آشنایی با دستگاه مجهز به حلقه

در سیستم‌های کنترل و مانیتورینگ صنعتی، استفاده از دستگاه‌های مجهز به حلقه (Loop Powered Devices) باعث ساده‌سازی مدارها، کاهش هزینه‌های نصب و افزایش ایمنی سیستم‌ها می‌شود. این دستگاه‌ها مستقیماً از حلقه جریان 4-20 میلی‌آمپر که در سیستم‌های صنعتی رایج است، تغذیه می‌شوند.

مشاهده تامین کنندگان این کالا در تکصان

ویژگی‌های کلیدی دستگاه‌های مجهز به حلقه

1. عدم نیاز به منبع تغذیه جداگانه
   این دستگاه‌ها انرژی خود را از جریان حلقه فرستنده دریافت می‌کنند و نیازی به منبع برق مستقل ندارند.

2. کاهش پیچیدگی سیم‌کشی
   استفاده از این دستگاه‌ها باعث کاهش تعداد سیم‌های مورد نیاز در سیستم‌های کنترلی شده و نصب آن‌ها را ساده‌تر می‌کند.

3. سازگاری با استانداردهای صنعتی
   بیشتر دستگاه‌های مجهز به حلقه بر اساس استاندارد 4-20 میلی‌آمپر طراحی شده‌اند که در سیستم‌های کنترلی و اتوماسیون صنعتی به طور گسترده استفاده می‌شود.

4. افزایش ایمنی و کاهش نویز الکتریکی
   این دستگاه‌ها به دلیل استفاده از سیگنال‌های جریان مستقیم (DC) حساسیت کمتری به نویزهای الکتریکی دارند و در محیط‌های صنعتی عملکرد پایداری ارائه می‌دهند.

کاربردهای دستگاه‌های مجهز به حلقه

دستگاه‌های مجهز به حلقه در صنایع مختلف برای اندازه‌گیری، کنترل و مانیتورینگ فرآیندها به کار می‌روند. برخی از کاربردهای اصلی آن‌ها عبارتند از:

1. حسگرها و فرستنده‌های صنعتی

   • حسگرهای فشار، دما، سطح مایعات و جریان

   • فرستنده‌های داده که اطلاعات را از حسگرها دریافت کرده و برای پردازش ارسال می‌کنند.

2. سیستم‌های کنترل و اتوماسیون صنعتی

   • کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) که برای مانیتورینگ و پردازش داده‌ها از دستگاه‌های حلقه‌ای استفاده می‌کنند.

3. ابزارهای نمایشگر و مانیتورینگ

   • نمایشگرهای جریان، دما و سطح مایعات که مقادیر اندازه‌گیری‌شده را در فرآیندهای صنعتی نشان می‌دهند.

4. سیستم‌های ایمنی و نظارت

   • دستگاه‌های هشداردهنده و قطع‌کننده‌ای که در صورت بروز خطا یا تغییرات غیرمجاز در پارامترهای سیستم، اقدامات لازم را انجام می‌دهند.

مزایای استفاده از دستگاه‌های مجهز به حلقه

✔ کاهش مصرف انرژی
این دستگاه‌ها فقط از انرژی حلقه جریان استفاده کرده و نیازی به منبع تغذیه اضافی ندارند.

✔ کاهش هزینه‌های نگهداری
طراحی ساده و عدم نیاز به تغذیه خارجی، هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد.

✔ افزایش ایمنی در محیط‌های صنعتی
به دلیل عدم نیاز به ولتاژ بالا، خطرات برق‌گرفتگی یا آسیب‌های الکتریکی کاهش می‌یابد.

✔ قابلیت اطمینان بالا در محیط‌های سخت
این دستگاه‌ها به دلیل استفاده از سیگنال‌های جریان ثابت (4-20 میلی‌آمپر) عملکردی پایدار حتی در شرایط صنعتی سخت و محیط‌های دارای نویز بالا دارند.

محدودیت‌های دستگاه‌های مجهز به حلقه

⛔ محدودیت توان خروجی
به دلیل استفاده از جریان محدود، این دستگاه‌ها معمولاً برای توان‌های کم طراحی شده‌اند و نمی‌توانند تجهیزات پرمصرف را تغذیه کنند.

⛔ نیاز به طراحی دقیق حلقه جریان
برای اطمینان از عملکرد صحیح، باید مقدار جریان حلقه به‌درستی تنظیم شود و از افت ولتاژ بیش از حد جلوگیری شود.

⛔ عدم پشتیبانی از برخی قابلیت‌های پیشرفته
برخی از دستگاه‌های پیچیده که نیاز به توان بالا دارند، معمولاً نمی‌توانند به‌طور کامل توسط حلقه تغذیه شوند.

جمع‌بندی

دستگاه‌های مجهز به حلقه راه‌حلی کارآمد و مقرون‌به‌صرفه برای تأمین انرژی تجهیزات کنترلی در صنایع مختلف هستند. آن‌ها به دلیل عدم نیاز به منبع تغذیه خارجی، سیم‌کشی ساده، کاهش نویز الکتریکی و افزایش ایمنی، به‌طور گسترده در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، نظارت و اندازه‌گیری استفاده می‌شوند. با این حال، هنگام استفاده از این دستگاه‌ها باید محدودیت‌های توان و طراحی صحیح حلقه جریان را در نظر گرفت.

رایگان در تکصان ثبت نام کنید و بیشتر از قبل دیده شوید!

سوالات متداول

1. دستگاه‌های مجهز به حلقه چگونه کار می‌کنند؟
   این دستگاه‌ها انرژی خود را از حلقه جریان (معمولاً 4-20 میلی‌آمپر) دریافت کرده و نیازی به منبع تغذیه جداگانه ندارند.

2. مهم‌ترین مزایای استفاده از دستگاه‌های مجهز به حلقه چیست؟
   کاهش مصرف انرژی، کاهش پیچیدگی سیم‌کشی، افزایش ایمنی و عملکرد پایدار در محیط‌های صنعتی.

3. چه نوع تجهیزاتی می‌توانند از فناوری حلقه استفاده کنند؟
   حسگرها، فرستنده‌ها، PLC‌ها، نمایشگرها، جداکننده‌ها و سایر ابزارهای اندازه‌گیری و مانیتورینگ صنعتی.

4. آیا دستگاه‌های مجهز به حلقه محدودیت خاصی دارند؟
   بله، این دستگاه‌ها توان محدودی دارند و برای مصارف پرقدرت مناسب نیستند. همچنین، طراحی حلقه جریان باید به‌درستی انجام شود.

منبع

IEEE Xplore Digital Library