9 نرم افزار کاربردی برای افزایش مهارت در مهندسی برق کدامند؟

در دنیای پیچیده و در عین حال شگفت انگیز مهندسی برق، جایی که جریان برق به راه حل های نوآورانه تبدیل می شود،نرم افزارها نقشی حیاتی ایفا می کنند. تصور کنید که بتوانید قبل از ساخت یک مدار پیچیده، عملکرد آن را شبیه سازی کنید، یا یک شبکه توزیع برق را به طور کامل در دنیای مجازی طراحی و تحلیل کنید! 

نرم افزارهای مهندسی برق و اتوماسیون صنعتی، با ارائه ابزارهای قدرتمند برای طراحی، شبیه سازی و تحلیل، به مهندسان این امکان را می دهند تا ایده های خود را به واقعیت تبدیل کرده و سیستم های الکتریکی و الکترونیکی کارآمدتر و پیچیده تری خلق کنند. در ادامه به معرفی بهترین نرم افزارهای مهندسی برق می پردازیم و قابلیت ها و مزایای هر کدام را بررسی می کنیم. 

نرم افزارهای برق قدرت

نرم افزارهای تخصصی برق،ابزار قدرتمندی برای مهندسین و تکنسین های این حوزه به شمار می روند. این نرم افزارها با فراهم کردن محیطی شبیه سازی شده، امکان طراحی، تحلیل و عیب یابی مدارها و سیستم های الکتریکی را با دقت و سرعت بالا فراهم می کنند. 

از جمله محبوب ترین نرم افزارهای برق می توان به ETAP, DIgSILENT ، EPLAN اشاره کرد. در ادامه این نرم افزارها را توضیح می دهیم.

نرم افزار EPLAN 

EPLAN Electric P8،نرم افزاری حرفه ای و جامع بر پایه پلتفرم EPLAN، به مهندسان برق این امکان را می دهد تا با رویکردی نوین و خلاقانه، سیستم های الکتریکی را طراحی، مستندسازی و مدیریت کنند.

این نرم افزار با ارائه مجموعه ای غنی از امکانات و قابلیت های منحصربه فرد، فرآیند طراحی و پیاده سازی سیستم های الکتریکی را متحول ساخته است. از جمله این قابلیت ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

طراحی چند منظوره و چند زبانه: پشتیبانی از استانداردهای بین المللی مانند IEC،NFPA و GB، امکان طراحی سیستم های الکتریکی قابل ارائه به صنایع در کشورهای مختلف را فراهم می کند.

کتابخانه های جامع و به روز: دسترسی به کتابخانه های گسترده و به روز از قطعات و نمادهای الکتریکی، به همراه قابلیت جستجو، فیلتر، ویرایش و اضافه کردن قطعات جدید، سرعت و دقت طراحی را افزایش می دهد.

تولید خودکار مستندات: تولید خودکار لیست قطعات، فهرست کابل ها، جدول ترمینال ها، نقشه های اتصال و مستندات فنی با قابلیت اعمال تغییرات به صورت همزمان و هوشمند، از اتلاف وقت و هزینه جلوگیری می کند.

شبیه سازی و تست: امکان شبیه سازی و آزمون سیستم های الکتریکی با استفاده از ابزارهای PLC، PCT و FLC کیفیت و کارایی سیستم را قبل از پیاده سازی تضمین می کند.

ارتباطات یکپارچه: امکان ارتباط و انتقال داده ها با سایر نرم افزارهای مهندسی،هماهنگی و همکاری بین تیم های مختلف را تسهیل می کند.

EPLAN Electric P8 با ارائه آموزش های جامع و راهنماهای کاربردی، یادگیری و استفاده از این نرم افزار قدرتمند را برای کاربران آسان می کند. اعتماد و استفاده شرکت ها و سازمان های بزرگ و معروف از این نرم افزار، نشان دهنده اعتبار و کارایی بالای EPLAN Electric در صنعت برق است.

نرم افزار ETAP

ETAP نرم افزاری قدرتمند و شناخته شده در صنعت برق، توسط شرکت آمریکایی ETAP Operation Technology Inc توسعه یافته است و به طور تخصصی برای تحلیل و شبیه سازی سیستم های قدرت در حوزه های مختلف به کار می رود.

این نرم افزار با ارائه ابزارهای پیشرفته و محیط کاربری کاربرپسند، امکان مدل سازی دقیق سیستم های قدرت و تحلیل پارامترهای مختلف آن ها را فراهم می کند. مهندسان برق با استفاده از ETAP می توانند:

• انواع سیستم های قدرت از جمله شبکه های توزیع، نیروگاه ها، سیستم های حفاظتی و کنترلی را به طور دقیق مدل سازی کنند.
• عملکرد سیستم را در شرایط مختلف کاری از جمله اتصال کوتاه، اضافه بار، از دست رفتن بار و تغییر توپولوژی شبیه سازی و تحلیل کنند.
• راه حل های بهینه برای افزایش قابلیت اطمینان، کارایی و ایمنی سیستم های برق ارائه دهند.

ETAP با ارائه نتایج دقیق و قابل اطمینان، به مهندسان این امکان را می دهد تا تصمیمات طراحی و بهره برداری مناسب تری اتخاذ کرده و عملکرد سیستم های برقی را بهبود بخشند.

DIgSILENT PowerFactory

DIgSILENT PowerFactory، نرم افزاری پیشرو و جامع در زمینه تحلیل و شبیه سازی سیستم های برق، توسط شرکت آلمانی DIgSILENT توسعه یافته است. این شرکت، با سابقه ای درخشان از سال ۱۹۸۵ تاکنون، به عنوان یکی از پیشگامان حوزه نرم افزارهای مهندسی برق شناخته می شود.

مهندسان با استفاده از این نرم افزار می توانند:

• انواع سیستم های قدرت را به راحتی مدل سازی کرده و پارامترهای مختلف آنها را تحلیل کنند.
• حالات مختلف سیستم های قدرت را با استفاده از ابزارهای شبیه سازی متعدد ارزیابی کنند.
• راه حل های بهینه برای بهبود کارایی، قابلیت اطمینان و ایمنی سیستم های قدرت ارائه دهند.

نرم افزارهای اتوماسیون صنعتی

نرم افزارهای اتوماسیون صنعتی ، نقشی حیاتی در کنترل و مدیریت فرآیندهای تولید در صنایع مختلف ایفا می کنند.این نرم افزارها با ارائه قابلیت های برنامه نویسی PLC، طراحی HMI و مدیریت داده ها، بهبود کارایی، افزایش بهره وری و کاهش هزینه های تولید را به ارمغان می آورند. در ادامه به مهمترین نرم افزارهای اتوماسیون صنعتی اشاره می کنیم.

نرم افزار LOGO Soft Comfort

LOGO Soft Comfort محصولی قدرتمند از شرکت زیمنس، نرم افزاری ساده و کارآمد برای برنامه نویسی PLC های سری LOGO است. این نرم افزار با حفظ قابلیت ها و قدرت نرم افزار STEP 7، محیطی بسیار ساده تر و سریع تر را برای برنامه نویسی فراهم می کند.

با استفاده از LOGO Soft Comfort می توانید:

نرم افزارهای کنترل ساده (Switch Control) را به صورت مرحله به مرحله و با استفاده از نمودارهای نردبانی و بلوکی (FBD) طراحی کنید.

نرم افزار خود را در هر مرحله تست و عیب یابی کرده و در زمان صرفه جویی قابل توجهی داشته باشید.

از امکانات مستندسازی کامل و بدون نقص نرم افزار برای ثبت و ارائه پروژه خود استفاده کنید.

محیط کاملاً گرافیکی نرم افزار و امکان استفاده از روش ساده کشیدن و رها کردن (Drag and Drop) برای وارد کردن دستورات و توابع، این نرم افزار را به گزینه ای ایده آل برای کاربران تازه کار و حرفه ای تبدیل کرده است. 

ویژگی های LOGO Soft Comfort

LOGO Soft Comfort نرم افزاری قدرتمند و در عین حال ساده از شرکت زیمنس است که به شما این امکان را می دهد تا PLC های سری LOGO را به صورت کاملاً گرافیکی و بدون نیاز به دانش کدنویسی برنامه ریزی کنید.

قابلیت های کلیدی نرم افزار LOGO Soft Comfort

برنامه نویسی ساده و گرافیکی: با استفاده از نمودارهای نردبانی (Ladder Diagram) و نمودارهای بلوکی (FBD)، می توانید برنامه های کنترلی خود را به راحتی طراحی کنید.

برنامه نویسی برنامه های Switch Control: این نرم افزار به طور اختصاصی برای برنامه نویسی برنامه های کنترل ساده طراحی شده است و نیازی به دانستن زبان های برنامه نویسی پیچیده ندارد.

تست و اجرای نرم افزار در هر مرحله: می توانید در هر مرحله از برنامه نویسی، نرم افزار خود را تست کرده و از صحت عملکرد آن اطمینان حاصل کنید.

برنامه نویسی گام به گام: با استفاده از روش برنامه نویسی گام به گام، احتمال بروز خطا به حداقل می رسد.

عیب یابی سریع: ابزارهای عیب یابی پیشرفته این نرم افزار، شناسایی و رفع سریع خطاها را ممکن می سازد.

مستندسازی کامل: LOGO Soft Comfort ابزارهای لازم برای مستندسازی کامل برنامه های نوشته شده را در اختیار شما قرار می دهد.

سازگاری گسترده: این نرم افزار با سایر محصولات زیمنس و همچنین سیستم عامل های مختلف مانند ویندوز، لینوکس و مک سازگار است. 

با استفاده از LOGO Soft Comfort، می توانید به راحتی و با سرعت زیاد، PLC های زیمنس را برای کاربردهای مختلف برنامه ریزی کنید.

نرم افزار WPLSoft

نرم افزار WPLSoft یک ابزار قدرتمند برای برنامه نویسی PLC های دلتا سری DVP است که بر روی سیستم عامل ویندوز قابل اجراست. این نرم افزار با ارائه یک محیط کاربری ساده و کاربرپسند، این امکان را به کاربران می دهد تا با استفاده از زبان برنامه نویسی Ladder، به راحتی پروژه های خود را ایجاد و مدیریت کنند.

ویژگی های مهم نرم افزار WPLSoft

اتصال به PLC: نرم افزار WPLSof بستر اتصال PLC به کامپیوتر از طریق پورت های RS232 و USB را فراهم می کند. این ویژگی به کاربران اجازه می دهد بدون نیاز به سخت افزارهای پیچیده، برنامه های خود را بر روی PLC های دلتا آپلود و دانلود کنند.

شبیه ساز آنلاین و آفلاین: این نرم افزار قابلیت شبیه سازی برنامه ها به صورت آنلاین و آفلاین را دارد. با این ویژگی می توانید برنامه های خود را در محیطی امن تست کنید و بدون نیاز به سخت افزارهای واقعی از صحت عملکرد برنامه ها اطمینان حاصل کنید.

تنظیمات پورت های ارتباطی: کاربران می توانند پورت های ارتباطی را برای برقراری ارتباط پایدار با PLC تنظیم و کانفیگ کنند. این قابلیت از اختلالات احتمالی در ارتباط جلوگیری می کند و مدیریت ارتباط بین کامپیوتر و PLC را آسان تر می سازد.

امنیت پروژه: با قابلیت رمزگذاری و قفل کردن PLC، امنیت پروژه ها افزایش یافته و از دسترسی های غیرمجاز محافظت می شود. این ویژگی مهم به کاربران اطمینان می دهد که پروژه ها و برنامه هایشان در امان هستند.

برنامه نویسی به زبان Ladder: این نرم افزار از زبان برنامه نویسی Ladder پشتیبانی می کند که یکی از محبوب ترین زبان ها در برنامه نویسی PLC است. زبان Ladder به دلیل سادگی و قابلیت فهم آسان، به ویژه برای کاربران تازه کار مناسب است.

دانلود و آپلود برنامه ها:با استفاده از WPLSoft می توانید برنامه ها را به سخت افزار PLC دانلود و از آن آپلود کنید. این امکان به کاربران اجازه می دهد برنامه های خود را بین دستگاه های مختلف منتقل کنند و از آن ها نسخه پشتیبان تهیه کنند.

قابلیت شبیه سازی: در صورت عدم دسترسی به سخت افزار، می توانید برنامه های نوشته شده را در محیط نرم افزار شبیه سازی کنید. این ویژگی به شما این امکان را می دهد تا به صورت مجازی عملکرد برنامه های خود را تست کنید و از صحت آن ها اطمینان حاصل کنید.

نرم افزارهای درایو 

نرم افزارهای درایو، رابطی حیاتی بین سیستم های کنترلی و موتورهای الکتریکی را تشکیل می دهند. این نرم افزارها با ارائه رابط کاربری گرافیکی و پیکربندی، تنظیم پارامترهای درایو را برای کاربران آسان می کنند. از جمله قابلیت های این نرم افزارها می توان به مانیتورینگ پارامترهای موتور مانند سرعت، جریان، گشتاور و دما، عیب یابی و رفع خطاهای سیستم درایو، و همچنین بهینه سازی عملکرد موتور برای افزایش کارایی و کاهش مصرف انرژی اشاره کرد.

نرم افزار Drive View

نرم افزار Drive View یک ابزار رایگان برای برنامه ریزی و پارامتردهی درایوهای LS است. این نرم افزار به شما امکان تنظیم، کپی و انتقال تنظیمات، کنترل از راه دور و تهیه گزارش را می دهد. برای اتصال درایو به کامپیوتر می توان از ارتباط اترنت یا سریال استفاده کرد. پیشنهاد ما استفاده از مبدل RS485 به USB مدل S117 P1 است.

نرم افزارهای شبیه سازی کنترلی و الکترونیکی

نرم افزار LaBView

نرم افزار LabVIEW، محصول شرکت آمریکایی National Instruments، امروزه به عنوان برترین نرم افزار در حوزه طراحی سیستم های کنترل و مانیتورینگ با کامپیوتر شناخته می شود. این نرم افزار ابزارهای متنوعی را برای مهندسان و دانشجویان در زمینه های مختلف مهندسی مانند برق، کامپیوتر، مکانیک ارائه می دهد. محیط گرافیکی کاربر پسند LabVIEW امکان توسعه سریع برنامه های کاربردی را فراهم می کند. این نرم افزار در صنایع مختلف و اتوماسیون نیز بسیار کاربردی است. National Instruments یکی از معتبرترین شرکت ها در زمینه اتوماسیون صنعتی است که نرم افزار LabVIEW را به عنوان یکی از کامل ترین ابزارها در این حوزه عرضه کرده است.

نرم افزار Altium Designer

Altium Designer نرم افزاری مهندسی برای طراحی و شبیه سازی مدارات الکترونیکی است که به طراحی مدارها و مستندسازی آن ها کمک می کند. 

این نرم افزار به دانشجویان و مهندسان الکترونیک امکان می دهد تا مدارات خود را به صورت حرفه ای طراحی کنند، طرح های سه بعدی مشاهده کرده و با شبیه سازی های مختلف عملکرد آن ها را تحلیل نمایند.

نرم افزار orcad

اورکد نرم افزار تخصصی در مهندسی برق برای شبیه سازی مدارهای آنالوگ است. نرم افزار اورکد شامل چندین نوع آنالیز می شود:

1. آنالیز نقطه کار (Bias Point): برای تعیین ولتاژ DC گره ها، جریان DC شاخه ها و توان المان ها در مدارهای غیرمتغیر با زمان.
2. آنالیز جاروب (DC Sweep): مشابه آنالیز نقطه کار، اما با قابلیت تغییر مقدار منبع DC در یک بازه مشخص و بررسی اثرات آن بر پارامترهای مدار است. همچنین می توان دما و مقادیر المان ها نظیر خازن و مقاومت را تغییر داد.
3. آنالیز پاسخ فرکانسی (AC Sweep): با اعمال منبع ولتاژ یا جریان سینوسی با فرکانس متغیر به ورودی مدار و تغییر فرکانس در یک بازه مشخص، می توان اثرات تغییر فرکانس بر پارامترهای مدار را بررسی کرد. این آنالیز شامل ترسیم نمودار Bode، به دست آوردن فرکانس قطع فیلترها و آنالیز پایداری تقویت کننده ها است. 

آنالیز حالت گذرا: این نوع تحلیل همان بررسی مدار در حوزه ی زمان است. در این آنالیز، ورودی مدار می تواند منابع DC یا منابع متغیر با زمان به جز منابع AC باشد. 

آنالیز پارامتری: این نوع تحلیل به ما اجازه می دهد تا مقدار یک المان مانند سلف، خازن یا مقاومت را در یک بازه ی مشخص تغییر دهیم و تاثیر این تغییرات را بر پارامترهای مدار بررسی کنیم.

این ویژگی ها، نرم افزار اورکد را به ابزاری قدرتمند برای مهندسان برق تبدیل کرده است.

جمع بندی

دنیای نرم افزارهای مهندسی برق، دنیایی با تنوع بالاست. از نرم افزارهای طراحی مدار مانند Altium Designer و EPLAN تا ابزارهای شبیه سازی به مهندسان در خلق سیستم های الکتریکی و الکترونیکی نوآورانه کمک می کنند. مهم این است که با شناخت دقیق نیازها و آشنایی با قابلیت های هر نرم افزار، ابزاری را انتخاب کنید که به شما در طراحی، تحلیل و پیاده سازی هرچه بهتر پروژه هایتان کمک کند. بیشتر نرم افزارهای پرکاربرد مربوط به مهندسی برق را می توانید از وبسایت آکادمی ماهر دانلود کنید. برای یادگیری عملی طراحی و اجرای پروژه های پیشرفته در زمینه اتوماسیون و برق می توانید در دوره های ماهر ثبت نام کنید.