A مقاول هو عادةً جهاز التبديل الأخير الذي يتم تشغيله كهربائياً في دائرة الطاقة، ويتحكم في الأحمال مثل المحركات، أو السخانات، أو مجموعات الإضاءة. أما مرحل التحكم فيقوم بتبديل الأوامر، أو التعشيقات، أو دوائر الإشارة، أو ملف جهاز آخر. استخدم كلاهما عندما يجب أن يتفاعل المرحل مع أمر تشغيل الكونتاكتور، أو يعزله، أو يضاعفه.
الفرق العملي ليس عتبة تيار عالمية. اختر الجهاز بناءً على دور الدائرة، ونوع الحمل، وجهد التشغيل، وفئة الاستخدام، وتردد التبديل، وترتيب نقاط التلامس، والتصنيفات المعلنة من قبل الشركة المصنعة.
الكونتاكتور مقابل مرحل التحكم: جدول اتخاذ القرار السريع
| نقطة اتخاذ القرار | المقاول | مرحل التحكم (Control relay) | استخدم كلاهما |
|---|---|---|---|
| دور الدائرة الرئيسية | يقوم بوصل وفصل دائرة حمل الطاقة | يقوم بتبديل دائرة تحكم أو إشارة أو تعشيق | يقوم مرحل التحكم بمعالجة أو ربط الأمر؛ بينما يقوم الكونتاكتور بتبديل الحمل |
| جهاز تبديل نموذجي | محرك، أو مجموعة سخانات، أو إضاءة مجمعة، أو أي حمل طاقة آخر معلن عنه | ملف الكونتاكتور، أو الملف اللولبي، أو دائرة تجريبية، أو دخل PLC، أو إنذار، أو تعشيق | يقوم PLC أو المستشعر بالتحكم في مرحل، والذي بدوره يتحكم في ملف الكونتاكتور |
| ترتيب نقاط التلامس | عادةً ما تتكون من نقاط تلامس القدرة الرئيسية بالإضافة إلى نقاط تلامس مساعدة اختيارية | تتكون عادةً من عدة نقاط تلامس تحكم مفتوحة عادةً (NO) أو مغلقة عادةً (NC) أو نقاط تلامس تبادلية | يوفر مرحل التحكم نقاط تلامس منطقية؛ بينما يوفر الكونتاكتور الأقطاب الرئيسية ونقاط تلامس التغذية الراجعة |
| أساس الاختيار | جهد الحمل، تيار التشغيل، خصائص الحمل، فئة الاستخدام، دورة العمل، والتنسيق | جهد دائرة التحكم، فئة استخدام نقاط التلامس، نوع الحمل، شكل نقاط التلامس، والعمليات المطلوبة | تحقق من كل من واجهة المرحل مع الملف ودورة عمل الكونتاكتور مع الحمل |
| سياق تشغيل IEC الشائع | AC-1 أو AC-3 أو AC-4 أو أي فئة أخرى معلنة للتطبيق | AC-15 أو DC-13 أو أي فئة أخرى لدائرة التحكم معلنة للتطبيق | يتم تقييم كل جهاز للجزء الخاص به من الدائرة |
| الحماية من الحمل الزائد أو القصر الكهربائي | لا يتم توفيرها عادةً بواسطة الكونتاكتور بمفرده | لا يتم توفيرها عادةً بواسطة مرحل تحكم | لا تزال هناك حاجة إلى حماية منفصلة ومنسقة بشكل صحيح |
| قاعدة القرار الأفضل | اختره عندما يكون التلامس هو عنصر تبديل الحمل النهائي | اختره عندما يقوم التلامس بتنفيذ منطق التحكم أو تبديل جهاز تحكم آخر | اختره عندما تحتاج مرحلتا التحكم وتبديل الطاقة إلى فصل |
الفرق الأكثر أهمية هو دور الدائرة
يمكن أن يتشارك الكونتاكتور ومرحلات التحكم الكهروميكانيكية في نفس فكرة التشغيل الأساسية: إن تغذية الملف تنتج قوة مغناطيسية تغير حالة تلامس واحد أو أكثر. هذا التشابه لا يجعل تلامساتهما قابلة للتبديل.
تم تصميم الكونتاكتور حول مسار التيار الرئيسي. يتم اختيار ملامساته الرئيسية وتقييمها وفقاً لحمل تشغيل معلن. صُمم مرحل التحكم حول مسار تحكم, ، حيث تنفذ ملامساته أوامر، أو تغذية راجعة للحالة، أو تعشيقاً، أو وظائف ربط.
مصطلح الكتالوج كونتاكتور التحكم ليس دقيقاً بما يكفي لحسم التصنيف. اعتماداً على المورد، قد يصف كونتاكتور قدرة مستخدماً في نظام تحكم، أو مرحل كونتاكتور، أو كونتاكتور مساعداً يحتوي على عدة ملامسات تحكم. تحقق من معيار المنتج، ومخطط طرف التوصيل، وتصنيفات الملامسات الرئيسية، وفئات الاستخدام بدلاً من التعامل مع “كونتاكتور التحكم” كنوع جهاز عالمي.
يصبح التمييز أوضح ما يكون في بنية التحكم في المحرك:
PLC أو مستشعر ← مرحل تحكم ← ملف الكونتاكتور ← الملامسات الرئيسية للكونتاكتور ← محرك
لا يحمل مرحل التحكم تيار المحرك في هذا الترتيب. إنه يقوم بتبديل ملف الكونتاكتور. تحمل الملامسات الرئيسية للكونتاكتور دائرة المحرك وتبدلها ضمن حمل التشغيل المعلن لها.
لا يعد مرحل التحكم ضرورياً دائماً بين وحدة التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) والكونتاكتور. فقد يقوم مخرج PLC متوافق بتشغيل الملف مباشرةً عند استيفاء متطلبات الجهد، ونوع المخرج، وقدرة تيار البدء، وقدرة الحالة المستقرة، والعزل، وكبح العابر. وعندما لا يتم استيفاء هذه الشروط - أو عند الحاجة إلى نقاط توصيل إضافية، أو تحويل مستوى الجهد، أو عزل قابل للاستبدال، أو مضاعفة منطقية - فقد يكون استخدام مرحل وسيط أمراً مناسباً. دليل VIOX المنفصل لـ التشغيل المباشر بواسطة PLC مقابل المرحلات الوسيطة يفحص قرار الواجهة هذا.
لا تختر بناءً على التصنيف الحالي للتيار فقط
القواعد مثل “استخدم مرحلاً للتيارات الأقل من 10 A وكونتاكتور للتيارات الأعلى من 10 A” هي قواعد مريحة ولكنها ضعيفة من الناحية الفنية. تتداخل نطاقات المنتجات، وقيمة الأمبير لا تصف الإجهاد الذي يفرضه الحمل.
قد يكون لنقطتي توصيل لهما نفس التيار الاسمي ملاءمة مختلفة تماماً لـ:
- سخان مقاوم؛;
- محرك حثي؛;
- ملف الكونتاكتور؛;
- ملف لولبي يعمل بتيار DC؛;
- مصدر طاقة إلكتروني ذو تيار بدء عالٍ؛;
- التشغيل العكسي المتكرر أو التشغيل المتقطع (inching).
المقارنة الصحيحة هي التصنيف الخاص بـ الجهد الدقيق، ونوع التيار، ونوع الحمل، وفئة الاستخدام. لا يمكن إعادة استخدام تصنيف الحمل المقاوم تلقائياً لمحرك حثي أو ملف.
تصنيفات الكونتاكتور: تحقق من حمل القدرة التشغيلي
IEC 60947-4-1 تغطي الكونتاكتورات الكهروميكانيكية وبادئات تشغيل المحركات ضمن نطاق الجهد المحدد لها. بالنسبة للكونتاكتور، تشمل مجالات الاختيار المهمة ما يلي:
- جهد التشغيل المقنن،, أوي;
- تيار التشغيل المقنن،, Ie, ، لظروف التشغيل المحددة؛;
- دائرة حمل AC أو DC؛;
- فئة الاستخدام، مثل AC-1 أو AC-3 أو AC-4 حيثما ينطبق ذلك؛;
- عدد وترتيب الأقطاب الرئيسية؛;
- تردد التشغيل المتوقع ودورة العمل؛;
- جهد الملف، والتردد، وحدود إمداد التحكم؛;
- تنسيق القصر الكهربائي المعلن مع جهاز الحماية المختار؛;
- متطلبات نقاط التلامس المساعدة.
على سبيل المثال، يتعامل تصنيف AC-3 مع واجب تبديل مختلف عن AC-1. وبالتالي، يمكن للكونتاكتور نفسه أن يظهر قيم تيار تشغيل مختلفة لفئات مختلفة. إن أكبر قيمة أمبير مطبوعة على المنتج ليست بالضرورة هي تصنيف المحرك الصحيح.
للحصول على مصطلحات وبنية أوسع للكونتاكتور، استخدم ما هو المقاول؟. تتناول صفحة المقارنة هذه فقط الحدود الفاصلة بين الكونتاكتورات ومرحلات التحكم.
تصنيفات مرحل التحكم: تحقق من الجهاز المُتحكَّم به
IEC 60947-5-1 ينطبق على أجهزة دائرة التحكم الكهروميكانيكية وعناصر التبديل المستخدمة للتحكم والإشارة والتعشيق ضمن نطاقه. قد يوفر مرحل التحكم أو مرحل الكونتاكتور عدة نقاط تلامس من نوع NO أو NC أو نقاط تلامس تبادلية، لكن شكل نقطة التلامس وحده لا يحدد مدى ملاءمة الحمل.
يفحص:
- الجهد المقنن للملف وما إذا كان الملف يعمل بتيار AC أو DC؛;
- جهد التشغيل المقنن والتيار لجهات التلامس؛;
- فئة الاستخدام AC-15 أو DC-13 أو أي فئة استخدام أخرى معلنة؛;
- نوع واستهلاك الملف أو الملف اللولبي المتحكم به؛;
- شكل جهات التلامس وترتيب طرف التوصيل؛;
- التحمل الكهربائي والميكانيكي المطلوب في ظل ظروف التشغيل الفعلية؛;
- إخماد العابر وتأثيره على سلوك التحرير؛;
- الظروف البيئية وظروف التركيب المحددة من قبل الشركة المصنعة.
تعد تصنيفات AC-15 و DC-13 ذات أهمية خاصة عندما تقوم نقاط تلامس مرحل التحكم بتبديل أحمال تحكم كهرومغناطيسية. قد يختلف التصنيف المقاوم لنقطة تلامس المرحل اختلافاً جوهرياً عن قدرتها المعلنة على تبديل ملف كونتاكتور أو ملف لولبي (سولينويد).
الخاصة بالمرحل تصنيف الملف و تصنيف نقطة التلامس تصف دوائر مختلفة. تشير علامة ملف بجهد 24 V DC إلى ما يقوم بتنشيط المرحل؛ ولا تشير إلى الجهد أو الحمل الذي يمكن لنقاط تلامس المرحل تبديله. للمصطلحات المتعلقة بسلوك الملف، انظر شرح جهد ملف الترحيل (Relay Coil).
متى تستخدم كونتاكتور، أو مرحل تحكم، أو كليهما
| حالة التطبيق | البنية الموصى بها | لماذا |
|---|---|---|
| التبديل الروتيني لمحرك ثلاثي الأطوار | كونتاكتور ذو قدرة مقننة بشكل صحيح في مسار طاقة المحرك | يجب أن يكون لجهاز التبديل النهائي حمل المحرك المصرح به |
| مخرج الـ PLC له تصنيفات متوافقة لملف الكونتاكتور | قد يكون التوصيل المباشر من مخرج الـ PLC إلى ملف الكونتاكتور ممكناً | لا حاجة لمرحل إضافي عند التحقق من واجهة التوصيل بالكامل |
| جهد أو سعة مخرج الـ PLC لا تتطابق مع ملف الكونتاكتور | مرحل تحكم وسيط بالإضافة إلى كونتاكتور | يوفر المرحل واجهة توصيل؛ بينما يظل الكونتاكتور هو مفتاح الطاقة |
| يجب أن تنشئ التعليمة الواحدة عدة مسارات منطقية من نوع NO/NC | مرحل تحكم، أو نقاط تلامس مساعدة حيثما كان ذلك مناسباً | تدعم نقاط تلامس التحكم المتعددة التعشيق، والإشارة، ومضاعفة الإشارات |
| يجب أن تقوم نقطة تلامس التحكم بتبديل ملف كهرومغناطيسي يعمل بتيار AC أو DC | مرحل تحكم مع فئة الاستخدام المعلنة المناسبة | يجب فحص أحمال الملفات مقابل AC-15 أو DC-13 أو البيانات المكافئة للشركة المصنعة |
| مجموعة سخانات أو دائرة إنارة مجمعة | كونتاكتور أو جهاز تبديل آخر مصنف بدقة لحمل التشغيل المطلوب | يعتمد الاختيار على خصائص الحمل والفئة المعلنة، وليس فقط على التيار المستمر |
| يبدو أن المحرك الصغير أو المشغل يقع ضمن التيار الاسمي للمرحل | تحقق من وجود تصنيف صريح للمحرك أو الحمل الحثي قبل اعتماد المرحل | التصنيف المقاوم العام لا يثبت ملاءمة تبديل المحرك |
| تعد الوظيفة جزءاً من نظام التوقف الطارئ أو نظام سلامة الآلات | استخدم بنية سلامة معتمدة ومكونات ذات تصنيف مناسب | مرحل التحكم القياسي أو الكونتاكتور العادي لا يعتبر تلقائياً نظاماً فرعياً مصنفاً للسلامة |
هل يمكن لمرحل التحكم أن يحل محل الكونتاكتور؟
ليس كبديل عام. يمكن لمرحل التحكم أن يحل محل الكونتاكتور فقط عندما تغطي التصنيفات المعلنة من قبل الشركة المصنعة صراحةً الحمل الفعلي، والجهد، ونوع التيار، وتيار البدء (inrush)، وفئة الاستخدام، وتردد التبديل، وترتيب التلامس المطلوب.
هذا الشرط غير شائع عندما يُتوقع من الجهاز تبديل محرك كبير أو أي حمل طاقة متطلب آخر. في معظم اللوحات الصناعية، يكون حد المواصفات الأكثر أماناً هو:
- مرحل تحكم للمنطق، أو الواجهة، أو الإشارة، أو التعشيق، أو تبديل الملف؛;
- كونتاكتور لمهمة تبديل حمل الطاقة النهائي؛;
- كلاهما عندما تحتاج وظائف التحكم والطاقة إلى مراحل منفصلة.
الاستبدال العكسي يتطلب أيضاً عناية. يمكن للكونتاكتور تقنياً تبديل بعض الدوائر الأصغر، لكنه قد لا يوفر تلامسات التبديل المطلوبة، أو أداء التلامس منخفض المستوى، أو الواجهة المدمجة، أو كثافة المنطق. إن زيادة حجم أجهزة تبديل الطاقة لا تؤدي تلقائياً إلى إنتاج دائرة تحكم أفضل.
التلامسات الرئيسية، والتلامسات المساعدة، ومرحلات التحكم
تقوم التلامسات الرئيسية للكونتاكتور بتبديل الحمل المخصص للكونتاكتور. وتوفر تلامساته المساعدة تغذية راجعة للحالة، أو تعشيقاً كهربائياً، أو منطق التثبيت (seal-in logic)، أو وظائف تحكم أخرى.
كتلة التلامس المساعد ومرحل التحكم ليسا نفس عنصر الشراء:
- أ كتلة التلامس المساعد يعمل ميكانيكياً مع الكونتاكتور الخاص به؛;
- a مرحل التحكم يحتوي على ملف خاص به ويمكنه العمل بشكل مستقل؛;
- a مرحل تلامس (كونتاكتور ريلاي), ، والذي يسمى أحياناً كونتاكتور مساعد، هو جهاز تحكم يعمل كهرومغناطيسياً ويحتوي على تلامسات تحكم متعددة.
إذا كانت المهمة تتطلب فقط التأكد من أن الكونتاكتور قد أغلق، فقد يكون التلامس المساعد كافياً. أما إذا كان يجب أن ينشئ أمر مستقل حالات تلامس متعددة أو يربط بين دائرتي تحكم، فقد يكون مرحل التحكم هو الأنسب. لمصطلحات أشكال التلامس، انظر مقارنة بين SPST و SPDT و DPST و DPDT.
ما لا يوفره أي من الجهازين بمفرده
يعتبر الكونتاكتور ومرحل التحكم من أجهزة التبديل والتحكم. ولا ينبغي افتراض أن أياً منهما يوفر حماية من القصر الكهربائي لدائرة الفرع أو حماية من الحمل الزائد للمحرك لمجرد قدرته على فتح الدائرة.
قد يتطلب فرع المحرك النموذجي وظائف منفصلة لـ:
- حماية من قصر الدائرة؛;
- الحماية من الحمل الزائد؛;
- التبديل الروتيني عن بُعد؛;
- العزل؛;
- منطق التحكم وتغذية الحالة الراجعة.
قد يتم توزيع هذه الوظائف بين قاطع الدائرة أو المصهر، ومرحل الحمل الزائد، والكونتاكتور، وجهاز العزل، ومكونات التحكم. قاطع التلامس مقابل قاطع الدائرة يوضح الحد الفاصل بين التبديل والحماية، بينما الكونتاكتور مقابل مشغل المحرك يوضح سبب عدم كفاية الكونتاكتور وحده كبادئ تشغيل كامل للمحرك.
قائمة التحقق من المواصفات
قبل تحديد أي من الجهازين، سجل ما يلي:
- دور الدائرة: تبديل الطاقة النهائي، تبديل الملف، الإشارة، التعشيق، أو واجهة الإشارة.
- الحمل المبدل: محرك، سخان، إضاءة، ملف، صمام كهربائي (سولينويد)، حمل إلكتروني، أو دخل إشارة.
- النظام الكهربائي: AC أو DC، الجهد، التيار المستقر، وتيار البدء أو تيار الوصل ذو الصلة.
- الخدمة المعلنة: فئة الاستخدام والتصنيف لجهد التشغيل الفعلي.
- ترتيب التلامسات: main poles, NO/NC/changeover contacts, and required independent logic paths.
- جهد التحكم: جهد الملف، التردد، خصائص الالتقاط، والتوافق مع مخرج التشغيل.
- ملف تعريف التشغيل: تردد التبديل، دورة العمل المتوقعة، وبيانات التحمل المعلنة من قبل الشركة المصنعة.
- الحماية والتنسيق: حماية القصر الكهربائي في المنبع، حماية الحمل زائد، والتنسيق الموثق.
- البيئة: الغلاف، والتلوث، ودرجة الحرارة، والاهتزاز، وقيود التركيب المذكورة للمنتج.
- الأدلة: ورقة البيانات الحالية، والمعيار المعمول به، ومخطط طرف التوصيل، ووثائق الاعتماد الخاصة بالطراز.
إذا كان التطبيق يتطلب كونتاكتور طاقة، قارن الحقول ذات الصلة في مجموعة موصلات التيار المتردد VIOX مقابل متطلبات النظام الفعلية بدلاً من الاختيار بناءً على حجم الإطار أو التيار الاسمي فقط.
الأسئلة المتداولة
هل الكونتاكتور نوع من أنواع مرحلات التحكم؟
إنهما جهازا تبديل يعملان كهربائياً ويرتبطان ارتباطاً وثيقاً، ويمكن أن يتشاركا في مبدأ التشغيل الكهرومغناطيسي. ومع ذلك، في اختيار المعدات، يُعرف “الكونتاكتور” عادةً بأنه جهاز مخصص لمهمة تبديل حمل طاقة معلن، بينما يُعرف “مرحل التحكم” بأنه جهاز مخصص لمهمة التحكم أو الإشارة أو التعشيق. تعامل مع المعيار والتصنيفات المعلنة للمنتج كمرجع أساسي.
هل يمكن لمرحل التحكم تبديل محرك؟
فقط عندما يكون للمرحل تصنيف صريح يغطي حمل المحرك ومتطلبات التطبيق الكاملة. لا تستنتج ملاءمة المحرك من تصنيف التيار المقاوم. بالنسبة لمعظم مسارات طاقة المحركات الصناعية، يعد الكونتاكتور ذو تصنيف تشغيل المحرك المعلن المناسب هو الخيار الطبيعي.
لماذا نستخدم مرحل تحكم قبل الكونتاكتور؟
يمكن لمرحل تحكم وسيط أن يوفر واجهة لمستوى الجهد، أو مضاعفة نقاط التلامس، أو الفصل الكهربائي، أو عزلاً قابلاً للاستبدال بين مخرج PLC وملف، أو تعشيقاً إضافياً. هذا ليس مطلوباً تلقائياً؛ فقد يكون التشغيل المباشر للملف ممكناً عندما تكون جميع متطلبات المخرج، والملف، وكبح التداخل، والنظام متوافقة.
قاعدة الاختيار النهائي
اختر بدءاً من الدائرة إلى الخارج:
إذا كان الجهاز يقوم بتبديل حمل الطاقة النهائي، فقم بتقييم كونتاكتور لهذا الحمل المعلن. وإذا كان يقوم بتبديل أمر، أو تعشيق، أو دائرة إشارة، أو ملف جهاز آخر، فقم بتقييم مرحل تحكم لواجب التحكم ذلك. إذا كان يجب على مرحلة تحكم واحدة التحكم في مرحلة طاقة منفصلة، فاستخدم كليهما - وتحقق من كل واجهة بشكل مستقل.
تأكد دائماً من الاختيار النهائي مقابل ورقة البيانات الحالية للمنتج المختار، وقواعد التركيب المعمول بها، ومخطط الحماية والتنسيق المطلوب.