مُكيِّف إشارات لتحليل محولات قياس المستوى والضغط والتدفق — جهاز تدريب وتعليمي لمراقبة العمليات

AFM001P مُكيِّف إشارات لتحليل محولات قياس المستوى والضغط والتدفق — جهاز تدريب وتعليمي لمراقبة العمليات
يهدف هذا النموذج التعليمي إلى تمكين المستخدم من إجراء التحليل النظري والتجارب العملية المتعلقة بالموضوعات الرئيسية التالية: الخصائص العامة للمحولات (Transducers)؛ محولات قياس التدفق؛ ومقاييس التدفق من نوع "طاحونة الهواء" (Windmill).
كما يغطي النموذج الموضوعات الأساسية لنظرية التحكم الآلي الخاصة بالأنظمة الخطية والمستمرة زمنياً.
ويتناول أيضاً أنواع المنظمات (Regulators)، وتحديداً منظم PID (النسبي-التكاملي-التفاضلي).
إضافةً إلى دراسة استجابة منظم PID للإشارات القياسية (النموذجية).
توفر الوحدة التجريبية مقدمة عملية شاملة لأساسيات هندسة التحكم، وذلك باستخدام مثال تطبيقي يجمع بين التحكم في التدفق والتحكم في المستوى. حيث يمكن التحكم في كل من المستوى ومعدل التدفق بشكل منفصل، أو بنظام التحكم المتتالي (Cascade Control). وفي وضع التحكم المتتالي، يُعد المستوى هو المتغير الخاضع للتحكم الأساسي؛ وحينها يعمل نظام التحكم في التدفق على توفير الضبط الأمثل للمتغير الخاضع للتحكم ليتطابق مع المتغير المرجعي (نقطة الضبط/Set-point).
تم ترتيب جميع المكونات بوضوح ودقة على لوحة عمودية. كما يساهم المخطط التوضيحي للعملية، والمُقدم بتنسيق كبير الحجم، في تسهيل فهم آلية عمل النظام. تقوم مضخة بضخ المياه من خزان تخزين إلى شبكة من الأنابيب تحتوي على مقياس تدفق من نوع "الروتامتر" (Rotameter). ومن هناك، تمر المياه إلى الخزان الشفاف المخصص للتحكم في المستوى. ويتم قياس مستوى المياه بواسطة مستشعر للضغط مُثبّت في قاعدة خزان التحكم في المستوى. أما وحدات التحكم المستخدمة فهي عبارة عن وحدتين رقميتين صناعيتين من أحدث طراز. ويتمثل العنصر التنفيذي (Actuator) في حلقة التحكم في صمام تناسبي كهرومغناطيسي. كما تتيح صمامات كروية، مُثبّتة عند مخرج الخزان وفي شبكة الأنابيب، إمكانية توليد متغيرات اضطراب محددة ومضبوطة. ويمكن استخلاص إشارات المتغير الخاضع للتحكم (X) والمتغير المُتحكِّم (Y) كإشارات تماثلية (Analogue signals) عبر مقابس الاختبار الموجودة في اللوحة؛ مما يتيح توصيل أجهزة تسجيل خارجية، مثل الراسمات البيانية (Plotters) أو راسمات الإشارة (Oscilloscopes).
ويتوافر برنامج حاسوبي خاص بأعمال القياس والتحكم، مزود بوحدة واجهة توصيل (USB)، كملحق إضافي للوحدة التجريبية. يتيح هذا البرنامج إمكانية عرض وتمثيل متغيرات العملية الرئيسية، بالإضافة إلى تنفيذ وظائف التحكم المختلفة.

المواصفات الفنية
وحدة تجريبية لإجراء تجارب هندسة التحكم
التحكم في المستوى والتدفق بشكل منفصل، وبنظام متتالي (Cascade)
قياس المستوى باستخدام مستشعر ضغط
قياس معدل التدفق باستخدام مقياس تدفق دوار (Rotameter) مزود بمخرج كهربائي
توليد متغيرات الاضطراب باستخدام صمامات كروية مزودة بمقياس تدريجي
خزان مزود بفتحة فيضان ومقياس تدريجي
صمام التحكم: صمام تناسبي كهرومغناطيسي
وحدتا تحكم صناعيتان رقميتان؛ يمكن ضبط معاملاتهما للعمل كأجهزة تحكم من نوع P أو PI أو PID، مع إمكانية الربط المتتالي
مخطط توضيحي كبير لسير العملية معروض على اللوحة الأمامية
متغيرات العملية الرئيسية متاحة كإشارات تناظرية عبر مقابس التوصيل المختبرية
البيانات التقنية
خزان التخزين
المادة: الفولاذ المقاوم للصدأ (Stainless Steel)
السعة: 15 لتراً
المضخة (طاردة مركزية)، ثلاثية المراحل
استهلاك الطاقة: 90 واط
الحد الأقصى لمعدل التدفق: 83 لتراً/دقيقة
الحد الأقصى لارتفاع الضخ (Head): 6 أمتار
مستشعر الضغط: 0 ... 100 ملي بار
مقياس التدفق الدوار (Rotameter) بمخرج كهربائي: 0 ... 600 لتر/ساعة
الصمام التناسبي الكهرومغناطيسي: معامل التدفق (Kvs): 1.1 متر مكعب/ساعة
وحدتا تحكم: يمكن ضبط معاملاتهما للعمل كأجهزة تحكم من نوع P أو PI أو PID
متغيرات العملية كإشارات تناظرية: 0 ... 10 فولت
إمكانية توصيل أجهزة تسجيل خارجية (مثل راسم الإشارة/الأوسيلوسكوب، أو مسجل الخطوط) عبر مقابس التوصيل المختبرية
230 فولت، 50 هرتز، أحادي الطور
230 فولت، 60 هرتز، أحادي الطور
120 فولت، 60 هرتز، أحادي الطور
الأبعاد والوزن
الطول × العرض × الارتفاع: 1000 مم × 500 مم × 1080 مم | الوزن: حوالي 73 كجم