سری و موازی
توضیحات
آموزش سری و موازی کردن سنسورهای حرکتی سیمی؛ راهنمای
کامل سیمکشی سنسور دزدگیر بصورت سری و موازی
سنسورهای حرکتی سیمی یا PIR یکی از پرکاربردترین تجهیزات سیستمهای دزدگیر اماکن هستند و نقش مهمی در تشخیص حرکت افراد در محیطهای مختلف دارند. در بسیاری از پروژههای حفاظتی، تعداد سنسورها بیشتر از تعداد زونهای موجود روی دستگاه دزدگیر است یا لازم است چند سنسور در یک زون بهصورت مشترک مورد استفاده قرار بگیرند. در چنین شرایطی، آشنایی با سری و موازی کردن سنسورهای حرکتی سیمی اهمیت زیادی پیدا میکند.
نحوه اتصال سنسورها تنها به تعداد آنها محدود نمیشود؛ بلکه نوع خروجی سنسور، ساختار زون دستگاه مرکزی، استفاده از مقاومت پایان خط یا EOL، اتصال سیمهای تغذیه و همچنین مدار Tamper نیز باید در نظر گرفته شود.
در این مقاله از آلارم الکترونیک، بهصورت کامل توضیح میدهیم که چگونه سنسورهای حرکتی سیمی را بهصورت سری یا موازی به دستگاه دزدگیر متصل کنیم، چه زمانی هر روش مناسب است، چه تفاوتی بین سیمکشی تغذیه و زون وجود دارد و چگونه از خطاهای رایج در سیمکشی جلوگیری کنیم.
سنسور حرکتی سیمی چگونه کار میکند؟
قبل از بررسی مدار سری و موازی، بهتر است ابتدا با ساختار سیمهای یک سنسور حرکتی سیمی آشنا شویم.
در بیشتر سنسورهای حرکتی سیمی استاندارد، ترمینالهایی برای موارد زیر وجود دارد:
- +12V برای تغذیه سنسور
- GND یا – برای منفی تغذیه
- Alarm یا NC/COM برای اعلام وضعیت حرکت
- Tamper برای تشخیص باز شدن درب یا قاب سنسور
البته تعداد ترمینالها و نامگذاری آنها ممکن است با توجه به برند و مدل سنسور متفاوت باشد.
نکته بسیار مهم این است که سیمکشی تغذیه سنسور با سیمکشی زون یکسان نیست. تغذیه چند سنسور معمولاً بهصورت موازی توزیع میشود، اما نحوه اتصال کنتاکت Alarm بسته به طراحی زون میتواند سری یا موازی باشد.
تفاوت اتصال سری و موازی سنسورهای حرکتی
بهصورت ساده، در اتصال سری، خروجی سنسور اول در مسیر سنسور دوم قرار میگیرد و سنسورها پشت سر هم در مدار قرار دارند.
در اتصال موازی، خروجی چند سنسور به یک نقطه مشترک متصل میشود.
اما در سیستمهای دزدگیر، مسئله کمی تخصصیتر است؛ زیرا باید بدانیم ورودی زون دستگاه مرکزی برای کنتاکت NC یا NO طراحی شده است.
به همین دلیل نمیتوان صرفاً بر اساس مفهوم عمومی «سری و موازی» اقدام به سیمکشی کرد.
سیمکشی سری سنسورهای حرکتی سیمی
یکی از روشهای متداول برای اتصال چند سنسور حرکتی به یک زون، اتصال سری خروجی NC سنسورها است.
در این روش، کنتاکت بسته سنسورها در یک مسیر قرار میگیرند. تا زمانی که تمام سنسورها در وضعیت عادی باشند، مدار بسته باقی میماند.
به محض اینکه یکی از سنسورها حرکت را تشخیص دهد و کنتاکت خروجی آن تغییر وضعیت دهد، مسیر مدار باز شده و دستگاه مرکزی وضعیت زون را بهعنوان تحریکشده تشخیص میدهد.
نمونه ساده اتصال سری
فرض کنید سه سنسور حرکتی روی یک زون قرار دارند:
زون دستگاه ← سنسور ۱ ← سنسور ۲ ← سنسور ۳ ← برگشت زون
در حالت عادی، مسیر الکتریکی بسته است.
اگر هرکدام از سنسورها تحریک شوند، مدار قطع میشود و زون فعال خواهد شد.
مزیت مهم اتصال سری
اتصال سری برای زمانی مناسب است که بخواهیم چند سنسور را روی یک زون قرار داده و فعال شدن هر یک از آنها باعث تحریک زون شود.
این روش بهخصوص در پروژههایی که از خروجی NC استفاده میکنند، کاربرد زیادی دارد.
یک نکته بسیار مهم درباره سیمکشی سری
وقتی چند سنسور روی یک زون بهصورت سری قرار میگیرند، در صورت فعال شدن زون، دستگاه مرکزی معمولاً فقط میداند که مدار باز شده است؛ بنابراین ممکن است مشخص نباشد دقیقاً کدام سنسور تحریک شده است.
برای مثال اگر پنج سنسور حرکتی در یک زون قرار گرفته باشند و یکی از آنها حرکت را تشخیص دهد، مرکز دزدگیر ممکن است فقط همان زون را فعال اعلام کند و نام سنسور دقیق مشخص نباشد.
به همین دلیل، اگر امکان اختصاص زون مستقل وجود داشته باشد، برای پروژههای حرفهای و قابل عیبیابی، تفکیک سنسورها روی زونهای مجزا میتواند مناسبتر باشد.
اتصال موازی سنسورهای حرکتی سیمی
اتصال موازی موضوع مهمتری است و باید با توجه به نوع خروجی سنسور و ورودی دستگاه دزدگیر انجام شود.
در حالت کلی، وقتی چند کنتاکت NO بهصورت موازی قرار میگیرند، فعال شدن هر کدام از آنها میتواند مسیر مربوطه را تغییر دهد.
اما استفاده از اتصال موازی برای سنسورهای دارای خروجی NC به شکل ساده، معمولاً نتیجهای مشابه اتصال سری برای یک زون حفاظتی ایجاد نمیکند.
چرا اتصال موازی NC مشکلساز است؟
فرض کنید چند خروجی NC را به شکل موازی متصل کنیم. در این حالت ممکن است باز شدن یک کنتاکت توسط کنتاکت دیگر پوشانده شود و دستگاه مرکزی نتواند وضعیت صحیح هر سنسور را تشخیص دهد.
به همین دلیل، در اغلب مدارهای استاندارد دزدگیر، زمانی که از خروجی NC برای یک زون مشترک استفاده میشود، اتصال سری انتخاب متداولتری است.
بنابراین نمیتوان یک قانون کلی مانند «همه سنسورها را موازی کن» یا «همه را سری کن» ارائه کرد؛ نوع مدار زون و طراحی دستگاه اهمیت دارد.
مهمترین نکته: تغذیه سنسورها معمولاً موازی است
یکی از اشتباهات رایج هنگام سیمکشی سنسورهای حرکتی این است که تصور شود تمام سیمهای سنسورها باید مثل خروجی زون بهصورت سری یا موازی به یک شکل متصل شوند.
این تصور درست نیست.
سیمهای تغذیه +12V و GND سنسورها معمولاً به شکل موازی توزیع میشوند.
یعنی:
مثبت منبع تغذیه → مثبت سنسور ۱، سنسور ۲، سنسور ۳ و …
و:
منفی منبع تغذیه → منفی سنسور ۱، سنسور ۲، سنسور ۳ و …
هر سنسور باید ولتاژ تغذیه مناسب خود را دریافت کند.
در مقابل، سیمهای مربوط به کنتاکت Alarm بسته به نوع زون و طراحی سیستم میتوانند به شکل سری یا در مدار مناسب دیگری متصل شوند.
تفاوت سیمهای تغذیه با سیمهای زون
برای درک بهتر، فرض کنید چهار سنسور حرکتی دارید.
مدار تغذیه
تغذیه هر چهار سنسور بهصورت موازی توزیع میشود:
+12V → همه سنسورها
GND → همه سنسورها
مدار زون
در صورتی که سنسورها دارای خروجی NC باشند و زون برای مدار Normally Closed طراحی شده باشد، کنتاکت Alarm سنسورها میتواند بهصورت سری در مسیر زون قرار بگیرد.
بنابراین یک سیستم واقعی ممکن است همزمان دارای:
تغذیه موازی + خروجی زون سری
باشد.
این نکته یکی از مهمترین مطالبی است که نصابهای تازهکار باید به آن توجه داشته باشند.
اتصال چند سنسور حرکتی به یک زون
هنگامی که تعداد سنسورها زیاد است، ممکن است بخواهیم چند سنسور را به یک ورودی زون متصل کنیم.
فرض کنید سه سنسور در یک سالن داریم:
- سنسور حرکتی شماره ۱
- سنسور حرکتی شماره ۲
- سنسور حرکتی شماره ۳
اگر دستگاه مرکزی از مدار NC پشتیبانی کند، میتوان مسیر کنتاکتهای مربوط به Alarm را به شکل سری طراحی کرد تا با باز شدن هر کدام از آنها، زون فعال شود.
در این حالت، دستگاه مرکزی در واقع وضعیت کلی مدار را بررسی میکند، نه اینکه لزوماً هویت تکتک سنسورها را تشخیص دهد.
مقاومت EOL چیست و چه نقشی در سیمکشی سنسورها دارد؟
در بسیاری از سیستمهای دزدگیر حرفهای، از EOL یا End Of Line استفاده میشود.
مقاومت پایان خط در انتهای مدار زون قرار میگیرد و به دستگاه مرکزی کمک میکند تا علاوه بر وضعیت عادی و تحریک، وضعیتهای غیرعادی مانند قطع شدن مسیر یا دستکاری مدار را بهتر تشخیص دهد.
مقدار این مقاومت به برند و مدل دستگاه دزدگیر بستگی دارد و ممکن است مثلاً 2.2KΩ، 4.7KΩ، 5.6KΩ یا مقادیر دیگر باشد.
بنابراین استفاده از یک مقدار دلخواه به جای مقدار توصیهشده توسط سازنده صحیح نیست.
نکته بسیار مهم
اگر دستگاه دزدگیر شما دارای مدار EOL یا DEOL است، روش سیمکشی باید دقیقاً مطابق نقشه همان دستگاه انجام شود.
در سیستمهای DEOL، ممکن است دو مقاومت برای تفکیک وضعیتهای مختلف Alarm و Tamper استفاده شوند. در این شرایط، سیمکشی نمیتواند صرفاً بر اساس یک مدار ساده سری یا موازی انجام شود.
اتصال Tamper سنسورهای حرکتی
Tamper یکی دیگر از بخشهای مهم سنسورهای دزدگیر است.
وظیفه Tamper این است که در صورت باز شدن قاب سنسور یا دستکاری فیزیکی آن، وضعیت غیرعادی را به دستگاه مرکزی گزارش دهد.
در سیستمهای حرفهای، Tamper معمولاً باید طبق نقشه زون و ساختار مقاومتی همان دستگاه متصل شود.
اگر چند سنسور در یک زون قرار گرفتهاند، نحوه اتصال Tamper آنها نیز باید بهدرستی طراحی شود؛ در غیر این صورت ممکن است دستگاه دزدگیر دائماً خطا یا باز بودن زون را گزارش کند.
آیا میتوان تعداد زیادی سنسور را به یک زون متصل کرد؟
از نظر فنی ممکن است چندین سنسور روی یک زون قرار بگیرند، اما این کار همیشه انتخاب مناسبی نیست.
تعداد سنسورها باید با توجه به موارد زیر تعیین شود:
- نوع سنسور
- میزان مصرف جریان هر سنسور
- ظرفیت منبع تغذیه
- ساختار زون دستگاه مرکزی
- نوع مقاومت EOL
- تعداد زونهای آزاد
- نیاز پروژه به تفکیک محلها
- طول مسیر کابل
برای مثال اگر تمام سنسورهای یک ساختمان به یک زون متصل شوند، هنگام تحریک، مشخص کردن محل دقیق حادثه دشوارتر خواهد شد.
مشکلات رایج در سری کردن سنسورهای حرکتی
یکی از ایرادهایی که ممکن است در مدار سری دیده شود، خرابی یک سنسور یا قطعی سیم است.
از آنجا که سنسورها در یک مسیر مشترک قرار دارند، خراب شدن یا باز شدن مدار یک سنسور میتواند باعث تغییر وضعیت کل زون شود.
در این شرایط، پیدا کردن محل دقیق خرابی ممکن است زمانبر باشد.
به همین دلیل هنگام اجرای پروژههای بزرگ، بهتر است مسیرها تا حد امکان تفکیک شوند و از زونبندی منطقی استفاده شود.
اشتباهات رایج هنگام موازی کردن سنسورها
چند اشتباه در زمان موازی کردن سنسورهای حرکتی بسیار رایج است.
یکی از مهمترین موارد، موازی کردن اشتباه خروجیهای NC است.
اشتباه دیگر، اتصال اشتباه مقاومت EOL و قرار دادن آن در نزدیکی دستگاه مرکزی بهجای انتهای واقعی خط است؛ در سیستمهایی که EOL برای نظارت بر خط استفاده میشود، محل قرارگیری مقاومت اهمیت دارد.
همچنین استفاده از مقاومت اشتباه یا ترکیب مقاومتهای مختلف بدون توجه به نقشه سازنده میتواند باعث شود زون همیشه در حالت خطا، باز یا تحریک باقی بماند.
آیا بهتر است سنسورها سری شوند یا هرکدام یک زون داشته باشند؟
پاسخ به این سؤال به ساختار پروژه بستگی دارد.
اگر هدف صرفاً افزایش تعداد سنسورها در یک محدوده باشد و تفکیک تکتک آنها ضروری نباشد، استفاده از یک زون مشترک میتواند منطقی باشد.
اما در پروژههایی که عیبیابی، امنیت بیشتر، گزارش دقیق محل تحریک و مدیریت بهتر سیستم اهمیت دارد، اختصاص زون مجزا برای بخشهای مختلف میتواند مزایای قابل توجهی داشته باشد.
برای مثال میتوان سنسورهای:
- پذیرایی
- راهرو
- اتاقها
- پارکینگ
- انبار
- ورودی
را بر اساس طراحی سیستم در زونهای جداگانه قرار داد.
مثال عملی برای سیمکشی سه سنسور حرکتی
فرض کنید سه سنسور حرکتی سیمی داریم و دستگاه دزدگیر دارای یک زون Normally Closed است.
مرحله اول؛ اتصال تغذیه
پایه مثبت هر سه سنسور به +12V و پایه منفی هر سه سنسور به GND متصل میشوند.
مرحله دوم؛ اتصال خروجی Alarm
کنتاکتهای Alarm سنسورها مطابق مدار NC بهصورت سری در مسیر زون قرار میگیرند.
مرحله سوم؛ اتصال Tamper
Tamper هر سنسور نیز مطابق ساختار زون دستگاه و در صورت استفاده از EOL/DEOL، طبق نقشه کارخانه متصل میشود.
مرحله چهارم؛ بررسی مدار
پس از اتمام سیمکشی، باید وضعیت زون از طریق دستگاه مرکزی بررسی شود.
با حرکت جلوی هر سنسور باید واکنش درست سیستم مشاهده شود.
آیا سیمکشی سنسورهای PIR و مگنت یکسان است؟
اصول کلی مدار بسته یا باز میتواند مشابه باشد، اما نوع تجهیز و کاربرد آنها متفاوت است.
سنسور PIR معمولاً برای تشخیص حرکت استفاده میشود، در حالی که مگنت درب و پنجره تغییر وضعیت باز و بسته شدن را تشخیص میدهد.
با این حال، هر دو میتوانند از کنتاکتهای NC یا NO بهره ببرند و در مدار زون قرار بگیرند.
به همین دلیل ممکن است در برخی پروژهها چند تجهیز مختلف روی یک زون قرار داده شوند؛ البته در این حالت باید منطق حفاظتی مدار بهدقت بررسی شود.
برای سنسورهای حرکتی از چه کابلی استفاده کنیم؟
انتخاب کابل به طول مسیر، تعداد رشتههای مورد نیاز و شرایط نصب بستگی دارد.
برای بسیاری از پروژههای دزدگیر اماکن، از کابلهای چندرشته مناسب سیستمهای حفاظتی استفاده میشود.
در مسیرهای طولانی باید افت ولتاژ و مقاومت کابل نیز مورد توجه قرار گیرد، زیرا سنسورهای حرکتی برای عملکرد صحیح به ولتاژ مناسب نیاز دارند.
همچنین مسیر کابل بهتر است تا حد امکان از منابع نویز و کابلهای برق فشارقوی دور باشد.
نکات مهم قبل از روشن کردن سیستم
قبل از فعال کردن دستگاه دزدگیر، تمام سیمکشیها را بررسی کنید.
مهمترین مواردی که باید کنترل شوند عبارتاند از:
۱. قطب مثبت و منفی تغذیه
برعکس شدن قطب تغذیه میتواند باعث آسیب به برخی تجهیزات شود.
۲. اتصال صحیح COM و NC
ترمینالهای سنسور را طبق دفترچه همان مدل بررسی کنید.
۳. مقدار مقاومت EOL
مقدار مقاومت باید مطابق مشخصات دستگاه باشد.
۴. محل قرارگیری EOL
در سیستمهای دارای EOL، مقاومت باید طبق طر


