مرجع معدات التحكم

مرجع معدات التحكم

لوحة المفاتيح، PLC، جهاز التحكم DMX، إدارة RDM، العاكس، أجهزة الاستشعار، المرحلات ومعدات الحماية

تقوم معدات التحكم بتحويل حركة الماء والضوء إلى برنامج منسق. بدء العرض، تغيير ارتفاع النوافير، دمج الألوان، تعويض انخفاض منسوب المياه والتفاعل مع الرياح أو تعطل المعدات، كلها تعتمد على هذا القسم.

بالإضافة إلى إجراء العرض، يجب أن يحدد نظام التحكم المناسب حالة المعدات، ويوفر إمكانية الصيانة، ويكون له رد فعل محدد في الظروف غير الطبيعية. إن العدد الكبير من القنوات أو الميزات البرمجية، دون التنسيق مع المضخات والأضواء وأجهزة الاستشعار ودوائر الحماية، لا يضمن الأداء الأمثل.

ووفقا للقائمة الأولية للكتاب، يقدم هذا الفصل المجموعات الثمانية الرئيسية لمعدات التحكم ويقدم معايير اختيار وتسجيل مواصفاتها.

ملاحظة معلومات المنتج: مواصفات العينات مستخرجة من الصفحات الرسمية للشركات المصنعة. تم تحديد معلومات غير كاملة أو غير متناسقة. في الترتيب النهائي، يجب تحديد الطراز وإصدار الأجهزة والبرامج والمعدات المصاحبة وخطة الاتصال.

61–1. هيكل نظام التحكم في النافورة

يمكن تقسيم مهام التحكم في النافورة إلى ثلاث مجموعات:

ويمكن تنفيذ هذه المهام في عدة أجهزة مستقلة أو في نظام متكامل؛ لكن مسؤولية كل مهمة يجب أن تكون واضحة.

على سبيل المثال، يمكن لبرنامج العرض إصدار أمر لزيادة ارتفاع النافورة، ولكن السماح ببدء تشغيل المضخة يجب أن يتكيف مع حالة مستوى الماء، واستعداد المحرك، والشروط الضرورية الأخرى.

الاتجاه المعتاد للأمر

يرسل برنامج العرض الأمر إلى وحدة التحكم؛ تتواصل وحدة التحكم مع مشغل الضوء أو العاكس أو مشغل الصمام من خلال الواجهة المناسبة. وفي الوقت نفسه، توفر أجهزة الاستشعار ومعدات الطاقة معلومات الحالة إلى نظام التشغيل.

إن وجود أمر "التشغيل" في البرنامج وحده لا يثبت أن المضخة تعمل بالفعل أو أن تدفق المياه قد تم تأسيسه.

ملاحظة الشكل في مخطوط الكتاب

بدلاً من الشكل 61-1

مخطط توصيل وحدة التحكم في العرض، PLC، مشغل الضوء، العاكس، الصمامات وأجهزة الاستشعار. يتم عرض مسارات الطاقة والأوامر والملاحظات بثلاثة ألوان مختلفة.

61–2. لوحة كهربائية مواصفات المجموعة الكاملة

لوحة المفاتيح هي مكان توزيع الطاقة وتركيب معدات الطاقة وتنظيم دوائر القيادة والحماية. تعتمد جودتها على اختيار الأجزاء والترتيب الداخلي والأسلاك وتبديد الحرارة وجودة البناء.

يجب أن يتم تسجيل العناصر التالية على الأقل في مواصفات اللوحة:

تتناول عائلة المواصفة IEC 61439 متطلبات مجموعات المفاتيح الكهربائية ذات الضغط المنخفض. يوضح الجزء الأول القواعد العامة التي يجب استخدامها مع الجزء المتعلق بنوع اللوحة؛ إن امتثال الأجزاء الفردية وحده لا يثبت امتثال اللوحة الكاملة. المصدر: IEC 61439-1:2020 ^[411]

تبديد الحرارة

لتقدير الحمل الحراري للوحة، يتم إضافة الخسائر الفعلية للعاكسات وإمدادات الطاقة والمعدات الأخرى:

$P_{loss,total}=\sum P_{loss,i}$

تختلف هذه القيمة عن إجمالي الطاقة الاسمية للمحركات المتصلة باللوحة. تؤثر درجة الحرارة المحيطة وضوء الشمس وأبعاد الغرفة وظروف التثبيت أيضًا على اختيار طريقة التبريد.

يجب الحفاظ على درجة الحماية المعلنة للعلبة في تصميم التجميع بعد تركيب المروحة والفلتر والغدة والمكونات الأخرى.

61–3. بلك؛ وحدة تحكم التشغيل

يستقبل PLC المدخلات وينفذ منطق البرنامج ويعطي المخرجات المناسبة. وفي النافورة استخداماتها الشائعة هي:

• مراجعة الشروط المسموح بها للإطلاق.

• التحكم في تعبئة الخزان.

• تنسيق مضخات العرض والتنقية.

• الحصول على ظروف الرياح والضغط والتدفق.

• إدارة الوضع اليدوي والآلي.

• تسجيل التحذيرات وساعات العمل.

معايير اختيار PLC

مدخلات 4-20 مللي أمبير، مدخلات 0-10 فولت والاتصال الجاف غير قابلة للتبديل مباشرة. لإخراج التتابع والترانزستور أيضًا سلوك وقدرات مختلفة.

PLC عادي و PLC آمن

بالنسبة للمهام التي تتطلب أداء السلامة، ينبغي اختيار الهندسة المعمارية والمعدات المناسبة. إن مجرد وجود PLC عادي أو كتابة حالة التوقف في البرنامج لا يجعل الدائرة نظام أمان معتمد. توفر الشركات المصنعة الصناعية مثل Siemens وحدات تحكم خاصة بالعائلة وعمليات إدخال/إخراج آمنة. المصدر: SIMATIC الأمان المتكامل ^[412]

61–4. إعداد قائمة المدخلات والمخرجات

قبل اختيار نموذج وحدة التحكم، يجب إعداد قائمة الإدخال والإخراج أو قائمة الإدخال/الإخراج.

يعد نوع الإشارة الموجود في الجدول مثالاً على التصميم ويجب تكييفه مع الإخراج الفعلي للجهاز. قد يتم نقل أمر السرعة عبر الشبكة بدلاً من الإخراج التناظري.

بالنسبة لكل إشارة، يجب أيضًا تسجيل الحالة الطبيعية وحالة الخطأ والسلوك عند فصل الكابل وموقع الجهاز. يجب تحديد حجز القدرات بناءً على التطور المحتمل للمشروع.

61–5. تحكم دمكس. القدرة وكيفية استخدامها

يتم استخدام DMX لنقل أوامر العرض إلى الأجهزة المتوافقة. يحتوي كل عالم DMX على 512 قناة بيانات بحد أقصى بدقة 8 بت. يستهلك كل جهاز قناة واحدة أو أكثر حسب وضع عمله. المصدر: معجم DMX في ETC ^[413]

ولذلك، فإن مصطلح "وحدة تحكم القناة 512" لا يعني التحكم المستقل في 512 جهازًا.

مثال لحساب القدرة

لنفترض أن المشروع يتضمن المعدات التالية:

ومن حيث عدد العناوين، فإن هذا الترتيب يتناسب مع كون واحد؛ ولكن يجب التحقق بشكل منفصل من عدد الفروع والقدرة الكهربائية للشبكة والمسافات ومرافق التحكم.

كما أن عدد المقابس أو خطوط الإخراج لا يساوي بالضرورة عدد الأكوان المستقلة. قد يكون لديهم مخرجات متعددة، نفس البيانات أو القدرة المشتركة.

جدول العناوين

يجب تحديد الكون وعنوان البدء وعدد القنوات ووظيفة القنوات لكل جهاز. يتلقى جهازان لهما عنوان مشترك نفس الأوامر إذا كان وضع العمل متوافقًا؛ للتحكم المستقل، يجب أن يكون لديهم تخصيص عنوان مستقل.

61–6. كابلات شبكة DMX وتقسيمها

في شبكة DMX السلكية التقليدية، يتم توصيل معدات كل فرع في سلسلة. التفرع غير النشط لـ Y يمكن أن يقلل من موثوقية الاتصال. يجب أيضًا إنهاء نهاية الخط وفقًا للتعليمات مع الإنهاء المناسب، عادةً 120 أوم بين خطي البيانات. المصدر: دليل DMX512 في ETC ^[414]

يتم استخدام الفاصل المناسب لتقسيم المسار. ويجب التأكد من مواصفاته ما يلي:

• عدد المدخلات والمخرجات .

• العزل الكهربائي للفروع .

• دعم RDM، إذا لزم الأمر.

• حالة الكابل وطول المسار.

• حماية البيئة .

• التصرف عند انقطاع التيار الكهربائي أو تعطل الفرع.

مضخم الطاقة الخفيف ومقسم بيانات DMX هما جهازان مختلفان. الأول يتعلق بتيار الحمل والثاني يتعلق بتوزيع إشارة التحكم.

61–7. ردم؛ إدارة المعدات على الشبكة

يوفر RDM اتصالاً ثنائي الاتجاه عبر شبكة DMX. يمكن أن تشمل استخداماته تعريف الجهاز، وتعيين عنوان البدء، وحالة الاستلام أو الأخطاء. يصف معيار ANSI E1.20-2025 طريقة الاتصال هذه. المصدر: مقدمة لمعيار RDM في ESTA ^[415]

يجب تفسير العنوان "RDM Controller" بدقة. عادةً ما تكون RDM هي القدرة الإدارية لنظام DMX وليست بالضرورة جهازًا مستقلاً لتشغيل العرض.

إن وجود RDM لا يعني أنه يمكن قراءة جميع الكميات. على سبيل المثال، لا يمكن تلقي درجة حرارة الجهاز إلا عندما تدعم أجهزته وبرامجه هذه البيانات.

61–8. محرك العاكس أو متغير السرعة

يتحكم العاكس في سرعة المحرك وبالتالي يتغير أداء المضخة. ويجب أن يتم اختياره وفقًا لمواصفات المحرك ومتطلبات العرض.

الطاقة المذكورة على العاكس وحدها ليست معيارا كافيا. يجب أن يتكيف تيار المحرك المقدر ونوع الحمل والظروف الحرارية مع السعة القابلة للاستخدام لمحرك الأقراص.

نقطتان تنفيذيتان

قد يؤدي توصيل وفصل الموصل بين العاكس والمحرك أثناء تغذية المحرك إلى تلف المعدات. إذا كان التصميم يحتوي على مثل هذا الموصل، فيجب أن يكون تسلسل التشغيل وفقًا لتعليمات نفس محرك الأقراص. المصدر: دليل شنايدر إلكتريك ^[416]

كما أن وظيفة STO أو "Safe Torque Off" لا تعادل العزل الكهربائي. يحدد دليل ABB أن STO لا يقطع جهد الدوائر الرئيسية والمساعدة للمحرك. المصدر: دليل ACS580-01 ^[417]

بالنسبة للمضخة المزودة بوحدة تحكم داخلية أو محرك بتيار مستمر، يجب استخدام طريقة التحكم المعتمدة لنفس المنتج.

61–9. أجهزة الاستشعار. المعلومات اللازمة لاتخاذ القرار

يجب أن يقيس المستشعر كمية ذات معنى للتحكم في المشروع.

التحكم في المستوى

على الأقل يجب التمييز بين هذه المواقف:

1. المستوى الطبيعي. 2. مستوى بداية نزح المياه. 3. سطح نهاية نزح المياه. 4. مستوى منخفض جدًا لمنع المضخة من العمل؛ 5. مستوى مرتفع بشكل غير طبيعي، إذا لزم الأمر.

يجب أن تكون المستويات متناغمة مع العمق اللازم للمضخة وحجم الخزان وتذبذب النافورة. المسافة بين بداية ونهاية استخراج المياه والتأخير المناسب تمنع الانقطاعات المتكررة التي تسببها الأمواج.

التحكم في الرياح

وينبغي تحديد حد خفض الارتفاع وعتبة التوقف من خلال ظروف الرش الفعلية وشكل الفوهة ونطاق المشروع. الرقم الثابت غير مناسب لجميع النوافير. وينبغي أيضًا مراعاة التأخير واختلاف العتبة للعودة إلى الشاشة.

61–10. المرحلات والموصلات ومخرجات الطاقة

لا يوفر مخرج وحدة التحكم الطاقة اللازمة لأي نوع من المستهلكين بشكل مباشر. اعتمادًا على الحمل، قد تكون هناك حاجة إلى مرحل واجهة أو موصل أو مشغل إلكتروني.

لا ينبغي استقراء السعة المعلنة للحمل المقاوم إلى ملف أو محرك دون التحقق.

بالنسبة للملفات الحثية، يجب اختيار طريقة كبت الجهد العابر وفقًا للدائرة. في الصمامات السريعة، يمكن أن يغير نوع دائرة الكبح وقت تحرير التخزين المؤقت؛ ولذلك فإن تنسيقه مع توقيت العرض مهم.

لا يعد التتابع العادي بديلاً عن برنامج تشغيل LED لتغييرات الإضاءة السريعة والمستمرة.

61–11. معدات الحماية

يجب اختيار معدات الحماية وفقًا لما يلي:

في الدائرة ذات العاكس، يجب أن يكون نوع حماية التيار المتبقي متوافقًا مع شكل تيار العطل وتعليمات الشركة المصنعة. توضح شنايدر إلكتريك مدى ملاءمة النوع B للمحركات ثلاثية الطور؛ لا ينبغي أن تصبح هذه المشكلة هي نفس اختيار الحساسية ونوع الحماية لجميع المشاريع. المصدر: RCD ومحركات ثلاثية الطور ^[418]

بالنسبة للتركيبات الكهربائية لحوض النافورة والمنطقة المحيطة بها، تعد المواصفة IEC 60364-7-702 أحد المراجع ذات الصلة. وينبغي تكييف متطلبات التنفيذ مع اللوائح المعمول بها في موقع المشروع ونوع وصول الناس إلى المياه. المصدر: IEC 60364-7-702 ^[419]

61–12. معدات التحكم المقدمة في GSO

أ) قارئات بيانات DMX

تم تقديم المنتجين التاليين في قائمة GSO:

تقدم صفحة العائلة تلقي أوامر DMX والتحكم في المخرجات. ومع ذلك، في شرح نموذج القنوات الأربع، يظهر أيضًا مصطلح القنوات الثلاث؛ لذلك يجب التأكد من عدد الخرج والتيار لكل قناة من خلال الورقة الفنية لنفس الموديل. المصدر: قارئات البيانات GSO ^[420]

بالترتيب، يجب تحديد الجهد ونوع الإخراج وتيار كل قناة وإجمالي التيار المسموح به وطريقة المعالجة ودعم RDM والسلوك أثناء انقطاع البيانات.

ب) مستشعر مستوى SW.DW

تم تقديم منتج SW.DW بالرمز 449 للتحكم في المستوى وتنسيق الصرف والتدفق. في جدول الموقع تم ذكر وصلة مياه عذبة بوصة واحدة وفائض بوصتين ومادة 304/316. يجب تحديد نوع الخرج الكهربائي والدرجة النهائية في الترتيب؛ ولا ينبغي أيضًا اعتبار أرقام التعديل الميكانيكي معادلة لدقة القياس. المصدر: SW.DW في GSO ^[421]

ج) 4000 حزمة التحكم في المستوى

قيم ضبط المستوى ليست هي نفسها في جدول النص والصفحة. يجب التحقق من نطاق التعديل والدقة ونوع الإشارة وظروف الغمر قبل الاستخدام التشغيلي. المصدر: حزمة التحكم للمستوى 4000 ^[422]

61–13. عينة مرجعية OASE

تعتبر وحدة التحكم WECS III 1024/DMX/02 مثالاً على وحدة التحكم المخصصة لعرض الماء والضوء.

المصدر: المواصفات الرسمية لـ OASE WECS III 1024 ^[423]

يوضح هذا المثال أن أربعة خطوط فيزيائية لا تعني بالضرورة أربعة أكوان مستقلة بكامل طاقتها؛ السعة الإجمالية المعلنة لهذا النموذج هي 1024 قناة. يجب استخراج كيفية تخصيص خطوط وحدود المخرجات الرقمية من تعليمات نفس الإصدار.

61–14. عينة مرجعية لنوافير الكريستال

تم تقديم عائلة LEDPS300 للتحكم في العرض وبعض الوظائف الطرفية للنافورة.

المصدر: كريستال LEDPS300 ^[424]

لا يعد الاتصال الجاف مصدرًا لطاقة المحرك ويجب مطابقته لدائرة الطاقة المناسبة. أيضًا، لا ينبغي أن يصبح NEMA 4 رمز IP مكافئًا نهائيًا دون فحص نطاق الاختبارات. يجب تحديد تكوين الطاقة وسعة جهات الاتصال لنموذج الطلب.

61–15. منطق رد فعل الخطأ

قم بإعداد "جدول السبب والإجراء" لكل مشروع. الجدول التالي هو مثال لتطوير المنطق وينبغي تكييفه مع التصميم النهائي.

الحالة المناسبة لقطع الاتصال ليست بالضرورة إرسال صفر إلى كافة القنوات؛ ويجب معرفة معنى الصفر في خريطة القنوات الخاصة بكل جهاز.

ولا ينبغي للوضع اليدوي للمشغل أن يجعل الضمانات الأساسية غير فعالة. يجب أن يكون لكل طريقة خدمة حدود ومسؤوليات معينة.

61–16. الإعدادات والوصول والنسخ الاحتياطي

يجب أن يتضمن ملف تسليم النظام ما يلي:

• برنامج PLC وملف المشروع القابل للاستخدام.

• عرض الملفات وإصدار البرنامج الضروري.

• خريطة DMX وعناوين الشبكة.

• إعدادات العاكسون.

• قائمة العتبات والتأخير لأجهزة الاستشعار.

• طريقة النسخ الاحتياطي والاسترداد.

• مستويات وصول المشغل والمسؤول.

• قائمة الأخطاء ودليل العمل.

يجب أن تكون الإعدادات التي تؤثر على قيود السلامة والمعدات منفصلة عن التحرير اليومي للمشغل. إذا كان الوصول عن بعد متوقعًا، فيجب أن تكون طريقة الاتصال والمصادقة وتسجيل التغيير أيضًا جزءًا من مواصفات التسليم.

61–17. اختبار وقبول معدات التحكم

يقوم اختبار المصنع بفحص اللوحة والوظيفة المنطقية قبل التثبيت. يتحقق اختبار موقع المشروع من ملاءمتها للمعدات والظروف الفعلية.

ينبغي إجراء اختبارات الخطأ بطريقة خاضعة للرقابة؛ لا يلزم تشغيل المضخة عمدًا بدون ماء لإثبات وظيفة الحماية أثناء التشغيل الجاف. يمكن محاكاة الإدخال والمنطق ذي الصلة وفقًا لطريقة الاختبار المعتمدة.

قم بتسجيل كل نتيجة بمعرف الاختبار والحالة الأولية والإجراء والنتيجة المتوقعة والنتيجة الفعلية.

61–18. الصور والوثائق المقترحة للفصل

يجب اختيار صور اللوحات والمعدات من الأرشيفات الحقيقية. يمكن إعداد مخطط تعليمي لشرح الروابط؛ يجب استخراج مخطط الأسلاك وعدد المحطات وإعدادات الحماية من الوثائق الهندسية المعتمدة للمشروع.

ملاحظة لاستكمال النسخة المطبوعة: في قسم منتجات GSO، أكمل المواصفات النهائية لقارئات البيانات ونوع إشارة حساسات المستوى وشروط IP68 والعناصر المضمنة في كل حزمة. يجب أيضًا تضمين ورقة اختيار موجهة للمشروع بالنسبة للوحة وPLC والعاكس، بحيث لا يتم أخذ قدرات وإعدادات المشروع كمواصفات ثابتة لجميع النوافير.