أولاً: فئة الخزانة
كيف يتم تحديد فئة الخزانة؟
وفقًا للممارسات الصناعية، يتم تحديد الفئة على النحو التالي: تصنيف الحماية – IP هو معيار الحماية الصادر عن اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) (يشير رقمان إلى مقاومة الجهاز للظروف الخارجية؛ الرقم الأول يحمي من المواد الصلبة من 0 إلى 6، والرقم الثاني يحمي من السوائل من 0 إلى 9؛ كلما زاد الرقم، زادت قوة الحماية). يُستخدم تصنيف IP20 للتجفيف الداخلي، وIP41 للحماية من الرطوبة والغبار، وIP54 للاستخدام الصناعي الشائع (الحماية من الغبار ورذاذ الماء)، وIP65/IP66 للحماية العالية (الحماية من رذاذ الماء والغمر، وفقًا لمعيار NEMA 4X). تتطلب البيئات الرطبة والمعقدة (مثل محطات معالجة مياه الصرف الصحي) حماية عالية. المواد: صفائح فولاذية مدلفنة على البارد مطلية بمسحوق إلكتروستاتيكي (بسماكة من 1.5 إلى 2.0 مم)، فولاذ مقاوم للصدأ 304/316 (للبيئات المسببة للتآكل)، صفائح فولاذية مجلفنة، صفائح فولاذية من الألومنيوم والزنك، بلاستيك هندسي من البولي كربونات SMC (صندوق توزيع غير قياسي)، ألوان مخصصة (RAL7035 رمادي فاتح، RAL9005 أسود). الهيكل: حل لتمديد الكابلات من الأعلى (فتحات علوية وسفلية وألواح مانعة للتسرب، مدخل الكابلات من أعلى الخزانة)، تهوية علوية وسفلية لتبديد الحرارة، مصابيح مؤشر على اللوحة لعرض حالة الطاقة. البيئة – يتم اختيارها وفقًا لظروف التشغيل (داخلي جاف IP20، رطب ومغبر IP54/65، خارجي قاس IP66/NEMA 4X) – تصنيف الخزانة ثلاثة خيارات: داخلي جاف IP20، معيار صناعي IP54، بيئة قاسية IP65/66، يتم تحديدها وفقًا لبيئة التركيب ومتطلبات الحماية.
ثانيًا.
المكونات ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)
ما الذي يجب البحث عنه في المكونات ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)؟
استنادًا إلى ممارسات خزائن التحكم الصناعية، يتم عادةً تكوين المكونات على النحو التالي: وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) – متوافقة مع النطاق الكامل (Siemens S7-1200/1500، Mitsubishi iQ-R/F، AB CompactLogix/ControlLogix، Delta، Rockwell، Schneider، Omron، Delta)، وحدة معالجة مركزية (CPU) بالإضافة إلى وحدات إدخال/إخراج رقمية ووحدات إدخال/إخراج تناظرية (التحكم المنطقي في اكتساب النقاط)؛ مصدر الطاقة – مصدر طاقة تبديل 24 فولت تيار مستمر (لتشغيل مستشعرات PLC)، مصدر طاقة MeanWell، محول تيار متردد، مصدر طاقة تبديل تيار مستمر، قاطع دائرة مصغر للخط الرئيسي الداخل (Chint 2P). C16، حماية من قصر الدائرة والحمل الزائد)؛ الحماية – قاطع الدائرة الرئيسي (حماية من قصر الدائرة والحمل الزائد)، مصهر (مصهر دائرة التحكم في الطاقة للخزانة بالكامل)، حمايات كهربائية متعددة للحمل الزائد وقصر الدائرة وفقدان الطور (مستقرة ومقاومة للتداخل للتشغيل المستمر طويل الأمد)؛ التوصيلات – كتل طرفية Phoenix Contact (فصل الإشارة والطاقة)، مرحلات وسيطة، أطراف مجمعة حسب الجهد والوظيفة، توصيلات التوصيل/الفصل، توصيلات لولبية، توصيلات تجعيد، وتوصيلات لحام؛ مكونات أخرى – محول التردد (دمج محرك سيرفو VFD، ضبط معلمات محول التردد)، شاشة لمس HMI (المراقبة، الإنذار، التحكم، والتعديل)، مفتاح صناعي (منفذان بصريان، 6 منافذ كهربائية، نقل ألياف ضوئية لمسافات طويلة للمراقبة على المستوى الأعلى)، مفتاح التحكم في درجة الحرارة – ثلاثة أمور يجب التحقق منها للمكونات: توافق علامة PLC التجارية، وتوافق حماية الطاقة، وتجميع الأطراف حسب الجهد.
لا يتم توحيد الخزانة إلا بعد إجراء هذه الفحوصات الثلاثة.
ثالثًا: التخطيط والتوصيلات
ما الذي يجب البحث عنه في التخطيط والتوصيلات؟
وفقًا لممارسات العمليات الكهربائية الصناعية، يجب النظر إلى التوصيلات على النحو التالي: التخطيط – مخطط التخطيط (تركيب المفاتيح والمكونات وفقًا لمخطط التخطيط)، مبدأ الجهد العالي على اليسار والجهد المنخفض على اليمين (تجنب تقاطع الجهد العالي والمنخفض)، التثبيت الثابت للمكونات على سكة التوجيه، تقسيم المناطق الوظيفية (منطقة الطاقة، منطقة التحكم، منطقة الاتصالات)؛ الفصل – فصل أسلاك الطاقة والتحكم والاتصالات، وتوجيه منفصل للإشارات التناظرية، وإنهاء محمي، وتأريض وربط؛ الأطراف – فصل إشارات الطاقة عن إشارات كتلة الأطراف، وتجميع الأطراف حسب الجهد والوظيفة، ودوائر منصهرة فردية عند الحاجة، ومتطلبات الفصل الميداني؛ تبديد الحرارة – تصميم تبديد الحرارة لمصدر الطاقة، ومحول التردد المتغير، والمعدات الأخرى المولدة للحرارة (نظام التهوية والتبريد، ومروحة تكييف هواء الخزانة)، والإدارة الحرارية (تباعد المكونات المولدة للحرارة، والتهوية العلوية والسفلية)؛ وضع العلامات – رقم المكون ورقم السلك (يأتي كل سلك من الرسومات أو وثائق رقم السلك، وتشمل مخرجات التحكم أرقام أسلاك نقطة البداية والنهاية، وقطر السلك، ومعلومات وظيفة إدخال الطاقة)، ووضع علامات واضحة (حزمة رسومات موثقة بوضع علامات واضحة)؛ قطع الغيار – أطراف ومداخل/مخارج احتياطية، وإمكانية الوصول للصيانة. – خمس خطوات للتخطيط والتوصيل: التخطيط والتقسيم، وفصل التيارات القوية والضعيفة، والحماية والتأريض، وتبديد الحرارة والتهوية، والترقيم ووضع العلامات. لا يمكن أن تكون الخزانة نظيفة وموثوقة إلا بعد إكمال هذه الخطوات الخمس.
رابعًا: عملية التصميم
ما يجب مراعاته في عملية التصميم والتصنيع.
وفقًا لممارسات الهندسة الكهربائية في هذا المجال، تكون العملية كما يلي: المتطلبات – تحديد المتطلبات لتأكيد مؤشرات العملية والمؤشرات الفنية (تأكيد عناصر التحكم)، وقائمة المتطلبات لتأكيد نقاط الإدخال/الإخراج، وطرق الاتصال، ومنطق التعشيق، والمواصفات الوظيفية لتوضيح نطاق التسليم والجدول الزمني والميزانية؛
التصميم – تحديد بنية التحكم (وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة، واجهة مستخدم رسومية، عاكس، محرك مؤازر، إدخال/إخراج عن بُعد، حاسوب مركزي)، ورسم مخططات نظام (إيثرنت، إلخ)، وجدول اختيار المعدات، ورسم المخططات التخطيطية، ومخططات الأسلاك، ومخططات الأطراف، ومخططات تخطيط الخزانة (مصممون معتمدون في CAD/EPLAN، ومخططات ثلاثية الأبعاد لتحسين كفاءة التخطيط والسلامة)، وتخطيط ترقيم المكونات والأسلاك؛ البرمجة – يقوم خبراء برمجة وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة بدمج منطق مخصص (مراجعة شاملة من قبل الفريق لضمان الامتثال لمعايير CE/UL)، وكتابة البرنامج؛ التجميع – تجميع الخزانة وتوصيل الأسلاك (توصيل أسلاك مؤشرات لوحة الباب والأزرار الثانوية أولاً، ثم توصيل أسلاك التحكم بالخزانة، وتجميع الأسلاك الرئيسية)، التصنيع الدقيق باستخدام آلات CNC (التحقق بدقة من الامتثال لمعايير ISO 9001:2015 وIEC 61439)؛ التشغيل – التشغيل التجريبي داخل المصنع لتشخيص مشاكل الأجهزة والبرامج (اختبار الإدخال/الإخراج المحاكي)، التركيب في الموقع، وتوصيل الأسلاك، والتشغيل التجريبي الشامل للوحدة (تشغيل الطاقة وإغلاقها لمراقبة مؤشرات الإضاءة، واختبار العزل، وضبط معلمات العاكس) – خمس خطوات للتصميم والتصنيع: تأكيد المتطلبات، وتصميم المخطط، وكتابة البرنامج، والتجميع وتوصيل الأسلاك، والتشغيل التجريبي داخل المصنع. لا يمكن ضمان التسليم إلا بعد إتمام هذه الخطوات الخمس.
خامساً: اختيار المصنع وقبوله
كيفية اختيار المصنع وقبوله.
وفقًا لممارسات الشراء في الصناعة، ينبغي مراعاة المعايير التالية: المؤهلات – شهادة المنتج الإلزامية الصينية CCC (شهادة مطابقة صندوق التوزيع المقاوم للانفجار وتقرير الفحص)، وشهادة الحماية من الحرائق CCCF (المعيار الإلزامي لخزانة التحكم في الحرائق)، وتقرير اختبار النوع (إعلان CCC الذاتي لمجموعة الجهد المنخفض الكاملة أو شهادة CQC الطوعية)، والامتثال لمعايير CE/UL (للتصدير)، ومعايير ISO 9001:2015 وIEC 61439، والتصدير إلى أكثر من 50 دولة (Weimiao) بخبرة هندسية تمتد لعشرين عامًا)؛ القدرات – تخصيص كامل غير قياسي من قبل OEM/ODM (توفير المخططات الكهربائية، ومتطلبات تخطيط قائمة المواد، أو رسومات CAD/3D، وتوقيع اتفاقيات عدم الإفصاح)، وخدمات البرمجة الكاملة، والتوصيل، والتشغيل في الموقع، ودعم كامل للعملية (مطابقة الطلب، وتصميم الحلول، وكتابة البرامج، والتجميع، والتوصيل، والتشغيل المسبق، والتشغيل المشترك)؛ المكونات – مكونات معترف بها عالميًا (سيمنز، AB، وحدات تحكم منطقية قابلة للبرمجة من ميتسوبيشي حسب الطلب، قواطع دوائر شنايدر، وحدات تزويد طاقة مين ويل، أطراف توصيل فينيكس كونتاكت)، ومكونات من علامات تجارية محلية مع تخفيض التكلفة (منتجات الجهد المنخفض، ووحدات ترحيل طرفية دقيقة، ومحولات تردد، وأزرار تحكم بشاشة لمس)؛ القبول – اختبار قبول المصنع (FAT) قبل الشحن (اختبار الإدخال/الإخراج المحاكي، والفحص قبل الشحن، واختبار الاستمرارية)، وفحص المكونات عن طريق شد البراغي وفقًا للرسومات، والتحقق من توصيلات الأسلاك الثانوية، واختبار العزل، وتشغيل الطاقة ومراقبة أضواء المؤشر، ومطابقة مخططات الأطراف مع أرقام الأسلاك؛ الخدمة – استجابة ما بعد البيع، ودورة التسليم (تسليم خلال 7 أيام)، ودعم التشغيل المشترك في الموقع؛ العقد – يتم كتابة قائمة الرسومات، وعلامة المكون التجارية وطرازه، ومستوى الحماية، ومعايير القبول، وتاريخ التسليم، والضمان في العقد – يخضع مصنعو خزائن التحكم لخمسة اختبارات: شهادة التأهيل، وقدرات التصميم، وجودة المكونات، وقبول اختبار قبول المصنع (FAT)، وشروط العقد؛
ولا يتم تقديم الطلبات إلا بعد اجتياز جميع الاختبارات الخمسة.
الخلاصة
كيفية اختيار مُصنِّع لخزائن التحكم المخصصة لخطوط التجميع غير القياسية؟
الخلاصة هي: اختيار المُصنِّع بناءً على خمس خطوات: الخزانة، والمكونات، والأسلاك، والعملية، والقبول.
الخزانة – حماية داخلية IP20 إلى حماية عالية IP65/66 (الرقم الأول في IP يعني مقاومة الغبار، والرقم الثاني يعني مقاومة الماء، وكلما زاد الرقم، زادت قوة الحماية)، فولاذ مدلفن على البارد بسماكة 1.5 إلى 2.0 مم مع طلاء مسحوق إلكتروستاتيكي، فولاذ مقاوم للصدأ 304/316، صفيحة ألومنيوم-زنك مجلفنة، بولي كربونات SMC، أسلاك مثبتة في الأعلى وتهوية علوية وسفلية؛ المكونات – Siemens، Mitsubishi، AB، Delta، Schneider PLC، مصدر طاقة Mean Well 24VDC، قواطع دوائر، صمامات، حماية من الحمل الزائد، وقصر الدائرة، وفقدان الطور، أطراف توصيل Phoenix Contact، محولات تردد، مفاتيح HMI، وتحكم في درجة الحرارة؛ التوصيلات الكهربائية – مخطط التخطيط: يسار للجهد العالي، يمين للجهد المنخفض، فصل التحكم في الطاقة عن الاتصالات، توجيه الإشارات التناظرية مع إنهاء محمي، تجميع الأطراف حسب الجهد والوظيفة، تبديد الحرارة والتهوية، ترقيم الأسلاك، أطراف احتياطية (مدخلات/مخرجات)؛ العملية – تأكيد المتطلبات (تشابك نقاط المدخلات/المخرجات)، تصميم المخطط (مخطط تخطيطي، مخطط توصيل، مخطط أطراف، مخطط تخطيط)، برمجة وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، التجميع والتوصيل، التشغيل المسبق في المصنع للمدخلات/المخرجات التناظرية، تشغيل الجهاز بالكامل في الموقع؛
القبول – شهادة CCC/CCCF/CE/UL/ISO/IEC 61439، عملية تصنيع المعدات الأصلية/تصميم المعدات الأصلية الكاملة، اختبار قبول المصنع (FAT)، اختبار عزل المكونات وفقًا للرسومات، التسليم خلال 7 أيام، معايير العقد.
وفقًا لممارسات الصناعة، يمكن تلخيص خزائن التحكم المخصصة في جملة واحدة: تحديد الحماية بناءً على البيئة، اختيار المكونات بناءً على العلامة التجارية، اتباع معايير التوصيل، واجتياز اختبار قبول المصنع (FAT) – بمجرد استيفاء نقاط التفتيش الأربع هذه، تصبح خزانة التحكم موثوقة.
