شرح الموضوع
دارات التحكم والقدرة
أدى التطور الحاصل في الالكترونيات إلى تطور هائل في الآلات الصناعية , مما أدى زيادة وتطور الإنتاج كما ونوعا. وفي الإجمال فان الآلات الصناعية ترتكز في عملها على القياس والتحكم . حيث تعتمد عملية القياس على وجود مجسات للمتغيرات الفيزيائية المختلفة من حرارة أو ضغط أو مسافة أو غيرها . ومن ثم تعطي هذه المعلومات إلى دارات التحكم لإعطاء الأمر المطلوب في كل حالة. وتتعدد أشكال دارات التحكم من دارات تعتمد على عناصر الكترونية مثل مضخمات العمليات التي تعتمد علي الدارات المبرمجة مثل جهاز PLC . وفي بعض الأحيان يتم استخدام دارات الكترونيات القدرة التي تقوم بتزويد الأحمال الكهربائية بالطاقة الكهربائية المناسبة بعد تحويل هذه الطاقة إلى الشكل المناسب أو التحكم بكمية الطاقة الواصلة للأحمال .
وفي هذا الباب سيتم رسم رموز عناصر الكترونيات القدرة وبعض دارات التحكم والقدرة.
تمرين (4 - 1)
ارسم رموز عناصر دارات الكترونيات القدرة
| A | K | الثايرستور بشكل عام Thyristor | |
| A | K | الترياك TRIAC | |
| G | C E | ترانزستور ثنائي القطبية معزول البوابة IGBT | |
| E | B2 B1 | ترانزستور احادي الوصلة UJT | |
| A G K | ترانزستور احادي الوصلة المبرمج PUT | ||
| A | K | الدياك DIAC |
تمرين (4 - 3)
رتب قائمة بالعناصر في التمرين السابق مبينا رمز العنصر ونوعه وقيمته وأية ملاحظات أخرى.
| رمز العنصر | اسمه | قيمته / رقمه |
|---|---|---|
| المقاومات | ||
| R1 | مقاومة عادية | 10KΩ |
| R2 | مقاومة عادية | 470Ω |
| R3 | مقاومة عادية | 470Ω |
| R4 | مقاومة عادية | 10KΩ |
| R5 | مقاومة عادية | 1KΩ |
| المقاومات المتغيرة | ||
| P1 | مقاومة متغيرة بذراع منزلق | 10KΩ |
| العناصر شبه الموصلة: | ||
| Q1 | ترانزستور ثنائي القطبية س م س | ECG 128 NPN Tr. |
| D1 | ثنائي سليكون | 1N4001 |
| IC1 | دارة متكاملة (مكبر عمليات 741) | OP - Amp 741 |
| عناصر أخرى | ||
| RY1 | حاكمة (ريليه) | |
| LDR1 | مقاومة ضوئية |
تمرين (4 - 4)
يبين الشكل دارة لتشغيل مصباح كهربائي بشكل متقطع بواسطة المؤقت 555 وعازل ضوئي. يتم استخدام العازل الضوئي بدل المرحل لما يوفره من مزايا تشغيلية عديدة كما مر معك .
المطلوب:
- أعد رسم المخطط بمقياس رسم مناسب. (غير مطلوب حفظ المخطط غيبا).
- ما عمل المقاومة Rs والمواسع Cs .
- ارسم جدولا بالقطع المستخدمة.
تمرين (4 - 8)
يبين الشكل مخططا لدارة للتحكم بالقدرة الواصلة لحمل كهربائي (مصباح) باستخدام الترياك والدياك وذلك عن طريق التحكم بزاوية القدح.
ليس مطلوب من الطالب حفظ الدارة غيباً
المطلوب:
- اعد رسم المخطط بمقياس رسم مناسب
- ارسم شكل إشارة جهد المصدر وشكل إشارة الجهد على طرفي الحمل بتزامن لدورة واحدة كاملة على الأقل وذلك عند زاوية قدح = 90° عند حمل اومي باستخدام الشبلونة.
- ارسم جدولا بالقطع المستخدمة.
المتحكم المنطقي المبرمج (PLC)
يتم برمجة المتحكم المنطقي المبرمج (PLC) المستخدم للتحكم بالآلات الصناعية بعدة طرق. وأكثر هذه الطرق انتشارا بين هذه الطرق هي المخططات السلمية والتي تشبه مخططات التحكم الكهربائية. يستخدم المخطط السلمي الرموز المستخدمة في نظم التحكم الكهربائية كما هو موضح في الشكل (1). ويتبع رسم المخططات السلمية القواعد التالية:
- يتكون المخطط السلمي من خطين عموديين يمثلان مصدر التغذية, بينما توصل الشبكات (Networks) بشكل خطوط أفقية بين الخطين العموديين على هيئة درجات السلم.
- الرموز الموجودة على الطرف الأيسر من المخطط السلمي تمثل المداخل(Inputs) والرموز الموجودة على الطرف الأيمن تمثل المخارج (Outputs).
- يقرأ المخطط السلمي من اليسار إلى اليمين, ومن الأعلى إلى الأسفل.
- يتم تفعيل أي مخرج في المخطط السلمي إذا كانت النتيجة المنطقية هي (1) لعناصر الدخل الموجودة على يسار هذا المخرج, ولا يتم تفعيل ذلك المخرج إذا كانت النتيجة المنطقية هي (0).
- ينتهي المخطط السلمي بالأمر END
تمرين (4 - 15)
رموز عناصر التحكم الكهربائية
| ملامس مفتوح عادة (NO) | |
| ملامس مغلق عادة (NC) | |
| ضاغط يدوي مفتوح عادة (NO) | |
| ضاغط يدوي مغلق عادة (NC) | |
| مفتاح حدي مفتوح عادة (NO) | |
| مفتاح حدي مغلق عادة (NC) | |
| مفتاح تقاربي - عام | |
| ملف كونتاكتور او مرحل | |
| ملف صمام اتجاهي | |
| محرك حثي ذو القفص السنجابي أحادي الطور | |
| محرك حثي ذو القفص السنجابي ثلاثي الأطوار |
تمرين (4 - 16)
يبين الشكل الرموز المستخدمة في رسم المخطط السلمي في جهاز المتحكم المنطقي المبرمج PLC. ارسم هذه الرموز بمقياس رسم مناسب.
| ملامس مدخل مفتوح عادة (NO) | |
| ملامس مدخل مغلق عادة (NC) | |
| مخرج | |
| مرحل داخلي | |
| ملامسات المرحل الداخلي | |
| مؤقت (تايمر) | |
| ملامسات المؤقت | |
| عداد | |
| ملامسات العداد |
تمرين (4 - 17)
يبين الشكل مخططا لدارة تشغيل وإطفاء محرك ثلاثي الأطوار باستخدام المفتاح التلامسي (كونتاكتور).
غير مطلوب حفظ الدائرة غيباً
بالاستناد إلى هذا المخطط. ارسم قائمة التخصيص والمخطط السلمي اللازم لتشغيل المحرك حسب مخطط التحكم المرسوم وذلك باستخدام المتحكم المنطقي المبرمج . وضح في اي حالة يعمل كل مصباح.
| قائمة التخصيص | |||
|---|---|---|---|
| العنوان | الرمز | ملاحظات | |
| المداخل | |||
| المخارج |
تمرين (4 - 19)
المخطط أدناه يمثل دارة التحكم لتشغيل وإطفاء محرك ثلاثي الأطوار من مكانين.
غير مطلوب حفظ الدائرة غيباً
بالاستناد إلى هذا المخطط ، ارسم قائمة التخصيص والمخطط السلمي اللازم لتشغيل المحرك حسب مخطط التحكم المرسوم وذلك باستخدام المتحكم المنطقي المبرمج.
