لماذا تُستخدم المرحلات في الصناعة: فوائدها وتطبيقاتها

تتعرض الأنظمة الكهربائية الصناعية لضغوط مستمرة لضمان سلامتها وموثوقيتها وسهولة التحكم بها. سواءً تعلق الأمر بتشغيل خطوط الإنتاج الآلية، أو الآلات الثقيلة، أو البنية التحتية الحيوية، يحتاج المهندسون إلى مكونات تعمل بكفاءة عالية في الظروف القاسية. ولا تزال المرحلات الكهربائية تشكل جزءًا أساسيًا من أنظمة التحكم الصناعية من بين هذه المكونات.

تحظى المرحلات بشعبية واسعة نظراً لقدرتها على التحكم في الدوائر الكهربائية بكفاءة عالية، وحماية المعدات الحساسة، ودعم الأتمتة دون إضافة أي تعقيدات. وتتجلى قيمتها العملية في استمرار استخدامها في مختلف الصناعات رغم التطور المتسارع لتقنيات التحكم.

تتناول هذه المقالة الغرض من المرحلات في الصناعة، وآلياتها، ومزاياها الرئيسية، وتطبيقاتها في الأنظمة الصناعية الحديثة. تابع القراءة لمعرفة المزيد.

ما هو المرحل الكهربائي؟

المرحل الكهربائي هو جهاز تحويل يسمح لدائرة كهربائية بتشغيل دائرة أخرى. يعمل بإشارة تحكم منخفضة الطاقة لفتح أو إغلاق نقاط التلامس في دائرة حمل مختلفة، مما يوفر المرونة والأمان في التحكم بالمعدات الكهربائية. في البيئات الصناعية، تُستخدم المرحلات عادةً للأغراض التالية:

• محركات التحكم، والملفات اللولبية، والمشغلات
• ربط مخرجات وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) بالأجهزة الميدانية
• توفير نظام تعشيق أمان وإشارات إنذار
• حماية الإلكترونيات المتحكمة من الفولتية العالية

في لوحات التحكم العملية، يقوم المصنعون مثل RY-ELE بتصميم المرحلات الصناعية خصيصًا للتعامل مع التشغيل المستمر والضوضاء الكهربائية والإجهاد البيئي، مما يضمن أداءً مستقرًا على مدى عمر خدمة طويل.

مبدأ عمل المرحلات الصناعية

يعتمد مبدأ عمل المرحل الصناعي على الفصل الكهربائي بين دائرة التحكم ودائرة الحمل. يتيح هذا الفصل لأنظمة التحكم العمل بأمان أثناء تشغيل الأجهزة ذات القدرة العالية. في المرحلات الكهرومغناطيسية:

• يقوم جهد التحكم بتنشيط الملف
• يتم إنشاء مجال مغناطيسي
• يتحرك المحرك ويغير حالة التلامس

تؤدي المرحلات الإلكترونية ذات الحالة الصلبة نفس وظيفة التبديل، ولكن بدون أجزاء متحركة. يُمكّن كلا التصميمين إشارات التحكم الصغيرة من العمل بأمان على أحمال كهربائية أكبر، وهو أمر ضروري في أنظمة الأتمتة الصناعية وأنظمة التحكم في الطاقة.

الفوائد الرئيسية لاستخدام المرحلات في الصناعة

توفر المرحلات العديد من المزايا الوظيفية التي تدعم بشكل مباشر التشغيل الصناعي الآمن والفعال. ولتوضيح هذه المزايا بشكل جليّ، تم تلخيص الفوائد الرئيسية في الجدول أدناه.

توضح هذه الفوائد سبب بقاء مرحلات التحكم الصناعية مكونات أساسية في أنظمة الأتمتة الحديثة.

التطبيقات الصناعية للمرحلات

تُستخدم المرحلات الصناعية في قطاعات متنوعة. ويمكن الاطلاع على التطبيقات التالية مع حالات الاستخدام مباشرةً على صفحة مرحلات التحكم الصناعية .

1. أنظمة الأتمتة الصناعية وأنظمة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC):

في مجال أتمتة الصناعات، تُستخدم المرحلات عادةً كأجهزة ربط بين مخرجات وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) والأجهزة الميدانية. فهي تساعد في فصل إلكترونيات وحدة التحكم المنطقية الحساسة عن الأحمال ذات الجهد العالي، كما توفر نقلًا موثوقًا للإشارات. وتُقلل المرحلات من ضوضاء النظام والارتفاعات المفاجئة في الجهد، وتعزز استقرار النظام، وتقلل من احتمالية تلف وحدة التحكم المنطقية في ظروف التشغيل المستمر.

2. الأنظمة الروبوتية والتحكم في الحركة:

تعتمد أنظمة التحكم في الحركة والروبوتات على تحكم كهربائي عالي الدقة واستجابة سريعة. وتتولى المرحلات وظائف بدء وإيقاف المحرك، ودوائر الكبح، وأقفال الأمان. ولضمان دورات حركة صحيحة وحماية المعدات الروبوتية من أي أعطال كهربائية مفاجئة، يلزم أداء توصيل ثابت.

3. تعشيق أدوات الآلات:

تُجهز آلات التشغيل بدوائر تعشيق لضمان عدم تشغيلها في ظروف غير آمنة. وتُعدّ المرحلات عنصرًا أساسيًا في هذه الأنظمة، إذ تُفعّل تسلسلًا منطقيًا للتحكم، وتتيح إيقاف التشغيل الفوري في حال حدوث أي خلل. وهذا يُسهم في حماية المشغلين والأدوات والآلات، فضلًا عن تلبية متطلبات السلامة الصناعية.

4. أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وأنظمة أتمتة المباني:

تُتحكم المرحلات في الضواغط والمراوح والمضخات وعناصر التسخين وغيرها من العناصر في أنظمة التكييف والتهوية وأنظمة أتمتة المباني. ويضمن استخدام المرحلات بكفاءة عالية استقرار التحكم في درجة الحرارة وكفاءة استهلاك الطاقة. في المنشآت التجارية والصناعية، يُستخدم نظام المرحلات للتحكم، مما يوفر موثوقية طويلة الأمد للنظام وسهولة الصيانة من خلال فصل دوائر التحكم عن دوائر الطاقة.

5. التعدين والصناعات الثقيلة:

تُعرّض الصناعات التعدينية والصناعات الثقيلة العناصر الكهربائية للاهتزازات والغبار وتغيرات درجات الحرارة. لذا، يجب أن تكون المرحلات المستخدمة في هذه الصناعات مستقرة في ظروف التلامس ضمن البيئات القاسية.RY-ELE تصمم حلول الترحيل التي تركز على المتانة الميكانيكية والموثوقية الكهربائية، مما يدعم التشغيل المستمر في التطبيقات الصعبة.

6. مراقبة المعدات الزراعية:

تعتمد الأنظمة الزراعية الحديثة بشكل متزايد على أتمتة الري، والمعدات الآلية، والتحكم في العمليات. تُستخدم المرحلات الخارجية لتوفير تحويل موثوق في الحالات التي يُحتمل فيها حدوث تغيرات في الرطوبة، ودرجة الحرارة، والحمل الكهربائي. تتميز هذه المرحلات ببساطتها وكفاءتها العالية، مما يجعلها مناسبة لأنظمة الأتمتة الزراعية.

7. أنظمة شحن السيارات الكهربائية وتبديل البطاريات:

في البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية واستبدال البطاريات، تُستخدم المرحلات لعزل الطاقة، والتحكم في الأحمال، ومراقبة السلامة. فهي تُساعد في إدارة الدوائر ذات التيار العالي مع ضمان فصلها الآمن في حالات الأعطال. كما تُساعد في إدارة الدوائر ذات التيار العالي في حالة حدوث عطل، وفصلها الآمن. ويُعدّ الأداء الموثوق به بالغ الأهمية للحفاظ على سلامة أنظمة الطاقة في المركبات الكهربائية، واستمرار تشغيلها، والتزامها بالمعايير.

مقارنة بين التحكم القائم على المرحلات وطرق التحكم البديلة

يمكن استخدام طرق تحكم مختلفة في الأنظمة الصناعية. ولتوضيح مزايا التحكم القائم على المرحلات، يوضح الجدول المقارن أدناه كيف تختلف المرحلات عن البدائل الشائعة.

نظراً لتوازنها بين المتانة والسلامة والقدرة على التكيف، تظل المرحلات خياراً مفضلاً للعديد من تطبيقات التحكم الصناعية.

خاتمة:

لا تزال المرحلات تحظى بشعبية واسعة في الصناعة نظرًا لما توفره من موثوقية في التبديل والعزل الكهربائي وعمر خدمة طويل في مختلف القطاعات. ويمكن استخدامها لضمان تحكم كهربائي آمن وفعال في أنظمة الأتمتة والتكييف، بالإضافة إلى الصناعات الثقيلة والبنية التحتية للمركبات الكهربائية.

بصفتنا شركة متخصصة في تصنيع المرحلات الصناعية ، نقوم بتطوير حلول مرحلات مصممة خصيصًا للبيئات الصناعية الواقعية. نقدم الدعم للمهندسين ومصنعي اللوحات ومكاملين الأنظمة حول العالم، مع التركيز على الجودة والموثوقية والتصميم بما يتناسب مع التطبيق.

يمكنكم زيارة موقعنا الإلكتروني   لتحميل الملفات، أو طلب عينات، أو الحصول على الدعم الفني، أو لمجرد استكشاف المواصفات الفنية، أو يمكنك الاتصال بفريقنا الفني مباشرة والحصول على مساعدة من أحد الخبراء.