ما هي لوحة التحكم الكهربائية؟
لوحة التحكم الكهربائية عبارة عن مبيت واقٍ، عادةً ما يكون مصنوعًا من المعدن أو البلاستيك، يضم مكونات كهربائية مهمة مسؤولة عن تنظيم العمليات الميكانيكية المختلفة والإشراف عليها. تتطلب الأنظمة المجهزة بالطاقة الصيانة، حيث تعتبر الصيانة الوقائية المجدولة والمراقبة القائمة على الحالة أكثر الأساليب فعالية.
يجب أن يكون لدى المتخصصين الكهربائيين إمكانية الوصول إلى لوحات التحكم لتحديد الأعطال وإجراء التعديلات وإجراء اختبارات السلامة الكهربائية. سيستخدم المشغلون عناصر التحكم في اللوحة لتشغيل وتنظيم المنشأة وعملياتها. تحتوي لوحة التحكم على العديد من المكونات التي تمكن من أداء وظائف متعددة. على سبيل المثال، يمكن لهذه المكونات مراقبة الضغط أو التدفق داخل أنبوب وإرسال إشارة إما لفتح أو إغلاق صمام.
فهي موجودة في كل مكان وضرورية في غالبية القطاعات. قد تؤدي المشاكل التي تنطوي عليها، مثل الإهمال، إلى إحداث فوضى في أي عملية مؤسسية وتعريض الموظفين للخطر. إن الكفاءة في تشغيل الألواح مطلوبة بشدة من قبل الأفراد المدربين كهربائيًا وغير المدربين كهربائيًا.
عادةً ما تكون هذه العبوات مصنوعة من مواد مرنة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم أو البلاستيك، مما يضمن قدرتها على تحمل قسوة البيئات الصناعية.
اقرأ المزيد: الريادة الشركة المصنعة للوحة التحكم الكهربائية ومورد من الصين
تصميم لوحة التحكم الكهربائية
- التخطيط والتصميم
- تخطيط المكونات وتصميمها
- تجميع المكونات
- التركيب والأسلاك
- الاختبار ومراقبة الجودة
- التوثيق والصيانة
اقرأ المزيد: كيفية تصميم لوحات تحكم كهربائية فعالة: دليل خطوة بخطوة
الأنواع المختلفة لمرفقات لوحة التحكم
تتوافر حاويات لوحات التحكم الصناعية في مجموعة من الأشكال والأحجام المختلفة، كل منها مصمم خصيصًا لتلبية متطلبات معينة. في المناقشة التالية، نستكشف الخصائص المميزة والفوائد والتطبيقات المثلى لأكثر أنواع العبوات انتشارًا.
- حاويات قائمة بذاتها
- العبوات المثبتة على الحائط
- حاويات مثبتة على الأرض
- حاوية صندوق التوصيل
اقرأ المزيد: 4 أنواع لوحات التحكم والمرفقات: دليل شامل
لوحة التحكم الكهربائية: المكونات الهيكلية
لوحة التحكم الكهربائية هي مجموعة من الأدوات الكهربائية التي تستخدم الطاقة الكهربائية لتنظيم العمليات الميكانيكية المتنوعة للمعدات أو الآلات الصناعية. تتكون لوحة التحكم الكهربائية من تصنيفين أساسيين: هيكل اللوحة والمكونات الكهربائية.
تم تحسين تصميم لوحة التحكم الكهربائية لاستيعاب أكبر قدر ممكن من المعدات الكهربائية مع ضمان سلامة جميع أنظمة التشغيل. يتكون هذا النوع من اللوحة من عنصرين هيكليين أساسيين. والعناصر هي:
الضميمة
تعمل الضميمة الكهربائية في لوحة التحكم كهيكلها الرئيسي، وتتكون في الغالب من صندوق معدني من الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ. وتتمثل الوظيفة الأساسية للحاوية في احتواء وحماية جميع المعدات الموجودة بداخلها، مما يضمن السلامة الكهربائية من خلال حماية المعدات من الظروف البيئية الخارجية. يتم تحديد حجم الضميمة حسب المتطلبات المحددة للعمل. وتتضمن هذه المواصفات ما إذا كانت اللوحة مناسبة للتطبيقات الداخلية أو الخارجية، وقدراتها المقاومة للماء والغبار، وتصنيفها للظروف الخطرة، وتصنيفها المقاوم للانفجار. يتم تحديد التصنيفات بناءً على الوكالة الوطنية لإدارة الطوارئ تصنيف لوحة التحكم الكهربائية بعد السلامة و بروتوكول الإنترنت الاختبار.
اللوحة (اللوحات) الخلفية
اللوحة الخلفية، الموجودة داخل الضميمة، هي عبارة عن لوح معدني يعمل كحاوية مادية ووسيلة لتوصيل الأجهزة الكهربائية في لوحة تحكم كهربائية. يتم تجهيز الجسم إما بفتحات تركيب موجودة مسبقًا أو خيار حفر ثقوب لتركيب المعدات الكهربائية يدويًا.
قضبان DIN هي جزء لا يتجزأ من مكونات اللوحة الخلفية التي تعمل كإطار مبيت وتركيب للمعدات الكهربائية، وتوفر الدعم الهيكلي داخل الضميمة. تعتبر قنوات الأسلاك عنصرًا أساسيًا في اللوحات الخلفية لأنها تسهل توصيل المعدات بالطاقة الكهربائية بطريقة منظمة. كما أنها توفر رؤية واضحة لخطوط الموصلات، مما يجعل عمليات الصيانة واستكشاف الأعطال وإصلاحها أكثر ملاءمة.
أنابيب الأسلاك وقضبان الأسلاك
وعادةً ما يكون البلاستيك هو المادة المستخدمة في تصنيع أنابيب الأسلاك. وتحتوي إما على أصابع عريضة أو رفيعة على الجانبين تسمح بخروج الأسلاك وتوصيلها بمكون كهربائي. يتم تثبيت غطاء قابل للفصل بإحكام على الجزء العلوي من أجل حماية وإخفاء قنوات الأسلاك الموجودة تحتها، مما يمنح اللوحة الكهربائية مظهرًا أنيقًا ومصقولاً.
إن سكة Din Rail عبارة عن شريط معدني مصمم خصيصًا لتوصيل العديد من المكونات الكهربائية بشكل آمن. يمكن توصيل المكونات بسهولة ونقلها على طول السكة إلى أي مكان مرغوب فيه. تم تصميم هذا العنصر لتوفير الوقت من خلال الاستغناء عن الحاجة إلى توصيل كل مكون باللوحة الخلفية بشكل منفصل.
لوحة التحكم الكهربائية: المكونات الكهربائية
هناك مكونات كهربائية مميزة موجودة في حاوية اللوحة الكهربائية المستعملة. تعمل هذه المكونات على تحديد وتنظيم الوظائف العديدة التي تؤديها اللوحة. تتألف العناصر المذكورة أعلاه من:
- قاطع الدارة الرئيسي: ويشبه ذلك فصل اللوحة الكهربائية الأساسية التي تزود المسكن أو مكان العمل بالطاقة. غالبًا ما تدير قواطع الدارات المصغرة مستويات جهد تتراوح من 120 فولت إلى 480 فولت في معظم الأماكن الصناعية، مما يوفر التحكم في مكونات الدائرة.
- موانع زيادة التيار الكهربائي: يعمل هذا الجهاز على حماية المكونات الكهربائية داخل اللوحة من التلف بسبب الصواعق أو ارتفاعات الطاقة الناتجة عن الجهد الزائد.
- المحولات:: هي آلات آلية قادرة على تحويل شكلها المادي ووظيفتها. المحولات لديها القدرة على خفض الجهد إلى 120 فولت للمكونات المختلفة أو خفضه إلى 24 فولت عندما تكون الطاقة الواردة 120 فولت.
- كتل طرفية: تعمل هذه الكتل على تسهيل تنظيم وتوزيع مجموعة الأسلاك القادمة من مصادر متنوعة على مختلف المعدات الكهربائية.
- وحدة التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLC): وحدة التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLC) هي جهاز قادر على تنفيذ وظائف التحكم بناءً على مجموعة مبرمجة مسبقًا من التعليمات. تحتوي لوحة التحكم بشكل أساسي على وحدة معالجة مركزية (CPU). يعمل هذا الجهاز كوحدة المعالجة المركزية للوحة التحكم، حيث يشرف على العديد من العمليات الميكانيكية ويديرها. تتضمن الوظائف الميكانيكية لمعدات التصنيع مجموعة من المدخلات والمخرجات.
- المرحلات والموصلات: يتم التحكم في الوظائف الميكانيكية عن طريق مفاتيح التشغيل/إيقاف التشغيل هذه، والتي تعمل بناءً على الأوامر الواردة من المجلس التشريعي الفلسطيني. تنظم المرحلات المدمجة عمليات مثل إضاءة الأضواء وتشغيل أنظمة التهوية. تتحكم المرحلات، وهي مرحلات أكبر، في عمليات أكثر تعقيدًا مثل وحدات التحكم في المحركات.
- مفاتيح تبديل الشبكة:: مفاتيح للشبكات الحاسوبية. تعمل مفاتيح التبديل الشبكية كمحور اتصال مركزي للوحة التحكم، مما يتيح الاتصال بين المجلس التشريعي المنطقي القابل للبرمجة (PLC) والعديد من الأجهزة المتوافقة مع الشبكة على خط الإنتاج.
- واجهة الآلة البشرية (HMI) تُمكِّن هذه المكونات المشغل من الإشراف على عمليات معينة للماكينة أو معالجتها. تتكون الواجهات النموذجية بين الإنسان والآلة (HMIs) من شاشات عرض فيديو وأذرع تحكم وأزرار ومفاتيح ولوحات مفاتيح.
اقرأ المزيد: مكونات لوحة التحكم الكهربائية: ما تحتاج إلى معرفته
4 فوائد وجود لوحة تحكم كهربائية
قد تكون إدارة هذه الأنظمة صعبة بدون مساعدة لوحة تحكم. والآن، سوف نناقش أربع مزايا لدمج لوحة تحكم كهربائية في عملياتك التجارية.
السلامة المعززة
توفر لوحة التحكم الكهربائية ميزة كبيرة من حيث تعزيز السلامة. يتيح تركيب لوحة تحكم كهربائية في شركتك التشغيل الأمثل لجميع المعدات الكهربائية من خلال مراقبة الأداء واكتشاف المشاكل. في حالة الطوارئ، تتمتع لوحة التحكم بالقدرة على إلغاء تنشيط الإمداد الكهربائي بالكامل لمنطقة معينة.
الكفاءة الاقتصادية
ومن المزايا الإضافية لامتلاك لوحة تحكم كهربائية فعاليتها من حيث التكلفة. على الرغم من أن العديد من المؤسسات قد تبدي ترددًا في تخصيص الأموال اللازمة لاقتناء لوحة تحكم كهربائية بسبب نفقاتها الأولية، إلا أنها قد تحقق وفورات كبيرة على مدى فترة زمنية طويلة. وتتمتع لوحة التحكم بالقدرة على تحديد الأعطال الصغيرة مسبقًا، وبالتالي تجنب تعطل المعدات وإجراء إصلاحات مكلفة.
تعزيز الإنتاجية
قد يؤدي تنفيذ لوحات التحكم الكهربائية إلى تعزيز كفاءة الطاقة في شركتك. من خلال مراقبة النظام الكهربائي عن كثب والتحقق من الأداء السليم لجميع المكونات، يمكنك تحديد الأماكن التي يكون فيها استخدام الطاقة مهدرًا وإجراء التعديلات اللازمة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تخفيضات كبيرة في نفقات الطاقة لديك.
المراقبة عن بُعد
أصبحت مراقبة الأنظمة الكهربائية عن بُعد ممكنة بفضل التطورات التكنولوجية في أنظمة التحكم الكهربائية. وتعد المراقبة عن بُعد خياراً فعالاً للغاية بالنسبة للمرافق التي لا يمكن فيها وجود شخص أو تشكل خطراً. ويتمتع المشغلون بالقدرة على مراقبة المعلمات الكهربائية عن بُعد، وتحديد أي مخالفات وتنفيذ التدابير العلاجية.
صيانة لوحة التحكم الكهربائية
لوحة التحكم الكهربائية مسؤولة عن تزويد المشغلين بنظرة شاملة وتحكم دقيق في تطبيق نظام كهربائي معين. تحتوي اللوحة على ترتيب معقد وأجهزة كهربائية تقوم بمهام متطلبة، مما يستلزم صيانة دورية للحفاظ على الأداء الأمثل. تستلزم صيانة نظام لوحة التحكم الكهربائية إنجاز المهام التالية:.
- من الضروري أن يكون وضع العلامات على جميع المكونات والكابلات والمحطات الطرفية واضحًا من أجل تسهيل فهم ظروف العمل من قبل المشغلين الجدد.
- من الضروري التأكد من أن جميع التوصيلات الكهربائية متميزة ومعزولة عن بعضها البعض من أجل تسهيل المراقبة.
- قم بإزالة أي غبار من الضميمة والألواح الخلفية.
- احتياطات ضرورية لمنع تآكل أو إصابة ضميمة لوحة التحكم بالتآكل.
مواد لوحة التحكم الكهربائية
اختيار مواد للوحات التحكم أمر بالغ الأهمية لضمان طول العمر والسلامة والأداء. يجب أن يكون اختيار المواد مناسبة لبيئة تشغيل لوحة التحكم وأن تتوافق مع معايير الصناعة والتفويضات التنظيمية. تضم القائمة التالية المواد النموذجية المستخدمة في بناء لوحات التحكم، إلى جانب خصائصها واستخداماتها.
حاويات لوحة التحكم المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ
الخصائص:
- مقاومة للتآكل
- مرن وقوي
- مقاومة حرارية ممتازة
التطبيقات: مناسبة للاستخدام في البيئات الصعبة والمسببة للتآكل، مثل الصناعات الكيميائية، ومرافق معالجة الأغذية والمشروبات، والمنشآت الخارجية.
حاويات لوحة التحكم المصنوعة من الألومنيوم
الخصائص:
- منخفضة الوزن مقاومة للتآكل
- موصلية حرارية عالية
التطبيقات: مناسب للاستخدام في القطاعات الحساسة للوزن، مثل صناعات الطائرات والنقل.
حاويات لوحة التحكم المصنوعة من البولي كربونات
الخصائص:
- قدرة استثنائية على تحمل الصدمات القوية
- مقاومة دائمة لأشعة الشمس
التطبيقات: يتم استخدام المواد الشفافة والمقاومة للصدمات في كل من الأماكن الخارجية والداخلية، وخاصة في الاتصالات السلكية واللاسلكية واللوحات الكهربائية.
البوليستر المقوى بالألياف الزجاجية (FRP)
الخصائص:
- نسبة فائقة من القوة إلى الوزن
- مقاومة للتآكل
- العزل
التطبيقات: مثالي للاستخدام في المواقع التي تعاني من مستويات عالية من التآكل، مثل المرافق البحرية ومرافق معالجة مياه الصرف الصحي، وكذلك في المناطق التي تتطلب عزلًا كهربائيًا فعالاً.
التطبيقات في مختلف الصناعات
تتواجد لوحات التحكم في كل مكان في العديد من القطاعات، ولكل منها احتياجات وإعدادات مميزة:
- التصنيع: في مجال التصنيع، تُستخدم لوحات التحكم لغرض الإشراف على خطوط الإنتاج والآلات والأنظمة الروبوتية وتنظيمها. وهي تضمن الدقة والفعالية والأمان في العمليات.
- الطاقة والمرافق العامة: تُستخدم لوحات التحكم في محطات الطاقة ومرافق معالجة المياه وقطاعات المرافق الأخرى للإشراف على عمليات توليد الطاقة والمياه وتوزيعها ومعالجتها وإدارتها.
- إدارة المباني: تشرف لوحات التحكم في التشغيل الآلي للمباني على تشغيل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والإضاءة والأمن وخدمات المباني الأخرى، وبالتالي تعزيز كفاءة الطاقة وضمان راحة الركاب.
- المواصلات: تشرف لوحات التحكم في وسائل النقل على عمل الأنظمة في السيارات والقطارات والطائرات والسفن، مما يضمن سلامتها وفعاليتها.
- الرعاية الصحية: تُعد لوحات التحكم ضرورية لإدارة الأنظمة المعقدة في المعدات والمرافق الطبية، بما في ذلك أجهزة التصوير وأنظمة مراقبة المرضى ومعدات المختبرات.
اعرف المزيد: الصناعات التطبيقية لحاويات الخزائن الكهربائية
الأسئلة الشائعة حول لوحة التحكم الكهربائية
1. هل تحتاج إلى لوحة تحكم كهربائية مخصصة؟
يتوقف تصميم لوحة التحكم الكهربائية المصممة حسب الطلب على مدى تعقيد النظام الذي تحكمه. قد تتراوح التصاميم من نظام ترحيل كهربائي أساسي إلى نظام تحكم منطقي منطقي قابل للبرمجة متطور يتضمن شبكات تحكم منطقي قابلة للبرمجة مفردة أو متعددة، إلى جانب اتصالات إنترنت الأشياء أو SCADA. تشمل العلامات التي تشير إلى أن مؤسستك قد تحتاج إلى تصميم لوحة مفصلة حسب الطلب طلبًا لوظائف محسّنة في العديد من أنشطة التصنيع، والرغبة في التحكم الموحد والمبسط في الأنظمة، وضرورة وجود واجهة محسنة بين الإنسان والآلة (HMI).
2. ما الفرق بين صندوق التحكم ولوحة التحكم؟
يعمل صندوق التحكم الكهربائي كمحور مركزي يقوم بتنسيق ومراقبة كل هذه المهام. وغالبًا ما تشتمل لوحة التحكم الهيدروليكية على تقنية الأتمتة، مثل وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة، والتي تشرف على المدخلات وتنظم المخرجات بناءً على لوائح مبرمجة مسبقًا.
3. كيف يمكنني العثور على المورد المناسب؟
هناك العديد من الموردين الذين يبيعون اللوحات الكهربائية، لذا من المهم أن تجد مورداً يمكنك الوثوق به. هناك العديد من العوامل التي يجب أن تأخذها في الاعتبار عند اختيار المورد، مثل خبرته وخدمة العملاء والأسعار. إن اختيار اللوحة الكهربائية المناسبة لمشروعك الإنشائي هو قرار مهم من خزانة كهربائية. خذ الوقت الكافي للبحث وفهم خياراتك لضمان نجاح مشروعك.
4. ما هي لوحة التحكم الكهربائية في منزلي؟
يعمل كوسيط بين قاطع دائرة التغذية والدائرة الفرعية. جهاز ميكانيكي يمكّن المشغل من إنشاء أو قطع التوصيل الكهربائي بين مصدر الطاقة والأجهزة الكهربائية.
5. ما هي تكلفة استبدال لوحة كهربائية؟
في المتوسط، تبلغ تكلفة استبدال اللوحة الكهربائية $1,299 1، حسب نوع اللوحة. معظم الإنفاق بين $520 و $2,122 . وتبلغ تكلفة استبدال لوحة كهربائية $1,299 $ في المتوسط، على الرغم من أنها يمكن أن تتراوح بين $520 و$2122 حسب نوع القواطع ومدى تعقيد المشروع.
الخاتمة
لوحة الإدارة الكهربائية عبارة عن لوحة كهربائية متطورة تدمج العديد من إمدادات الطاقة أو محولات التنحي على مصدر طاقة أحادي الخط. وهي توفر للمشغل إدارة يمكن الاعتماد عليها ومراقبة شاملة لصناعة أو مبنى معين.
ما زلت محتارًا بشأن ما بداخل لوحة التحكم الكهربائية? هل تحتاج إلى طرح أسئلتك على أحد الخبراء؟ اتصل بنا