سوالاتی که در یک مصاحبه شغلی از مهندس ابزاردقیق/اتوماسیون پرسیده میشود (بخش2)

در این سری از یادداشت ها در controller بنا داریم سوالات رایجی که ممکن است مهندس برق ابزاردقیق و اتوماسیون در یک مصاحبه شغلی با آن ها مواجه شود را مرور کنیم. سعی بر آن خواهد بود که پاسخ ها تا حد امکان منطقی و از نظر فنی صحیح باشد. بدیهی است که این مجموعه مطالب خالی از اشکال نخواهد بود. بنابراین مایه افتخار است اگر در پاسخ ها با ما شریک شوید و یا تجربیات خود را برای ما ارسال کنید،

فکر میکنم مطالعه بخش اول  نیز برایتان جالب توجه بوده باشددر ادامه مطلب با سوالاتی در مورد کابل های ابزاردقیق ، لودسل، موتور های الکتریکی ، پیرو متر و درایور های سولنویدی همراه ما باشید.

 

 

 

سوال: درایور سلونوئید ولو (solenoid valve driver ) چیست و چه کاربردی دارد؟

 ابتدا بهتر است کمی درباره شیر های سلونوئیدی توضیح بدهیم، سولونوئید ولو  یک نوع شیر الکترومکانیکی است برای  قطع و وصل مسیر مایعات و گازها در صنعت استفاده می شود. سولونوئید انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی جهت باز یا بستن یک شیر تبدیل می کند. این نوع از ولو ها از طریق جریان برق وارد شده به بوبین آن ، عمل قطع و یا وصل جریان سیال را انجام می دهد. یک سولونوئید ولو از دو قسمت اصلی بدنه (شیر اصلی) و سولونوئید( بوبین) تشکیل شده است .

 

شیر سلونوییدی

برای تامین جریان راه انداز کافی جهت باز و بسته کردن شیر های سلونوئیدی از ابزاری به نام solenoid valve driver در صنعت اتوماسیون استفاده می شود. درایور های سلونوئیدی توسط بسیاری از شرکت های اتوماسیون صنعتی برای استفاده در محیط های نرمال و یا محیط های خطرناک تولید می شوند. به دلیل سرعت و دقت بالای شیر های سلونوییدی، در صنایع نفت گاز کشورمان به وفور از آنها استفاده میشود و به طبع در اغلب تابلو های کنتری، جهت درایو کردن این تجهیزات از درایور های سولنوییدی استفاده می شود.

در صنایع نفت و گاز ما معمولا از درایو های سلونوییدی EX ( بریر های خروجی دیجیتال – Digital Output Signal Barrier  ) استفاده می شود. از نمونه های رایج می توان به محصول D5048S ( ساخت شرکت G.M ) ، محصول MACX MCR-EX-SL-SD ( ساخت شرکت phoenix contact )  و یا محصول KFD2-SL2-Ex1  (ساخت شرکت pepperl-fuchs ) اشاره کرد.

سوال : پیرومتر (Pyro Meter) چیست و چه کاربردی دارد؟

فرآیند های متعددی در صنعت وجود دارد که اندازه گیری دمای آنها یک امر ضروری است مثل اندازه گیری دمای کوره های القایی و غیره که عدم کنترل دمای تجهیزات می تواند موجب خسارت های جبران ناپذیری شود. در چنین فرآیند هایی به دلیل بالا بودن دمای فرآیند ( بیش از 1500 درجه ) نمی توان از تجهیزات اندازه گیر دما با تماس مستقیم استفاده کرد چون که قرار دادن تجهیزات در چنین دمایی سبب ذوب شدن یا خراب شدن آنها خواهد شد.

در مواردی که تماس سنسور دما با پروسه امکان پذیر نیست مثل وقتی که پروسه متحرک باشد و یا دمای آن خیلی بالا باشد و یا هنگامی که فرآیند دارای مواد مخرب و زیان آور است از پیرومتر برای اندازه گیری دمای سطح اجسام استفاده می شود. پیرو متر ها در دو نوع نوری (optical pyrometer ) و تشعشعی ( radiation pyrometer ) وجود دارند.

 

پیرومترهای نوری،  معمولا رایج تر هستند و با نام  disappearing filament نیز شناخته می شوند. در پیرومتر optical ، درخشندگی فیلامان لامپ (electrically heated metal wire ) پیرومتر توسط اپراتور با تغییر جریان گذرنده از آن تغییر میکند. از طریق چشمی پیرومتر هم جسم داغ و هم فیلامان لامپ قابل رویت هستند . وقتی که درخشندگی فیلمان با جسم گرم یکی شد فیلامان نامرئی میشود و از طریق جریان برق گذرنده از فیلامان ، دمای جسم گرم اندازه گیری می شود. معمولا ماکزیمم دمای قابل اندازه گیری با پیرومتر ها حدود 4000 تا 5000 درجه سانتیگراد میباشد البته پیرو متر فقط برای اندازه گیری دما های بالا نیست و گاهی اوقات می توان از آن برای اندازه گیری دماهای پایین تر نیز استفاده کرد.

 

 پیرو متر های تشعشعی، دمای جسم از روی شدت نور تابیده شده از آن در گستره باریکی از طول موج‌ها تخمین زده می‌شود. این ابزار ها از سنسور های مادون قرمز ( infrared ) جهت اندازه گیری دما استفاده می کنند.پارامترهای مهم در انتخاب یک سنسور مادون قرمز عبارتند از :

• رنج دمایی
• قابلت تابش نور : ثابت ( 0.95) یا قابل تنظیم (0.1 تا 0.99)
• مدل های تفنگی یا جیبی

یکی از قدیمی ترین شرکت های سازنده پیرومتر در جهان شرکت آمریکایی Pyrometer است که 80 سال قبل تولید این تجهیزات را شروع کرده است. هم اکنون محصولات شرکتهای معروفی مثل شرکت های آمریکاییRaytek   و Fluke  و شرکت آلمانی keller  در بازار های اتوماسیون صنعتی شناخته شده تر هستند.

 

 

سوال: دلیل استفاده از کابل شیلد دار در اتوماسیون و ابزار دقیق چیست؟

به طور کلی کابل شیلد دار به کابلی گفته می شود که شامل لایه محافظ داخلی باشد. هدف از شیلد دار کردن کابل ها محفظت اطلاعات جاری در کابل ها در برابر تداخلات الکتریکی و  مکانیکی است. کابل های ابزار دقیق برای انتقال سیگنال های آنالوگ و دیجیتال در صنعت استفاده می شوند و اگر این کابل ها داری شیلد نباشند وقتی که در مجاورت کابل های پاور و یا نویز های الکتریکی قرار  گیرند، نمی توانند پارامترهای صحیح را منتقل کنند و سیگنال های دریافتی ممکن است دارای خطا و اعوجاج باشد. در صورت به کارگیری اسکرین (شیلد)، مدار انتقال در برابر تداخلات مغناطیسی بیرونی محافظت میشود . شما می توانید انواع کابل های ابزار دقیق ، پاور و یا شبکه (کواکسیال) در به صورت شیلد دار در بازار ببینید.

 

کابل های شیلد دار دارای انواع مختلفی می باشند که هر نوع آن برای کاربرد های خاصی استفاده می شود.  یکی از مشخصات کابل ابزار دقیق تابیده بودن زوجها در فواصل معین و با انحنای مشخص میباشد.  مثلا برای سیستم های دیجیتال جهت ارتباط بین سولنوئید ها (شیر های برقی) از کابل های ابزاردقیق نوع کلی آن ( Overall screen) بیشتر استفاده می شود. 

شیلد کلی کابل قادر است آن را در برابر نویز های خارجی محافظت نماید. همچنین برای سیستم های آنالوگ ( جریانی mA یا ولتاژی mV )، کابل هایی از نوع شیلددار زوجی و کلی  (Individual & Overall screen) استفاده میشود. شیلد زوجی کابل موجب تضعیف همشنوایی بین زوج رشته ها می گردد.جنس شیلد (اسکرین ) برای کابلهای دارای اسکرین زوجی ، به صورت سیم ارت قلع اندود ، فویل آلومینیم و نوار پلی استر  می باشد. در کشور ما شرکت های بسیاری اقدام به تولید کابل های ابزاردقیق می کنند. در وبسایتشرکت سیم و کابل یزد  اطلاعات خوبی را خواهید یافت.

 

 

سوال: انواع سربندی کابل پاور در موتورهای الکتریکی را نام برده و بگویید کدام یک بر دیگری ترجیح دارد؟

موتورهای سه فاز در شبکه سه فاز به دو روش سیم بندی می شوند : روش ستاره یا روش مثلث.

هر یک از روش های سربندی دارای مزیت های خود است. در تصویر شکل زیر نحوه سربندی تخته کلم موتور برای حالت های ستاره و مثلث نمایش داده شده است.

سربندی ستاره

در موتورهای قدرتی (توان های بالای 10HP  یا 7KW) به خاطر اینکه موتور در لحظه راه اندازی جریانی چند برابر جریان نامی خود  از شبکه سه فاز می کشد،  برای راه اندازی ابتدا موتور به صورت ستاره روشن می کنند (در حالت ستاره جریان تقریبا 1/3 جریان مثلث هست ) سپس بعد از مدتی که موتور به دور نامی خود رسید انرا به صورت مثلث راه اندازی می کنند.  این روش راه اندازی را ستاره-مثلث می نامند.

البته توان کاری موتور در هر دو حالت سربندی ستاره و یا مثلث یکسان می باشد. بنابراین نمی توان گفت کدام روش سربندی بر دیگری ترجیح دارد ولی وقتی از درایو های فرکانسی ( VFD ) جهت کنترل دور موتور استفاده می کنیم روش سربندی ستاره ( Star ) دارای ارجحیت است.

.

 

 

سوال: چطور می توانیم صحت عملکرد یک لودسل را تست کنیم؟

قبل از اینکه در مورد عیب یابی Load cell توضیح بدهم با یک تعریف از این تجهیز شروع می کنم. لودسل، یک حسگر وزنی است که در سیستم های توزین، باسکول ، اندازه‌‌گیری نیرو و  اندازه‌گیری کشش کابل ها در کارخانجات استفاده میشود. این سنسور تغییرات وزن را بر اساس تغییرات ولتاژ ناشی وزن بار وارده حس کرده و آن را به سیستم کنترل یا نمایشگر الکترونیکی منتقل میکند. لودسل ها دارای انواع مختلف فشاری، لودسل کششی و لودسل خمشی هستند. لودسل شامل یک هسته فلزی (از آلیاژ خاص) و تعدادی strain gauge (مجموعه ای از مقاومت های الکتریکی یا تنش سنج) است که در اثر اعمال نیرو تغییر شکل می‌یابد اما پس از برداشتن نیرو به حالت اولیه خود برمی‌گردد . میزان برگشت‌پذیری، تعیین کننده کیفیت ،دقت و دوام لودسل است.

 

 

جهت بررسی صحت عملکرد یک سنسور لودسل، شما ابتدا باید ولتاژ excitation را چک کنید. ولتاژ excitation (تغذیه) در لودسل از سوی تجهیز کنترل کننده ( ترانسمیتر) تامین میشود. اگر این ولتاژ تغذیه به لودسل اعمال شده باشد در مرحله بعد می بایست سیگنال میلی ولت را در خروجی loadcell چک کنید. لودسل ها متناسب با نیروی اعمال شده بر آنها یک سیگنال ولتاژی در خروجی شان تولید می کنند که این ولتاژ در حد mV می باشد. اگر در اثر تغییر نیرو، میزان ولتاژ خروجی لودسل تغییر کند می توانیم نتیجه بگیریم که لودسل کار میکند. البته درست نشان دادن وزن در نمایشگر به کالیبره کردن لودسل بستگی دارد که آن یک مبحث دیگری است و شاید در یک مطلب جدا به آن بپردازیم.

شرکت معتبر HBM  که یکی از لیدر های بازار loadcell در دنیاست ویدئویی تهیه کرده است که در آن نحوه تست عملکرد این تجهیز را نشاه می دهد. ما این ویدئو را در کانال ویدئویی خودمان آپلود کرده ایم و در زیر قابل مشاهده خواهد بود.