نحوه عملکرد مدار فرمان در برق صنعتی

مدارهای فرمان و قدرت، پایه و اساس اصلی هر سیستم الکتریکی هستند. مدار فرمان و قدرت از داده‌های مهم و کاربردی برای تحلیل دقیق نقشه‌های برق محسوب می‌شوند. اجزای یک مدار فرمان شامل کلیه تجهیزات و دستگاه‌های مربوط به عملکرد مدار می‌شود.

صنعت برق یکی از مهم‌ترین صنایع در دنیای امروز محسوب می‌شود، و بهترین بازار کار را در کلیه گرایش‌ها به خود اختصاص داده است. در بین تمام رشته‌های مرتبط با برق، صنعت مدار فرمان و قدرت پررونق‌تر است چون‌که تمام کارخانه‌ها و شرکت‌ها و یا ساختمان‌های مسکونی به‌نوعی با تابلو و مدارهای فرمان سروکار دارند.

مدارهای فرمان و قدرت، پایه و اساس اصلی هر سیستم الکتریکی هستند که علیرغم پیدایش تکنولوژی PLC نیز همچنان از اهمیت بالایی برخوردار هستند.

به همین خاطر آشنایی با شناخت و عملکرد مدار فرمان در صنعت برق برای هر مهندس و تکنسین برق ضروری است، همراه بابا ادیسون باشید تا با اصول و مبانی طراحی مدار فرمان و عملکرد آن آشنا شوید.

مدار فرمان چیست؟

وظیفه هر مدار فرمان وظیفه کنترل و راه‌اندازی یک سیستم الکتریکی را در مدارات برق صنعتی و قدرت است. مدار فرمان چگونگی کارکرد و هماهنگی میان ماشین‌آلات را مشخص می‌کند.

مدارهای الکتریکی صنعتی از دو بخش مدار فرمان و مدار قدرت تشکیل‌شده‌اند. مدار فرمان که به آن مدار کنترل نیز می‌گویند، وظیفه کنترل و حفاظت مدار قدرت را بر عهده دارد. مدار فرمان، طبق تعریف کد الکتریکی ملی (NEC)، کنترل‌کننده تجهیز یا مجموعه تجهیزاتی است که به‌صورت پیش تعیین‌شده، برق تحویلی به دستگاهی که به آن متصل است را مدیریت و کنترل می‌کند.

مدار فرمان یا مدار کنترل اصطلاحی است که معنی گسترده‌ای دارد و از یک سوئیچ ضامن‌دار ساده، یک سیستم پیچیده متشکل از رله‌ها، کنتاکتورها، تایمرها، سوئیچ‌ها و چراغ‌های سیگنال تشکیل می‌شود. هر مدار الکتریکی برای روشن یا برق‌دار شدن دارای اجزای کنترلی است. یک نمونه از مدار فرمان ساده، کلید برق است که برای روشن و خاموش شدن چراغ، کاربرد دارد.

تفاوت مدار فرمان و مدار قدرت

هر مدار الکتریکی از دو بخش مدار قدرت و مدار فرمان تشکیل می‌شود اما جالب است بدانید که میان مدار فرمان با مدار قدرت فرق اساسی وجود دارد که مهم‌ترین آن این است که یک مدار فرمان شامل قطعاتی مانند فیوز، کلید مینیاتوری، تایمرو بی متال است که مجموعه آنها در کنار هم وظیفه کنترل مدار را بر عهده‌دارند و از برق تک فاز تغذیه می‌کند.

اما مدار قدرت تابع مدار فرمان است و با برق سه فاز کار می‌کند. پس می‌توان گفت که کنترل مدار قدرت توسط مدار فرمان انجام می‌شود و با قطع شدن مدار فرمان، مدار قدرت نیز قطع می‌شود.

انواع مدار فرمان

مدار فرمان دستی

هنگامی‌که شخصی مدار را به‌طور دستی کنترل کند، مدار فرمان دستی است. مثلاً شخصی که سوئیچ راه‌انداز دستی یک موتور را بچرخاند تا آن را روشن یا خاموش کند.

مدار فرمان اتوماتیک

بااینکه که کنترل دستی، ماشین‌آلات هنوز هم رایج است، بسیاری از آن‌ها به‌طور خودکار و اتوماتیک راه‌اندازی و متوقف می‌شوند. در صنعت، ممکن است ترکیبی از مدار فرمان دستی و اتوماتیک به‌کار رود یا ممکن است یک فرایند به‌صورت دستی آغاز شود، اما مدار آن را به‌طور خودکار متوقف کند.

نقشه مدار فرمان

در طراحی مدار فرمان معمولاً از علامت‌هایی استفاده می‌شود که می‌توانند حاوی پیام‌ها و نکاتی باشند. از مهم‌ترین المان‌های طراحی مدار فرمان شامل کنتاکت، سوئیچ، شستی و کویل است.

اجزای مدار فرمان

اجزای یک مدار فرمان شامل کلیه تجهیزات و دستگاه‌های مربوط به عملکرد مدار می‌شود. این تجهیزات شامل محفظه تابلو، سیم و کابل، رله‌ها، کنتاکتورها، تجهیزات پایلوت و تجهیزات محافظت از اضافه جریان است. انتخاب تجهیزات کنترل برای یک هدف خاص نیاز به درک کاملی از مشخصات عملکرد کنترل‌کننده و نحوه سیم‌کشی آن دارد. برای ساخت مدار فرمان، باید تجهیزات کنترلی مناسب و کاربردی انتخاب شوند و در طرح کلی به‌کار روند.

اجزای اصلی مدار فرمان شامل کلید، کنتاکتور، تایمر، شستی استاپ استارت، فیوز، سنسور، ترموستات و لامپ‌های سیگنال می‌شود.

وظایف مدار فرمان

• مدار فرمان به روش‌های مختلف می‌تواند ماشین‌آلات را روشن و یا خاموش نماید.
• بین الکترو موتورها و ماشین‌آلات هماهنگی، زمان‌بندی، ترتیب بندی و اولویت‌بندی برقرار می‌کند.
• با محدود کردن حرکت دستگاه‌ها توسط سنسورها و میکروسوئیچ ها موجب کاهش یا افزایش سرعت تولید می‌شود.
• با هشدار دادن به‌موقع پرسنل را از وضعیت کارکرد ماشین‌آلات آگاه می‌کند.
• کارکرد سیستم را در مقابل خطاهای انسانی و مکانیکی حفظ می‌کند.
• در هزینه‌ها و کاهش استهلاک که براثر کارکرد مداوم ماشین‌آلات و روشنایی به وجود می‌آید صرفه‌جویی خواهد کرد.

کلام پایانی

مدار فرمان و قدرت از داده‌های مهم و کاربردی برای تحلیل دقیق نقشه‌های برق محسوب می‌شوند. تجزیه‌وتحلیل درست و اصولی نقشه‌های برق مستلزم در اختیار داشتن اطلاعاتی مثل نقشه الکتریکی مربوط به‌فرمان، قدرت و نشانه‌های اختصاری نقشه الکتریکی می‌باشد. به همین جهت مدارهای فرمان و قدرت از ارکان و پایه‌های اصلی سیستم‌های الکتریکی محسوب می‌شوند. هم‌اکنون هم بسیاری از سازه‌های مسکونی، اداری و صنعتی و تولیدی، به‌نوعی با مدارهای فرمان و قدرت سروکار دارند.