداری کرده بود و داده های دیجیتالی بیشتری را نسبت به کلیه ماموریت های سیاره ای پیشین .u.s مخابره نمود که دقت ان 10 برابر مواردی بود که در ماموریت های قبلی فراهم شده بود.

برای بهینه کردن عملکرد رادار برنامه های نرم افزاری کامپیوتوری ساده و ویژه ای رشد یافته اند که در هر مرحله حدود 950 فرمان را اجراء می کنند هر مرحله یک روز ونوسی طول می کشد که برابر 243 روز زمینی می باشد.

سازمان های و ارگان های تولید کننده در امریکا تحت فشار بار رقابتی شدید هستند تغییرات اساسی با توجه به منابع، بازار، فرایندهای تولید ، راهکارهای تولید و تجربه صورت می گیرد.

در رقابت بین المللی فقط صنایع با حداکثر تولید و هزینه موثر(کم) می توانند نجات یابند.

سنسورهای امروزی و سیستم های کنترلی فراتر از تولید تجاری در حال رشد هستند که بر پایه جرات مخاطره فراتر از بازار و تجارت می باشد این ابزار نقش مهمی را در بقا صنایع نوین بازی می کنند.

پایه گذاری برنامه اتوماسیون

کارخانه ها و فروشنده ها یک موضوع اساسی را یاد گرفته اند که تکنولوژی به تنهایی نمی تواند مشکلات را حل کند.

یک مثال اولیه فاصله بین دنیای اطلاعات و کنترل می باشد که باعث می شود طراحان تولید اهدافشان را مطابق فرضیات غیر قابل اطمینان راجبه فعالیتهای دستگاهای زمینی و ناظران دستگاه تنظیم و تعیین کنند مشکلات تولید را بعد از وقوع انها تا حد خوبی محدود کنند.

مسئله ایجاد اتوماسیون کار برای یک محیط تولید بدون خطا لیست بلندی از راه حل ها را طراحی کرده است.

بعضی از انها مانند تولید کامپیوتر تکمیل (مرکب) (CIM) به خودی خود قدیمی هستند هر چند در بسیاری از موارد شکل تکنولوژی نیست اما به توانایی تجهیزات مرکب (کامل) اطلاعات و افراد مربوط می شود.

مباحثه و بحث درباره ارزش تولیدات کامپیوتر-ترکیب (تکمیل) به کناری گذاشته شده است هر چند تقریبا در همه صنایع هزینه استفاده از حل CIM برای مجریان یک پرسش است.

اخیراْ بسته شدن کمربندهای اقتصادی (ملاحظات اقتصادی) صنعت را وادار به توجیه و توضیح هر گونه رشد و گسترش وسیع نموده است و CIM در تمام زمینه ها از سوی متخصصان بودجه و اقتصاد مورد حمله قرار گرفته است.

1.2 درک مفاهیم ایستگاههای کار،سلولهای کار و مراکز کار:

ایستگاههای کار،سلولهای کار و مراکز کار،زنجیره به هم پیوسته ای از یک سیستم تولید مشخص می کند.

یک ماشین تولید با فرایند های مختلف به عنوان یک دسگاه کار درنظر گرفته میشود.

یک ماشین ابزار نیز همین گونه ایستگاه در نظر گرفته میشود.

مجموع ایستگاههای
کار یک سلول کار را شکل می دهند.

در چنین ایستگاه کار یک دسته و مکمل هم ممکن است با هم جمع شده تا یک سلول کار را بسازند .

به طور مشابه ، مجموع سلولهای کار یک مرکز کار را شکل می دهند.

این ساختار مفهوم اساسی در شبیه سازی یک سیستم تولید منعطف است .

سیستم تولید انعطاف پذیری نیز سنگ بنای استراتژی تولید کامپیوتری است.( شکل 103)

هدف از انجام این کار:
هدف این است که برای تیم توسعه پروژه و مدیریت ، یک چشم انداز از وظایفی که باید در طول برنامه ریزی ،طراحی ، اجرا ، و فازهای عملی ماشینکاری کامپیوتری ، بازرسی ، و سیستمهای مونتاژ حل شونده فراهم گردد .

اگر درک واضحی از نقش سنسورهای و سیستمهای کنترل در استراتژی تولید کامپیوتری ایجاد شود .

می توان از وقع بهرانهای فنی و مالی جلوگیری به عمل آورد.

سنسورها و سیستمهای کنترل در تولید ، امکان جمع آوردی فرآیندهای معلوم و مختلف را به عنوان ورودی فراهم می کنند تا خروجی مورد نیاز را تامین نمایند .

ورودی می تواند ماده خام و یا اطلاعاتی باشد که باید با اجزای کمکی مثل ابزارها ،فیکسچرها ( قیدها)وگیره ها مورد پردازش قرارگیرد .

سنسورها اطلاعاتی را از توصیف حالت هر فرایند فراهم می کنند .

خروجی نیز می تواند اطلاعات و یا موادی باشد که بتواند با سلولهای بعدی سیستم تولید مورد پردازش قرار گیرد.

یک سیستم تولید قابل انعطاف که شامل ایستگاههای کار ،سلولهای کار و مراکز کار است و باسنسورها و سیستمهای کنترل مناسب تجهیز می شود، یک سیستم اطلاعات مدیریتی پراکنده است که زیر مجموعه ماشین کاری ،بسته بندی ، رنگ کاری ، جوش کاری ، برش حرارتی ، ورق کاری ، بازرسی ، مونتاژ را با فرایندهای حمل و نگه داری به هم وصل می کنند.

در طراحی موارد مختلف ایستگاههای کار ، سلولهای کار ومراکز کار در یک سیستم انعطاف پذیری حول استراتژی ساخت کامپیوتری ، اولین کار فراهم کردن گستره ای از سنسورها است که سیستمهای مختلف حمل مواد را به هم متصل می کنند مانند : ربات ها ، سیستمهای تقلیه اتوماتیک هدایت شونده ، جرثقیلها ، ماشینهای بار گذاری و بار برداری آهسته .

از این طریق این سیستمها این امکان را می یابند که با شبکه های پردازش اطلاعات ارتباط برقرار کنند تا هماهنگی خوبی با کل سیستم به عمل آورند.

( شکل 104 ) سلولی را نشان می دهد شامل چندین ایستگاه کار با ورودی و خروجی آن و همچنین کار اساسی آن در اعمال فرایند تبدیل ، ذخیره قطعه کارها ، ارتباط سیستمهای حمل مواد با دیگر سلولها و فراهم آوردن ارتباط اطلاعات با سیستم کنترل را به نمایش می گذارد.

رابطه های پردازش دادهامکان اتصال با پایگاه داده ها شامل برنامه های جزء برنامه های بازرسی ، برنامه های ربات ها ، برنامه های یک دست بازی ، اطلاعات ماشین کاری و داده های کنترل آنی توسط سنسورهای مناسب را ایجاد می کنند .

رابطهای پردازش داده همچنین اتصال داده های فیزیک ( برگشتی ) را به بالاترین رده از سلسله مراتب کنترل امکان پزیر می سازند .طبیعتاَ ، کل ساختار سلول کار توسط اطلاعات جاری برای تحلیل لحظه ای و حل مشکلات و خطا های احتمالی تجهیز می شود.یک دسته از سلولهای ساخت که با هم برای عملیات تولید مشخص جمع می شوند یک مرکز کار نامیده می شوند .

مراکز کاری مختلف جدا از موقعیت هر کدام می توانند ازطریق ارتباط ماهواره ای با هم مرتبط شوند.

مراکز ساخت میتوانند چندین هزار مایل یا چند صد فوت با هم فاصله داشته باشند،سنسنورها و سیستمهای کنترل مانسب همراه با لینکهای ارتباطی موثر تحلیل دادهْ لحظه ای را به طور عملی برای محاسبات بعدی فراهم می اورد.

خروجی سلول تولید مد ول سیستم ساخت انعطاف پذیر است که معمولا شامل یک جزء پایانی یا نیمه پایانی بصورت اطلاعات قابل خواندن توسط کامپیوتر می باشدکه دستور العمل چگونگی تامین نیاز خروجی را برای سلول بعدی در خود دارد.اطلاعات از طریق شبکه های ارتباطی پراکنده انتقال میابند .

اگربرای مثال قطعه ای نیازبه عملیات سطح با یک داده خاص در یک سلول مخصوص داشته باشد سنسور ها باید به گونه ای تنظیم شوند که داده قابل قبول و مورد نیاز را در طول فرایند عملیات سطحی بخوانند.

زمانی که عملیات با موفقیت تمام می شود قطعه باید به یک سلول دیگری برای انجام فرایند های بازرسی و ماشینکاری بعدی ارسال گردد.

سلول بعدی ضرورتاّ مجاز نیست بلکه میتواند همان سلول قبلی با برنامه ریزی برای فرایند تبدیل مورد نیاز باشد .

دلیل ابتدایی برای تاْکید روی به کارگیری سنسورها و سیستمهای کنترل در هر عملیات ساخت افزایش توانی (سریع)توقعات جهانی برای عملیات تولید بدون خطا است.

تکنولوژی کنترل وسنسورها میتواند نتایج شگفت انگیزی را میسر کنند تنها اگر به طور موثر با استراتژی ساخت گروهی هماهنگ گردند.

مزایای زیر قابل دستیابی اند: 1_پر بازده بودن یک خروجی بزرگ و یک هزینه پایین.

2_کیفیفت محصول یکنواختی و سازگاری بالا دارد.

3_قابلیت اطمینان تولید،سیستم فیربک(برگشتی)و سنسوری با خود تصحیح کنندگی و هوشمندی،قابلیت اطمینان کلی تولید را بالا میبرد.

4_زمان پیش بری قطعه ها به صورت رندوم (تصادفی) در دسته های تکی یا تعداد زیاد میشوند و زمان تولید 50 تا 75 درصد میتواند کاهش یابد.

5_ هزینه ها، هزینه های عمده کلی 5تا10 درصد کاهش پیدا میکنند.

هزینه جمع کردن سنسورها و سیستمهای کنترل فیربک با مجموعه ساخت کمتر از نگهداری انها به صورت جداگانه است.

6_بهره وری بیشتر،مجتمع کردن تنها تکنولوژی موجود است که با ان یک ماشین ابزار میتواند 85 درصد از زمان را بهره وری داشته باشد وهچنین کاهش زمان هدر رونده هم بالای 90درصد است.

برای مقایسه یک قطعه از انبار تا نقطه انتهایی فقط 5 درصد از زمانش را روی ماشین ابزار میگذراند و کار تولیدی واقعی فقط 30 درصد از این 5 درصد را شامل میگردد.

زمان برای کار مفید تنها در ماشینهای که بدون هر گونه سیستم کنترل و سنسور هستند به کمی1 تا 5/1 درصد زمان موجود است.

(جدولهای 1.1 و 1.2 را ببینید) برای دستیابی به نتایج عالی جدول 1.1 سیستم ساخت مجتمع که دارای سیستمهای فیربک کنترلی وسنسوری است باید درجه بالایی از انعطاف پذیری را حفظ کند.

اگر سلولی به هر دلیلی از کار بیفتد برنامه ریزی تولید و سیستم کنترل می تواند تولید را دوباره برنامه ریزی کرده و به مسیر خود بازگرداند.

به عبارت دیگر دوباره محیط سیستم را به حالت قبل باز گرداند.

این در صورتی دست یافتنی است که فرایندها و اجزاء را به قسمت سیستم برنامه ریزی و تولید فراهم می اورند.

اگر فرایندهای مختلف به صورت انعطاف ناپذیر وصلب در یک سیستم با تولید بالا وتک منظوره جمع شوند مثل یک خط انتقال برای دسته ای بزرگ در این صورت نه توسعه تدریجی و نه عملیات منعطف قابل دستیابی نیستند.با این وجود اگر سلولها و لفیکهای ارتباطی شان با دنیای خارج قابل برنامه دادن باشند اطلاعات برگشتی مفیدی می تواند جمع شود.

لطفاً مراجعه شود به : جدول 1.1 جدول 2.2 اطلاعات عمر ابزار، ابعاد اندازه گیری شده ، سطوح ماشینکاری شده توسط سنجش درون فرایندی و کنترل تولید و رفع خطا توسط سیستمهای کنترل وسنسورها میتواند افزایش بازده تولید را ممکن کند محدوده ها را مشخص کند و برنامه ریزهای جزء انها اگاه نماید.

داده ها همچنین برای طراحان سیستم ساخت انعطاف پذیر در جهت تحلیلهای بعدی میتوانند مفید باشد در سیستمهای کنترل غیر لحظه ای داده ها معمولاً نمی توانند جمع اوری شوند مگر با روشهای دستی که زمان بر و غیر قابل اعتماد است.

1.3 طبقه بندی فرایند های کنترل یک سیستم مجتمع مهندسی به این صورت تعریف می شود : یک ماشین مسئول خروجی مشخص یک کنترلربرای اجرای فرمانهای معین و سنسورها برای تعیین حالت فرایند تولید از ماشینهای cnc (کنترل عددی کامپیوتری) ماشینهای دسته بندی و ماشین پرس سرعت بالا.

کنترلر فرمانهای مشخصی را در یک سکانس ویژه طراحی شده برای عملیات خاص فراهم می نماید کنترلر فرمانهایش را به شکل سیگنالها که معمولا پالس الکتریکی هستند می فرستد.

ماشین با وسایل مختلفی تجهیز می شود مانند شیرهای سولنوئیدی و موتورهای پله ای (استپ موتور) که سیگنالهای را دریافت کرده و پاسخی مطابق با عملکرد شان می دهند .

سنسورها شرح واضحی از حالت عملکرد ماشین فراهم می کنند آنها محاسبات مفصل هر فرایند در عملیات تولید را می دهند .

( شکل 105 ) وقتی یک فرایند به صورت موفقیت آمیز اجرا می شود مطابق یک سکانس خاص عملیاتی ،کنترل می تواند فرمانهای افزوده را برای فرایند بعدی بفرستد تا وقتی که همه فرایندها اجرا شوند.

این کار یک چرخه را تکمیل می کند .

در انتهای هر چرخه فرمانی برای شروع یک سیکل جدید داده می شود تا وقتی تقاضا برای محصول وجود دارد در یک پروسه اتوماتیک ماشین ،کنترل ، سنسورها با هم تبادل عمل می کنند .

با اطلاعات را منتقل کنند .

در کل ، دو نوع تبادل بین کنترل و بقیه سیستم وجود دارد : از طریق سیستم کنترل حلقه باز یا سیستم کنترل حلقه بسته .

یک سیستم کنترل حلقه باز ( شکل 106) به این صورت تعریف می شود که هیچ فیزبکی وجود ندارد .

حرکت موتور کاملا از فرمان ورودی تبعیت می کند .

موتورهای پله ای یک مثال از کنترل حلقه باز هستند .

یک سیستم کنترل حلقه بسته (شکل 107) سیستمی است که در آن خروجی با فرمان ورودی مقایسه شده و تنیجه به این صورت استفادهمی شود که خروجی را مجبور به تعقیب ورودی می کند .

سروو ( servo ) سیستمهای ، مثالی از کنترل حلقه بسته هستند .

104 کنترل حلقه بسته و حلقه باز در یک سیستم کنترل حلقه باز ، مقدار واقعی در شکل 106 ممکن است با مقدار مرجع سیستم تفاوت کند .

در یک سیستم حلقه بسته ، مقدار واقعی به طور ثابت نسبت به مقدار مرجع نشان داده شده در شکل 107 کنترل می شود.

شار جرمی نشان داده شده در شکل 108 مقدار ماده عبوری در واحد زمان از یک خط لوله را بیان می کند که باید نتظیم شود .

دبی جریان با یک وسیله اندازه گیری ضبط می شود ، و یک وسیله تصحیح کننده مانند یک شیر می تواند برای یک دبی خاص تنظیم می شود.

چنین سیستمی اگر به حال خود رها می شود .

نوسانات و اغتشاشات ، دبی را تغییر می دهند .

در این سیستم ،حلقه باز ، خواندن دبی جریان مقدار واقعی و دبی مطلوب ، مقدار مرجع است مقدار مرجع ممکن است متفاوت از مقدار واقعی باشد که نا متغییر می ماند.

اگر دبی کمتر ازمقدار مرجع گردد به خاطر یک افت فشار ، که در شکل 109 نشان داده شده ، شیر باید بیشتر باز شود تا مقدار واقعی مطلوب را حفظ کند .

موقعی که اقتشاشات رخ می دهند مقدار وااقعی باید به طور پیوسته مشاهده می گردد .

وقتی تنظیماتی انجام میشود تا مقدار واقعی را به صورت پیوسته ثابت کند ، حلقه اندازه گیری ، مقایسه ، تنظیم و عکس العمل در فرایند ، حلقه بسته نا می گیرد .

104 شناخت سنسورهای فوتوالکتریک برای اتوماسیون موفق یک فرایند لازم است تا اطلاعاتی از حالت آن موجود باشد ، سنسورها قسمتی از سیستم کنترل هستند که وظیفه جمع آوری و آماده کردن داده های حالت فعلی فرایند و انتقال آن به یک پردازنده را دارند .( شکل 1010) 1.4.1 اصول عملکرد کنترلهای فوتو الکتریک نور را برای شناسایی حضور یا عدم حضور یک شی به کار می گیرند .همه کنترلهای فوتو الکتریک شامل یک سنسور ، یک واحد کنترل و یک وسیله خروجی می باشند.

یک جدول منطقی یا لوازم دیگر می توانند به کنترل اصلی اضافه شوند تا تغییر پذیری ایجاد کنند .سنسور از یک منبع و یک گیرنده تشکیل شده است .

منبع یک دیود نوری (LED )است که ستون پر قدرتی از نور را چه در طیف مادون قرمز و چه در طیف نور قابل رویت منتشر می کند .

گیرنده یک دیودنوری است که حضور یا عدم حضور نور را احساس می کند.

تقویت کننده دریافتی در هر کنترل فوتوالکتریک طراحی شده تا نسبت به نور منتشر شده از منبع تحریک شود .

نور محیط شامل نور خورشید تا قدرت شعله 3100 انژی روی عملکرد سیستم ندارند.

منبع و گیرنده ممکن است جدا باشند یا اینکه در کلی یک سنسور به هم چسبیده باشند که این بستگی به نوع کار برد و مخصوص دارد .

( شکل 1011 ) .

واحد کنترل نور فرستاده شده از منبع را میزان می کند ولی کاری روی نور دریافتی از گیرنده ندارد این کار باعث ایجاد اطمینان از عمل کنترل فوتوالکتریک فقط بر روی منبع نور است که واحد کنترل همچنین وسیبه خروجی را با کنترل های فوتوالکتریک مختص خود کنترل می نماید ؛ واحد کنترل و سنسور در یک مجموعه واحد ساخته می شوند .

کنترل می تواند به گونه ای ترکیب بندی شوند که همانند لوازم متأثر از نور عمل می کنند .

وقتی نور توسط گیرنده دیده می شود خروجی مقدار دهی می شود .

آنها می توانند لوازم متأثر از تاریکی باشند به گونه ای که هنگام عدم رویت نور توسط گیرنده ، خروجی مقدار دهی شود.

وسابل خروجی ممکن است شامل رله هایی مانند : DpDT و SpDT باشند ، لوازم خروجی همچنین می توانند سایر ادوات جریان بالا باشند وقابل برنامه ریزی کنترل و سازگار باشند .

جدول های منطقی لوازم دلخواهی هستند که امکان افزودن توابع به یک کنترل فوتوالکتریک رامیدهند .

برای مثال ، به جای ایجاد یک سیگنال ON/OF یا روشن / خاموش ،یک کنترل فوتوالکتریک ( همراه جدول منطقی ) می توانند تاخیر زمانی ، تک تیر قابل مقدار دهی ، آشکار حرکت و توابع حسابی را فراهم کنند .

1.4.2 کاربردهای ساختی آشکار سازهای نوری : کاربردهای سنسورهای فوتوالکتریک تجربه هایی در منزل ،محل کار و در صنایع مختلف است .

کاربرد موثر سنسورهای فوتوالکتریک می تواند منجر به جمع آوری اطلاعات موفقیت آمیز در عملیات ساخت برای حفظ محیط بدون خطا و فراهم کردن داده های لحظه ای از عکس العمل دینامیکی سیستم شود.

یک سنسور فوتوالکتریک یک جزءنیمه هادی است که با نور تحریک می شود یا نور منتشر میکند.

نور می تواند در بازه قابل رویت یا بازه مادون قرمز غیر قابل رویت باشد .

این خصوصیات اجزاءفوتوالکتریک منجربه توسعه وسیع استفاده از سنسورهای فوتوالکتریک شده است.

یک سنسور با تابنده فوتوالکتریک که با جدول تاخیر زمانی تنظیم شده برای تاریکی تاخیری مجهز شده ، قطع شده ستون نور کم قدرت رادر نظر نمی گیرد .

اگر ستون نور، بیشتر از یک پریود زمانی معلوم قطع گردد ، خروجی این قدرت را می یابد ک صدای زنگی را فعال کند یا تسمه نقاله را متوقف کند.

( شکل 1012) یک مجموعه سنسورهای ستونی فوتوالکتریک می توانند ارتفاع یک جک مکانیکی را مطابق شکل 1013 تعیین کنند .

برای مثال : وقتی کنترل برای فعال سازی تاریک به روشن تنظیم می شود ، جک بعد از تشخیص لایه بالا می رود و درباره با قطع ستون نور توسط لایه بعدی متوقف می شود.قوطی های روی یک تسمه نقاله که به دو تسمه نقاله دیگر منتقل می شوند توسط یک سنسور باز تابنده فوتوالکتریک قطبی شده با یک جدول تقسیم کننده می گردند .

( شکل 1014 ) اجرا شمرده شده و به گروههای 2و6و12 یا 24 تایی تقسیم می شوند .

یک سنسور قطبی استفاده می شود تا سطوح براق به صورت غلط ، کنترل سنسور را مقدار دهی نکنند .

دو سنسور کنترل فوتوالکتریک می توانند باهم کار کرده و درجه پر بودن جعبه ها روی تسمه نقاله را بازرسی کنند ( شکل 1015 ) یک سنسور بازتابنده فوتوالکتریک موقعیت جعبه را تشخیص داده و سنسور فوتوالکتریک همزمان شده دیگر را تحریک می کند تادر بالای محتویات جعبه قرار گیرد .

اگر سنسور فوتوالکتریک قرار گرفته در بالای جعبه پر بودن را نبیند ، جعبه از محل بازرسی عبور می کند .

یک سنسور فوتوالکتریک باز تابنده ، جعبه ها را در هر جایی روی عرض تسمه تقالی تشخیص می دهد .

همراه کردن سنسورها بایک کنترل قابل برنامه ریزی کلیتهای در بازه زمانی مخصوص فراهم می کند.( شکل 1016 ) محیطهای دما بالا با کاربرد اپتیک فیبری همراه می شوند .

حرکت تسمه نقاله در یک کوره پخت بادمای ◦45 درجه می تواند همانند شکل 1017 تشخیص داده شود .

اگر حرکت متوقف شود ، جدول منطقی تک تیری نور یا تاریکی که خیلی طول می کشد را آشکار می سازد ، و خروجی دمای کوره را کم می کند .

قرار دادن یک سنسور فوتو الکتریک برای تشخیص دندانه های اره ای (شکل 1.18) این قابلیت را به کنترلر قابل برنامه ریزی می دهد تا یک سیگنال ورودی را که تیغه را به موفقیت تیز کردن دندانه بعدی می چرخاند دریافت کند.

یک سنسور فوتوالکتریک ستونی برای زمان بندی باز شدن یک راه بند عوارضی در شکل 1.19 به کار گرفته شده است برای اینکه از گول زدن عوارضی جلوگیری شود دروازه دقیقا لحظه ای که عقب اتومبیل پرداخت کرده از کنترل عبور می کند پایین می اید.

سنسور مورد نظر باید در اب و هوای بد، سوء استفاده و کار سا عته دوام اورد.

یک کار امن و سالم با استفاده از یک سنسور فوتوالکتریک ستونی در کنار یک کنترلر در، قابل دسترسی است.

در به طور اتوماتیک بعد از خروج یک اتومبیل بسته می شود و اگر در طول پایین امدن در، ستون نور قطع شود، جهت حرکت موتور عوض شده و در دوباره به بالا می رود (شکل 1.20) یک سنسور فوتوالکتریک که یک پرده نور تولید می کند می تواند طول یک حلقه روی یک انتقال دهنده پارچه را توسط اندازه گیری میزان بازگشت نور از اریه ای از بازتاب کنندها تشخیص دهد.

با این اطلاعات واحد کنترل انالوگ به یک کنترلر موتور دستور می دهد که سرعت انتقال را زیاد یا کم کند(شکل 1.21)اشیاء کوچک متحرک از میان یک پرده نوری بوسیله تغییر در نور منعکس شده شمرده می شوند.

یک مدول منطقی با قدرت تفکیک پایین درون واحد سنسور فوتوالکتریک به تغییرات جزئی ولی سریع سیگنال پاسخ نشان می دهد در حالی که باید تغییرات اهسته از جمله انها که توسط گرد و خاک ایجاد می شوند نادیده گرفته شوند (شکل 1.22)یک جفت سنسور فوتوالکتریک ستونی می توانند بالا و پایین رشته های طناب را اسکن کنند .

اگر یک طناب پاره شود و از میان یکی از ستونهای نوری عبور کند مدول منطقی با تفکیک پایین یک ناگهانی در قدرت سیگنال را احساس کرده و خروجی را مقدار دهی می کند.

چون این مدول منطقی به تغییرات اهسته عکس العمل نشان نمی دهد می تواند در یک محیط غبار الود با ماندگاری کم کار کند.(شکل 1.23) یک جفت منبع و گرینده فوتوالکتریک خارجی برای بازرسی مسیر نور را میان یک امپول زیر پوستی به کار گرفته می شود (شکل 1.24) محفظه فولادی ضد زنگ وضد اب و کوچک برای فضاهای ماشین الات شلوغ و مداوم شستشو شونده مناسب است.

سیگنال پر قدرت امکان بازرسی کیفیت اندازهای سوراخ را تا حد پایینی 015/0 میلی متر می دهد.علامتهای نشانگر روی لبهء کاغذ توسط فوتوالکتریک اپتیک فیبری شناسایی می_ شوند تا برش را در قسمت بعدی خط تولید کنترل کنند (شکل 1.25) مایعات در بک تانک شیشه ای با سنسورهای ستونی و کنترل انالوگ مانیتور می_ شوند.

چون سیستم کنترل سیگنال ولتاژی متناسب با مقدار نور تشخیص داده شده ایجاد می کند مخلوط مایعات و چگالی ها می توانند کنترل شوند.(شکل 1.26)سنسورهای فوتوالکتریک خارجی وجود سوراخ در یک فلز ریخته گری شده را بازرسی می کنند.(شکل 1.27) چون هر سوراخی تشخیص داده می شود اطلاعات دقیقی ضبط می گردد.

یک محفظه سنسور مقاوم و قدرت سیگنال بالا چربی و کثیفی را با حداقل ماند گاری تشخیص می دهند.

واحد کنترل مدولی امکان دسته بندی متراکم را در بسته ها ایجاد می کند.

در شناسایی پارگی پارچه یک پارچه از روی ارایه ای از بازتابنده ها عبور می کند (شکل 1.28)وقتی نور به طور کلی به سنسور بر می گردد خروجی مقدار دهی شده و پارچه بسته می شود.سرعتهای زیاد پارچه نیز با استفاده از زمان عالی پاسخ واحد کنترل قابل بازرسی اند.

یک سنسور فوتوالکتریک بازتابنده با یک مدول کنترل حرکت تعداد چرخش یک چرخ را می شمارد تا سرعت کم و زیاد یک جسم چرخان را مانیتور کند.

سرعت با یک کنترلر قابل برنامه ریزی کنترل می شود نرخ شمارش در دقیقه در بازهء 4/2 تا 12000 است(شکل 1.29) وقتی در سنسور فوتوالکتریک ستونی در( شکل 1.30 ) قدرت سیگنال مشابهی را دریافت می کنند خروجی صفر می شود.

وقتی ظرفیت پارچه بافته شده قدرت سیگنالها از حالت تعادل خارج شده و خروجی مقدار دهی می شود .

این سیستم برروی پارچه های بارنگها و طرحهای مختلف نیز بدون نیاز به عوض کردن ترکیب می تواند استفاده شود.

می دانیم که محیط در انجام موثر یک سیستم بدون خطا بسیار مهم است اگاهی از خواص کنترل های فوتوالکتریک و روشهای مختلفی که از انها می توان بهره برد پایهء محکمی از طراحی را ایجاد می کند.

این مفهوم به کاربر اجازه می دهد که یک تصویر بیان کننده از شرایط هر پروژه ساخت در یک محیط تولید فراهم نماید جدول 1.3 سوالات کلیدی که کاربر باید بداند را مشخص کرده است.

1.5 روشهای اشکار سازی سنسورهای فوتوالکتریک سه مورد اشکار سازی را بکار می گیرند: 1.

اشکار ساز ستون نور 2.

اشکار ساز بازتاب 3.

اشکار ساز مجاورت (نزدیکی) 1.5.1 روش اشکار سازی ستون نور در روش ستون نیاز است که منبع و گیرنده مقابل یکدگر قرار داده شوند و ستون نور مستقیما از منبع به گیرنده فرستاده شود (شکل 1.31) وقتی جسمی از میان منبع و گیرنده عبور می کند ستون نور قطع شده و اشکار سازی جسم ایجاد یک سیگنال می کند.

اشکار ساز ستونی در کل طولانی ترین بازه را در بین سه روش اشکار سازی دارد و قدرت زیادی را در بازه ای کوتاه فرهم می کند تا در بخار، غبار و سایر الودگی های بین منبع و گیرنده نفوذ کند همراستایی منبع و گیرنده باید دقت بالایی داشته باشد.

1.5.2 روش اشکار سازی بازتاب در روش بازتاب نیاز است که منبع و گیرنده هر دو در یک طرف جسمی که باید تشخیص داده شود قرار گیرند (شکل 1.32) ستون نور از منبع به یک بازتابنده منتقل می شود که نور را به گیرنده بر می گرداند وقتی جسمی ستون نور بازتاب شده را قطع کند ان جسم تشخیص داده می شود یا اشکار می گردد.

روش بازتاب استفاده وسیعی به خاطر راحتی در نصب و هزینه کم عملکرد دارد در این روش جسمی که باید تشخیص داده شود باید بازتابندگی کمتر نسبت به عنصر بازتابنده سیستم داشته باشد.

1.5.3 روش اشکار سازی نزدیکی در روش نزدیکی نیاز است که منبع و گیرنده هر دو در یک سمت جسمی که با اشکار گردد نصب شوند و در نقطه ای در جلوی سنسور قرار گیرند (شکل 1.33) وقتی جسمی از مقابل منبع و گیرنده عبور می کند نور توسط سطح جسم به سمت گیرنده بازتاب می گردد و جسم اشکار خواهد شد.

هر نوع سنسوری بازهء عملکرد مشخص دارد در کل از نظر بازه بزرگتر به ترتیب سنسورهای ستونی، سنسورهای بازتابی و سنسورهای نزدیکی رتبه بندی می شوند.

بازه بیشینه برای سنسورهای ستونی از اهمیت عمده ای برخوردار است در هر فاصله ای کمتر از بازه بیشینه سنسور قدرتی فراتر از قدرت کافی را برای اشکار سازی جسم مورد نظر دارد.

بازه بهینه برای سنسورهای بازتابی و نزدیکی اهمیت بیشتری نسبت به بازه بیشینه دارد بازه بهینه فاصله ای است که در ان سنسور بیشترین قدرت موجود برای اشکار سازی جسم را دارا باشد بازه بهینه به خوبی در نمودار ضریب فزونی (شکل 1.34) نشان داده شده است.

ضریب فزونی مقیاسی از قدرت قابل دسترسی سنسور افزون بر قدرت مورد نیاز برای اشکار سازی یک جسم است ضریب فزونی 1 این معنی را می دهد که فقط قدرت کافی برای اشکار سازی یک جسم وجود دارد تحت شرایط خوبی که مانعی برای ستونی نور وجود نداشته باشد.

فاصله ای که در ان ضریب فزونی به مقدار 1 می رسد فاصله بیشینه است ضریب فزونی 100 به معنای وجود داشتن قدرتی حدود 100 برابر قدرت مورد نیاز برای اشکار سازی جسم است.

در کل هر چه ضریب فزونی در فاصله مورد نیاز بیشتر باشد کنترل به طور سازگارتری کار خواهد.برای هر فاصله ای کمتر ار بازه سنسور مقدار مشخصی برای ضریب فزونی وجود دارد کنترل های ستونی در کل بیشترین ضریب فزونی را فراهم می کنند که بعد از ان نوع بازتابی و سپس نوع نزدیکی قرار دارند.

راهنما های کلی برای مقدار ضریب فزونی مورد نیاز برای میزان الودگی در یک محیط می توانند در اختیار قرار گیرند محیطها به نسبت می توانند تمیز از نظر نوری الوده، کثیف، خیلی کثیف و به شدت کثیف باشند.

جدول 1.4 برای چنین محیطهایی در مورد هر سنسور مقداری برای ضریب فزونی پیشنهاد می کند.

1.6 سنسورهای مجاورت (نزدیکی) حس کردن نزدیکی تکنیکی برای تشخیص حضور یا عدم حضور یک جسم با یک سنسور الکترونیک غیر تماسی است.

کلیدهای مکانیکی اولین وسایلی بودند که در کاربردهای صنعتی ،اجسام راآشکار سازی می کردند .

یک باروی مکانیکی که جسم را لمس می کند ، پلانجری را حرکت می دهد یا شفتی را می چرخاند که باعث باز یا بسته شدن یک اتصال الکتریکی می شود .

سیگنال های متعاقب آن عملکردهای کنترلی دیگری تولید می کنند .

کلید ممکن است باعث فعال کردن یک رله کنترلی ساده یا یک وسیله کنترل منطقی قابل برنامه ریزی پیشرفته ، یا یک واسط مستقیم به شبکه کامپیوتری شود .

این عمل ساده ،وقتی با موفقیت انجام می شود ،امکان گستردگی عملیات ساخت را برای جهت دادن به ترکیب طرحهای تولیدی مطابق استراتژی ساخت کامپیوتری فراهم می نماید .

به جای کلیدهای مکانیکی ،امروزه سنسورها نزدیکی القایی برای تشخیص بدون تماس اشیای فلزی استفاده می شود .

سنسورهای نزدیکی خازنی برهمان اساس کاری سنسورهای نزدیکی القایی استفاده می شوند .

هر دو سنسورهای خازنی و القایی کلید هایی با بازه کاری تا حدود 100 میلیمتر هستند.