دورة في مبادئ التحكم الآلي

أعزائي رواد المنتدى الكرام

لعل معظم رواد هذا المنتدى من المهندسين والفنيين الباحثين عن تطوير قدراتهم في مجال التحكم الآلي وأعمال الصيانة في المصانع ولعل تركيز الأخوة القائمين على التطوير حتى الآن منصب بشكل كبير على الأعمال الكبيرة مثل البرمجة والشاشات وغيرها من الأعمال المطلوبة بشكل كبير ولكن هناك أيضا الكثير من الأخوة ينقصهم التعرف على مبادئ وعناصر دوائر التحكم الموجودة في المصانع والتي ربما يفاجأ بها البعض عن مواجهتها للمرة الأولى أو من بعض الأخوة التقنيين والذين ربما لا يدركون كيف يستخدمون العناصر في الدوائر الكهربية

لهذا انتظرت طرح هذا الموضوع كثيرا ولكن بعد طول الانتظار قررت أن أخوض هذه التجربة كتعريف بعناصر دوائر التحكم الكهربي الموجودة في المصانع لعلها تساهم في إزالة بعض الغموض لدى الزملاء والذين لم يلمسوا هذه الأجزاء ولم يتعرفوا عليها عن قرب

ونبدأ معا كما تعودنا أن نرى من إخواننا هنا بمؤهلات الزملاء المطلوبة لمتابعة الدورة

- الإلمام ببعض المفاهيم عن الكهرباء مثل التيار والجهد والأوم والملف والمكثف والمقاومة إلى غير ذلك من المفاهيم الأولية للكهرباء العامة والإلكترونيات
- معرفة بسيطة جدا عن اللغة الإنجليزية وإن كنا ربما لانحتاجها ولكن لأن معظم المصطلحات للأسف مازالت باللغة الإنجليزية
- معرفة الأدوات اللازمة للعمل في الكهرباء والتي قد نتحدث عنها
- طريقة للتواصل معنا هنا على المنتدى سواء بالاشتراك ( المجاني ) على المنتدى أو المراسلة عبر الرسائل هنا على المنتدى

ولا شئ أكثر منذ لك فالأمر بسيط جدا إن شاء الله وسوف نبدأ مباشرة ونؤكد لإخواننا أننا سوف نبدأ بالتحكم البسيط جدا وربما لا نتطرق إلى الموضوعات الكبرى سوى بشكل خارجي فقط

أولا : العملية Process

إن تدوير طارة أو تسخين جسم معدني أو تبريد غرفة أو ضخ سائل معين هو عملية تحتاج إلى قدرة كهربية لتنفيذها ثم إلى عنصر تحكم يقودها ويتحكم فيها

وأي عملية تنقسم إلى أجزاء

- الحمل Load وهو يمثل المجهود المطلوب مثل سخان أو موتور أو طلمبة إلى غير ذلك
- دائرة التحكم Control circuit وهي التي تقوم بتنفيذ ما يريده مصمم النظام من النظام
- وسائل الاتصال بين دائرة التحكم والعملية وهي باقي العناصر التي تربط الاثنين معا مثل الحساسات وعناصر التنفيذ Actuators والكابلات وغيرها

وبالتالي فعند التعامل مع دوائر التحكم فيجب الفصل تماما بين دوائر القدرة Power circuit وعناصرها وسوف نتعرض لها بالتفصيل إن شاء الله ودوائر التحكم Control circuit وسوف نفصلها تماما إن شاء الله

وسوف نتعرض إن شاء الله للطرق المختفلة للربط بين العناصر والتي يتطلق عليها Combinational logic أو Boolean algebra ببساطة

كانت هذه مقدمة بسيطة لما نريد القيام به وسوف نبدأ تباعا إن شاء الله وأرجو أن يحظى هذا الموضوع بقبولكم ومساندتكم

مع خالص التمنيات بالتوفيق

_________________

جزاك الله خيراً
أقترح ان يكون هناك صور حقيقية لعناصر التحكم من أحد المصانع لأي process حتى تدعم الشرح

أحمد فاروق كتب:: جزاك الله خيراً
أقترح ان يكون هناك صور حقيقية لعناصر التحكم من أحد المصانع لأي process حتى تدعم الشرح

سوف يتم دعم الموضوع إن شاء الله بصور حقيقية لعناصر التحكم كما هي بالواقع وهذا من ضمن أهداف الدورة لتقريب ذلك للأخوة الجدد خاصة طلاب الجامعات والمعاهد والخريجين الجدد

ونرحب بأي اقتراح يساعد في دعم الموضوع إن شاء الله تعالى

_________________

جزاكم الله خيرا اخى الكريم

وسوف اشارك معك ان شاء الله فى شرح بعض دوائر التحكم البسيطه

كذلك المناقشه فى جميع الموضوعات والاستفسارات فى هذا الموضوع

_________________
I am so far behind, I think i am first

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

نشكر للإخوة الزملاء حسن الاستجابة معنا في البداية مما يشجع على الاستمرار والمضي قدما إن شاء الله تعالى

ونبدأ معا إن شاء الله تعالى بدائرة الباور Power circuit

وأول شئ يواجهنا في دائرة الباور هو عناصر الحماية

وللتعرف عن قرب على عناصر الحماية يجب أولا أن نتعرف على مصادر الخطورة والمتغيرات المرتبطة بذلك

فمتغيرات المصدر الكهربي أولا هي : فرق الجهد والتيارالكهربي والتردد ومعامل القدرة وترتيب الفازات

Voltage difference - Current - Frequency - Power factor - Phase sequence

فزيادة الجهد الكهربي تمثل خطورة فربما يتجاوز الجهد الكهربي جهد الانهيار لعزل بعض العناصر وربما يتسبب في رفع درجة حرارة الأجزاء وبالتالي يسبب إجهادا حراريا قد يسبب التلف أيضا

كذلك فانخفاض الجهد يؤدي إلى مشاكل كثيرة أخرى مثل عدم فاعلية القدرة لمناسبة الحمل وربما يؤدي ذلك أيضا إلى تلف الأجزاء وبالتالي فإننا نحتاج إلى وسيلة حماية تنبهنا إلى زيادة الفولت أو نقصان الفولت وهو في الغالب يتواجد في شكل مرحل Relay يطلق عليه Over/Under voltage relay

أو يسمى Voltage monitoring relay مثل الموجود بالصورة التالية

دورة في مبادئ التحكم الآلي 27159510

حيث يتم ضبط حد أدنى وحد أقصى للفولت وفي حالة التجاوز يعطي نقطة Contact يتم استخدامها في دائرة التحكم لإيقاف النظام عن العمل

والعنصر الثاني وهو التيارالكهربي

والتيار الكهربي في الغالب مرتبط بالحمل Load أو بطريقة نقل الكهرباء وهناك نوعان من الحماية الأول هو الحماية ضد قصرالدائرة Short circuit current protection وهو في الغالب لحظي ويؤدي إذا لم يكن هناك حماية إلى مشاكل كبيرة حيث يصل التيار في هذه الحالات إلا ألاف الأمبيرات ويتم التحديد في هذه الحالات بما يسمى Short circuit trip current ولابد من تسميته مع المعدل الطبيعي لعنصرالحماية للتيار الكهربي

وقد يكون حسب المواصفات العالمية 40 كيلو أمبير أو 65 كيلو أمبير أو غير ذلك وسوف تجده على وسيلة الحماية ووقت الحماية لهذا النوع عالي جدا وسريع ولا يستغرق وقتا لفصل الدائرة تماما

والنوع الثاني من الحماية وهو الحمل الزائد أو المسمى Overload or Over current وهو في حالة زيادة الحمل عن الحد الطبيعي لأي سبب وهذا النوع يمكن أن يستمر لوقت حسب طبيعة الحماية المطلوبة وحسب طبيعة الحمل أيضا

ومن أشهر الأنواع الموجودة من الحمايات ضد زيادة التيار الفيوزات

وللفيوزات أنواع وأشكال عديدة وتصنيفات كثيرة فمنها مثلا فيوزات الجهد العالي والمتوسط والمنخفض إذ يدخل الجهد الكهربي المسلط على الفيوز هنا كأحد عوامل التمييز

دورة في مبادئ التحكم الآلي Highvo10

كذلك يتم التصنيف أيضا باعتبار التيار الأقصى الذي يتلف بعده الفيوز وهو القيمة التي يتم طباعتها على الفيوز مثلا 100 أمبير - 500 أمبير وهكذا

دورة في مبادئ التحكم الآلي Fuse10

وكذلك فإن نوع الحماية بالنسبة للفيوزات يختلف فهناك فيوزات سريعة الاستجابة ويطلق عليها Solid state fuses وهي تختلف بالختلاف المادة التي يصنع منها مادة التوصيل في الفيوز وهناك الفيوزات العادية

كذلك فهناك أشكال عديدة ومتنوعة من الفيوزات فمنها الاسطوانية Cylinder style fuses ومنها المخروطية Cone style fuses ومنها الفيوزات شكل سكينة Blade style fuses والكثير والكثير من الأشكال مثل الصور التالية

دورة في مبادئ التحكم الآلي Fuses10

ولنعلم إخواني الأعزاء أن الفيوزات هدفها الرئيسي حماية المصدر والحمل في نفس الوقت فلو حدث قصر دائرة فسوف يؤذي ذلك المصدر ولو زاد الحمل عن الطبيعي فسوف يضر ذلك بالحمل

والفيوزات مناسبة للأحمال المستقرة ذات التحميل الثابت غالبا والتي يمثل فيها التغير مشكلة مثل طلمبات ضخ السوائل والسخانات وما يماثلها أما الأحمال المتغيرة مثل ماكينات الخلط والتكسير مثلا فلا يناسبها إطلاقا الفيوزات إذا أن التغيرالفجائي من طبيعتها في التغيرر

نكتفي بهذا اليوم ونكمل معا بعد ذلك إن شاء الله تعالى

_________________

نكمل معا إخواني الأعزاء بدوائر الحماية التي نستخدمها في جزء الباور في دوائر الكنترول

بعد أن استعرضنا الفيوزات يأتي العنصر التالي وهو القواطع الحرارية وتستخدم القواطع الحرارية نظرية التأثير الحراري للتيار الكهربي والذي ينتج عنه تمدد فيتم تحريك رافعة تفصل نقاط التوصيل وبالتالي فالأمر يأخذ وقت ولا يتم بشكل فجائي وهو مناسب للأحمال التي من طبيعتها التغير الدائم مثل الكسارات والعجانات وما يماثلها حيث أنه عند استمرار زيادة التيار يؤدي ذلك إلى الفصل

دورة في مبادئ التحكم الآلي 5ldyew10

ويتم توصيف القاطع أيضا بالجهد الكهربي المسلط عليه إذا يختلف جهد الانهيار للعزل من نوع لآخر وكذلك تيار الحمل المسموح عليه وتيار الحمل الحراري الأقصى والذي عند تجاوزه تتلف نقاط التوصيل وعدد نقاط التوصيل المتاحة ثم نقاط الكنترول الموازية والتي تكون مرفقة وتأخذ حركة ميكانيكية فقط من القاطع

وهناك أشكال كثيرة من القواطع حسب الاستخدام فمنها ما يستخدم في الضغط العالي والمتوسط والمنخفض ويكون من أهداف استخدامه التوصيل والحماية ويكون له أيضا حماية ضد القصر Short circuit trip current

دورة في مبادئ التحكم الآلي China_10

العنصرالتالي الذي يستخدم في الحماية ضد زيادة الحمل هو الأوفر لود الحراري Thermal overload وهو يعتمد على نفس النظرية ولكنه يكون ملحقا بالكونتاكتور لحماية محرك مثلا ويتم تحديد مواصفاته بنفس مواصفات الكونتاكتور من ناحية الفولت وعدد الأقطاب ومعظم الأنواع الموجودة بالسوق تكون قابلة للضبط حيث تكون الحماية في مدى مثلا ( من 12 وحتى 16 أمبير ) وهكذا ويتم الضبط حسب القيمة المطلوبة ويكون دائما هناك نقطة مساعدة تستخدم في التحكم حال وجود حمل زائد

دورة في مبادئ التحكم الآلي Therma10

وليست الحماية قاصرة فقط على زيادة الحمل فهناك أنواع من الأحمال تتطلب الحماية في حالة نقص تيار الحمل فمثلا قدرة تسخين محددة تكون ثابتة الحمل ولو انخفض تيار الحمل فهذا يعني تلف جزئي لبعض السخانات وربما يمثل الأمر خطورة في حالة عدم عمل السخانات بكل طاقتها وهناك أيضا الطلمبات التي تعتمد في تبريدها على السوائل التي تضخها فلو نقص السائل بداخلها فسوف يقل تيار الحمل ولكن هذا سوف يؤدي إلى تلف وسائل منع التسريب Sealing وكذلك ربما يؤدي إلى تلف كلي للطلمبة

وهنا يلزمنا نوع آخر من الحماية وهو الحمل القليل Under current protection حيث يكون أيضا في شكل ريلاي يتم ضبطه على قيمة محددة وفي حالة عدم تجاوز القيمة نأخذ نقطة مساعدة Contact لفصل دائرة التحكم

وهناك الكثير من الشركات توفر الاثنان معا Over/Under Current relay

دورة في مبادئ التحكم الآلي R6118410

والكثيرون يستخدمون هذه الحماية مثلا في ملفات الفيلد لمحركات التيارالمستمر للتأكد من عملها حتى لا يحدث تلف لملفات الأرميتشر عند عدم وجود فيلد لأي سبب

انتظرونا

_________________

جزاك الله خيراً
ممكن توضح لنا كيف يتم ضبط تيار over load عند توصيله بدائرة القوى لتشغيل محرك

أحمد فاروق كتب:: جزاك الله خيراً
ممكن توضح لنا كيف يتم ضبط تيار over load عند توصيله بدائرة القوى لتشغيل محرك

الأخ العزيز

بناء على قيمة التيار القصوى للمحرك يتم ضبط القيمة للأمبير كما في الصورة التالية

دورة في مبادئ التحكم الآلي Item7711

وهو أمر بسيط جدا إن شاء الله وراجع أي أوفر لود عندك وسوف تجد ما يماثل هذه الطريقة في الضبط وربما تجد ذراع متحرك على تدريج ليحدد القيمة وهي نفس الوظيفة تماما

_________________

نكمل معا إخواني الأعزاء باستكمال عناصر الحماية

ونظرا لأن التردد ذو أهمية كبيرة في تحديد سرعة المحركات الكهربية وكذلك عزم الدوران فكما أشار العديد من الزملاء فإنه للحصول على عزم ثابت للموتور فإنه من الضروري الحفاظ على النسبة ( التردد/الجهد الكهربي ) ثابتة وبهذا فالتردد ذو أهمية كبيرة الحفاظ عليه داخل حدود معينة للخطأ وهناك أيضا أجهزة حماية ضد ارتفاع أو انخفاض التردد عن حد معين ويمكن استخدامها أيضا بنفس الطرق السابقة إذ يتم توصيل المصدر عليها وتحديد مجال العمل ( حد أدنى - حد أقصى ) وبينهما يعمل النظام وخارج هذه الحدود لا يعمل النظام ويأخذ أشكال عديدة كما في الصور التالية حسب تصميم الشركات المختلفة

دورة في مبادئ التحكم الآلي Frquen10

وفي حالة استخدام الأحمال حثية ( محركات - ملفات - ... ) فإن هذا يؤثر على معامل القدرة بالتأكيد وهو ما يؤثر سلبا على مصدر الكهرباء الأصلي وبالتالي تفرض شركات الكهرباء غرامات على هذا فيلزم قياس معامل القدرة ومن ثم التحكم فيه حتى لا يتجاوز حد معين وهو متوفر في شكل جهاز تحكم في معامل القدرة حيث يتم توصيل المصدر من محول جهد عليه ثم توصيل شكل موجة الأمبير عن طريق محول تيار عليه ونأخذ منه قراءة وإشارات تحكم في الغالب تتم على مراحل مثلا لو كان معامل القدرة أقل من 0.75 يتم إخراج كل الإشارات وفي حالة 1.00 يتم فصل كل الإشارات وبينهما بالتدريج يتم التوصيل والفصل

ويكون التوصيل والفصل لأحمال سعوية ( مكثفات ) لمعادلة النقص في معامل القدرة

ويأخذ الجهاز أشكال عديدة مثل الصور التالية

دورة في مبادئ التحكم الآلي Power-10

ويجب مراعاة أنه يمكن أن تتولد Harmonics تؤثر على الأجهزة عند إضافة المكثفات فتضاف فلاتر للحماية من هذه الذبذبات قبل الأجهزة الحساسة

أما عن ترتيب فازات المصدر فإن هذا يؤثر خاصة على الماكينات الدوارة وبالتالي يلزم التأكد قبل التشغيل من سلامة ترتيب الفازات نظرا للخطورة من الدوران العكسي في بعض التطبيقات والتي ربما تؤدي إلى عواقب جسيمة ويمكن أن يأخذ شكل ريلاي الحماية مثل الصور التالية

دورة في مبادئ التحكم الآلي K8ab-p10

مع ملاحظة أن كل الأجهزة السابقة تعطي نقطة توصيل للاستفادة منها في دوائر التحكم

ويمكن تجميع حماية أو أكثر في نفس الريلاي كما هو مشهور في السوق

_________________

بارك الله فيك اخى الكريم احمد حسن ونتمنى المزيد فى هذا الموضوع المفيد

جزاكم الله خيرا

نتمنى المزيد باذن الله

_________________
I am so far behind, I think i am first

والآن إخواني الكرام نأتي إلى الربط بين الكنترول والباور بأحد أهم العناصر الذي نقل عالم التحكم الآلي نقلة كبيرة وأمكن التحكم في ألاف الكيلو وات بمجهود قليل جدا ربما لا يتجاوز بعض عشرات من الوات ووفر وسائل أمان عالية جدا وحماية لمن يقوم بالتوصيل وعزل تام بين دوائر التحكم ودوائر القدرة

اليوم حديثنا عن الكونتاكتورات والريليهات Contactors and Relays

الكونتاكتور كما يعرفه الجميع هو وسيلة للنقل تعتمد في التحكم على مجال مغناطيسي يحرك نقاط الاتصال لعمل التوصيل وبالتالي يمكن باستخدام قدرة بسيطة جدا على الملفات غلق نقاط التوصيل

ويمكن إحداث المجال المغناطيسي عن طريق عديد من أنواع الجهد الكهربي سواء المستمر أو المتردد ويوجد عددكبير جدا من اشكال الكونتاكتورات فمنها ما يعمل بجهد متردد 24 فولت ومنها 110 فولت ومنها 230 فولت ومنها 380 فولت

ومنها المستمر بداية من 5 فولت و12 و24 و48 و110 و220 فولت مستمر

ويتم توصيف الكونتاكتور عن طريق توصيف ملفات المجال بتحديد نوع الجهد من الأنواع السابق ذكرها والجزء الثاني من التوصيف يشمل نقاط التوصيل وهنا يتم توصيف جهد العزل بتحديد أقصى جهد كهربي تتحمله مكونات العزل بالكونتاكتور ثم تيار الحمل وهو جزئين الأول يشمل قدرة تحميل الكونتاكتور طبقا للجهد إذ يتغير التحميل مع تغيرالجهد وكذلك الحد الأقصى للتيار الذي تتحمله نقاط التوصيل ويوصف بالاسم Ith

ويستكمل التوصيف بعدد ونوع نقاط التوصيل فيمكن أن تكون 1 أو 2 أو 3 أو 4 أو أكثر كذلك يمكن أن تكون مغلقة أو مفتوحة NC-NO

كذلك فإنه يتم تجهيز الكونتاكتورات ( الميكانيكية) لتركيب نقاط مساعدة عليه سواء فوقه أو على الأجناب تأخذ منه الحركة الميكانيكية فقط وتعطي نفس التأثير الكهربي

دورة في مبادئ التحكم الآلي Contac10

ولا تكاد تخلو دائرة من دوائر التحكم من أحد أشكال الكونتاكتور

ومن أشكال الكونتاكتور الأخر غير الشكل الميكانيكي ما يطلق عليه كونتاكتور الزئبق وهو يستخدم تأثيرالمجال المغناطيسي حراريا على عنصر الزئبق إذ يتمدد فيوصل بين نقاط التوصيل ويأخذ الشكل التالي في الغالب

دورة في مبادئ التحكم الآلي Mercur10

ويستخدم غالبا في السخانات عالية القدرة وله سرعة عالية في الاستجابة للتوصيل والفصل دون تلف نقاط التوصيل

كذلك هنا ما يسمى Solid stat relay SSR

وهو يستخدم دوائر إلكترونية لعمليات التوصيل وفي الغالب يكون Thyristor ويتميز بالسرعة العالية جدا في التوصيل والفصل ويتوفر من فازة واحدة وأكثر مثل الأنواع السابقة تماما لكنه غير قابل للامتداد وغالبا ما يستخدم في دوائرالسخانات التي تتطلب فصل وتوصيل كثير وسريع ويفضل استخدامه فيها عن الكونتاكتورات العادية والتي تتلف لكثرة التوصيل والفصل

دورة في مبادئ التحكم الآلي Relay10

أما العنصر الرئيسي في دوائر التحكم فهو الريلاي أو المرحل والذي يعطي ميزات عديدة منها العزل إذ به يتم العزل بين إشارة التحكم وإشارة الحمل وبالتالي يمكن المواءمة بين أشكال عديدة من القدرة وكذلك يعطي التعدد والنسخ إذ عن طريق إشارة واحدة يمكن نسخ ألف صورة وأكثر بإضافة نقاط للريلاي أو بالتوازي كذلك فإن استهلاكه للقدرة قليل جدا وله أشكال كثيرة متنوعة وتم ضبط جميع وسائل الحماية في شكل ريلاي تعطي نقطة توصيل بناء على إشارة معينة واحدة ولا توجد دائرة تخلو من الريلاي

ومنه ما يتم تشغيله بالتيارالمتردد ومنه ما يتم تشغيله بالتيارالمستمر وكذلك يعمل على أشكال كثيرة من الفولتية قليلة وكثيرة ويمكنك تصميم الملفات كما تريد بل ومنه ما يتم تثبيته على الدوائر الإلكترونية الصغيرة

وفي دوائر PLC يستخدم بشكل رئيسي في العزل بين PLC ودوائر التحكم كنوع من انواع الحماية وثبات للحمل على مخارج PLC ويتم توصيفه بنفس طريقة توصيف الكونتاكتور ولكن هنا طبعا الباور أقل ويتسخدم معه في الغالب قاعدة منفصلة يتم تثبيتها على DIN Rail

دورة في مبادئ التحكم الآلي Relay_10

مع خالص التمنيات بالتوفيق

_________________

جزاكم الله خيرا

_________________
I am so far behind, I think i am first

جزاك الله خيراً.
كان ممكن التوضيح علي أي اساس يتم اختيار الكونتاكتور أو الريلاي المناسب في دائرة التحكم.

أحمد فاروق كتب:: جزاك الله خيراً.
كان ممكن التوضيح علي أي اساس يتم اختيار الكونتاكتور أو الريلاي المناسب في دائرة التحكم.

عذرا . وجدت انك تنتاولتها في شرحك

والآن نتحدث ببساطة عن عنصر آخر من عناصر دائرة الباور أو القدرة الكهربية بعد أن تحدثنا عن الحماية وتحدثنا عن طريقة التوصيل أو الكونتكتورات وأمثالها واليوم نتحدث عن عامل هام جدا من عوامل الدوائر ولا يخلو منه عمل كهربي على الإطلاق وهو وسيلة نقل القدرة الكهربية

وهناك الكثير من أشكال نقل القدرة الكهربية ولنبدأ مثلا بنقل القدرة من عنصر ثابت إلى عنصر آخر ثابت مثلا من محطة توليد وحتى مصنع

فالوسيلة الرئيسية هنا تكون الكابلات الكهربائية والتي تعطي مرونة في النقل وكفاءة عالية أيضا في عملية النقل وإن كانت التكلفة عالية نظرا للكمية الكبيرة المستخدمة من المعدن في تصنيع الكابلات

ولكي نقوم بتوصيف كابل لنقل قدرة معينة فهناك عناصر أساسية للتوصيف

أول هذه العناصر هو الموصل نفسه ومن أي مادة يصنع وهناك مادتين أساسيتين يستعملهم معظم العاملون في مجال الكهرباء وهما النحاس والألمنيوم إذا لابد من تحديد نوعية الموصل ومن أي معدن ثم نأتي بعد ذلك للتوصيف الفني للموصل

فالموصل أهم عامل فيه هو تيار الحمل المسحوب خلاله وهنا يأتي دور المقاومة الكهربية وطالما أن الطول سوف يكون ثابت فإن العنصر الأول المؤثر سيكون مساحة مقطع الموصل ويتم تحديدها بالمللي متر المربع مثلا 95 مم2 وهكذا وهناك قياسيات دولية لمساحة مقطع الموصل من وحدات صغيرة مثلا 0.34 مم2 مرورا بالوحدات 0.5 و 0.75 و1.00 و2.00 و2.50 و3.00 و4.00 و6.00 و10.00 و16.00 و25.00 و35.00 و50.00 و75.00 و95.00 و120.00 و150.0 و185.00 و 240.0 و300.0 و400.0 و500.0 و630.0 مم2

كذلك يتم تحديد طريقة التجميع بمعنى هل هو موصل واحد ( وهذا يناسب فقط الأقطار الصغيرة ) ويسمى Solid أو مصمت ومنها المجدول أو ما يسمى Stranded ويتكون من عدد من الموصلات ذات القطر المتوسط وليس المرن وهناك ما يتكون من عدد كبير من الأسلاك المجدولة ولها أقطار صغيرة تسمى المرنة Flexible

ولنعلم أن الكابل المرن هو الأعلى في معدل تحمل التيار يليه المجدول ثم المصمت ( لنفس مساحة المقطع )

كل هذا يتم تحديده عن توصيف كابل ( الموصل )

الجزء الثاني من التوصيف يشمل العزل للموصل المفرد والذي يحدده نوعية الجهد الكهربي الذي سوف ينقله الكابل فيختلف الجهد المنخفض عن المتوسط عن العالي وتختلف طريقة العزل ولابد من تحديدها وتحديد الجهد المطلوب نقله في حالة عدم تحديد مواد العزل

وتأتي بعد ذلك طريقة تجميع الموصلات والعزل النهائي ويتم توصيفها أيضا حسب استخدام الكابل والبيئة التي سوف يستخدم فيها فهنلك الكابلات البحرية وهناك المضادة للقوارض وهناك ضد الحريق وهناك المسلحة وهكذا وكل هذا يجب توصيفه بعناية عند تحديد الكابل المستخدم للنقل

دورة في مبادئ التحكم الآلي Multi-10

وكما عملية توصيف الكابلات في منتهى الأهمية فأيضا عملية ضبط نهايات الكابلات في منتهى الأهمية Termination وليعلم الزملاء أن معظم مشاكل تلف الكابلات تحدث بسبب سوء عمل النهايات وهي تختلف أيضا باختلاف نوع الكابل ولكل نوع من الأنواع السابقة طريقة في عمل النهايات الخاصة به

دورة في مبادئ التحكم الآلي 20081110

أما الوسيلة الثانية من وسائل نقل القدرة الكهربية فتستعمل على نطاق ضيق نسبيا وهو أيضا من عنصر ثابت إلى عنصر آخر ثابت ولكن هنا الطول محدود والمكان ثابت وليس فيه صعوبات في التشكيل بل هو في خطوط مستقيمة أو متعامدة في الغالب وهو البارات النحاسية

وتستخدم في الأوناش وفي لوحات التوزيع داخليا أو داخل الماكينات لنقل القدرة خلال اللوحات وهكذا

ويتم توصيف البار النحاسي بالمقطع مثلا الطول × العرض ومعظم الحسابات تقوم على أن المللي متر المربع يمكن تحميله بين 2 و 3 أمبير حسب الطول والمسافة

وبالطبع يجب تغطيتها وعزلها عن مناطق العمل ولكنها تعطي مساحة تهوية جيدة كذلك سهولة التشكيل حسب ظروف المكان

دورة في مبادئ التحكم الآلي Copper10

ونكمل المرة القادمة إن شاء الله تعالى

_________________

عذرا إخواني الأعزاء للتطرق لمثل هذه المواضيع والتي ربما يرى البعض أنها ليست من مواضيع التحكم ولكنني كما قدمت أريد أن يلم الأخوة المتابعين معنا بكل ما هو موجود في مجال العمل لوظيفة مهندس الصيانة بالمصانع أو مهندس الأوتوميشن عموما وبالطبع فهذه الأمور كلها من ضمن اهتماماته ومن المفترض أنه سوف يواجهها بالتأكيد في عمله

واليوم نكمل معا إخواني الأعزاء وسائل نقل القدرة الكهربية بعد أن تحدثنا عن النقل من عنصر ثابت إلى عنصر ثابت فاليوم نتحدث عن نقل القدرة من عنصر ثابت إلى عنصر متحرك سواء كان بشكل خطي أو بشكل دوار

والشكلان منتشران بشكل كبير في مجالات العمل بالمصانع فطريقة النقل من عنصر ثابت إلى عنصر دوار موجود في كل محركات التيار المستمر حيث أن العنصر الدوار به ملفات يلزم توصيل الكهرباء لها ليتم توليد المجال المغناطيسي اللازم كذلك فهناك العديد من الماكينات التي تعتمد على عمليات الدوران مثل ماكينات جدل الكابلات الكهربية فيكون هناك كم كبير من التوصيلات داخل الجزء الدوار مطلوب إيصال الكهرباء إليه

أما عن الحركة الخطية فهي ملحوظة بشكل كبير في الأوناش العلوية والتي تتحرك لمسافات طويلة دون الحاجة إلى تراكم الكابلات وتعليقها فكيف يتم هذا ؟

يتم استخدام ما يعرف باسم حلقات الانزلاق Slip rings مع قطع كربونية مخلوطة بالنحاس أو الفضة بنسب معينة ومثبت عليه ياي ( سوسته ) للحفاظ على وجود ضغط منتظم يسمح بمرونة التوصيل وبدوران Slip ring حلقات الانزلاق وثبات القطع الكربونية أو العكس أو الحركة الطولية تنتقل القدرة الكهريبة من الجسم الثابت إلى المتحرك أو العكس

دورة في مبادئ التحكم الآلي 5100_110

وهذا الموضوع في غاية الأهمية من ناحية المتابعة ويلزم ضبطه بدقة سواء من ناحية خطية الفرش من حلقات الانزلاق alignment أو من ناحية النظافة المستمرة خاصة أنه من المفترض أنه يحدث تآكل باستمرار لقطع الفرش الكربونية

وتأخذ الفرش الكربونية أشكال عديدة من المستطيل المقطع ومن المستدير المقطع ويراعى دائما أن تكون صلابة الفرش الكربونية أقل من صلابة الحلقات حتى يحدث التآكل في الفرش وليس في الحلقات

كذلك يراعى عملية التهوية الجيدة للفرش الكربونية حيث يتولد نوعان من الحرارة الأول عن طريق الحمل الكهربي والثاني عن طريق الاحتكاك الميكانيكي مع حلقات الانزلاق فعملية التهوية هامة جدا

كذلك عملية الضغط على الفرشة والتي تتم عن طريق ياي ( سوسته ) لابد أن تكون بالقدر المطلوبة والذي يتناسب مع السرعة الدورانية للعنصر الدوار فإذا كانت زائدة فسوف يزيد ذلك من معدلات التآكل ومعدلات الاحتكاك وبالتالي توليد حرارة أعلى والضغط الأقل سوف يمثل سوء توصيل وربما مع الدوران يفصل التوصيل تماما وتكون نقطة ضعف ومشكلة كبيرة تؤدي إلى الكثير من الأعطال

ومن أهم أشكال توصيف الفرش الكربونية كما ذكرنا نوع المادة فلا ينبغي أن تكون الفرش الكربونبة مثل قلم الخراطة لحلقات الإنزلاق وإنما الأولى أن تتآكل هي وتبقى حلقات الانزلاق سليمة أو بأقل معدل ممكن من معدلات التآكل

دورة في مبادئ التحكم الآلي Brushe10

ولكم مني ألف تحية

_________________

شكرا لك اخى الكريم

_________________
I am so far behind, I think i am first

مرة أخرى إخواني الأعزاء نكمل معا وأذكر الزملاء أننا نتعامل مع المكونات من جهة الاستخدام وهو هدفنا وليس هدفنا هو دراسة نظرية العمل ولا صناعة المكونات وإنما نهدف إلى استخدام المكونات وهذا من باب التخصص أما الناحية النظرية لتصميم المكونات ونظريات عملها فهذا بحث آخر ليس هذا مجاله

واليوم نبدأ في جزء آخر من أجزاء منظومة التحكم ومازلنا مع دائرة الباور وسوف نتحدث اليوم عن عناصر التنفيذ Actuators

وببساطة فعنصر التنفيذ هو الذي يقوم بتنفيذ ما نريد فلو أردنا مثلا تحريك جسم من مكان إلى مكان فيمكن أن نقوم بذلك عن طريق محرك كهربي مثلا وتحويل الحركة الدورانية للمحرك إلى حركة خطية أو نستخدم اسطوانة هوائية أو هيدروليكية Cylinder وكل منهما يسمى Actuator

ولو أردنا تحويل الطاقة الكهربية إلى طاقة حرارية فسوف نستخدم سخان كهربي ولو أردنا تحويل الطاقة الكهربية إلى طاقة ضوئية فسوف نستخدم مصباح وكلاهما سوف يسمى Actautor أو عنصر فاعل

ولعل من أهم عناصر الفاعلات في دوائر التحكم وفي المصانع وفي الحياة هو المحرك الكهربي ولنلقي نظرة على المحركات الكهربية من ناحية الاستخدام

وهناك نوعان رئيسيان من المحركات وهما محركات التيار المستمر ومحركات التيار المتردد وكثير من الزملاء يسأل كثيرا ماذا أستخدم وفي أي شئ أستخدم

ولعله مع التطور الكبير في عالم مغيرات السرعة مؤخرا أصبح استخدام محركات التيار المتردد ممكنا في معظم التطبيقات حتى التي كانت حكرا على محركات التيار المستمر

ولعل أكبر ما يميز محركات التيار المستمر هو ثبات العزم مع تغير السرعة كذلك الحجم الصغير نسبيا ولكن من أكبر عيوبة كانت أعمال الصيانة المستديمة للفرش الكربونية ودوائر التبريد وارتفاع تكاليف الإصلاح وصعوبتها

ولعل أسهل ما يميز محركات التيار المتردد هو بساطة عمليات الصيانة وانخفاض تكاليف الصيانة مقارنة بالتيارالمستمر ولكن كان يعيبها ضخامة الحجم خاصة في القدرات الكبيرة وكذلك العزم عند السرعات المنخفضة

وكما ذكرنا بعد تطوير نظريات Vector control , Sensorless في مغيرات السرعة والاعتماد على ثبات نسبة الجهد/التردد وإمكانية تنفيذ ذلك أعطت دفعة كبيرة لاستخدامات محركات التيار المتردد فأصبحت تستخدم في التطبيقات التي كانت حكرا على محركات التيارالمستمر

والآن إلى الاستخدام

محركات التيار المستمر

يتكون المحرك من جزئين رئيسيين وهما ملفات الإستثارة Excitation field وهي للعضو الثابت وملفات العضو الدوار Armature

ولتشغيل المحركات لابد من توفير مجالين مغناطيسيين كما هو معلوم للجميع الأول عن طريق Field والثاني عن طريق Armature وسوف تجد لكل محرك على الأقل 4 أطراف اثنان للفيلد واثنان للأرميتشر إن لم يكن أكثر إذ يمكن أن يعطي المصنع تفاصيل التوصيل ويعطيك كل ملف من ملفات الفيلد منفصلا وكذلك الأرميتشر وتقوم أنت بالتقسيم حسب ما تريد من تطبيق

فيمكن توصيل ملفات الفيلد بالتوازي معا وهنا سوف يكون الجهد اللازم للتشغيل أقل والأمبير أعلى ويمكن توصيلها توالي وهنا سوف يكون الجهد أعلى والأمبير أقل وفي الحالة الأولى يعطى عزم أكبر ولكن السرعة أقل وفي الحالة الثانية يعطي سرعة أعلى ولكن العزم أقل

وفي الغالب يكون هناك ثرموستات أو ثرمستور للحماية الحرارية وكذلك لابد من توافر وسيلة تبريد منفصلة عن المحرك نظرا لأن استمرار ملفات الفيلد يرفع درجة حرارة المحرك

وعند توقف المحرك تواجه الأخوة العاملون في المجال مشكلتين الأولى هي استمرار الفيلد وهو مما يرفع حرارة المحرك ولا تكفي عمليات التبريد غالبا ويتم التغلب على ذلك بأحد الحلول الآتية :

الأول فصل الفيلد بعد وقت محدد من التوقف واستمرار التبريد لفترة بعد ذلك من 10 إلى 15 دقيقة لتبريد المحرك ولكن لهذا مخاطر أيضا خاصة عن استعمال موحدات عادية Bridge rectifier فيحدث تلف لها نظرا لحدوث Overshot في التيار يؤدي إلى تلفها ولا تؤثر كثيرا دوائر RC-Filters في ذلك فيفضل الزملاء ترك الدائرة تعمل ولا يفصلون الفيلد ويتركون مراوح التبريد تعمل باستمرار

والحل الثاني وهو استعمال Field weaking أو إضعاف الفيلد حيث يتم تحديد مصدرين للفيلد أحدهما للتشغيل والآخر للانتظار ويكون جهد الانتظار تقريبا نصف جهد التشغيل حيث لا يكون مصدرا كبيرا للحرارة ويقلل من استهلاك الطاقة وفي نفس الوقت يحسن من كفاءة التبريد وفي مغيرات السرعة الحديثة هناك منظومة كاملة في الغالب لعملية إضعاف الفيلد حيث يتم استخدام منظومة ثيرستور في مغيرالسرعة للقيام بذلك بدلا من أعمال الفصل والتوصيل على الحمل وهذا يعطي أمان أكثر للمنظومة

أما عن عمليات التحكم التي يمكن تنفيذها على محرك التيار المستمر فهي :

- التشغيل والإيقاف فيتم التشغيل بتوصيل مصدر القدرة إلى كل من ملفات الفيلد والأرميتشر ولا يكفي أحدهما للتشغيل
- تغيير السرعة وزيادة جهد الفيلد أو نقصانه يتناسب طرديا مع السرعة وكذلك جهد الأرميتشر يتناسب طرديا مع السرعة
- عكس اتجاه الحركة ويتم ذلك بثبات أحد الملفات وعكس الجزء الآخر فيتم إما عكس الفيلد أو الأرميتشر فقط أما عكس الاثنان فيؤدي لاستمرار الدوران في نفس الاتجاه

_________________

جزاكم الله خيرا

_________________
I am so far behind, I think i am first

ونكمل معا إخواني الأعزاء بالمحركات الكهربية ( محركات التيار المتردد )

ومحركات التيار المتردد تتميز بسهولة أعمال الصيانة وسهولة التشغيل سواء كانت أحادية الوجه أو ثلاثية الوجه ويتم التحكم في المحركات إما بالتشغيل والإيقاف أو بتغيير سرعة التشغيل أو التحكم في الاتجاه أو التحكم في عزم الدوران

والتشغيل والإيقاف يكون بتوصيل المصدر وفصله
وعكس الاتجاه كما هو معلوم للجميع يكون بعكس اتجاه الفازات أو ببساطة تبديل فازتين مكان بعضهما فيصبح الترتيب RTS مثلا بدلا من RST
والتحكم في العزم يكون بالتحكم في نسبة الجهد إلى التردد حيث يتغير العزم بتغيرالنسبة
وتغيير سرعة الدوران يكون عن طريق تغيير التردد للمحرك

وكل هذه الوظائف في الوقت الحالي تتم عن طريق مغيرات السرعة والتي قفزت بمحركات التيار المتردد قفزة هائلة وأصبحت تغطي كل مجالات الصناعة بما في ذلك الصناعات أو المهام الشاقة كما تسمى مثل Extrusion وعمليات سحب المعادن وغيرها

والنوع الثالث من المحركات ويشترك بين محركات التيارالمتردد والمستمر إذ يتم تصنيعه على الشاكلتين وهو المحركات ذات المغناطيس الدائم أو كما تسمى في عالم الصناعة السيرفو موتور

وهذه المحركات تتميز بوجود أحد المجالين في شكل مغناطيس دائم ولا يلزم توليده عن طريق تغذية كهربية من الخارج وبالتالي فإن المتغيرات داخل المحرك تصبح أقل وبالتالي يصبح التحكم أدق من المحركات العادية

وتستخدم محركات السيرفو في المنظومات التي تتطلب دقة عالية في الحركة سواء كان تحرك ( زاوي ) أو تحكم دقيق جدا في السرعة وفي وقت محدود جدا مع عزم كافي لإدراك التغيرات وحجم مضغوط جدا أقل بكثير من المحركات العادية وكل هذا متوفر في هذا النوع من المحركات والذي يعطي كل الأشكال السابقة من أشكال التحكم فيه أيضا

ويمكن للمحركات عموما أن تأخذ شكل الحركة الدورانية وهو الشكل الأكثر شيوعا واستخداما وهناك أيضا المحركات ذات الحركة الخطية والتي تتحرك طوليا وليس دورانيا ولكل نوع منها تطبيقاته

وقد ساهم الأخ العزيز متولي مصطفى في موضوعه المميز (( معلومة كل يوم )) بالعديد من المعلومات المفيدة عن المحركات عموما يمكن الاستفادة بها في مجال تعريفنا بالمحركات ويمكن للزملاء زيارة الموضوع للتعرف على المزيد من المعلومات

https://hassanheha.yoo7.com/montada-f117/topic-t2516.htm

ويتم تمييز المحرك عموما بنوعه أولا هل هو محرك تيار متردد أم محرك تيار مستمر وهل هو عادي أم سيرفو

فإن كان محرك تيار متردد يتم تحديد عدد الفازات

ثم يتم تحديد القدرة الكهربية للمحرك سواء بالكيلو وات أو بالحصان

يتم تحديد تيار الحمل الأقصى للمحرك

بالنسبة لمحركات التيار المستمر يتم تحديد جهد ملفات الأرميتشر الأقصى وجهد ملفات الفيلد الأقصى والتيار المناسب في كل حالة

بالنسبة لمحركات التيارالمتردد يتم تحديد جهد التشغيل ونوع التوصيل دلتا/ستار

ويتم تحديد تردد التشغيل لمحركات التيارالمتردد

وفي الحالتين يتم تحديد سرعة الدوران القصوى للمحرك ورقم الحماية الخاص بالمحرك والذي يبين وسائل الحماية والعوامل التي يتم الحماية تجاهها

_________________

الزميل العزيز م/ احمد حسن

شكرا علي موضوعك المميز(دورة في مبادئ التحكم الألي) والذي استفد بة انا رغم اني غير متخصص في هذا المجال

وأري والرئي لك وللزميل العزيز م / متولي مصطفي ان تقوموا بدمج الموضوعات والمعلومات

لتصبح دورة متكاملة ان شاء الله

يستفيد منها الفنيين والمهندسين الجدد في المجال لأنها من وجه نظري المتواضعة جميلة جدا بل رائعة ليسهل طباعتها في ورق

وتكون بيد من اراد العلم وتكون بأذن الله في ميزان حسناتكم فلم تكتموا العلم الذي وهبة الله اياكم ولتكون هذة البداية بلا عجل او

تسرع وتكون دورة مستوفاة ان شاء الله والدمج لتيسير العلم

ووفقكم الله لما فية خير الامة وخير شبابها الناهض بها

مارئيكم وأن كان هناك اراء اخري ترونها أفضل أرجوا عملها

جزاكم الله خيرا........

الأخوة الأعزاء مرحبا بكم مرة أخرى وأعود معكم بإذن الله بعد انتهاء الإجازة وأتمنى أن يكون الموضوع محل اهتمام من الأخوة الزملاء حتى نكمل معا إن شاء الله تعالى

ونتحول اليوم إلى نوع آخر من Actuators أو الفاعلات واليوم نتحدث عن السخانات والتي لا يخلو منها مجال صناعي تقريبا

وللسخانات أشكال وأنواع كثيرة يعطيها مرونة كبيرة في الاستخدام

منها ما هو من النوع الإصبعي Finger type heater ومنها الأنبوبي الطويل Tube heater ومنها السيراميك Ceramic heater ومنها سخانات الميكا والتي يتم تشكيلها حسب شكل منطقة التسخين Mica heaters ومنها السخانات على شكل كابل Cable heater والتي يتم لفها وتشكيلها حول منطقة التسخين ومنها التي تكون مغمورة في زيت ومنها الهوائية ومنها المائية حسب نوع العزل ومعدلات الاستهلاك الحراري

ولحساب الطاقة الحرارية اللازمة لتسخين كتلة معينة بحرارة نوعية معينة لدرجة حرارة معينة يمكن أن نستخدم الصيغة التالية لحساب القدرة اللازمة للتسخين وبالتالي قدرة السخان الكافية بغض النظر عن شكل ونوع السخان ويمكن أيضا إضافة قدر من الفقد الحراري بحسب التبريد نتيجة التلامس الهوائي للسخان

Q = cp m dT

where

Q = amount of heat (kJ)

cp = specific heat capacity (kJ/kg.K)

m = mass (kg)

dT = temperature difference between hot and cold side (K)

ويتم تحديد السخانات في الغالب بالقدرة الكهربية ( وات ) وجهد التشغيل الكهربي والأبعاد الميكانيكية والشكل الفيزيائي والذي يكون ملامس تماما للجسم المراد تسخينه

وإليكم أمثلة من الأشكال المشهورة للسخانات في الطبيعة وفي التطبيقات الصناعية

دورة في مبادئ التحكم الآلي Electr14

مع خالص التمنيات بالتوفيق

_________________

جزاك الله خيرا وجعل الله هذه الدورة فى ميزان حسناتك يوم القيامة
ونرجو سرعة انهاء الدورة ختى يتسنى تحويلها اى ملف ورد وامكانية طباعتها
فأكمل على بركة الله

جزاك الله كل خير

» دعوة للاشتراك في دورة Instrumentation and Measurements التفاعلية المجانية التي ينظمها منتدى التحكم الآلي والإلكترونيات
» مبادئ التحكم المبرمجplc
» كتاب يتكلم عن مبادئ التحكم
» التحكم الآلي والحاكمات المنطقية
» التحكم الآلي والحاكمات المنطقية