زیادہ سے زیادہ صنعتی آٹومیشن آلات جیسے موٹرز ، ڈرائیوز اور مواصلات کے ماڈیولز کا انتخاب کرنے کے لئے تفصیل پر محتاط توجہ کی ضرورت ہے۔ مثال کے طور پر ، نارتھ امریکن نیشنل الیکٹریکل مینوفیکچررز ایسوسی ایشن (این ای ایم اے) اور یورپی انٹرنیشنل الیکٹرو ٹیکنیکل کمیشن (آئی ای سی) موٹر اور ڈرائیو کی درجہ بندی میں بے شمار اختلافات کا مظاہرہ کرتے ہیں۔
موٹروں ، ڈرائیوز ، اور کنٹرولرز کو منتخب کرتے وقت غور کرنے والے عوامل میں ان پٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیجز اور رواداری ، مطلوبہ رفتار کی حدود اور ضابطے کی ضروریات ، ٹارک کی ضروریات ، ایکسلریشن ، بریکنگ ڈیوٹی سائیکل ، تیز یا ٹارک ردعمل جیسے خصوصی مطالبات ، اور تھرمل مینجمنٹ سمیت ماحولیاتی عوامل شامل ہیں۔
مواصلات کی ضروریات صنعتی کنٹرول درجہ بندی کے اندر کسی آلے کی پوزیشن کی بنیاد پر مختلف ہوتی ہیں۔ فیکٹری شاپ فلور ایج کے قریب پرت میں ، IO - جیسے پروٹوکول سمارٹ سینسرز اور ایکچوایٹرز کے لئے استعمال کیے جاسکتے ہیں ، جبکہ ایتھرکیٹ ، پروفریٹ ، موڈبس ، اور دیگر پروٹوکول موشن ، سیفٹی ، I/O ، اور وژن سسٹم کو جوڑتے ہیں۔
فیکٹری آٹومیشن نیٹ ورکس کی اعلی پرت عام طور پر متنوع آٹومیشن کنٹرولرز ، پروگرامنگ انٹرفیس ، اور کلاؤڈ کو مربوط کرنے کے لئے ایتھرنیٹ/آئی پی کو ملازمت دیتی ہے ، اس کے ساتھ ہیومن - مشین انٹرفیس (HMIS) کے لئے ڈسپلے پورٹ جیسے پروٹوکول کے ساتھ۔ ان پرتوں کے درمیان ، ایتھرنیٹ/آئی پی ، ایتھرکیٹ ، اور دیگر پروٹوکول کا ایک مجموعہ دکان کے فرش کے فیلڈ لیول کو آپریشنل اور کنٹرول پرتوں سے جوڑتا ہے۔
تفصیلات ایک ہی بحث میں جامع طور پر احاطہ کرنے کے لئے بہت سارے ہیں۔ اس کے بجائے ، اس مضمون میں متعدد رہنما خطوط پیش کیے گئے ہیں جب موٹرس ، ڈرائیوز ، اور مواصلات کے ماڈیول کی وضاحت کرتے وقت ، [سیمنز] ، [فینکس رابطہ] ، [اومرون آٹومیشن] ، پیناسونک [صنعتی] ، اور [شنائیڈر الیکٹرک] کی درخواست ، ہارڈ ویئر اور پروٹوکول کی مثالوں کے ساتھ۔
فوکس کو تبدیل کرنا
بہت سے صنعتی آٹومیشن سسٹم میں موٹرز اور ڈرائیوز عام عنصر ہیں۔ اس بحث کے نقطہ آغاز کے طور پر ، یہ سمجھنے میں مددگار ثابت ہوتا ہے کہ موٹر کارکردگی صنعتی آٹومیشن سسٹم کی کارکردگی کے وسیع تر غور و فکر میں کہاں فٹ بیٹھتی ہے اور کس طرح توجہ مرکوز کی گئی ہے۔
زیادہ موثر موٹروں کا استعمال توانائی میں 6 ٪ تک کی بچت کرسکتا ہے۔ یہ اچھا ہے۔ تاہم ، اعلی - کارکردگی کی ڈرائیوز اور معاون اجزاء کو شامل کرنے سے توانائی میں 30 ٪ تک کی بچت ہوسکتی ہے۔
جب فوکس جامع نظام کی اصلاح کی طرف منتقل ہوتا ہے تو ، حقیقی کھیل - چینجر ابھرتے ہیں۔ تمام مکینیکل اجزاء پر غور کرکے اور صنعتی انٹرنیٹ آف چیزوں (IIOT) - پر پھیلا ہوا آپریشنل اور پلانٹ کی سطح کے ساتھ مربوط ہونے کے لئے مواصلات کو شامل کرکے ، بالآخر انٹرپرائز اور کلاؤڈ کی سطح - تک توانائی کی کھپت اور اعلی توانائی کی پیداواری صلاحیت میں 60 فیصد تک کی بچت حاصل کی جاسکتی ہے (اعداد و شمار 1)۔
چترا 1: بہتر انضمام اور مواصلات کی سطح زیادہ توانائی کی بچت اور پیداوری کو بڑھا سکتی ہے۔ (تصویری ماخذ: سیمنز)ایکو - موٹر سسٹم کا ڈیزائن
IEC 61800 - 9 حصہ 2 ، "ایکو - موٹر سسٹم کا ڈیزائن - توانائی کی کارکردگی کا تعین اور درجہ بندی ،" کلیدی وسائل کے طور پر کام کرسکتا ہے۔ اس میں مکمل طور پر موٹر کارکردگی پر توجہ نہیں دی جاتی ہے بلکہ "موٹر ڈرائیو سسٹم" کے لئے اعلی سطحی کارکردگی کے عوامل کی ایک سیریز کی تفصیلات ہیں۔ VFDs کو مکمل ڈرائیو ماڈیولز (CDMs) سمجھا جاتا ہے ، جس میں AC ان پٹ "فیڈ سیکشن ،" ایک "بنیادی ڈرائیو ماڈیول" (BDM) شامل ہوتا ہے جیسے VFD ہی ، اور "معاون سازوسامان" سمیت ان پٹ/آؤٹ پٹ فلٹرز ، لائن چوک ، اور دیگر معاون اجزاء شامل ہیں۔
معیار نے پاور ڈرائیو سسٹم (PDS) کو سی ڈی ایم کے علاوہ موٹر کے طور پر مزید وضاحت کی ہے۔ اس کے بعد ، اس میں موٹر سسٹم کو PDS کے علاوہ موٹر کنٹرول کے سامان جیسے رابط کرنے والے کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔
اعلی سطح کی سطح توسیع شدہ مصنوعات ، یا اعداد و شمار 1 میں مجموعی نظام ہے ، جو میکانکی ڈرائیو کا سامان جیسے گیئر باکسز اور لوڈ مشینیں شامل کرتا ہے۔ آئی ای سی 61800-9-2 PDS کارکردگی کے معیار کے بارے میں مزید تفصیلی تفہیم کے لئے ، مضمون "[متغیر اسپیڈ انڈسٹریل موٹر ڈرائیوز کی مختلف اقسام کیا ہیں؟]" دیکھیں۔
"موٹر ڈرائیو سسٹم" کی وضاحت کے لئے نقطہ آغاز خود ہی موٹر ہے۔
موٹر تحفظات
جب مناسب طریقے سے مخصوص اور استعمال کیا جاتا ہے تو ، موٹریں انتہائی موثر مشینیں ہوسکتی ہیں۔ اس سے موٹر سلیکشن مشین ڈیزائنرز کے لئے ایک اہم کام بن جاتا ہے۔
آئی ای سی نے کلو واٹ (کلو واٹ) میں موٹر پاور کی مقدار بنائی ہے ، جبکہ NEMA ہارس پاور (HP) کا استعمال کرتا ہے ، جس سے سیدھے سیدھے مساوات ہوتے ہیں۔ تاہم ، آئی ای سی اور نیما مختلف کارکردگی کے حساب کتاب کرتے ہیں۔ ایک جیسے موٹر ڈیزائنوں کے ل I ، آئی ای سی نام پلیٹ کی کارکردگی NEMA کی درجہ بندی سے قدرے زیادہ ہوسکتی ہے۔
اصل موٹر کارکردگی کو مخصوص ایپلی کیشنز سے قریب سے باندھا جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں ، موٹر کی کارکردگی کے معیار پر عام طور پر مطلق کارکردگی کی اقدار کے بجائے توانائی کے کم ہونے والے نقصانات کے لحاظ سے تبادلہ خیال کیا جاتا ہے۔
IEC 60034 - 30-1 IE1 سے IE5 تک پانچ موٹر کارکردگی کی کلاسوں کو پہچانتا ہے۔ لگاتار کلاسوں کے مابین توانائی کے نقصانات میں 20 ٪ کمی واقع ہوئی ہے۔ اس کا مطلب ہے IE5 "الٹرا پریمیم" موٹر IE4 "سپر پریمیم" موٹر سے 20 ٪ کم نقصانات کی نمائش کرتی ہے۔ اضافی عوامل غور و فکر کی ضمانت دیتے ہیں۔ کچھ منظرناموں میں ، اعلی کارکردگی والی موٹریں کم پاور فیکٹر (پی ایف) کی نمائش کرسکتی ہیں۔
شمالی امریکہ میں ، NEMA کی توانائی کی بچت کی درجہ بندی کم عام لیکن اتنی ہی اہم ہے۔ نیما موٹر سروس فیکٹر (ایس ایف) کو پہچانتی ہے ، جو آئی ای سی کے معیار میں شامل نہیں ہے۔ 1.15 کے SF کے ساتھ NEMA موٹر اپنی درجہ بندی کی گنجائش کے 115 ٪ پر مسلسل کام کرسکتا ہے ، حالانکہ اس کے نتیجے میں موٹر آپریٹنگ درجہ حرارت زیادہ ہوتا ہے ، جس کی وجہ سے اثر اور موصلیت کی زندگی کم ہوتی ہے۔
آئی ای سی ایس ایف کے بجائے مستقل بمقابلہ وقفے وقفے سے آپریشن ، اسپیڈ تغیر ، اور بریک کے استعمال جیسے تحفظات کی بنیاد پر دس آپریٹنگ اقسام یا سروس عوامل (S1 سے S10) کی نشاندہی کرتا ہے۔
NEMA اور IEC ان کی وولٹیج اور تعدد کی حدود میں مختلف ہیں ، لیکن دونوں کا اظہار "فی یونٹ" (PU) مقدار میں کیا جاتا ہے۔ پی یو سسٹم میں ، مقدار کو بیس ویلیو کے مختلف حصوں کے طور پر پیش کیا جاتا ہے۔ NEMA موٹر وولٹیج اور تعدد کی ایک سیریز کی نشاندہی کرتا ہے۔ آئی ای سی نے دو "زون" (شکل 2) کی نشاندہی کی۔
چترا 2: NEMA اور IEC صنعتی AC وولٹیج اور تعدد کی حدود کا موازنہ۔ (تصویری ماخذ: NEMA)
PDS کی کارکردگی کو بڑھانا
موٹر ڈرائیوز PDS کارکردگی کے لئے کلیدی اجزاء ہیں جیسا کہ IEC 61800 - 9 - 2 میں بیان کیا گیا ہے۔ ان کو مختلف طریقوں سے درجہ بندی کیا جاسکتا ہے ، جیسے موٹر وولٹیج ، بجلی کی سطح ، تحریک کی قسم ، معاون ایپلی کیشنز ، اور بہت کچھ۔ تحریک کی اقسام کو مستقل یا متضاد کے طور پر درجہ بندی کیا جاسکتا ہے۔ مطلوبہ زیادہ سے زیادہ بجلی کی پیداوار کی بنیاد پر ، ان کو مزید کم - کارکردگی ، درمیانی کارکردگی اور اعلی کارکردگی والے زمرے میں مزید تقسیم کیا جاسکتا ہے۔
مختلف ڈرائیو کی اقسام الگ الگ نظام کی ضروریات کی حمایت کرتی ہیں۔ سروو ڈرائیوز اور موٹرز اچھی طرح سے ہیں - روبوٹکس جیسی ایپلی کیشنز کے لئے موزوں ہیں جن میں تیزی سے سرعت ، سست روی اور عین مطابق پوزیشننگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ نرم شروع کرنے والے مستقل آپریشن کے ل ideal مثالی ہیں ، جیسے ہموار آغاز اور رکنے سے فائدہ اٹھانے والے کنویرز۔ وی ایف ڈی مختلف صنعتی مشینری میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔
کچھ VFD پروڈکٹ لائنوں کو پمپنگ ، وینٹیلیشن ، کمپریشن ، موبائل ایپلی کیشنز ، یا مشینی جیسے کاموں کے ل optim بہتر بنایا جاتا ہے۔ سیمنز سینمکس G120 سیریز جنرل - مقصد ڈرائیوز کو 0.55 سے 250 کلو واٹ (0.75 سے 400 HP) تک درجہ بندی کیا جاتا ہے اور وہ آٹوموٹو ، ٹیکسٹائل اور پیکیجنگ صنعتوں میں عام صنعتی ایپلی کیشنز کے لئے موزوں ہیں۔
ماڈل [6SL32203Y340UF0] 380 سے 480 VAC ± 10 ٪ / -20 ٪ کی ان پٹ وولٹیج کی حد کے ساتھ تین - فیز پاور پر کام کرتا ہے۔ یورپ میں ، 22 سے 30 کلو واٹ کی درجہ بندی کی گئی موٹروں کو 400 V آپریشن کے لئے متعین کیا گیا ہے ، جبکہ شمالی امریکہ میں ، 30 سے 40 HP کی درجہ بندی کرنے والی موٹروں کو 480 V (شکل 3) کی درجہ بندی کی گئی ہے۔
چترا 3: آپریٹنگ وولٹیج پر منحصر ہے ، 22 سے 30 کلو واٹ تک کی موٹروں کے ساتھ اس وی ایف ڈی کا استعمال کیا جاسکتا ہے۔ (تصویری ماخذ: ڈیجیکی)
VFDs موثر PDS ڈیزائن کی واحد کلید نہیں ہیں۔ مضمون "VFDs اور VSDs کے استعمال کے اثرات کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لئے کس معاون مصنوعات کی ضرورت ہے؟ - حصہ 1]" کچھ ضروری معاون اجزاء کا جائزہ لیتے ہیں۔
مواصلات اور نظام کی اصلاح
اگرچہ موٹرز اور ڈرائیوز فیکٹری فلور کے پہلے یا فیلڈ لیول پر رہائش پذیر ہیں ، لیکن وہ انڈسٹری میں سب سے کم پرت نہیں ہیں 4.0 مواصلات کے درجہ بندی۔ اس پوزیشن کا تعلق سطح کے 0 افعال سے ہے جیسے سینسر اور ایکچوایٹرز۔ مزید برآں ، متعدد سطحیں فیلڈ لیول سے اوپر موجود ہیں۔ انڈسٹری 4.0 پلانٹ کی مجموعی کارکردگی ، پیداوری اور استحکام کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لئے ، مواصلات کے درجہ بندی سے بادل تک بروقت اور موثر مواصلات ضروری ہے۔ مندرجہ ذیل پروٹوکول بادل کے رابطے کی سہولت فراہم کرتے ہیں:
- یو او پی سی پبسب برج ایک سے زیادہ آپریشنل ٹکنالوجی (او ٹی) ڈیٹا اسٹریمز کو مربوط کرتا ہے۔
- موٹ بروکر کو پیغامات موصول ہوتے ہیں اور انہیں پیغام کے موضوعات پر مبنی صارفین کے لئے ارسال کرتے ہیں۔
سطح 1 صرف ڈرائیوز اور موٹروں سے زیادہ شامل ہے۔ فیلڈبس ماسٹر یونٹ (ایف ایم یو) مواصلات کی سہولت فراہم کرتے ہیں اور ڈرائیوز اور دیگر آلات کے انضمام کو آسان بناتے ہیں۔ ایف ایم یو مختلف پروٹوکول کی حمایت کرتا ہے جن میں پروفرینیٹ ، پروفیبس ، ڈیوائس نیٹ ، کینوپین ، اور بہت کچھ شامل ہے۔ ایف ایم یو ایس کا استعمال کارخانہ دار کو - آزاد رابطے کو قابل بناتا ہے۔
پیناسونک کا [AFP7NPFNM] ماڈل ایک پروفیٹ ایف ایم یو ہے۔ اس میں پروگرامنگ سافٹ ویئر کے ساتھ ایک مربوط فنکشن لائبریری کی خصوصیات ہے ، جس سے مخصوص اطلاق کے حل کے ل development ترقیاتی وقت کو نمایاں طور پر کم کیا جاتا ہے۔
سینسر ، ایکٹیویٹرز ، اور حفاظت کی سطح 0
VFDs میں PDS توانائی کی بچت کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لئے ، رابطے کو سطح 0 تک کم کرنا ضروری ہے۔ سطح 0 پر ہلکے پردے جیسے سینسر ، ایکچوایٹرز ، اور حفاظتی آلات کو مربوط کرنا ، کارکردگی کو نمایاں طور پر بڑھاتا ہے ، جس سے توانائی کی بچت 30 ٪ سے زیادہ ہے۔
سطح 0 کے افعال کو مربوط کرنے کے لئے عام پروٹوکول میں ڈیوائس نیٹ ، ہارٹ ، موڈبس ، اور io - لنک شامل ہیں۔ io - لنک ایک نقطہ ہے - to - پوائنٹ پروٹوکول کو اعلی - سطح کے کنٹرولرز سے منسلک کرنے والے سینسرز اور ایکٹیوئٹرز کو جوڑنے والے پوائنٹ پروٹوکول۔ وائرڈ اور وائرلیس دونوں معیارات کے طور پر دستیاب ہے ، یہ ایک لاگت - موثر متبادل کے طور پر انڈسٹری 4.0 میں تیزی سے تعینات ہے۔
. معیاری ڈیجیٹل I/O فی یونٹ 16 کنکشن پیش کرتا ہے ، جس میں اختیارات شامل ہیں:
- بجلی کی فراہمی کے ساتھ چار 3 تار سینسر
- آٹھ 2 تار سے رابطہ ان پٹ یا ایکٹیویٹر آؤٹ پٹ
- عام بجلی کی فراہمی سے منسلک سینسروں اور ایکچوایٹرز کے لئے سولہ 1 تار کنکشن
PDS سطح 2 اور اس سے اوپر
اعلی - سطح مواصلات فیلڈ آپریشنز کو بڑھاتا ہے ، لیکن تنظیمی کارکردگی اور پیداواری صلاحیت کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لئے یہ ضروری ہے۔ سطح 2 سے لے کر 3 اور 4 کی سطح تک ، بادل کے لئے پروٹوکول جیسے ایتھرنیٹ/آئی پی ، ایتھرکیٹ ، اور موڈبس ٹی سی پی/آئی پی کی ضرورت ہوتی ہے۔
ان رابطوں کو قائم کرنے کے لئے استعمال ہونے والے آلات میں پروگرام قابل منطق کنٹرولرز (پی ایل سی) یا صنعتی ذاتی کمپیوٹر (آئی پی سی) شامل ہیں۔ PLCs صنعتی آٹومیشن اور کنٹرول کے لئے بہتر کمپیوٹر ہیں۔ عام ایپلی کیشنز میں ، ایک پی ایل سی مشینوں اور اس سے وابستہ سینسروں سے آدانوں کی نگرانی کرتا ہے ، اپنے پروگرامنگ کی بنیاد پر فیصلے کرتا ہے ، اور کنٹرول آؤٹ پٹ بھیجتا ہے۔
اگرچہ آئی پی سی PLC - کو افعال کی طرح انجام دے سکتے ہیں ، وہ زیادہ عمومی - مقصد کے آلات ہیں۔ لینکس یا ونڈوز جیسے آپریٹنگ سسٹم کو چلانے کے بعد ، وہ سافٹ ویئر ٹولز کی وسیع رینج تک رسائی حاصل کرتے ہیں اور عام طور پر HMIS سے جڑ جاتے ہیں (حالانکہ بہت سے PLCs بھی HMIs سے منسلک ہوتے ہیں)۔ PLCs مشین - سینٹرک ہوتے ہیں ، جبکہ آئی پی سی زیادہ آپریشنل صلاحیتوں کی پیش کش کرتے ہیں۔
پی ایل سی اور آئی پی سی کے درمیان فرق تیزی سے دھندلا ہوا ہے۔ مثال کے طور پر ، فینکس سے رابطہ [1069208] PLC لینکس آپریٹنگ سسٹم چلاتا ہے۔ روایتی پی ایل سی کی طرح ، اس کو علامتی فلوچارٹ (ایس ایف سی) ، سیڑھی آریھ (ایل ڈی) ، فنکشن بلاک ڈایاگرام (ایف بی ڈی) ، اور ساختی متن (ایس ٹی) کا استعمال کرتے ہوئے پروگرام کیا جاسکتا ہے۔ اس میں تین آزاد ایتھرنیٹ انٹرفیس شامل ہیں اور وہ پروفیکلوڈ سے مربوط ہوسکتے ہیں۔
شنائیڈر الیکٹرک آئی پی سی کی صلاحیتوں سے فائدہ اٹھانے والے ایپلی کیشنز کے لئے [hmibmiea5dd1e01] IIOT ایج باکس پیش کرتا ہے۔ اس فین لیس ڈیزائن میں ایک دوہری - کور انٹیل ایٹم اپولو لیک E3930 پروسیسر 1.8 گیگا ہرٹز پر کام کرتا ہے۔ اس میں ایک منی PCIE توسیع سلاٹ اور نو مواصلاتی بندرگاہیں شامل ہیں۔
نتیجہ
اس مضمون میں مختصر طور پر کچھ رہنما خطوط کا خاکہ پیش کیا گیا ہے جب صنعتوں کو صنعت 4.0 تنصیبات کے لئے موٹرز ، ڈرائیوز اور مواصلات کے ماڈیول کی وضاحت کرتے وقت غور کرنا چاہئے۔ یہ مکمل سے دور ہے۔ اس کا مقصد سوچ کے لئے کھانا اور مزید تحقیق کے لئے کچھ وسائل فراہم کرنا ہے۔