سوئیچ کنترل سرعت برای پایش کمسرعت، توقف و اضافهسرعت در نوار نقالهها و تجهیزات دوّار بهکار میرود و با هیسترزیس قابلتنظیم، زمانتأخیر راهاندازی و درجهٔ حفاظت صنعتی، ایمنی خطوط انتقال مواد را در صنایع معدن، فولاد، سیمان و پتروشیمی تضمین میکند و امکان اتصال مستقیم به PLC را فراهم میسازد.
سوئیچ کنترل سرعت یک تجهیز ایمنی–کنترلی برای پایش پیوستهٔ سرعت شفت، پولی یا رولر است که با تشخیص کمسرعت، توقف یا اضافهسرعت، ابتدا هشدار داده و در صورت تداوم شرایط غیرمجاز فرمان توقف ایمن را صادر میکند؛ هدف این دسته، جلوگیری از آسیب مکانیکی، کاهش توقفهای ناخواسته و حفظ ایمنی اپراتورها و تجهیزات در محیطهای سخت صنعتی است.
انواع سوئیچ کنترل سرعت و ساختار عملکرد
سازوکار سوئیچهای کنترل سرعت بر پایهٔ اندازهگیری نرخ دوران و مقایسه با آستانهٔ تنظیمشده است. در معماری الکترونیکی، سنسور پالس (القایی NAMUR یا اپتوالکترونیکی NPN/PNP) سیگنال سرعت را به واحد ارزیابی ارسال میکند و مدار داخلی با اعمال هیسترزیس و زمانتأخیر، وضعیت کنتاکتها را بهصورت snap-action تغییر میدهد. در معماری الکترومکانیکی، کوپلینگ مستقیم به محور با مکانیزم فنر/ویسکوز، نقطهٔ عملکرد را بدون نیاز به تغذیه الکتریکی ایجاد میکند. نسخههای کمپکت، سنسور، ارزیاب و منبع تغذیه را در یک بدنهٔ صنعتی یکپارچه کرده و پایداری سیگنال را در فواصل طولانی بهبود میدهند.
مدلهای الکترونیکی مبتنی بر سنسور پالس
دریافت پالس از سنسور NAMUR یا NPN/PNP، محاسبهٔ سرعت و مقایسه با setpoint برای تشخیص underspeed، standstill و overspeed؛ تنظیم هیسترزیس، زمانتأخیر راهاندازی و قابلیت اتصال مستقیم به PLC از مزیتهای کلیدی است.
مدلهای الکترومکانیکی کوپلینگی
کوپل مستقیم محور به مکانیزم داخلی با رفتار snap-action؛ سادگی، استقلال از تغذیه و مقاومت ذاتی در برابر گردوغبار و لرزش، این زیرگروه را برای محیطهای بسیار خشن مناسب میسازد.
مدلهای کمپکت (Compact) یکپارچه
ادغام سنسور، ارزیاب و رله در یک واحد؛ کابلکشی سادهتر، مصونیت بهتر در برابر نویز و راهاندازی سریع با تنظیم محلی آستانه، هیسترزیس و time-delay.
مدلهای ضدانفجار (Ex) برای مناطق غباری
طراحی مطابق الزامات ATEX/IECEx برای Zone 21/22 با درجهٔ حفاظت بدنهٔ بالا، ترمینالهای ایمن و قابلیت دو مرحلهٔ «هشدار/قطع ایمن» در سرعتهای بحرانی.
مدلهای مناسب سرعتهای بالا و مسیرهای طولانی
پشتیبانی از فرکانس پالس بالاتر، فیلترهای زمانی/دیجیتال و یاتاقانهای تقویتشده در بخشهای مکانیکی برای پایداری عملکرد در خطوط با سرعت بالا و کابلکشی طولانی.
کاربرد سوئیچ کنترل سرعت در صنایع مختلف
| صنعت |
مزیت عملکرد |
نکتهٔ کلیدی |
| معدن، فولاد، سیمان |
تشخیص کمسرعت/توقف و جلوگیری از آسیب به تسمه و درایو |
تنظیم هیسترزیس برای حذف نوسان رله، استفاده از کابلی با شیلد |
| نفت، گاز، پتروشیمی |
قطع ایمن در overspeed و پایش standstill |
انتخاب نسخههای Ex متناسب با Zone و دمای سطحی مجاز |
| بنادر و پایانههای بارگیری |
پایش مطمئن در فضای باز و رطوبت بالا |
درجهٔ حفاظت بدنه مناسب (IP65–IP67) و آببندی صحیح گلندها |
| غذایی، شیمیایی، بازیافت |
کاهش توقف ناخواسته و تثبیت کیفیت فرآیند |
بدنههای ضدخوردگی و نگهداری ساده با دسترسی مناسب |
جدول مقایسهٔ فنی دسته (نمونه شاخصها)
| شاخص دسته |
بازهٔ معمول |
توضیح انتخاب |
| روش تشخیص |
پالس الکترونیکی | کوپلینگ مکانیکی | کمپکت یکپارچه |
انتخاب بر اساس سطح اتوماسیون و شرایط محیطی |
| هیسترزیس |
حدود ۳ تا ۳۰٪ (قابلتنظیم) |
برای جلوگیری از قطعوَصل مکرر نزدیک setpoint ضروری است |
| زمانتأخیر راهاندازی |
حدود ۰٫۵ تا ۴۰ ثانیه |
جلوگیری از آلارم کاذب در استارت و تغییرات گذرا |
| آرایش کنتاکت |
۱ یا ۲ × SPDT (Changeover) |
تفکیک «هشدار» و «قطع ایمن» یا دو مدار ایمنی مجزا |
| درجه حفاظت |
IP65 تا IP67 |
برای گردوغبار/رطوبت بالا، شاخصهای بالاتر مانند IP67 مناسب است |
| محدودهٔ دمای کاری |
حدود ۲۰− تا ۷۰+ °C |
برای سرما/گرمای شدید، نسخههای دمای گسترده انتخاب شود |
راهنمای انتخاب
- ماهیت فرایند را مشخص کنید: نقطهٔ قطع برای underspeed/standstill/overspeed بر اساس حداقل سرعت مجاز و شیب شتابگیری تنظیم شود.
- شرایط محیطی را بسنجید: گردوغبار، رطوبت، فضای باز یا محیط خورنده؛ درجهٔ حفاظت و جنس بدنهٔ سازگار انتخاب گردد.
- زیرساخت کنترلی را لحاظ کنید: برای اینترفیس مستقیم با PLC، نسخهٔ الکترونیکی/کمپکت با خروجی استاندارد و فیلتر دیجیتال مناسب است.
- طول کابل و نویز را مدیریت کنید: کابل شیلددار، زمینکردن صحیح و در صورت طول زیاد، معماری کمپکت با ارزیابی محلی مدنظر باشد.
- آرایش کنتاکتها را بر اساس منطق کنترلی تعریف کنید تا «هشدار» و «قطع ایمن» تفکیکپذیر باشد.
نکات نصب و نگهداری
- در مدلهای الکترونیکی، فاصلهٔ سنسور تا هدف فلزی طبق دستورالعمل تنظیم و مسیر کابل از منابع نویز دور نگه داشته شود.
- در مدلهای الکترومکانیکی، تراز و هممحوری کوپلینگ و نبودِ لقی یاتاقانها کنترل گردد.
- در نسخههای کمپکت، آببندی گلندها و تهویهٔ تابلو برای حفظ درجهٔ حفاظت رعایت شود.
- آزمون دورهای عملکرد کنتاکت/رله، بازبینی پیچهای اتصال و کالیبراسیون setpoint و هیسترزیس در برنامهٔ PM گنجانده شود.
- در تغییر شرایط بار/سرعت/محیط، تنظیمات زمانتأخیر و آستانهها بازبینی و مستند شود.
سؤالات متداول
❓ تفاوت کمسرعت، توقف و اضافهسرعت در منطق آلارم چیست؟
✅ کمسرعت عبور به زیر حد تنظیم است، توقف صفرشدن سرعت و اضافهسرعت عبور از سقف مجاز؛ هرکدام میتواند خروجی هشدار یا قطع مستقل داشته باشد.
❓ هیسترزیس چه کمکی به پایداری میکند؟
✅ با ایجاد فاصلهٔ عملکردی بین قطع و وصل، از پرش مکرر رله نزدیک نقطهٔ تنظیم جلوگیری میشود و عمر کنتاکتها افزایش مییابد.
❓ در مسیرهای طولانی کابل چه تمهیداتی لازم است؟
✅ استفاده از کابل شیلددار، زمینکردن صحیح و در صورت نیاز انتخاب نسخههای کمپکت با ارزیابی محلی برای کاهش تضعیف و نویز.
❓ آیا استفاده در مناطق غباری قابلاشتعال ممکن است؟
✅ بله، با انتخاب مدلهای دارای مارکینگ ATEX/IECEx متناسب با Zone و رعایت الزامات نصب مربوطه.
جمعبندی نهایی
سوئیچ کنترل سرعت با معماریهای الکترونیکی، الکترومکانیکی و کمپکت، ستون ایمنی و کنترل در خطوط انتقال مواد است. با انتخاب صحیح بر پایهٔ محیط، سرعت فرایند و سطح اتوماسیون و با تنظیم علمی آستانه، هیسترزیس و زمانتأخیر، میتوان پایداری تولید، حفاظت تجهیزات و ایمنی اپراتورها را بهصورت معناداری ارتقا داد.