بررسی تخصصی
تایمر صنعتی چیست؟
گاهی در مدارات فرمان یک مصرف کننده باید بعد از گذشت مدت زمانی تغییر وضعیت دهد. به طور مثال یک مصرف کننده در حالت A بعد از گذشت یک سیکل زمانی مشخص باید به طور خودکار به حالت B تغییر وضعیت دهد. در الکترونیک جهت انجام این کار از تایمر صنعتی استفاده می شود. به بیانی دیگر تایمر صنعتی المانی جهت کنترل و زمانبندی جریان برق در مدار های فرمان است.
کاربرد تایمر های صنعتی
تایمر ها کاربرد گسترده ای در صنعت دارند.به طور مثال در تابلو های تبلیغاتی با اعمال تنظیمات مربوطه ، تایمر در یک ساعت مشخص تابلو را روشن و بعد از گذشت مدت زمان مشخص آن را به صورت خودکار خاموش می کند.
به جای خاموش و روشن کردن پمپ آبیاری به صورت دستی نیز می توان از تایمر ها برای این کار استفاده کرد.
به طور کلی در پروژه های صنعتی از تایمر ها جهت کاهش مصرف انرژی و اندازه گیری دوره های زمانی استفاده می شود.
اصول عملکرد تایمر های صنعتی
از اساس تایمرهای صنعتی به دو بخش اصلی ورودی و خروجی تقسیم می شوند.
بخش ورودی تایمر شامل یک یا چند ورودی دیجیتال است که برای تنظیم زمان کار تایمر استفاده می‌شود. وقتی که تایمر صنعتی سیگنال ورودی را دریافت می‌کند، اندازه‌گیری زمان توسط قسمت زمان‌سنجی آغاز می‌شود.
بخش خروجی تایمر هم شامل یک یا چند خروجی دیجیتال است که برای کنترل دستگاه‌هایی مانند موتورها ، ولتاژها و … استفاده می‌شود. در بعضی از تایمرها فعال شدن خروجی بستگی به تحریک کلید دارد با این حال هنگامی که زمان تنظیم شده توسط ورودی های تایمر (به صورت خودکار یا دستی) به پایان می‌رسد، خروجی تایمر تغییر حالت داده و به عنوان یک سیگنال کنترلی برای دستگاه هدف ارسال می‌شود.
انواع تایمر صنعتی
تایمرها از جنبه های گوناگون به دسته های متفاوتی تقسیم بندی می شوند.
از نظر شکل ظاهری و ساختار ، تایمرهای صنعتی به دو دسته ی آنالوگ و دیجیتال دسته بندی می شوند.
تایمر آنالوگ صفحه نمایشی جهت نمایش زمان سپری شده ندارد و فقط از طریق یک نشانگر ، وضعیت تایمر را بیان کرده و تعیین می کند که تایمر در حال زمان سنجی است یا زمان سنجی به پایان رسیده است.
جهت رفع نواقص تایمر آنالوگ ، تایمر دیجیتال به میدان آمده است. این تایمرها بر مبنای مدارهای دیجیتالی و الکترونیکی به نحوی طراحی شده اند که ضمن کاهش مصرف انرژی و هزینه های جانبی ، راندمان دستگاه ها و تجهیزات را افزایش داده و با دارا بودن حافظه ، امکان تنظیم زمان را فراهم می کنند.همچنین تایمرهای صنعتی دیجیتال امکان مشاهده ی زمان تنظیم‌شده و زمان در حال سپری شدن را نیز فراهم می کنند و با استفاده از آنها می توان خطاهای انسانی را کاهش داد.
تایمر های دیجیتال خود به دو دسته ی تاخیر در وصل و تاخیر در قطع دسته بندی می شوند که در تایمرهای تاخیر در وصل ، با اتصال انرژی به تایمر تا زمان قطع سیگنال ، تایمر فعالیت خود را انجام می دهد.
در تایمر های تاخیر در قطع نیز بعد از قطع انرژی تایمر شروع به کار می کند.
از نظر عملکرد نیز تایمرهای صنعتی به دسته های مختلفی تقسیم بندی می شوند:
تایمر موتوری یا الکترو مکانیکی
این تایمر از یک موتور کوچک با قطب چاکدار تشکیل شده که دیسک را با استفاده از چرخ‌دنده جلوی میکروسوئیچ می‌چرخاند.با گردش موتور زمان تایمر شروع شده و پس از برخورد با زائده ی دیسک متوقف می شود.لازم به ذکر است که محل قرار گیری دیسک پس از آغاز فعالیت قابل تنظیم است.
این تایمرها با دقت بالا و انعطافی که دارند ، جهت تنظیم زمان های کمتر از یک ثانیه تا چند ثانیه مورد استفاده قرار می گیرند. تایمر الکترونیکی به تغذیه نیاز داشته و ساختمان آن از مدارات الکترونیکی و IC ها تشکیل شده است.
مکانیسم اندازه گیری زمان در تایمرهای الکترونیکی از طریق تغییر ظرفیت خازن انجام می‌شود.
در تایمر نیوماتیکی یا تایمر بادی جهت اندازه گیری زمان ، از فشار هوا استفاده می شود.عملکرد این تایمر به این صورت است که با جذب قسمت متحرک توسط بوبین ، به قطعه ی مخصوص فشار وارد خواهد شد که هوای داخلی در پی این عمل ، از طریق سوپاپ خارج می شود.با خروج بوبین از جذب متحرک ، انبساط هوا آغاز شده و کنتاکت ها با نرمال شدن فشار هوای دم عمل می کنند. در این تایمر عملکرد کنتاکت با پیچ تنظیم قابل کنترل است.
در این تایمر ها از فرایند هیدرولیکی استفاده می شود. به این صورت که روغن درون رله پس از وصل جریان برق به رله ، جا به جا می شود. روغن برای بازگشت به حالت اولیه ، مدت زمانی را نیاز دارد که موجب می شود از این تایمر جهت ایجاد تاخیر در مدار استفاده شود.
این تایمرها دقت بالایی نداشته و دمای محیط بر آنها تاثیر گذار است. نحوه ی عملکرد این تایمر صنعتی بدین صورت است که جریان از فلز بی متال عبور کرده و با گرم کردن و به دنبال آن تغییر شکل فلز موجب تغییر حالت شده و زمان را اندازه گیری می کند.
در مدار های ستاره مثلث ابتدا کنتاکتور های ستاره روشن شده و پس از گذشت چند ثانیه توسط یک تایمر خاموش می شوند و کنتاکتور های مثلث بلافاصله روشن می شوند. تداخل زمانی و وصل هر دو کنتاکتور موجب اتصال کوتاه سه فاز می شود.
این تایمر ها یک وقفه زمانی بین خاموش و روشن شدن کنتاکتور ها جهت اطمینان از عدم همزمانی ایجاد می کنند.
این تایمر ها جهت چپگرد – راستگرد کردن موتور ها مورد استفاده قرار می گیرند. این تایمر با داشتن دو رله خروجی این امکان را فراهم می کند که موتور مدت زمانی مشخص در یک جهت کار کرده و پس از سپری شدن زمان تاخیر ، موتور به طور خودکار در جهت مخالف حرکت می کند. این سیکل به صورت مداوم ادامه می یابد.
تایمر استارت مجدد فقط برای تولید یک پالس استفاده می شوند. نحوه کار این تایمرها به این صورت است که پس از گذشت مدت زمان تعیین شده ، فعال شده و بعد از چند ثانیه غیر فعال می شوند. این تایمر ها بیشتر به عنوان محافظ استفاده می شوند.
