Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

หน้าหลัก | ค้นหา | ข่าว | สารบัญเว็บ | ห้องสมุด |
Like facebook
 
หน้าแรกบทความ | ไฟฟ้าเครื่องกล | การบริหารจัดการ | เทคโนโลยี นวัตกรรม | การผลิต | โลจิสติกส์ | พลังงาน สิ่งแวดล้อม
       
 

มารู้จักพื้นฐานของวงจรควบคุมมอเตอร์กันเถอะ

 
โดย ไทยแลนด์อินดัสตรี้ดอทคอม  วันที่ 2010-12-03 16:30:10 ผู้อ่าน 12183 คน
Share
 
 
 

ขวัญชัย กุลสันติธำรงค์
kwanchai2002@hotmail.com

.

.

วงจรควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเป็นวิศวกรรมไฟฟ้าอีกสาขาหนึ่งที่มีความสำคัญในการใช้งานและบำรุงรักษามอเตอร์ ความเข้าใจในภาษา Ladder Diagram และ Ladder Logic จึงมีความสำคัญในการทำงานอัตโนมัติของมอเตอร์ วงจรควบคุมมอเตอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์อินพุต (Input Devices) ทำหน้าที่ในการตรวจวัดสภาวะหรือเงื่อนไขต่าง ๆ          

.

และอุปกรณ์เอาต์พุต (Output Devices) ทำหน้าที่สร้างการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขหรือสภาวะต่าง ๆ ให้เกิดขึ้น ซึ่งอุปกรณ์ทั้งสองดังกล่าวเป็นหัวใจของวงจรควบคุมมอเตอร์ ในบทความฉบับนี้ต้องการนำเสนอพื้นฐานของ Ladder Diagram และ Ladder Logic รวมถึงข้อมูลเบื้องต้นของอุปกรณ์อินพุต (Input Devices) และอุปกรณ์เอาต์พุต (Output Devices) ที่ใช้งานในวงจรควบคุมมอเตอร์

.
Ladder Logic

ตรรกะ (Logic) ของภาษา Ladder มีหลักการเช่นเดียวกับวงจรดิจิตอล โดยอุปกรณ์จะทำงานในสภาวะ ON หรือ OFF อย่างใดอย่างหนึ่ง ซึ่งเป็นลักษณะของคณิตศาสตร์แบบ Boolean ที่แสดงด้วยความสัมพันธ์ของเลขสองตัว คือเลข 0 แทนสภาวะ OFF และเลข 1 แทนสภาวะ ON โดยเลข 0 และ เลข 1 เป็นเลขฐานสอง (Binary Number System) โดยมีฟังก์ชั่นของเลขฐานสองได้แก่ AND, OR และ NOT 

.

ตารางที่ 1 ฟังก์ชั่น “AND”

.

ตารางที่ 2 ฟังก์ชั่น “OR”

.

ผู้อ่านลองนึกถึงวงจรไฟฟ้าแสงสว่างที่บ้านประกอบด้วยหลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาด 40 วัตต์ 1 ดวงและสวิตซ์ไฟชนิดขั้วเดียว (Single Pole) 1 อัน โดยสวิตซ์ไฟจะทำงานเปิดวงจร (OFF) หรือไฟดับและปิดวงจร (ON) ไฟสว่าง ลองจินตนาการให้วงจรไฟฟ้าแสงสว่างเดียวกันนี้มีสวิตซ์สองตัวต่ออนุกรมกันในการเปิดปิดไฟ ในกรณีนี้สวิตซ์หมายเลข 1 และสวิตซ์หมายเลข 2 ต้องปิดวงจรพร้อมกันหลอดไฟจึงจะติด ตัวอย่างนี้จึงเป็นตัวอย่างของฟังก์ชั่น AND ตามตัวอย่างในรูปที่ 1

.

รูปที่ 1 สวิตซ์ S1 และ S2 ต้องทำงานปิดวงจรพร้อมกันหลอดไฟจึงจะติด

.

ภาษา Ladder diagram จะมีตรรกะและฟังก์ชั่นเช่นเดียวกันกับเลขฐานสอง โดยที่อุปกรณ์อินพุตที่ต่ออนุกรมกันจะทำงานแบบฟังก์ชั่น AND ขณะที่อุปกรณ์อินพุตที่ต่อขนานกันจะทำงานแบบฟังก์ชั่น OR

.
ชนิดของ Ladder Diagram 

Ladder Diagram มีสองประเภทคือ วงจรควบคุมมอเตอร์ชนิดสองสาย (Two–wire Control Circuit) และวงจรควบคุมมอเตอร์ชนิดสามสาย (Three-wire Control Circuit) 

.

วงจรควบคุมมอเตอร์ชนิดสองสายตามรูปที่ 2 ซึ่งใช้สตาร์ทมอเตอร์ในกระบวนการผลิตบางประเภท ประกอบด้วยชิ้นส่วนต่าง ๆ ได้แก่ Maintained Contact Switching Devices (S1) เป็นสวิตซ์ที่กดแล้ว เมื่อปล่อยมือหน้าสัมผัสจะยังค้างอยู่ Relay Coil (M1) เป็นขดลวดเหนี่ยวนำ และ Thermal Overload Relay Contact (OL) เป็นอุปกรณ์ป้องกันกระแสมอเตอร์เกินพิกัด    

.

โดยมีขั้นตอนการทำงานดังนี้คือ เมื่อกดสวิตซ์ S1 หน้าสัมผัสจะปิดวงจร กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านขดลวด M1 และสตาร์ทมอเตอร์ในที่สุดโดยกระแสโหลดของมอเตอร์ต้องไม่เกินพิกัดของ Thermal Overload Relay และเมื่อกดสวิตซ์อีกครั้งหนึ่ง หน้าสัมผัสจะเปิดวงจรและมอเตอร์จะหยุดทำงาน 

.

วงจรควบคุมมอเตอร์ประเภทนี้ เมื่อไฟฟ้าดับหน้าสัมผัสของ Maintained Contact Switching Devices จะคงสถานะปิดวงจร (Closed) ไว้อยู่ เมื่อไฟฟ้าจ่ายตามปกติชุดสตาร์ทเตอร์ก็จะสั่งสตาร์ทมอเตอร์อัตโนมัติ ทำให้มอเตอร์กลับทำงานตามปกติ วงจรประเภทนี้ใช้ในตู้เย็นหรือเครื่องปรับอากาศตามบ้าน ซึ่งไม่ต้องมีใครไปกดปุ่มสตาร์ทเมื่อไฟมาปกติ

.

รูปที่ 2 วงจรควบคุมมอเตอร์ชนิดสองสายในการสตาร์ทมอเตอร์

.

วงจรควบคุมมอเตอร์ชนิดสามสายตามรูปที่ 3 ซึ่งมีใช้ในการสตาร์ทมอเตอร์ของกระบวนการผลิตบางประเภทเช่นเดียวกัน โดยวงจรชนิดนี้ประกอบด้วยชิ้นส่วนต่าง ๆ ได้แก่ Momentary Push Button (START), Momentary Push Button (STOP) เป็นปุ่มกดที่เมื่อกดปุ่มแล้วหน้าสัมผัสจะเปลี่ยนสถานะชั่วขณะและเมื่อปล่อยมือหน้าสัมผัสจะกลับสู่สถานะเดิม Normally Open Relay Contact (M1) เป็นหน้าสัมผัสชนิดปกติเปิดวงจร Relay Coil (M1) และ Thermal Overload Relay Contact (OL) โดยมีขั้นตอนการทำงานดังนี้ คือ

.

รูปที่ 3 วงจรควบคุมมอเตอร์ชนิดสามสายในการสตาร์ทมอเตอร์

.

เมื่อกดปุ่มสตาร์ท หน้าสัมผัสของปุ่มสตาร์ทซึ่งปกติเปิดวงจรอยู่จะปิดวงจร ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดเหนี่ยวนำ M1 ทำให้หน้าสัมผัส M1 ปิดวงจรโดยหน้าสัมผัส M1 คงสถานะนี้ไว้ (Latching) และมอเตอร์จะทำงานโดยกระแสโหลดของมอเตอร์ต้องไม่เกินพิกัดของ Thermal Overload Relay 

.

เมื่อกดปุ่มหยุดเดินเครื่อง หน้าสัมผัสของปุ่มหยุดเดินเครื่องซึ่งปกติปิดวงจรก็จะเปิดวงจร เป็นการตัดวงจรไฟฟ้า ทำให้กระแสไฟฟ้าที่กำลังไหลผ่านขดลวดเหนี่ยวนำ M1 หยุดไหลและหน้าสัมผัส M1 เปิดวงจร ทำให้มอเตอร์หยุดทำงานในที่สุด

.

วงจรควบคุมมอเตอร์ประเภทนี้ เมื่อไฟฟ้าดับ หน้าสัมผัสต่าง ๆ ของชุดสตาร์ทเตอร์จะเปลี่ยนสถานะจากปิดวงจรเป็นเปิดวงจร เมื่อไฟมาเป็นปกติ ชุดสตาร์ทเตอร์จะไม่สามารถสั่งสตาร์ทอัตโนมัติ ผู้ใช้งานต้องเป็นผู้กดปุ่มเดินเครื่องอีกครั้งหนึ่ง (Manual Start) ใหม่

.
อุปกรณ์อินพุต (Input Devices) ที่ใช้ในวงจรควบคุมมอเตอร์

อุปกรณ์อินพุตที่ใช้ในวงจรควบคุมมอเตอร์แบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ Momentary Contact Device และ Maintained Contact Devices 

.

Momentary Contact Device เป็น Spring–loaded Contact และแบ่งตามชนิดของหน้าสัมผัสได้เป็น 2 ชนิดคือ Normally Open Contact และ Normally Closed Contact คำว่า “Normally” หมายถึงสถานะของหน้าสัมผัสในกรณีที่ไม่มีสิ่งเร้าภายนอกกระทำต่ออุปกรณ์ ปุ่มกดสีเขียว “START” เป็นตัวอย่างของ Normally Open Momentary Push Button และปุ่มกดสีแดง “STOP” เป็นตัวอย่างของ Normally Closed Momentary Push Button  

.

Maintained Contact Devices ไม่ได้เป็น Spring–loaded ดังนั้นอุปกรณ์ชนิดนี้จะคงสถานะ ON หรือ OFF ไว้ได้ นอกจากนี้ยังแบ่งตามชนิดของหน้าสัมผัสได้เป็น 2 ชนิดคือ Normally Open Contact และ Normally Closed Contact ปุ่มกดฉุกเฉิน หรือ Emergency Push Button เป็นตัวอย่างของอุปกรณ์ประเภท Maintained Contact Devices 

.

อุปกรณ์ตรวจวัดที่เป็นอุปกรณ์อินพุตที่ใช้งานกันมากในวงจรควบคุมมอเตอร์ ได้แก่
1. Temperature–sensing Devices
2. Motion–sensing Devices
3. Proximity Control
4. Limit Switches
5. Liquid Level Sensing Devices
6. Pressure Sensing Devices
7. Other Devices

.
อุปกรณ์เอาต์พุต (Output Devices) ที่ใช้ในวงจรควบคุมมอเตอร์
อุปกรณ์เอาต์พุตที่ใช้ในวงจรควบคุมมอเตอร์ได้แก่

1. Relay Coil แบ่งได้เป็น Magnetic Motor Starter, Contractor และ Control Relay
* Magnetic Motor Starter
เป็น รีเลย์ที่ประกอบด้วย ขดลวดเหนี่ยวนำ หน้าสัมผัส และส่วนที่ป้องกันกระแสมอเตอร์เกินพิกัดจากการทำงานของ Thermal Overload Relay 

.

Thermal Overload Relay มีอยู่ 2 ชนิด ชนิดแรกคือ Bi–metallic Thermal Overload Relays ที่ประกอบด้วย Heater Coil ที่ให้ความร้อนขดลวดจนถึงอุณหภูมิที่กำหนดขึ้นกับกระแสโหลดเกินพิกัด และ Bi–metal Unit ทำหน้าที่ในการขยายตัว/หดตัวทำให้หน้าสัมผัส (Contacts) ทำงาน และชนิดที่สอง คือ Solder Pot Thermal Overload Relays ประกอบด้วย Heater Coil และ Eutectic Solder ทำหน้าที่ให้ความร้อนแก่ชิ้นส่วนโลหะภายในหลอมละลายภายใต้กระแสโหลดเกินพิกัด และทำให้หน้าสัมผัสทำงาน  

.

หน้าสัมผัสของ Thermal Overload Relay เป็นชนิด Normally Closed เมื่อกระแสโหลดมอเตอร์เกินพิกัด หน้าสัมผัสจะเปิด (open) ทำให้กระแสไฟฟ้าที่กำลังไหลผ่านขดลวดเหนี่ยวนำหยุดไหล และมอเตอร์ก็จะหยุดทำงาน

.

* Contactor เป็นรีเลย์ที่ทำหน้าที่ปลดสับกระแสโหลดที่มีค่าสูง (High Load Current) แต่ไม่มี Thermal Overload Relay ในการป้องกันกระแสเกินพิกัด (Running Overload Current)

.

* Control Relay  ทำหน้าที่ในการตัดวงจรที่มีค่ากระแสน้อย เช่น Timing Relays แบ่งเป็น ON–delay (Delay on Operate) หน่วงเวลาในการทำงาน, OFF–delay (Delay on Release) หน่วงเวลาในการเปิดวงจร และ Repeat Cycle Delay ทำงานและหยุดทำงานเป็นช่วง ๆ

.

2.  Pilot Indicating Light ใช้ในการแจ้งเตือนด้วยแสง (Visual Indication) ถึงหน้าที่ที่เกิดขึ้น หรือการทำงานบางอย่างในสถานการณ์ ON หรือ OFF 

.

3. Audio Sounding Devices ใช้ในการแจ้งว่ามีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นในกระบวนการผลิต หรือแจ้งเตือนผู้ใช้งานถึงสถานการณ์บางอย่างที่เกิดขึ้น

.

รูปที่ 4 Common symbols used in Ladder diagram and motor control circuit

.

เอกสารอ้างอิง
1. Ladder Logic Basics : EC&M April 2007 page 18 – 22
2. Standard Motor Control Circuit Primer: EC&M June 2007 page 16 – 19

 
**สงวนลิขสิทธิ์ ตาม พ.ร.บ.ลิขสิทธิ์ ห้ามลอกเลียนแบบหรือทำซ้ำไม่ว่าส่วนใดส่วนหนึ่ง นอกจากจะได้รับอนุญาต
 
  เรื่องในหมวดที่เกี่ยวข้อง
 
 

Level Control with Indirect Level Measurement

ตามที่กล่าวมาแล้วในตอนต้น ว่าหากจะควบคุมสิ่งใด ต้องวัดสิ่งนั้นให้ได้ก่อน ดังนั้น
วันที่ : 2013-05-29 16:11:04 ผู้อ่าน : 0
 
 

สิ่งที่ควรรู้เกี่ยวกับ สารทำความเย็น (Refrigerants)

สารทำความเย็นเป็นของไหลทำงานที่สำคัญในระบบความเย็น มันจะรับความร้อนจากแหล่งความ
วันที่ : 2013-05-29 10:40:41 ผู้อ่าน : 0
 
 

ความสำคัญของระบบควบคุม (Control System for All)

หลายท่านคงสงสัยว่ารูปเหล่านี้เกี่ยวข้องอย่างไรกับระบบควบคุม (Control Syste
วันที่ : 2013-05-28 16:19:11 ผู้อ่าน : 0
 
 

การประยุกต์ทฤษฏีข้อจำกัดเพื่อการแข่งขัน (ตอนที่ 2)

ระยะเวลาที่ผ่านมาจวบจนปัจจุบัน ผู้ประกอบการผลิตส่วนใหญ่ได้พยายามสร้างสมดุลตลอดส
วันที่ : 2013-05-28 15:41:26 ผู้อ่าน : 0
 
 

แนวโน้มการตลาดของ MEMS ในกลุ่มยานยนต์และผู้บริโภคอิเล็กทรอนิกส์

ปัจจุบันอุตสาหกรรมผู้บริโภคทางด้านยานยนต์และอิเล็กทรอนิกส์ ได้มีการนำเอา MEMS ซ
วันที่ : 2013-05-28 13:37:35 ผู้อ่าน : 108
 
 

Automation and Control System

ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีในทุกวันนี้ ได้เกิดวิวัฒนาการ (Evolution) อย่างรวดเร็วใ
วันที่ : 2013-05-28 11:32:56 ผู้อ่าน : 0
 
 

บทบาทเวลาการตอบสนองกับความสามารถการแข่งขัน

ด้วยความเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีและความผันผวนของตลาดได้ส่งผลกระทบต่อวงจรชีวิตผลิ
วันที่ : 2013-05-27 11:50:38 ผู้อ่าน : 1
 
 

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีสารสนเทศกับกลยุทธ์ธุรกิจ

การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในปัจจุบัน มักจะส่งผลกระทบที่สำคัญต่อการดำรงอยู่และการ
วันที่ : 2013-05-27 11:44:47 ผู้อ่าน : 570
 
 

ตัวชี้วัดสำหรับวินิจฉัยผลิตภาพกระบวนการ

ด้วยปัจจัยความเปลี่ยนแปลงจากกระแสแห่งโลกาภิวัตน์และเงื่อนไขการเปิดการค้า
วันที่ : 2013-05-23 16:19:56 ผู้อ่าน : 0
 
 

การให้ความร้อนด้วยวิธีเหนี่ยวนำ (Induction Heating)

การให้ความร้อนด้วยวิธีเหนี่ยวนำเป็นวิธีการให้ความร้อนที่ใช้หลักการทางแม่เหล็กไฟฟ
วันที่ : 2013-05-23 11:33:03 ผู้อ่าน : 90
 
 

Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

 
  เรื่องอื่นที่น่าสนใจในหมวด
 
สวิตชิ่ง (Switching) เปลี่ยนแกนแทนเจาะทะลวงสู่เป้าหมายที่ง่ายกว่า
ผู้อ่าน : 1085
 
การวินิจฉัยโรงงาน (Company Diagnosis) (ตอนที่ 1)
ผู้อ่าน : 1227
 
การบริหารความปลอดภัยในงานอุตสาหกรรมเชิงรุก
ผู้อ่าน : 1584
 
การบริหารตามสถานการณ์เพื่อประเมินสถานการณ์และสั่งการอย่างทันท่วงที
ผู้อ่าน : 829
 
บัญญัติศัพท์ด้านมาตรวิทยานานาชาติ (VIM 1993) ตอนที่ 1
ผู้อ่าน : 778
 
 
 

Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

 
  เรื่องที่มีคนอ่านสูงสุดในหมวด
 
ความรู้พื้นฐานของระบบไฮดรอลิก (ตอนที่1)
ผู้อ่าน : 47588
 
ประสิทธิภาพที่ได้จากการคำนวณภาระมอเตอร์ไฟฟ้า
ผู้อ่าน : 44165
 
รายละเอียดของเฟืองและวัสดุเฟือง (ตอนที่ 1)
ผู้อ่าน : 40878
 
กิจกรรมกลุ่มควบคุมคุณภาพ (Quality Control Circle: QCC) ในสายการผลิตแบบลีน
ผู้อ่าน : 31046
 
รายละเอียดของเฟืองและวัสดุเฟือง (ตอนจบ)
ผู้อ่าน : 26405
 
 
 

Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

 
 
 
 
สารบัญเว็บอุตสาหกรรม
 

อินดัสตรี้ ลิงก์
ข่าว ความรู้ ค้นหาเว็บ สินค้าและบริการ สมัครงาน ตลาดซื้อขาย
อุตสาหกรรม
เศรษฐกิจ
การค้าการลงทุน
พลังงาน
โลจิสติกส์
   
สาระน่ารู้
ถามตอบล่าสุด
ศัพท์อุตสาหกรรม
นิตยสาร
เรื่องน่ารู้วันนี้
   
เว็บอุตสาหกรรม
สารบัญเว็บไทย
เว็บมาใหม่
เว็บยอดนิยม
เพิ่มเว็บไซต์ที่นี่
   
หมวดหมู่ร้านค้า
ร้านค้ายอดนิยม
สินค้าขายดี
สินค้าลดราคา
เปิดร้านค้าใหม่
   
หางาน
ตำแหน่งงาน
ฝากประวัติ
บริษัทหาคน
งานมาใหม่
   
ค้นหาสินค้า
หมวดหมู่สินค้า
ลงประกาศฟรี
ประกาศซื้อขาย
ประกาศแบบพิเศษ
   

thailandindustry.com    
    Copyright © 2010 Thalandindustry.com All rights reserved. free counter statistics