sa
أخبار
الصفحة الرئيسية / أخبار / أخبار الصناعة / صناعات الأتمتة الصناعية: حلول أجهزة الاستشعار والمرحلات الموثوقة من فنهار
تعتمد صناعات الأتمتة الصناعية على آلاف المكونات الصغيرة التي تعمل معًا دون فشل. عندما يتوقف الناقل أو يفقد PLC إشارة الدخل الخاصة به، فإن السبب غالبًا لا يكون وحدة التحكم نفسها، ولكن المرحل الذي يلحم جهات الاتصال الخاصة به أو محول التيار الذي انجرف خارج فئة الدقة الخاصة به. تقوم شركة Fanhar Electronics، وهي شركة مصنعة مقرها في مقاطعة تشجيانغ ولديها 30 خط إنتاج مؤتمت بالكامل، بتزويد مكونات التبديل والاستشعار التي تحافظ على تشغيل هذه الأنظمة. يشرح هذا المقال ما الذي يحدد الأتمتة الصناعية، وكيف يتم تقسيم الصناعة إلى مستويات متميزة، وأين تتناسب مكونات فنهار مع هذا النظام البيئي.
ما الذي يحدد صناعات الأتمتة الصناعية
تستخدم صناعات الأتمتة الصناعية أنظمة التحكم - مثل وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs)، وأجهزة الاستشعار، والمحركات، والبرمجيات - لتشغيل الآلات بأقل قدر من التدخل البشري. والهدف هو تحقيق إنتاج ثابت وجودة يمكن التنبؤ بها وتقليل الاعتماد على العمالة. ومع ذلك، فإن كل خط آلي لديه مستوى ميداني حيث تحدث الإجراءات الفعلية. تعمل المرحلات ومحولات التيار والتحويلات على هذا المستوى الميداني لإكمال الدوائر واكتشاف تيار الحمل وتوفير التغذية المرتدة لطبقات التحكم الأعلى.
يمكن تقسيم الصناعة إلى ثلاثة أنواع من الأتمتة:
- أتمتة ثابتة للعمليات المخصصة ذات الحجم الكبير مثل خطوط تجميع السيارات.
- أتمتة قابلة للبرمجة لإنتاج دفعة حيث تتغير الوصفات، مثل تجهيز الأغذية.
- أتمتة مرنة لتصنيع النماذج المختلطة مع التحولات السريعة، وهو شائع في تجميع الإلكترونيات.
وفي جميع هذه المجالات الثلاثة، تعتمد طبقة التحكم على مكونات كهروميكانيكية موثوقة. إذا فشل التتابع بعد 50000 عملية بدلاً من 100000، يتوقف الخط بأكمله.
كيف تختلف صناعات الأتمتة الصناعية عن القطاعات الأخرى
صناعات الأتمتة الصناعية هي مجموعة فرعية من الأتمتة الأوسع. والفرق الرئيسي هو دورة العمل، والضغط البيئي، ومتطلبات السلامة. قد تقوم أتمتة المباني التجارية بتبديل الأضواء عدة مرات في اليوم. تقوم الأتمتة الصناعية بتبديل المحركات والملفات اللولبية والسخانات مئات المرات في الساعة تحت جهد يتراوح من 12 فولت تيار مستمر إلى 415 فولت تيار متردد، غالبًا في حاويات تتجاوز 60 درجة مئوية.
معايير اختيار التتابع للبيئات الصناعية
عندما يختار مصمم لوحة التحكم الصناعية المرحل، تهيمن أربعة عوامل:
- القدرة على تبديل الاتصال - يمكن أن تكون متطلبات تيار التدفق للمحركات والأحمال السعوية خمسة أضعاف تيار الحالة المستقرة.
- نطاق الجهد لفائف —توفر مخرجات PLC عادةً 12 أو 24 أو 48 فولت تيار مستمر، ولكن يجب أن يتعامل تسامح ملف التتابع مع اختلاف الجهد بنسبة 10-15%.
- تصنيف درجة الحرارة - تتطلب الألواح الصناعية في كثير من الأحيان مرحلات ذات قدرة محيطية تبلغ 105 درجة مئوية، وليس أجزاء قياسية تبلغ 70 درجة مئوية.
- الاعتراف بالشهادة — تعمل موافقات UL وTUV على تبسيط قبول اللوحة للآلات المخصصة للتصدير.
يعد المرحلات الصناعية FH55T 8 من Fanhar مثالاً على المكونات المصممة لهذه الظروف. إنها تحمل موافقات UL، وTUV، وCQC، المعترف بها عالميًا لاستخدام لوحة التحكم.
إن درجات الحرارة المسموح بها مهمة لأن حاويات اللوحة تحبس الحرارة من المعدات المحيطة. قد يفشل المرحل القياسي المقدر بـ 70 درجة مئوية في الخزانة التي تصل إلى 85 درجة مئوية خلال ذروة الإنتاج في الصيف. يظل المرحل الصناعي المقدر للتشغيل عند 105 درجة مئوية ضمن مواصفاته.
جانب الاستشعار: المحولات الحالية والتحويلات في سلسلة الأتمتة
تتعامل المرحلات مع التبديل، لكن حلقة الأتمتة تتطلب أيضًا تعليقات على تيار المحرك، أو عدم توازن الحمل، أو استهلاك الطاقة. هذا هو المكان الذي تدخل فيه المحولات الحالية (CTs) والتحويلات إلى الصورة. توفر الأشعة المقطعية العزلة الكلفانية للقياس الحالي، وهو أمر ضروري لمراقبة توزيع الطاقة الصناعية. توفر التحويلات قياسًا عالي الدقة للمقاومة المنخفضة لدوائر التيار المستمر، بما في ذلك مصدر طاقة معدات الاتصالات.
في إعدادات المصنع، يقوم جهاز CT ثلاثي الطور بمراقبة الخط الوارد إلى مركز التحكم في المحرك. إذا انحرفت إحدى الطور بسبب التحميل الزائد للملف، فإن الأشعة المقطعية تكتشف عدم التوازن وترسل إشارة إلى PLC، والتي يمكن أن تؤدي إلى تحذير أو إيقاف تشغيل المحرك قبل ارتفاع درجة الحرارة. تعتبر فئة التنسيب والدقة أمرًا بالغ الأهمية:
| التطبيق | فئة الدقة | النسبة النموذجية |
|---|---|---|
| حماية المحرك الزائد | الفئة 1 | 100/5 أ |
| قياس الطاقة | فئة 0.5 | 250/5 أ |
| مراقبة العملية | الفئة 3 | 50/5 أ |
يؤدي تحديد الفئة الخاطئة إلى حدوث خطر عندما يستخدم PLC التغذية الراجعة الحالية للتحكم في العملية. على سبيل المثال، قد يُظهر مقطع فيديو من الفئة 3 حملاً بنسبة 90% عندما يكون الحمل الفعلي 80%، مما يتسبب في خنق خوارزمية التحكم للعملية دون داع أو العمل خارج هامش الأمان المقصود.
فنهار محولات التيار FHDCT004 لمراقبة توزيع الطاقة الصناعية استهدف هذا التطبيق بالضبط: مراقبة خزانات توزيع الطاقة الواردة أو الفرعية في المصانع.
المحول الحالي لمراقبة توزيع الطاقة الصناعية مصمم لخزائن توزيع الطاقة الواردة أو الفرعية، يبلغ قياس هذا المحول 5 أمبير إلى 240 أمبير بدقة عالية وخسارة منخفضة، بما يلبي معايير ANSI/IEC. تمنع نسخته المحمية التلاعب، مما يضمن بيانات موثوقة لجودة الطاقة وإدارة النظام. عرض المنتج → التحويلات لدوائر أتمتة العاصمة
تتطلب أنظمة التشغيل الآلي للتيار المستمر - المستخدمة في الروبوتات، والناقلات التي تعمل بالبطاريات، وأنظمة UPS - استشعارًا دقيقًا للتيار. تقوم مقاومة التحويل بتحويل التيار إلى انخفاض جهد قابل للقياس. يحدد معامل التسامح ودرجة الحرارة للتحويلة مدى دقة قراءة PLC أو وحدة التحكم للتيار. على سبيل المثال، تعطي تحويلة 100 أمبير ذات خرج 75 مللي فولت وتسامح 0.1% إشارة يمكن التنبؤ بها. ولكن إذا كان للتحويلة معامل درجة حرارة مرتفع، فإن القراءة تنحرف مع ارتفاع حرارة المقاوم، مما ينتج عنه إشارات رحلة كاذبة أو حسابات غير دقيقة لحالة شحن البطارية.
تقدم فنهار سلسلة من التحويلات المصممة بخصائص مضادة للاهتزاز، ومقاومة الشيخوخة، ومكافحة التداخل الكهرومغناطيسي للمعدات الصناعية. ال FHS012 تحويلة معدات الأتمتة الصناعية تم تطويره خصيصًا لمعدات التشغيل الآلي، حيث يدمج الاستقرار ضد الاهتزاز والتداخل الكهرومغناطيسي الشائع في بيئات المصانع.
تحويلة المقاوم لمعدات الأتمتة الصناعية توفر هذه التحويلة استشعارًا ثابتًا للتيار للتحكم في المحركات وإدارة الطاقة في أنظمة التشغيل الآلي. بفضل الطاقة العالية والمقاومة المنخفضة ومقاومة الاهتزاز والتداخل الكهرومغناطيسي، فإنه يضمن قراءات دقيقة ويساعد على إدارة تبديد الحرارة للحصول على موثوقية طويلة الأمد. عرض المنتج → والأهم من ذلك، أن اختيار التحويلة يجب أن يأخذ في الاعتبار تبديد الطاقة. تحويلة 100 A بمقاومة 0.75 mΩ تبدد 7.5 W عند التيار الكامل. بدون التركيب والتهوية المناسبين، يمكن أن تؤدي الحرارة إلى انحراف قيمة المقاومة وتقليل استقرار القياس على المدى الطويل.
كيفية اختيار مكونات نظام الأتمتة الصناعية
يوازن تصميم الأتمتة الصناعية الموثوق به بين تكلفة المكونات ومخاطر الفشل. عند اختيار المرحل، فإن الخطوة الأولى ليست التحقق من سعر الكتالوج، ولكن تحديد ملف تعريف التشغيل الأسوأ. استخدم نقاط البيانات التالية لتأهيل المرحل: الحد الأقصى لدورات التبديل يوميًا، وتيار التدفق في لحظة إغلاق الاتصال، وما إذا كان الحمل مقاومًا أو حثيًا أو سعويًا، ودرجة الحرارة المحيطة في العلبة، ونطاق جهد تشغيل الملف المطلوب.
فنهار industrial relay series provides options for various contact arrangements, including bifurcated crossbar contacts. A bifurcated contact uses two parallel contact blades, offering more reliable contact for signal-level loads. It helps when the load current is low (10 mA) and oxide film build-up could otherwise prevent conduction. Relying on a standard double-contact relay may yield intermittent operation.
عند تحديد محولات التيار لمراقبة المدخلات في الوحدات التناظرية PLC، لاحظ أن التيار الثانوي CT يجب ألا يتجاوز المدخلات المقدرة للوحدة. معظم العدادات الصناعية تقبل 5 أمبير ثانوي، لكن PLCs الميزانية قد تقبل 2 أ. توصيل 1000/5 أمبير CT إلى 2 أمبير كحد أقصى للمدخل يخلق حالة خطيرة حيث يمكن أن يصل الإدخال إلى 10 أمبير تحت الحمل الزائد، مما يؤدي إلى إتلاف الوحدة.
المهلة الزمنية للمكونات واستقرار المورد
غالبًا ما تعاني مشاريع الأتمتة الصناعية من تأخيرات في الجدول الزمني عندما لا يتمكن صانعو اللوحات من الحصول على المكونات المعتمدة من حيث الحجم. إن المورد المستقر الذي يتمتع بقدرة إنتاجية كبيرة ومراقبة صارمة للجودة يقلل من هذه المخاطر. تُظهِر خطوط إنتاج فنهار المؤتمتة بالكامل البالغ عددها 30 وحصة تصدير تبلغ 40% في أكثر من 20 دولة قدرة تصنيعية تدعم الطلب الصناعي المستمر.
كما توصي الشركة كيف يشكل اختيار التتابع موثوقية أنظمة التحكم الصناعية يغطي نماذج الاتصال وخيارات الملف والاعتبارات البيئية للمهندسين الذين يحتاجون إلى مرجع أعمق قبل الانتهاء من تصميم اللوحة.
تطبيقات العالم الحقيقي لصناعات الأتمتة الصناعية
تمتد صناعات الأتمتة الصناعية إلى العديد من القطاعات، وتتغير متطلبات المكونات وفقًا لذلك.
آلات الرفع والنقل بالسكك الحديدية
تعتمد لوحات التحكم في المصاعد وأنظمة إشارات النقل بالسكك الحديدية على المرحلات التي يمكنها تحمل الاهتزازات العالية والتحويل المتكرر. يجب اختبار مرحل تطبيق النقل بالسكك الحديدية من أجل تحمل الزلازل وتشغيله بشكل موثوق مع نافذة جهد ضيقة. تدعم سلسلة المرحلات الصناعية من Fanhar التطبيقات التي تتطلب التعرف على UL 508، وهو مطلب شائع للوحات التحكم في البنية التحتية للنقل.
الأدوات الآلية و CNC
تستخدم آلات CNC المرحلات لتبديل مضخات التبريد، وفرامل المغزل، والملفات اللولبية لتثبيت العمل. حمل التبديل حثي، مما يسبب انحناء الاتصال الذي يؤدي إلى تآكل مادة الاتصال. يؤدي استخدام المرحل مع جهات اتصال AgSnO2 إلى تحسين مقاومة اللحام وتآكل القوس مقارنة بملامسات النيكل الفضي. تقدم Fanhar مرحلات طاقة مع مادة تلامس AgSnO2 لهذا الغرض، مما يقلل من تكرار الصيانة في بيئات التشغيل الآلي.
التعبئة والتغليف وتصنيع الأغذية
تعمل خطوط التعبئة والتغليف على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع مع دورات الغسيل. تحتاج المرحلات في هذه البيئات إلى أغلفة محكمة الغلق لمنع دخول الرطوبة. توفر خيارات غطاء الغبار المقاوم للتدفق أو الشفاف من Fanhar حاجزًا إضافيًا ضد الغبار وبخار الماء.
لماذا يناسب فنهار سلسلة توريد الأتمتة الصناعية
كمورد للمكونات، تقع شركة فنهار للإلكترونيات على المستوى الميداني لصناعات الأتمتة. تغطي مجموعة المنتجات وظيفتين أساسيتين: تبديل التيار عبر المرحلات وقياس التيار عبر محولات التيار والمجزئات. تقلل شهادات الشركة - ISO9001 وISO14001 وISO45001 بالإضافة إلى موافقات منتجات UL وTUV وCQC - من الحاجة إلى اختبارات تأهيل منفصلة بواسطة صانعي اللوحات، مما يؤدي إلى تسريع الجداول الزمنية للمشروع.
كما أن استخدام المكونات المعتمدة الجاهزة يفتح أيضًا فرصًا للتصدير. عندما يقوم صانع الآلات ببيع خط التشغيل الآلي لمصنع في أوروبا، يجب أن تستوفي اللوحة متطلبات CE. يعمل التتابع الحاصل على شهادة TUV على تبسيط عملية تقييم المطابقة.
بالنسبة لمشاريع الأتمتة الصناعية الجديدة، يمكن أن تبدأ الاستفسارات المباشرة إلى فنهار على قسم تطبيقات الرقابة الصناعية الخاصة بهم ، الذي يصف كيفية تطبيق المرحلات ومكونات الاستشعار في جميع أنحاء القطاع.
الأسئلة المتداولة
س1: ما هي الوظيفة الرئيسية للمرحل في الأتمتة الصناعية؟
يقوم المرحل بعزل إلكترونيات التحكم ذات الجهد المنخفض عن الأحمال عالية الطاقة. فهو يسمح لـ PLC أو وحدة التحكم الدقيقة بتبديل المحركات والسخانات والملفات اللولبية بأمان، مع تمكين العزل المنطقي بين دوائر التحكم والدوائر الميدانية.
س2: لماذا نستخدم محول تيار بدلاً من تحويلة لقياس التيار المتردد؟
توفر محولات التيار عزلًا كلفانيًا بين الدائرة المقاسة وأداة القياس. يعد هذا أمرًا مهمًا للسلامة ولمنع الحلقات الأرضية في أنظمة طاقة التيار المتردد. تُفضل التحويلات عادةً لدوائر التيار المستمر حيث يتطلب القياس فقط مقاومة متسلسلة ولا يوجد عزل.
س3: ما أسباب فشل المرحل في تطبيقات توزيع الطاقة؟
السبب الأكثر شيوعًا هو اللحام التلامسي الناتج عن تيار التدفق الزائد. إن اختيار مرحل ذو قدرة تبديل تراعي تدفق المحرك واختيار مواد الاتصال مثل AgSnO2 يقلل من المخاطر.
س 4: هل يمكن لـ Fanhar توفير تكوينات مرحل مخصصة؟
نعم. اكتسبت شركة Fanhar سمعة طيبة في الصناعة للتعامل مع متطلبات التصميم غير القياسية، بما في ذلك ترتيبات الاتصال المخصصة وفولتية الملف، على دفعات صغيرة.
س5: ماذا تعني فئة دقة محول التيار؟
تشير فئة الدقة إلى الحد الأقصى للخطأ المسموح به عند التصنيف الحالي. تشير الفئة 1 إلى خطأ بنسبة 1%، وتشير الفئة 0.5 إلى خطأ بنسبة 0.5%. بالنسبة لحلقات التحكم الآلي، تعتبر الفئة 1 أو أعلى (رقم أقل) مقبولة بشكل عام، بينما بالنسبة لفواتير الطاقة، يتم استخدام الفئة 0.5 أو 0.2.
Previous
