بردهای اتوماسیون صنعتی که در کارخانه‌ها و محیط‌های صنعتی به کار می‌روند تنوع زیادی دارند خیلی‌ها از PLC برای این کار استفاده می‌کنند و خیلی‌ها از بردهای اختصاصی خودشان، در مقابل همه مزیت‌هایی که PLC داره یک عیب بدش قیمت آن برای کاربرد‌های کوچک است.
مثلا فرض کنیم می‌خواهیم از یک دستگاه صنعتی هزار عدد تولید کنیم در این صورت برد اختصاصی خیلی مقرون به صرفه تر از PLC خواهد بود.
در این پروژه ما می‌خواهیم یک برد اتوماسیون صنعتی عمومی برای موارد مختلف طراحی و بسازیم. این برد قابلیت دریافت سه ووردی 220 ولت ایزوله و سه عدد خروجی رله‌ای و همچنین قابلیت اتصال به کامپیوتر را دارد.
چرا سه ورودی 220 ولت
برای طراحی این پروژه با توجه به تحقیقات مقدماتی که انجام دادیم با توجه به وجود بردهای فراوانی که در بازار بردهای صنعتی وجود دارند اکثر آنها ورودی DC 12 یا 24 ولت دارند و ما این پروژه را روی ورودی ایزوله 220 ولت طراحی می‌کنیم.
این برد برای نمونه برداری از برق سه فاز هم می‌تواند کاربرد داشته باشد پس سه ورودی را در نظر می‌گیریم و دقت داشته باشید که چون قسمت ورودی قطعات زیادی دارد که با ولتاژ بالا کار می‌کنند افزایش تعداد ورودی‌ها اندازه برد را بالا افزایش می‌دهد.
مدار قسمت ورودی چندتا قطعه مهم دارد که مهمترین آنها که در هنگام تهیه قطعات شاید به مشکل برخورد کنید خازن بزرگ 0.33 میکروفارات 270 ولت و دو تا VDR هستند که یکی 101K و دیگری 471K هستند. که در شکل زیر این قطعات قابل مشاهده هستند:
چرا خروجی رله‌ای
اگر درون یک تابلو صنعتی را نگاه کرده باشید می‌دانید که رله یا کنتاکتور‌های صنعتی وجود دارند که مدار فرمان‌هایی را تشکیل می‌دهند که برای قطع و وصل و کنترل موتور و دستگاه‌های صنعتی کاربرد دارند. اگر به قسمت تحریک این کنتاکتور‌ها و رله‌های صنعتی دقت کنید 220 ولت هستند. با این مقدمه رله‌های کوچکی که ما روی این پروژه قرار می‌دهیم که بطور معمول در برد های صنعتی قابلیت تحمل 1 آمپر را دارند، می‌توانند به قسمت تحریک کنتاکتور‌ها دستور دهند و با این کنتاکتور‌ها موتور‌های خیلی بزرگتر را می‌توانیم کنترل کنیم. عکس رله‌ها برای اینکه در هنگام خرید اشتباه نکنید و قسمت خروجی‌ها در عکس زیر قابل مشاهده هستند:
یکی از این بردها را در یک کاربرد صنعتی که توسط خودمان تست و تحویل داده شده می‌توانید در زیر مشاهده کنید:
چرا RS232 ؟
چون برد برای کاربرد‌های صنعتی طراحی شده است و در صنعت خیلی از دستگاه‌ها و PCهای صنعتی با پورت RS232 کار می‌کنند برای همین روی برد یک عدد پورت RS232 گذاشته شده است.
تغذیه برد
برای تامین تغذیه خود برد از یک آداپتور 5 ولت 1 آمپر می‌توانید استفاده کنید که یک ترمینال فونیکس مجزا برای آن پیش بینی شده است.
لیست قطعات
| تعداد | مقدار | اسم قطعه و توضیحات |
| 2 | 330nF | خازن 0.33 میکروفاراد ولتاژ 250 یا بالاتر |
| 7 | 1uF-16V, 22uF | خازن |
| 2 | 100uF | خازن |
| 1 | 330nF | خازن 0.33 میکروفاراد ولتاژ 250 یا بالاتر |
| 1 | 100uF-16V | خازن |
| 2 | 100nF | خازن 104 |
| 6 | 1N4007 | دیود |
| 3 | 3mm | ال ای دی 3 میلی متر سبز |
| 1 | 500mA | فیوز و جا فیوزی روی بردی |
| 1 | کانکتور D9 نوع رایت | |
| 3 | رله مخابراتی دو کنتاکت 5V | |
| 3 | 2N3904 OR 2N2222 | ترانزیستور |
| 3 | 4.7k | مقاومت |
| 3 | 101K | وریستور |
| 3 | 33K | مقاومت 1 وات |
| 3 | 4.7k | مقاومت |
| 6 | 1K | مقاومت |
| 3 | 471K | وریستور |
| 1 | 4.7K | مقاومت |
| 3 | 1k | مقاومت |
| 4 | 2 PIN | ترمینال فونیکس |
| 1 | 3 PIN | ترمینال فونیکس |
| 1 | 5 PIN | ترمینال فونیکس |
| 1 | 74HC14 | اشمیت تریگر |
| 3 | TLP521 | هر نوع ‘اپتو کوپلر ترانزیستوری 4 پایه |
| 1 | ATmega8 | میکروکنترلر |
| 1 | ‘MAX232 | آیسی |
| 1 | 28pin | سوکت آی سی 28 پین |
| 1 | 5V 1A | آداپتور 5 ولت 1 آمپر |
کاربرد‌های این برد:
- کنترل خروجی دستگاه‌های صنعتی با توجه به وروی‌ها
- قطع و وصل لوازم برقی از طریق کامپیوتر و یا با توجه به وروی‌ها
- راه‌اندازی ترتیبی موتور‌های صنعتی با توجه به ورودی‌ها
- و کاربرهایی که شما می‌توانید خودتان تعریف کنید
چندتا نکته مهم :
نکته اول چون برنامه عملکرد این برد متغییر هست و نسبت به جایی که برد نصب می‌شه و کاربردش مثل PLC برنامش باید تغییر کنه که نیاز به برنامه نویسی و یا تغییر برنامه نمونه همراه فایل های پروژه است که برنامه نویسی آن خیلی آسان است و نیاز به پروگرامر جهت پرگرام کردن میکروکنترلر خواهید داشت.
نکته دوم برای ارتباط با کامپیوتر برنامه خاصی برای این برد نوشته نشده و بازم برمی‌گرده به همه منظوره بودن برد که می‌توانید برای کاربرد خودتان برنامه‌ای را متناسب با آموزش‌های موجود در سایت بنویسید.
نکته سوم یک فایل پروتئوس ساده برای تست برنامه نوشته شده برای برد کنار فایل‌ها هست که روی آن می‌توانید کامل برنامه را تست کنید.
نکته چهارم بازم تاکید می‌کنیم که چون برد برای یک کاربرد خاصی طراحی نشده پس برنامه نوشته شده یک نمونه و فریم یا چارچوب کلی هست که در قسمت‌های مشخص شده در برنامه می‌توانید با اضافه کردن دستورات IF عملکرد مورد نظرتون را برای برد بنویسید.
نکته پنجم در صورت نیاز به کمک در نوشتن برنامه اختصاصی برای کاربرد خاص و یا برنامه کامپیوتر برای کابرد خاص می‌توانید از قسمت تماس با ما اقدام کنید.
نکته آخر یکبار دیگر یادآوری می‌کنم که این برد مانند یک PLC خام و بدون برنامه ریزی شده است که تعدادی ورودی و تعدادی خروجی دارد و شما باید با توجه به نیاز خودتان آن را برنامه نویسی کنید.
فایل‌های این پروژه شامل:
- شماتیک برد هست بصورت کامل نقشه برد و مقدار قطعات واضح است
- فایل PCB که برای تولید برد می‌توانید استفاده کنید و یا چاپ نمونه و یا به تعداد دلخواه
- فایل نمونه مثال کدنویسی در کدویژن (برای هر کاربرد صنعتی لازم هست برنامه ای را بنویسید)
- فایل پروتئوس ساده برای تست برنامه نوشته شده
منبع: میکرودیزاینرالکترونیک
