جهاز تدريب أساسي على التحكم في العمليات — جهاز تدريب على التحكم في العمليات — معدات تعليمية — معدات تدريسية

AFM023P جهاز تدريب أساسي على التحكم في العمليات — جهاز تدريب على التحكم في العمليات — معدات تعليمية — معدات تدريسية
١. نظرة عامة على المنتج
١.١ نظرة عامة
يُشير مصطلح "التحكم في العمليات" إلى التحكم الآلي في عملية الإنتاج، وهو جزءٌ هام من تكنولوجيا الأتمتة. ويُقصد به عادةً التحكم المستمر أو الآلي في عملية الإنتاج في الصناعات البترولية والكيميائية والطاقة الكهربائية والتعدينية والصناعات الخفيفة ومواد البناء والطاقة النووية وغيرها. في عمليات الإنتاج الصناعي الحديثة، تلعب تكنولوجيا التحكم في العمليات دورًا متزايد الأهمية في تحقيق مؤشرات فنية واقتصادية مثلى، وتحسين الكفاءة الاقتصادية وإنتاجية العمل، وتحسين ظروف العمل، وحماية البيئة.
انطلاقًا من التقنيات وأنظمة المعدات الرئيسية التي تُجسد أنظمة الأتمتة والمعلومات في الشركات الصناعية، قمنا بتصميم وتصنيع جهاز تدريب عملي شامل ومتطور للتحكم في العمليات، وأنشأنا قاعدةً للتدريب العملي الهندسي في هذا المجال.
يتميز هذا الجهاز التدريبي بتصميمه العملي وتعدد استخداماته، فهو لا يُلبي فقط متطلبات التدريس العملي للمقررات الدراسية ذات الصلة في الأتمتة الصناعية والتحكم الآلي وغيرها من التخصصات في مرحلتي البكالوريوس والدراسات العليا، بل يُناسب أيضًا أبحاث وتطوير طلاب الدراسات العليا في هذا المجال.
يتميز هذا الجهاز التدريبي بتصميمه المُتقن وتعدد استخداماته، فهو لا يُلبي فقط متطلبات التدريس العملي للمقررات الدراسية ذات الصلة في الأتمتة الصناعية والتحكم الآلي وغيرها من التخصصات في مرحلتي البكالوريوس والدراسات المتوسطة، بل يُناسب أيضًا أبحاث وتطوير طلاب الدراسات العليا في هذا المجال.
1.2 الميزات
1. يتميز الجهاز بإطار من الألومنيوم الصناعي، وتصميم هيكلي شفاف، وواجهة مفتوحة.
2. يتميز المنتج بتصميم مكتبي، وإطار مصنوع بالكامل من سبائك الألومنيوم، وتصميم منفصل لوحدة التحكم ونظام التحكم. يمكن وضعه على طاولة العمل معًا، أو بشكل منفصل حسب الحاجة.
3. تتميز واجهات الإدخال والإخراج للجهاز بتوافق جيد. يمكن استبدال وحدة القيادة ووحدة التحكم الرئيسية PLC بسهولة، ويمكن استخدامها كآلية تحميل للدائرة الإلكترونية، أو كوحدة تنفيذ لنظام التحكم PLC، كما يمكن توسيعها عند الحاجة إلى ترقية.
4. يمكن تنويع أجهزة الكشف والاستشعار الحراري الخمسة المستخدمة على نطاق واسع في الصناعة، والتي تقيس درجة الحرارة، والتدفق، ومستوى السائل، والضغط، والتركيب، وتصميم التجارب ذات الصلة.
5. تتيح فكرة التحكم بتقاسم الوقت جمع معلمتين أو ثلاث معلمات في الوقت نفسه، على سبيل المثال، قياس التدفق وقياس درجة الحرارة. نظام وحدة التحكم مصنوع بالكامل من سبائك الألومنيوم. من منظور جمالي، ودون إغفال المفاهيم الهندسية الأساسية، تمت مراجعة وتصميم منظومة التجهيزات الخاصة بالمختبر التخصصي لمعدات العمليات الصناعية؛ حيث سيتم تطويره ليصبح مختبراً نموذجياً يواكب روح العصر.
6. يتيح الجهاز إنجاز مشاريع التدريب الأساسية في مجال التحكم بالعمليات الصناعية، كما يمكنه تنفيذ وظائف التحكم وضبط المعاملات (PID) للمتغيرات الخمسة التالية: معدل التدفق، ودرجة الحرارة، والضغط، ومستوى المائع، والتركيب الكيميائي؛ وبذلك فهو يحقق مجموعة متنوعة من الأهداف التعليمية والتدريبية.
2. معايير الأداء
1. مصدر الطاقة: تيار ثلاثي الأطوار (خماسي الأسلاك)، بجهد 380 فولت ± 5%، وتردد 50 هرتز.
2. إشارة التحكم: جهد كهربائي يتراوح بين 0 و10 فولت، أو تيار يتراوح بين 4 و20 مللي أمبير.
4. بيئة التشغيل: تتراوح درجة الحرارة بين -10 درجة مئوية و+40 درجة مئوية، وتبلغ الرطوبة النسبية ما بين 20% و90% (مع عدم حدوث تكاثف).
5. شروط التشغيل: تتراوح درجة الحرارة المحيطة بين -10 درجة مئوية و+40 درجة مئوية، وتبلغ الرطوبة النسبية أقل من 85% (عند درجة حرارة 25 درجة مئوية).

3 مكونات المنتج
(1) قسم التحكم
1. مرحل وسيط (Intermediate relay)
2. وحدة تغذية الطاقة للأجهزة
3. وحدة تحكم منطقي مبرمجة (PLC)
4. قاطع الدائرة الكهربائية
5. موصل تيار متردد (AC Contactor)
6. مستشعر درجة الحرارة
7. مفتاح تشغيل/إيقاف
8. شاشة لمس
9. وحدة تغذية طاقة 24 فولت
10. عاكس تيار (Inverter)
11. وحدة تغذية طاقة قابلة للتعديل
12. كتلة أطراف التوصيل (Terminal block)
13. أزرار ومؤشرات
(2)
1. خزان مياه من الأكريليك
2. صندوق وحدة تغذية الطاقة
3. مخطط مبدأ العمل
4. خزان تسخين المياه
5. أنبوب حلزوني (ملف)
6. خزان تخزين المياه
4 محتوى التجارب
1. تجربة فهم هيكل نظام التحكم في العمليات
(1) فهم الهيكل المادي لمعدات التحكم في العمليات والاختبار، وتجربة تركيب وتوصيل مخطط التحكم
(2) تجارب التشغيل وضبط المعاملات للأجهزة الذكية، مثل أجهزة الإرسال الذكية (Smart Transmitters)
(3) معايرة المستشعرات (إزاحة الصفر وضبط النطاق)
2. تجربة اختبار خصائص الكائن المتحكم فيه
(1) تجربة اختبار خصائص خزان المياه ذي السعة الواحدة
(2) تجربة اختبار خصائص خزان المياه ذي السعة المزدوجة
3. تجربة نظام التحكم أحادي الحلقة
(1) التدريب العملي على نظام التحكم أحادي الحلقة
(2) تجربة التحكم في ثبات مستوى المياه في الخزان العلوي (أو الخزان الأوسط أو الخزان السفلي)
(3) تجربة التحكم في ثبات مستوى المياه في الخزان ذي السعة المزدوجة
(4) تجربة التحكم في ثبات درجة حرارة المياه الساكنة في خزان الغلاية
(5) تجربة التحكم في ثبات درجة حرارة المياه الديناميكية في خزان الغلاية
(6) تجربة التحكم في ثبات درجة حرارة المياه في الغلاف المائي للغلاية
(7) تجربة التحكم في ثبات معدل التدفق في فرع الصمام الكهربائي
4. تجربة نظام التحكم المتتالي (Cascade Control)
(1) التدريب العملي على توصيلات نظام التحكم المتتالي
(2) تجربة التحكم المتتالي في مستوى المياه بالخزان
(3) تجربة التحكم المتتالي في مستوى السائل بالخزان السفلي ومعدل تدفق الصمام الكهربائي المتحكم فيه
5. تجربة نظام التحكم التناسبي (Proportional Control)
(1) تجربة التحكم التناسبي في التدفق بحلقة مغلقة واحدة
(2) تجربة التحكم التناسبي في التدفق بحلقتين مغلقتين
6. تجربة التحكم باستخدام برمجيات التكوين الصناعي (SCADA)
(1) درجة حرارة المياه تجربة التحكم في التأخير الخالص
(2) تجربة التحكم في التأخير الخالص لمعدل التدفق
7. تجربة التحكم في الضغط