الباب الأول تحكم الى

١

اإلدارة العامة للتعلیم والتدریب المهنى

التحكم اآللىتكنولوجیا الصف الثالث

بالمدارس الثانویة الفنیة للتعلیم والتدریب المزدوج نظام السنوات الثالث

لكترونیات صناعیةإفنى :مهنة

٢

اإلدارة العامة للتعلیم والتدریب المهنى

اآللى تكنولوجیا التحكم الصف الثالث

بالمدارس الثانویة الفنیة للتعلیم والتدریب المزدوج نظام السنوات الثالث

لكترونیات صناعیةإفنى :مهنة

تألیف

سعید عواد إسماعیل/مهندس صالح محمود سعد/مهندس الكهرباء العلمى بالقلیوبیة موجه عام أول الكهرباء العلمى بالقلیوبیة موجه

مراجعـــة المعتز یوسف عبد العزیز/أستاذ دكتور مهندس

عین شمسجامعة -هندسةالكلیة

٣

مقدمة الكتابالحمد الذى هدانا لهذا وما كنا لنتهدى لوال أن هدانا اهللا والصالة والسالم على سید الخلق

.وسلموأشرف المرسلین وخاتم النبین ومعلمنا وقائدنا ومرشدنا سیدنا محمد صلى اهللا علیه وبعــــد

تخصص فنى الكترونیات " تكنولوجیا التحكم اآللى للصف الثالث"نقدم هذا الكتاب ألبناؤنا الطالب وزمالئنا المدرسین لطلبة المدارس الفنیة للتعلیم والتدریب المذدوجصناعیة

ال أعجاب محتویا المنهج الذى أقرته وزارة التربیة والتعلیم راجین من اهللا الحكیم العلیم أن ین .الجمیع

وقد تناولنا أبواب المنهج بسهولة ویسر فى أسلوب علمى تربوى مع رسومات توضیحیة .وفى نهایة كل باب مجموعة من األسئلة المتنوعة للمراجعة

.واهللا ولى التوفیق. ونرجوا من اهللا العلى القدیر أن ینتفع به أبنائنا الطلبة وزمالئنا المدرسین

المؤلفان

٤

أهداف تدریس المادة

◌ على :ینبغي على الطالب بعد دراسة الكتاب أن یكون قادرا

.ذكر أنظمة التحكم اإللكتروني المتداولة في الحیاة الیومیة -١

ستخدامات كل منها -٢ .وصف األجهزة الحساسة المختلفة وا

.التطبیق من خالل برامج الكمبیوتر على إستخدامات الحساسات -٣

.ذكر أنواع دوائر التحكم -٤

.المقارنة بین أنواع دوائر التحكم المختلفة -٥

.معرفة إحتیاجات األمن عند إستعمال دوائر التحكم -٦

.د برامج الكمبیوتر على إستخدامات أنواع دوائر التحكم اآلليحالتطبیق من خالل أ -٧

.شرح نظم التحكم المختلفة -٨

.معرفة كیفیة بناء المخطط الصندوقي -٩

.تبسیط المخططات الصندوقیة - ١٠

٥

المنهج الدراسى للمدارس الثانویة الفنیة للتعلیم والتدریب المزدوج

فنى الكترونیات صناعیة: التخصص الثالث: الصف حصة واحده اسبوعیا : عدد الحصص تكنولوجیا التحكم اآللى: المادة

الحساسـات: الباب االول

تعریف الحساس ١- ١

الحساساتتصنیف ٢- ١

الثبات -الحساسیة -مقارنات بین الحساسات المختلفة من حیث المدى ٣- ١

جدول المقارنات ٤- ١

تطبیقات تتم من خالل أحد برامج الكمبیوتر ٥- ١

أنواع دوائر التحكم - :الباب الثانى

-المستوى –التدفق –الحرارة -السعة"تطبیقات -تعریف دوائر التحكم المفتوح ١- ٢ ".الضغط

".الضغط -المستوى –التدفق –الحرارة - السعة"تطبیقات -تعریف دوائر التحكم المغلق ٢- ٢

تطبیقات تتم من خالل أحد برامج الكمبیوتر ٣- ٢

"دوائر التوقیت –المحوالت "دوائر التحكم الرقمى والمنطقى ٤- ٢

وذكر الممیزات والعیوب لكل نظام ةالمقارنة بین األنظمة السابق ٥- ٢

المخاطر واحتیاطات األمن عند استعمال دوائر التحكم ٦- ٢

تطبیقات تتم من خالل أحد برامج الكمبیوتر ٧- ٢

أنظمة التحكم المختلفة: الباب الثالث

٦

استخدام الحاسبات االلكترونیة فى نظم التحكم الصناعى ١- ٣

دوائر التحكم القابلة للبرمجة ٢- ٣

نظم التحكم الكهربى ٣- ٣

الهیدرولیكىنظم التحكم ٤- ٣

نظم التحكم النیوماتیك ٥- ٣

خصائص تحویل األنظمة والعناصر المتشابهة ٦- ٣

)الغرض من -مكونات(أمثله وتطبیقات ألنظمة تحكم صناعیة ٧- ٣

وسحب المعادن درفلةماكینات –ماكینات بالستیك –نظام تحكم متكامل على - أ

)محطات میاه(التحكم فى المستوى - ب

درجاتها من لكمبیوتر على جمیع ما سبق وتعدد خالل أحد برامج ا تطبیقات تتم من -ج .المادةضمن أعمال السنة حیث ال یوجد معمل فى هذه

٧

البا األول الحساسات

٨

الحساسات: البا األول تعریف الحساس

الطبیعیــة تعتبــر الحساســات ذات قیمــة اقتصــادیة نظــرا الســتخدامها لتقــوم بتحویــل الكمیــات مثـل درجــة الحــرارة أو الضــغط أو القـوة أو معــدل تــدفق الســوائل إلـى إشــارات كهربیــة تتناســب خطیــا مــع هــذه الكمیــات الطبیعــة حتــى یســهل تســجیلها إلعطــاء معلومــات عــن كیفیــة تغیــر هــذه الكمیــات

.والتحكم فیها أنواع الحساسات

: حساسات درجة الحرارة -: وال أوائـــل صـــورة الطاقـــة التـــي اســـتخدمها اإلنســـان وتعامـــل معهـــا ، والتـــي تعتبـــر الحـــرارة مـــن

صـــاحبته فـــي جمیـــع مراحـــل التطـــور التـــي عرفهـــا وهنـــاك العدیـــد مـــن التطبیقـــات التـــي تعتمـــد علـــى الحــرارة كعامــل أساســي بهــا ، كمــا أن اســتخدام الحــرارة فــي هــذه التطبیقــات یحتــاج إلــى العدیــد مــن

.ختالف كل تطبیق العناصر واألدوات التي تختلف با : وجدیر بالذكر أن عملیة التحكم في الحرارة یمكن أن تتم بطریقتین

Open Loop: وفي هذه الطریقة تتم عملیة التسخین بدون وجـود حسـاس أو مـنظم، حیـث تعتمـدعلـى تقـدیر الـزمن الـالزم للوصـول لدرجـة الحـرارة المطلوبـة بعـدها یـتم فصـل السـخانات وتفتقـر هـذه

. الطریقة لدقة النتائج نتیجة اختالف ظروف التشغیل في كل مرة Closed Loop: حكم فـي درجـة الحـرارة حیـث تـتم عملیتـي التسـخین وتعتمد هذه الطریقة علـى الـت

وصـــول للدرجـــة واإلحســـاس بدرجـــة الحـــرارة وتعـــدیلها عـــن طریـــق عنصـــر للـــتحكم وبالتـــالي یمكـــن ال . المطلوبة بدقة عالیة

مكونـــــات ) ١-١(ویمكــــن أن نســــتخلص مـــــن الشــــكل : دائرة التحكم المغلقة كما یلي

ومــــن أهــــم أدوات : ) Heating(عنصــــر التســــخین تحقیق هذا العنصر هـي السـخانات والتـي تعمـل علـى

.رفع درجة حرارة المادة المراد تسخینها والــــذي : ) Sensing(عنصــــر اإلحســــاس بــــالحرارة

یقوم بتحویل الشكل الحـراري الـى شـكل كهربـائي ومـن . اتسأهم أدوات تحقیقه هي الحسا

والـــــــذي یقـــــــوم : )Controlling(عنصـــــــر الـــــــتحكم . أو إعادتها حسب حاجة التطبیق ) التبرید - خینالتس(بإیقاف عملیة

٩

ن العناصـــر الســـابقة واألدوات المســـتخدمة لتحقیقـــه بمزیـــد مـــن مـــ وســـنقوم باســـتعراض كـــل عنصـــر : التفصیل في األجزاء التالیة

: Heatingعنصر التسخین : وال مــن أهــم أدوات تحقیــق هــذا العنصــر هــي الســخانات والتــي تتنــوع مــن حیــث القــدرة والشــكل لتناســب

. االستخدامات المختلفة : Heat Sensingعنصر اإلحساس : ثانیا

بمعنـــى أنـــه یستشـــعر المـــدى الـــذي Feedbackهـــو العنصـــر المخـــتص بعملیـــة التغذیـــة العكســـیة ومـن أهـم األدوات المسـتخدمة هـي Controllerالمـنظم هذا لـىل قتوصلت إلیه درجة الحرارة وین

حساســـات الحـــرارة وتتعـــدد أنـــواع وأشـــكال حساســـات الحـــرارة بحســـب مـــدى درجـــة الحـــرارة المقاســـة )٢-١(ودرجة الدقة المطلوبة والتطبیق المستخدم كما في شكل

٢-١شكل

١٠

: Sensor Typesأنواع حساسات الحرارة RTD's: المقاومات الحراریة ) أ(

RTD'sوتعتبــر ) البالتنیــوم ( تتكــون مــن ســلك ملفــوف أو شــریحة مرســبة مــن مــادة نقیــة وذات ) م٨٥٠oم إلـ ى ٢٦٠oتتـراوح مــن ( سـع مــن درجـات الحــرارة ذات خـواص جیــدة علـى مــدى وا

. تأثیر سریع بالتغیر في درجة الحرارة بثبـــات العالقـــة بـــین الحـــرارة والمقاومـــة فـــي جمیـــع األنـــواع ومـــن أشـــهر أنـــواع RTD'sكمـــا تتمیـــز

PT100,PT50:RTD'S یوضــــح منحنــــى عالقــــة درجــــة الحــــرارة مــــع المقاومــــة ) ٣-١(والشــــكل PT50,PT150وهى RTDلنوعین

Temperature

)٣- ١(شكل

RTD'sعند طلب : علیك تحدید اآلتي

. درجة حرارة التشغیل - . فطر وطول الحساس - . طریقة التثبیت - : thermocouplesاألزدواجات الحراریة ) ب(یتكــون االزدواج الحــراري مــن ســلكین لمــادتین مختلفتــین ملحــومین مــن طــرف فــي نقطــة تســـمى -

الشــكل فـي كمــا . ز الـتحكمیـتم توصــیلها بجهـا) الوصـلة البــاردة ( الوصـلة السـاخنة والطــرف اآلخـر )٤-١(

١١

عـة كهربیــة وضــع االزدواج الحـراري فــي المـادة المــراد قیـاس درجــة حرارتهـا یــتم تولیـد قــوة داف عنـد -تتناســب مــع فــرق درجــات الحــرارة بــین طرفــي االزدواج الحــراري هــذا الجهـــد ) emf) (مللــى فولــت(

الكهربي عندما یتم معایرته لدرجة حـرارة الوصـلة البـاردة یمكـن معرفـة درجـة حـرارة الوصـلة األخـرى .لمعرضة للحرارة ا

ن بالمجــاالت المرتبطــة یعتبــر االزدواج الحــراري مــن أكثــر الحساســات شــیوعا لــدى معظــم العــاملی - .بالحرارة

: ممیزات األزدواجات الحراریة "1800C"قدرتها على اإلحساس بدرجات الحرارة العالیة جدا حتى -تحمـــــل الصـــــدمات واالهتـــــزازات بشـــــكل جیـــــد -

ــــى أدائهــــا وتعمــــل فــــي بحیــــث ال یــــؤثر ذلــــك عل . ظروف شاقة

تتــــوافر فــــي أحجــــام صــــغیرة جــــدا فــــي حالــــة - . األماكن المحدودة

.رد فعل سریع للتغیر في الحرارة ذات -

)٤- ١(شكل : Thermistorsأشباه الموصالت ) جـ(تعتمــد فكــرة عمــل هــذا النــوع علــى وجــود مــادة مــن أشــباه الموصــالت التــي تتغیــر مقاومتهــا تبعــا -

. لتغیر درجة الحرارة . یتمیز بالدقة في قیاس درجات الحرارة المنخفضة - . رد فعل سریع للتغیر في درجة الحرارة - . ین األنواع المختلفة من الحساسات فیما یلى مقارنة سریعة ب -

)١-١(جدول مجاالت االستخدام الخطیة الحساسیة الثبات النظامتكلفة الحساستكلفة مـدىاإلحساس نوع الحساس

RTD 260-850 جید متوسط جید متوسط متوسط االسـتخدامات عادیـة ذات الدقــة العالیة ودرجات حرارة متوسطة

Thermocouple 1800 - 270 یة لدرجات الحرارة العا متوسط منخفض منخفض عالى منخفض

Thermistors 80-50 ضعیف جید متوسط متوسط منخفض حساسیة عالیـة فـي مـدى ضـیق مـن درجـات الحـرارة خاصـة فــي

االستخدامات الطبیة

١٢

: ما یلي ) ١-١(لجدوویتضح من البینما یصل إلى ٥850Cال یتعدى RTDمدى عمل -٥1800C لالزدواج الحراري. .بر من االزدواج الحراري كتعتبر أ RTDتكلفة - زدواج الحراري أعلى من اإل RTDحساسیة واستقرار قراءة -لألغراض العامة والدقة العالیة كذلك للحرارة RTDاستخدام -

.المتوسطة استخدام االزدواج الحراري ضروري في حالة الحرارة المرتفعة -

)٥-١(شكل .جدا

: ملحوظة ـــة ســـلك الحســـاس یراعـــي توصـــیل كـــل نـــوع حســـاس بالســـلك الخـــاص بـــه كـــذلك عنـــد إطالیســتخدم نفــس النــوع وفــي حالــة اســتخدام نــوع آخــر یحــدث خطــأ كبیــر فــي القــراءة أكبــر مــن الخطــأ

. المسموح به . األنواع المختلفة ألسالك التوصیل الخاصة بحساسات الحرارة ) ٥-١(یظهر في الشكل

: التأكد من سالمة الحساس للتأكــد مــن ســالمة الحســاس یجــب معایرتــه أي وضــعه فــي درجــة حــرارة معلومــة وقیــاس القیمـــة -

.المعلومةومقارنتها بالقیمة القیاسیة ) output(الناتجة عنه

: icators & ControllersIndأجهزة القیاس والتحكم : ثالثا : یمكن استعراض أجهزة التحكم والقراءة الخاصة بالحرارة في النقاط التالیة

Temperature Indicators أجهزة قراءة الحرارة * Temperature transmitter مرسالت الحرارة * Data Logger داتا لوجر * Temperature Controller أجهزة التحكم في الحرارة *

: Temperature Indicators -أ RTDأو Thermocoupleوهو عبارة عـن جهـاز یسـتقبل إشـارة مـن حسـاس سـواء كـان

ویظهــــر القــــراءة بشــــكل رقمــــي أو عــــن طریــــق مؤشــــر وتــــدریج وفیمــــا یلــــي عــــرض لــــبعض األنــــواع .المختلفة

١٣

١- Bimetal thermometer : هــو عبـــارة عـــن جهــاز یحتـــوى علـــى حســاس حـــراري حیـــث یمكــن قیـــاس درجـــة الحــرارة عـــن طریقـــة

ظهارها على تدریج بحسب المدى المطلوب .وا

: علیك تحدید اآلتي مواصفات الجهاز طلبعند

.تحدید مدى القیاس المطلوب - تحدید قطر العداد - إما ثابت أو متحرك ساختیار الحسا –٢- Remoter reading thermometer إلـى ) Capillary(یوجد بـه سـائل ینتقـل عبـر أنبـوب ) Bulb(یتم اإلحساس بالحرارة عن طریق -

. المؤشر بالتالي یمكن القراءة على بعد مسافات محددة بحسب طول األنبوب

٣- infrared thermometer

الحـل األمثـل فـي حالـة األمـاكن التـي یصـعب ) infrared(تعتبر أجهزة القیاس عن بعد بواسطة الـ متـر ٣الوصول إلیهـا وقیـاس حراراتهـا مثـل األفـران حیـث یمكـن معرفـة حراراتهـا عـن بعـد أكثـر مـن

درجة مئویة ) to 1000 32-(وتتمیز بسهولة االستخدام والدقة العالیة ویقیس درجة حرارة من

١٤

: علیك تحدید اآلتي المواصفاتعند طلب

.درجات الحرارة المطلوب قیاسها مدى - .البعد المطلوب للقیاس - Recorderجهاز تسجیل النتائج -٤یســتخدم فــي تســجیل درجــات الحــرارة وتغیراتهــا باســتمرار -

وذلـــك لعمـــل تقـــاریر یومیـــة وأســـبوعیة وأیضـــا شـــهریة بحیـــث یمكـن لخریطـة واحـدة أن توضـح سـلوك الحـرارة خـالل شــهر

.كامل األمـــــاكن التـــــي تحتــــاج لـــــتحكم عـــــالى فـــــي یســــتخدم فـــــي -

الظروف الجویة مثل المخازن الخاصة باألغذیة واألدویـة ، .المكتبات والمعامل

ظهــار وتســجیل ) ٩-١(یظهــر فــي الشــكل - جهــاز قــراءة واالنتــائج لــدرجات الحــرارة ریمكــن برمجتــه الســتقبال إشــارة أي

قنـوات ٤یوجـد بـه عـدد ) 20mA-4(متغیـر نوع من أنواع حساسات الحرارة كذلك یقبل إشارة تیـار .یمكن استخدام كل منها على حدة للتسجیل

: Temperature Transmitter-بحیـث یقــوم –ویقـوم بتحویلــه الـى فولـت أو تیــار سهـو عبـارة عــن جهـاز یحصــل علـى خـرج الحســا

-0) – (V 10-0)بتغیــر نــوع الخــرج وجعلــه مناســب لمنظمومــة الــتحكم المســتخدمة بــأن یكــون 50mV) – (0-20 mA) – ( 4-20 mA)

١٥

):١٠-١شكل (أهم ما یمیز هذا النوع

265-85)یعمل بجهد . قاعدة منفصلة یثبت على -VAC/DC)

): 5VDC-0(أو ) mA 20-4(الخرج یكون – : Data Logger -جـوحتى یمكن فهم هذه النقطة جیدا Data Acquisitionهو أحد األجهزة الوسیطة في عملیة -

Data Acquisitionالبد أوال من التعرض لتعریف - Data Acquisition هي عملیة اكتساب المعلومات التي تتولد عن طریق حدث معین مثل

.الخ ... التغیر في حرارة آلة أو ارتفاع الضغط في وعاء أو نقص التدفق في أحد الخطوط اب المعلومات التي نریدها هنا هى المعلومات المطلوبة بالكامل عن لذا فإن عملیة اكتس -

: التطبیق المطلوب مثل الفولت –التیار –الموصلیة –الرطوبة –الحموضة –المنسوب –التدفق -الضغط –الحرارة

الخ ... ه ؟معوالسؤال اآلن بعد اكتساب هذه المعلومات كیف یتم التعامل

للقیام ) pc(بإرسالها إلى الحاسب اآللى Data Acquisitionالمعلومات أو معیتم التعامل : بالعملیات التحلیلیة اآلتیة

Controlالتحكم * Monitoringالعرض * Result Comparisonمقارنة النتائج * Following المتابعة*

يلحاســب اآللــاحیــث أن ىولكــن هنــاك مشــكلة فــي نقــل هــذه المعلومــات أو البیانــات للحاســب اآللــإلـى Analog signalلـذا كـان البـد مـن وجـود وسـیط یحـول . فقـط Digital Signalیتعامل مـع

Digital Signal وهــذا الوســیط هــوData logger ــــــد مــــــن التعــــــرف علــــــى بعــــــض االســــــتخدامات واآلن الب

حیــث Data Loggerواإلمكانیــات المتاحــة فــي أجهــزة تقـــوم بكثیـــر مـــن القیاســـات فـــبعض األجهـــزة تقـــوم بقیـــاس ــــار ، الفولــــت ، ــــة ، الحــــرارة ، نقطــــة النــــدى ، التی الرطوب

.التدفق ، الضغط

١٦

رسـالها إلـى Data Loggerوبعـد اخـذ هـذه القیاسـات یقـوم - باسـتدعائها وعرضـها عنـد الحاجـة وا)pc ( رســـالها إلــــى الخــــواص للمـــدخالت حســــب رغبــــة وكـــل ذلــــك عــــن طریـــق تغییــــر ) printer(وا

.المستخدم . لها أشكال مختلفة Data Loggerأجهزة : ومن الجدیر بالذكر أن

: فمنها ماهو portableیحمل بالید - panel Mountedتثبیت باللوحة - Portable with built in printerیحمل بالید وبه طابعه -

بتخــزین القیاســات فـي الــذاكرة والـزمن المســتغرق فـي كــل عملیــة Data Loggerوتقـوم كــل أجهـزة وبهـذا یمكـن Data Loggerوتاریخ كـل قیـاس كمـا یمكـن أیضـا عمـل معـایرة لكـل قنـاة مـن قنـوات

. عمل تحلیل كامل لكل خطوة من خطوات التشغیل في أي عملیة مطلوبة

: Microprocessor temperature controllers -د Microprocessorاألجهزة بتغطیة مسـاحة كبیـرة مـن التطبیقـات وذلـك نظـرا لوجـود تتمیز هذه -

وبعـــــض األجهـــــزة ) RTD(كـــــذلك ) Thermocouple(الـــــذي تعامـــــل مـــــع األزدواجـــــات الحراریـــــة أو فولـــت ، أیضـــا بالنســـبة للخـــرج فـــیمكن عـــن طریقـــه ) مللـــى أمبیـــر ( تســـتقبل دخـــول تیـــار متغیـــر

)Transistor(أو ) Relay(التحكم في Microprocessor Temperature Controllerوفیما یلي عرض لبعض أشكال وأنواع الـ

١٢-١شكل

: والمواصفات العامة لها وأهم ممیزاتها - مم ٩٦× ٩٦-٤٨× ٤٨األبعاد * .إمكانیة غلق لوحة مفاتیح التحكم * )Scale Range(إمكانیة التحكم في التدریج * ٥C، ٥Fإمكانیة القراءة * )-Relay – Transistor(تنوع الخروج *

١٧

تنوع الدخول *

(0-8V) – ( 0-5V) – (4-20mA) – (0-10v) –(0-50mV)

)set point(تعدد نقاط التحكم *

)AC,DC(تنوع مصدر التیار *

تعدد نوعیة الحساسات *

)PT 100,J,K,R,S....(

.الوظائف المختلفة مجموعة من اللمبات لبیان *

١٣-١شكل )PID-on/off control(التحكم بطرق متعددة *

١٨

حساب المستوى

١٩

المستوىفـــي العدیـــد مـــن التطبیقـــات التـــي تعتمـــد علـــى الســـوائل أو بعـــض المـــواد األخـــرى مثـــل الحبـــوب -

الزراعیـة أو المســاحیق یكـون مــن الضــروري تحدیـد المســتوي الخـاص بهــذه المــواد وذلـك للتأكــد مــن كــذلك . ســالمة العملیــة فمــثال عنــد ملــئ خــزان یجــب التأكــد مــن وصــول لســائل للمســتوى المطلــوب

العملیــة قبــل خــروج الســائل مــن الخــزان وتعرضــه للضــیاع وفــي بعــض األحیــان یكــون یجــب ایقــاف . المطلوب هو معرفة مستوى السائل فقط عن طریق تدرج یوضح المستوى

( وأحیانا یكون من الضروري تحدید اقـل وأعلـى مسـتوى للمـادة وعنـدها یترتـب حـدث معـین مثـل -مكـــن أن یـــتم الـــتحكم فـــي المســـتوى عنـــد أي نقطـــة كمـــا ی... ) تشـــغیل طلمبـــة أو إیقـــاف محـــرك أو

.واتخاذ إجراء معین : مما سبق یمكن تقسیم أجهزة التعامل مع المستوى إلى

Level indicatorsأجهزة قراءة فقط : وال Level Sensorsأجهزة اإلحساس بالمستوى : ثانیا Level Controllersأجهزة التحكم بالمستوى : ثالثا .یلي عرض لبعض أجهزة التعامل مع المستوى مع بیان سریع لكیفیة عملها وفیما

١٤-١شكل

: Level Indicatorsأجهزة القراءة : وال فــي بعــض التطبیقــات نحتــاج إظهــار مســتوى المــادة علــى تــدریج بحیــث یمكــن للمتــابع لعملیــة مــا -

دجهـاز قـراءة مناســب حیـث توجــة یجـب وضــع ج الخــزان وفـي هـذه الحالــمشـاهدة المسـتوى مــن خـار : By pass level Indicatorsأنواع عدیدة منها مؤشر جانبي

فـــي عبــارة عــن أنبـــوب یوضــع علـــى جانــب الخــزان بحیـــث یوجــد بـــه الســائل باالرتفــاع الموجـــود بــهعوامــة داخلیــة ذات تــأثیر مغناطیســي ، یوجــد علــى جــدار األنبــوب الخــزان یعمــل الســائل علــى رفــع

الســـطوانات الملونـــة بـــاللونین األحمـــر واألبـــیض بحیـــث یعمـــل المجـــال المغناطیســـى مجموعـــة مـــن ا

٢٠

یسـتخدم هـذا –المـؤثر مـن العوامـة علـى تغیـر لـون المؤشـر فیظهـر مسـتوى السـائل بـاللون األحمـر . النوع في حالة قیاس مستوى السوائل النقیة

بـأجهزة تحویـل المسـتوى إلـى إشـارة وتوجد أنواع منه مـزودة. ویتمیز بالوضوح التام وسهولة القراءة .حسب الطلب ) transmitter(كهربیة

: Level Sensorsأجهزة اإلحساس بالمستوى : ثانیا

هي أجهزة تقوم باإلحساس بالمستوى وتحویل قیمتـه إلـى إشـارة كهربیـة متناسـبة مـع المسـتوى أي -كم أو منظومـــة الـــتحكم الرئیســـیة یـــتم إرســـال هـــذه اإلشـــارة إلـــى أجهـــزة الـــتح) Transmitter(تعتبـــر

أو جهـــاز كمبیـــوتر مركـــزى كمـــا توجـــد عـــدة أنـــواع مختلفـــة مـــن حیـــث plcســـواء كانـــت عبـــارة عـــن :نظریة العمل ومنها مایلي

: Reed control level sensorsحساس عن طریق المقاومة الكهربیة -١ذات خــواص مغناطیســیة تتحــرك علــى قضــیب ) Float( ه علــى وجــود عوامــه ملــتعتمــد فكــرة ع -

بـــه مقاومـــة متغیـــرة وتتناســـب المقاومـــة مـــع ارتفــــاع الســـائل كمـــا یوجـــد أیضـــا جهـــاز یقـــوم بتحویــــل أو فولـ ـت ) 20mA-4(اســب المطلــوب ســـواء كــان تیــار مــتن) output( المقاومــة إلــى الخــرج

. أو أي خرج آخر ) 5v-0(متناسب . تستخدم هذه النوعیة من الحساسات بصفة عامة مع السوائل -

اســتانلس ( وجــدیر بالــذكر أنــه توجــد عــدة أنــوع مــن هــذه الحساســات ستیل

ـــــاك ... ) تیلفـــــون - ـــــت كمـــــا أن هن –قـــــالووظ (عـــــدة طـــــرق للتثبی .. )فالنشة

١٥-١ شكل

: pressure transmittersحساسات عن طریق الضغط -٢تعتمــد فكــرة هــذا النــوع علــى اإلحســاس بضــغط الســائل الــذي یعبــر بــدوره عــن ارتفــاع الســائل فــي -

متناسـبه مـع االرتفـاع وعـن ) 20mA-4( الخزان بحیث یتم تحویل ضغط السـائل إلـى إشـارة كهربیـة . رفة االرتفاع الموجود دخل الخزانة السائل والضغط الواقع یمكن معفطریق معرفة كثا

.یتم معایرة الجهاز في موقع التركیب لضمان الدقة وسالمة التشغیل

٢١

١٦-١شكل

: Ultrasonic Level Sensorsحساسات عن طریق الموجات فوق الصوتیة -٣یقــوم هــذا النــوع مــن الحساســات بعمــل موجــات فــوق صــوتیة عــن طریــق دوائــر الیكترونیــة تمــر هــذه الموجـــات مـــن خـــالل الهـــواء حتـــى تصـــل إلـــى ســـطح المـــادة حیـــث تـــنعكس وترتـــد مـــرة أخـــرى الـــى

. المستقبل یتم حساب الزمن المار بین إرسـال الموجـة واسـتقبالها عـن طریقـة یمكـن حسـاب المسـافة المقطوعـة

یـــتم إرســـاله إلـــى ) 20mA-4(لتـــالي معرفـــة مســـتوى المـــادة وتتـــرجم المســـافة إلـــى تیـــار متناســـب وبا . أجهزة القراءة والتحكم

٢٢

بتحدیـد قطــر البكـرة عــن سبكـرة ورق أثنـاء عملیــة اللـف ویقــوم الحسـا )١٨-١(یظهـر فـي شــكل -طریــق معرفــة المســافة مــن موضــع التثبیــت حتــى ســطح البكــرة وبالتــالي یمكــن معرفــة كمیــة الــورق

.والتحكم في العملیة بناء على ذلك

١٨-١شكل ١٩-١شكل

خزان خـاص باألسـمنت ویظهـر الحسـاس فـي أعلـى الخـزان ملىءیوضح عملیة )١٩-١(شكل -لتحدیــد كمیــة األســمنت المتواجــدة بــالخزان ومثــل هــذا التطبیــق یصــعب اســتخدام أنــواع الحساســات

.متر ٦٠األخرى نتیجة ظروف العمل الشاقة كذلك مسافات القیاس الطویلة التي تصل إلى )Radar sensors(حساسات بالموجات الراداریة -٤یســـتخدم هـــذا النـــوع فـــي حالـــة قیـــاس مســـتوى فـــي ظـــروف تشـــغیل صـــعبة حیـــث یكـــون الحســـاس -

معـــرض للشـــوائب والتصـــاق المـــواد بـــه وعلـــى الـــرغم مـــن ذلـــك فانـــه یعمـــل بكفـــاءة عالیـــة رغـــم هـــذه . یة ولكن یقوم بعمل موجات راداریةالظروف ویشبه إلى حد كبیر حساس الموجات فوق الصوت

)20mA)(0-5v-4(متناسب مع المستوى في صورة تیار أو فولت) output(یصدر خرج - : Level Control Devicesأجهزة التحكم في المستوى : ثالثا

د أجهـــزة الـــتحكم فـــي المســـتوى بحیـــث تتناســـب مـــع طبیعـــة التطبیـــق وظـــروف العمـــل كـــذلك دتتعـــ - : تختلف نوعیة التحكم ومنها

Thyristor Output Transistor OutputRealy Output : كرة العمل التي یعتمد علیها كل جهاز وسوف نتعرض لألنواع التالیة فوتختلف

Floatأجهزة تعمل عن طریق عوامة -١ Magneticأجهزة تعمل عن طریق التاثیر المغناطیسى -٢ Conductivityأجهزة تعمل عن طریق التوصیل الكهربائي -٣ Capacityأجهزة تعمل عن طریق السعة الكهربائیة -٤ Opticalأجهزة تعمل عن طریق إشارات ضوئیة -٥ Vibrationأجهزة تعمل عن طریق االهتزازات -٦

: Float switchأجهزة التحكم بالعوامة -١

٢٣

علــى وجــود جســم مفــرغ یطفــو فــوق ســطح الســائل متصــل بــذراع یعمــل علــى فــتح لــهتعتمــد فكــرة عموعندما یصل السـائل الـى المسـتوى المطلـوب یعمـل علـى On/off( switch(وغلق مفتاح كهربائي

وفیمــا یلـــى عــرض ألهـــم طـــرق ) Switch(وبالتــالى الـــتحكم فــي المفتـــاح ) Float(تحریــك العوامـــة : التثبیت

◌ لهذه النوعیة من األجهزة وفیما یلي تطبیقا :عملیا

غلـــق دائـــرة ىل حیـــث تـــم وضـــع حســـاس عـــائم یعمـــل علـــئه ســـابـــ خـــزان) ٢١-١(یوضـــح الشـــكل .التحكم في المحرك عند وصول السائل في الخزان للمستوى المطلوب

٢١-١شكل

: Reed switchesأجهزة التحكم بالتأثیر المغناطیسى -٢لـى وأدنـى مسـتوى للسـائل عـن طریـق عوامـة خاصـة بـأدني مسـتوى عأ یستخدم هـذا النـوع لتحدیـد -

. واألخرى للمستوى األعلى یقــوم بعملیــة الفــتح ) Reed switch(نبوبــة بــه ي یتحــرك علــى أســیوجــد بالعوامــة جــزء مغناطی -

عنـــدما یرتفـــع الســـائل لمســـتوى العوامـــة األعلـــى یـــتم فصـــل مفـــتح الـــتحكم العلـــوى ) on/off(والغلـــق یقاف عم .لیة الملئ وا

٢٤

الـــتحكم الســـفلى وبدایـــة ملـــئ وعنـــدما یصـــل الســـائل لمســـتوى العوامـــة الســـفلیة یـــتم تشـــغیل مفتـــاح - .مرة أخرى وهكذا الخزان

٢٢-١شكل

: Conductivity Switchesأجهزة التحكم بالتوصیلة الكهربائیة -٣النقــاط المطلــوب الــتحكم تعتمــد فكــرة هــذا النــوع علــى وجــود مجموعــة مــن األقطــاب الكهربائیــة بعــدد

عنــدها ومــع اســتخدام الســائل كوســیط للتوصــیل بــین األقطــاب بحیــث یعمــل علــى غلــق الــدائرة عنــد .)on/off(الوصول للنقطة المطلوبة وبالتالى یقوم الجهاز بالفتح أو الغلق

٢٣-١شكل

: Capacitive Switchesأجهزة التحكم عن طریق السعة الكهربائیة -٤كیفیــة عمــل هــذا النــوع یمكــن الرجــوع للجــزء الخــاص بــالتحكم اآللــى یســتخدم هــذا النــوع لمعرفــة -

.لإلحساس بالمستوى عند نقطة معینة أعلى أو أدني مستوى

٢٤-١شكل

٢٥

:وفیما یلي تطبیقا عملیا یوضح استخدام هذه النوعیة من األجهزة عملیة التحكم في مستوى سائل متواجد فـي خـزان عـن طریـق أنبـوب ) ٢٥-١(یظهر في الشكل -

ل الخـــــزانخـــــدا بـــــه الســـــائل بـــــنفس االرتفـــــاع الموجـــــودشـــــفاف مثبـــــت علـــــى جانـــــب الخـــــزان یوجـــــد )sight tube( بإرســال سلــوب الــتحكم عنــده ویقــوم الحســاطیــتم وضــع الحســاس أمــام األنبــوب فــي المســتوى الم -

.إشارة لجهاز التحكم تعبر عن وجود أو عدم وجود السائل .بة محیث یقوم جهاز التحكم بتشغیل أو ایقاف محرك الطل

٢٥ - ١شكل

: optical level switchesأجهزة تحكم عن طریق إشارة ضوئیة -٥تعتمد فكرة عمل هذا النوع على وجود مصدر ضوئى یقوم بإرسال اشـعة وأیضـا حسـاس ضـوئي -

. یقوم باستقبال األشعة المرتدة

ب ٢٦-١شكل أ٢٦-١شكل

فى حالة وجود السائل فى حالة وجود السائل

٢٦

الحسـاس فـي حالـة عـدم وجــود یوجـد سـطح عـاكس یعمـل علــى ارتـداد األشـعة مـن المصـدر إلــى - )٢٦-١(سائل شكل

وفــي حالــة وجــود الســائل یفقــد هــذا الســطح القــدرة علــى عكــس األشــعة ویعمــل الســائل علــى إنكســار م بفــتح أو غلــق و وعنــد انقطــاع األشــعة عــن الحســاس یقــ) ب ٢٦-١(األشــعة خــارج الجهــاز شــكل

)on/off(دائرة التحكم

: Vibration Controllersأجهزة تحكم عن طریق االهتزازات -٦تعتمد فكرة عمل الجهاز على وجـود شـوكة معدنیـة یـتم إثارتهـا وجعلهـا تهتـز لدرجـة الـرنین وذلـك -

في حالة وجودها في الهواء ، وعند وصول مستوى المادة إلـى الشـوكة یحـدث تغیـر فـي اإلهتـزازات on/off( Switch(والفتح یتم رصده عن طریق جزء الیكترونى یقوم بالتحكم في مفتاح الغلق

صـــورة لخـــزان بـــه ســـائل وقـــد تـــم وضـــع الحســـاس أعلـــى الخـــزان وعنـــد ) ٣٤(یظهـــر فـــي الشـــكل - . وصول السائل لمستوى الشوكة یتم غلق الدائرة والتحكم في العملیة

٢٧-١شكل

: اختیار أجهزة التعامل مع المستوى * : عند اختیار جهاز التعامل مع المستوى یجب تحدید المواصفات التالیة -مـاء ، (أیضـا تحدیـد نـوع المـادة ... ) ،سـائل، مسـحوق( دة المراد التحكم فیهـا تحدید طبیعة الما*

... ) ، أحماضوذكـــر وضـــع ... ) خـــزان أو صـــومعة ، ( تحدیـــد شـــكل وأبعـــاد مكـــان تواجـــد المـــادة ســـواء كـــان * ... ) رأسى ، أفقى ، ( بیت التث

٢٧

. درجة حرارة المادة ووسط التشغیل * . الضغط الموجودة بمكان التخزین والمعرض لها الجهاز * ... ) قالووظ ، فالنشة ، ( طریقة تثیبت جهز الحساس * : نوعیة التحكم المطلوب * . قرا ة فقط - . قراءة وتحكم أعلى وأدنى مستوى - . تحكم على طول المستوى - VDC 220 VAC 24نوعیة التیار المستخدم لتشغیل الجهاز *

٢٨

٢٩

الضغط : تقدیم

تعتبر عملیة قیاس الضغط والتحكم فیه من االمور الضروریة فـي العدیـد مـن التطبیقـات الصـناعیة ــأثر نتــائج هــذه التطبیقــات بــإختالف الضــغط الــذي تــتم فیــه فعلــى ســبیل المثــال التطبیقــات وذلــك لت

التــي تعتمــد علــى الســوائل أو الغــازات تعتبــر معرفــة الضــغط والــتحكم فیــه مــن األمــور الهامــة وذلــك ر فالخزانـات علــى سـبیل المثــال قـد تنفجــ( ة فیهــا ر تلـف األنظمــة واألدوات المسـتخدملتالفـى مخــاط

) لو تجاوز الضغط بها حدة األقصىضغط لهـا طـرق وأدوات متعـددة تختلـف بـإختالف لحكم في اوجدیر بالذكر أن عملیة القیاس والت -

. نوع التطبیق .وفیما یلى عرض سریع ألنواع الضغط واألجهزة المستخدمة لقیاسة والتحكم فیه

" فرق الضغط –ضغط القیاس –ضعط مطلق " أنواع الضغط -هـــم تلـــك أأنـــواع الضـــغط المختلفـــة وعالقـــة كـــل منهـــا بـــاآلخر ولكـــن )٢٨-١(یتضـــح مـــن الشـــكل

: األنواع هى . فرق الضغط .. ضغط القیاس عند نقطة

وقبل أن نتطرق الى تعریف كال النوعین البد لنا : أن نتعرف على بعض المصطلحات األساسیة

وهـــو )Zero Absolute(ضـــغط الصـــفر* عنــدما یتالشــى الضــغط تمامــا أي عنــدما یكــون

هـــذا غیـــر موجـــود فـــي الحیـــاة هنـــاك فـــراغ تـــام و .العملیة

) Absolute Pressure(الضغط المطلق* الصفر المطلق نقطةضغط المقاس من هو ال

ش

٢٨-١كل ) : Atmospheric Pressure(الجوى الضغط *

باســكال ) 10(5بـار أي ١هـو الضـغط المتواجـد عنــد سـطح البحـر وقــد تـم التعـارف علیـه علــى انـه ... وهكذا

٣٠

) : Gauge pressure(ضغط القیاس * مطــروح منــه الضــغط الجــوى أي أنــه عنــد قیــاس أي ضــغط یــتم ذكــر قهــو ببســاطة الضــغط المطلــ

.الضغط الجوى وال یذكر الضغط المطلق ار األعلى من دالمق ) : Positive Pressure(الضغط الموجب *

. عندما یكون الضغط أكبر من الضغط الجوى یسمى ضغط موجب ) : Negative Pressure(الضغط السالب *

سالبا ◌ .عندما یكون الضغط أقل منالضغط الجوى یسمى ضغطا : ومما سبق یتضح أن

: ضغط القیاس عند نقطة - .مطروحا منه الضغط الجوى قهو عبارة عن الضغط المطل

: فرق الضغط -، فمـثال لـو أن لـدینا ضـغط ن فـرق الضـغط بـین نقطتنــین محـددتینهـو عبـارة عـ ))A ( وضــغط)B (

) A(یســـاوى ضـــغط ) Differential pressure(یكـــون فـــرق الضـــغط ) ٣٧(كمـــا فـــي شـــكل ) .B(ضغط مطروحا منه

: أجهزة القیاس والتحكم في الضغط : Differential Pressure Gaugesاجهزة قیاس فرق الضغط : وال

: ة لقیاس فرق الضغط بین نقطتین منها دتتوافر طرق عدی* Manometersالمانومترات -

Diaphragm Gaugeالمطاطى ءالمقیاس ذو الغشا - : Manometersالمانومتر -١

وذلـــك نظـــرا ) Differential Pressure(مــن أشـــهر الوســائل لقیـــاس فــرق الضـــغط بـــین نقطتــین االســتخدام وقــد یتخــذ المــانومتر أشــكاال متعــددة ةلبســاطة التركیــب كــذلك التكلفــة المنخفضــة وســهول

. Uمن أشهرها شكل حدوة الحصان أو حرف : فكرة العمل

٢٩-١ شكل

٣١

لـــى منتصـــف األنبـــوب ، یكـــون إ، ویـــتم وضـــع الســـائل Uیتكـــون مـــن أنبـــوب علـــى شـــكل حـــرف -الســائل المســتخدم غالبــا مــاء وأحیانــا نســتخدم الزئبــق فــي حالــة الضــغوط المرتفعــة أو عنــدما یكــون

.مكان االستخدام محدودا األنبـــوب نتیجـــة فـــرق یوجـــد تـــدریج بـــین طرفـــى األنبوبـــة یوضـــع الفـــرق بـــین ارتفـــاع الســـائل فـــي -

.الضغط المؤثرة على كل منهما ، ویكــــون فــــرق P2، أكبــــر مــــن الطــــرف الثــــاني P1عــــدما یكــــون الضــــغط فــــي الطــــرف األول - hاع تفر اإل

: ب فرق الضغط بالمعدلة التالیة ایمكن حسP1 – p2 = fgh

. یتم معایرة التدریج ووضعه بحسب نوع الوحدات المراد استخدامها - ٣م/ كثافة السائل بوحدة الكیلو جرام f :حیث

g ٢ث/ عجلة الجاذبیة األرضیة بوحدة م

)أ ٣٠-١(یتـوافر هـذا الطــراز فـي شـكلین احـدهما مائــل كمـا فـي شــكل : )Mark II(طـراز -

فیعمــل الجــزء المائـل الموجــود بالتــدریج علــى زیــادة ) ب٣٠-١(واآلخـر رأســى ومائــل كمــا فـي شــكل .زیادة حساسیة القراءة مدى القیاس كذلك

یتركب الجهاز من جسم من مادة هیدروكبرونیة تقاوم المـاء واألحمـاض ، أنبـوب زجـاجى للسـائل -ومخـــزن للســـائل ، مفتـــاح لضـــبغط الضـــغط ، موانـــع لتســـریب الســـائل ، أجـــزاء تثبـــت تســـاعد علـــى

. امتصاص الصدمات ، تدریج من األلومنیوم المغطى بطبقة من االبوكسى

٣٢

: Diaphragm Differential pressure Gaugeالمقیاس ذو الغشاء المطاطى -٢یسـتخدم هـذا النـوع لقیـاس فـرق الضـغط بـین نقطتـین حیـت یـتم تعـریض احـد وجهـى الغشـاء لضــغط

التـــالى یتحـــرك الغشـــاء فـــي حالـــة بالنقطـــة األولـــى ویتعـــرض الوجـــه اآلخـــر لضـــغط النقطـــة الثانیـــة و .اختالف الضغط

الغشــاء بسوســته تقــاوم فــرق الضــغط كــذلك تقــوم بتحریــك منظومــة میكانیكیــة تختلــف مــن یتصــل - .رع میكانیكیة ذنوع إلى أخر فمنها ما یتكون من مجموعة تروس أو أ

للتعرف على التركیب الداخلى وفكرة العمل نعرض هذا الطراز -

٣٣

: الممیزات یـوفر نظــام الحلــزون المغناطیسـى دقــة عالیــة جــدا نظـرا لعــدم وجــود أجـزاء متالمســة وعــدم وجــود -

. ما باالجهزة التي تعمل بنظام التروس كاالحتكاك :االستخدام

قـــات التـــي تحتـــاج لقیـــاس فـــرق ضـــغط بســـیط مثـــل اختبـــار انســـداد ییســـتخدم هـــذا النـــوع فـــي التطب -ظمـــة التكییـــف للمبـــانى، األجهـــزة أنتوى الســـوائل، قیـــاس ســـس مقیـــا. الفالتـــر، قیـــاس ســـرعة الهـــواء

... الطبیة

) :Pressure Gauge(ضغط عند نقطة لأجهزة قیاس ا: ثانیا نقصـــد هنـــا قیـــاس ضـــغط نقطـــة محـــددة أو منطقـــة معینـــة وبالتـــالى یكـــون الضـــغط المقـــاس هـــو -

لقیــاس الضــغط عنـــد ) Differential Pressure Gauges(الضــغط بعــد الضــغط الجــوى أي .نقطة وذلك یجعل أحد طرفى الجهاز معرض للضغط الجوى

.اء المطاطىشك مقیاس الضغط ذو الغلذلك تستخدم المانومترات لهذا الغرض كذل - : قیاس األخرى وهى اللطراز من أشهر أسالیب رضوفیما یلي ع

: Bourdon Tubeن وردأنبوبة ب

)٣٢-١(التركیب كما بالشكل : طریقة العمل

، تكـون احـدى نهایتهـا Cمـن أنوبـة علـى شـكل حـرف ) ٣٢-١(یتكون كما هـو واضـح مـن الشـكل حة دخول الضغط بینما االخـرى حـرة الحركـة ومغلقـة عنـدما یتواجـد الضـغط تمثبتة بالجسم ، وبها ف

ار الـداخلى نظـرا باألنبوبة یقوم بالتأثیر على الجدار الخارجى بقوة أكبر من القـوة المـؤثرة علـى الجـد

٣٤

وبالتـالى Cلكبر مساحة السطح الخارجى عن السطح الداخلى بالتالى یعمل علـى اتسـاع حـرف الــ .تحریك النهایة الحرة ومعها التروس والمؤشر

. یصلح لالستخدام مع الغازات والسوائل النقیة - .ن من البرونز الفوسفورى وردأنبوبة ب - . على لوحة ح للتثبیت على الخط أو لیص - G1/4وخلفیة G1/4وصلة سفلیة مقاس -

: Pressure Switchesأجهزة التحكم بالضغط : ثالثا تقــوم بفتحــه وغلقــه بنــاءا علــى Electric – Switchهــى أجهــزة تحتــوى علــى مفتــاح كهربــي -

الضــغط المــؤثر علیهــا ، بحیــث یــتم ضــبط الجهــاز علــى ضــغط معــین یقــوم بــالفتح أو الغلــق عنــدما تشــغیل محــرك ( یصــل الضــغط لهــذا المســتوى ولهــا اســتخدامات عدیــدة منهــا علــى ســبیل المثــال

) ....كهربى ، مروحة ، تكییف ، وأیضا یمكن توصیله بانذار صوتى أو ضوئى : التركیب

٣٣-١شكل

ظهــر فكــرة العمــل حیـــث لخاالتركیــب الــد) ٣٣-١(كمــا هــو موضــح بالشــكل - ى ألحــد الطــرازات یغط علـى أحـد وجهیـه فـي حالـة قیـاس ضـغط نقطـة محـددة أو علـى كـل ضـیوجد غشاء مرن یؤثر ال

) .Differential(من وجهیه في حالة قیاس فرق الضغط بین نقطتین جـــة مـــن حركـــة الغشـــاء وتكـــون هـــذه تعلـــى الغشـــاء وتعمـــل علـــى معادلـــة القـــوة الناتـــؤثر سوســـتة -

. طلوب قیاسه من الضغوط مالسوستة معایرة للحد الة ومعــه السوســتة حتــى یصــل للنقطــة ـكـعنــدما یتغیــر الضــغط المــؤثر علــى الغشــاء یبــدأ فــي الحر -

.)Switch(ح الكهربي االتي تم ضبطه علیها وعندها یقوم بفصل أو تشغیل المفت؟ ولإلجابـة علـى هـذا للوضـع األصـلي )Switch(د المفتـاح و وهنا یظهر سـؤال وهـو متـى یعـ -

: السؤال یجب معرفة هذا المصطلح

٣٥

) : Dead Band(المنطقة الساكنة

اء شــعالقــة الــزمن مــع فــرق الضــغط المــؤثر علــى الغ) ٣٤-١(یظهــر فــي الرســم الموضــح شــكل -عنــده المفتــاح ممــثال بخــط علــوى متقطــع ویظهــر ســلوك المفتــاح حیــث نجــد أن الضــغط المضــبوط

بــالخط األســود العــریض حیــث نجــد أن المفتــاح یكــون فــي حالــة غلــق حتــى نصــل الــى نقــط الضــبط عنـــدها یـــتم الفـــتح وعنـــد نـــزول الضـــغط یظـــل المفتـــاح علـــى وضـــعه خـــالل المنطقـــة الســـاكنة وعنـــد

.نهایتها یقوم بالعودة للوضع األصلى

٣٤- ١شكل

.قبل العودة للوضع األصلى تهإذن تعرف المنطقة الساكنة بانها مقدار الضغط الالزم إزالوتختلــف المنطقـــة الســاكنة بـــإختالف نقطـــة الضــبط لـــنفس الجهــاز أي انهـــا غیـــر ثابتــة علـــى طـــول

. المدى : Pressure Transmitterمرسل قیم الضغط : رابعا

، كـــذلك المتصـــلة بـــالكمبیوتر PLCفـــي األنظمـــة الصـــناعیة التـــي یـــتم الـــتحكم فیهـــا عـــن طریـــق - plcتحتاج الى تحویل كل قیم المتغیرات الخاصة بالنظام الى صـورة یمكـن اسـتعابها مـن خـالل الــ -4(أو الكمبیــــوتر ، لــــذلك نقــــوم بتحویــــل الضــــغط الــــى اشــــارة كهربیــــة ســــواء كانــــت تیــــار متناســــب

20mA ( فولــت متناســب أو)5-0v ( أو خالفــه ، بحیــث تعبــر هــذه القــیم عــن قــیم الضــغوط المــراد .قراءتها أو التحكم بها

رســـال إشـــارة - رســـل أي أنـــه یقـــوم اإلحســـاس بالضـــغط وا ممـــا ســـبق یظهـــر لنـــا المـــراد مـــن كلمـــة م .كهربیة تعبر عن هذا الضغط وتتناسب معه

٣٦

٣٧

دفقـالت :مقدمة

سواء كان هذا –نتاجیة المجاالت الصناعیة جزء ال یتجزا من العملیة اإلقیادس التدفق فى شتى . القیاس لسائل او غاز او بخار

وقد شهدت السنوات العشر االخیرة تطورا كبیرا فى عملیة قیاس التدفق وأصبح هناك أشكال -وتكنولوجیات مختلفة للقیام بعملیة القیاس ولم تقتصر هذه التكنولوجیات على قیاس معدل التدفق

. فقط بل إمتدت إلى القیام بالقراءة والتجمیع والتحكم فى معدل التدفق ستدعائها وقت كما أصبح من الممكن أیضا نقل هذه البیانات إلى الحاسب اآللى واإلحتفاظ بها وا

الحاجة :وسوف نستعرض فى هذا الجزء موضوع التدفق بالشكل اآلتى -

تعریفات أساسیة : أوال االنواع المختلفة من أجهزة التدفق : ثانیا أختیار جهاز التدفق : ثالثا ت التعامل مع التدفق أدوا: رابعا

تطبیقات : خامسا

: تعریفات أساسیة: أوال ١- Factor –K :

صدار ذبذبات كهربیة متناسبة مع معدل التدفق ولتحویلها لوحدة هندسیة من إتقوم أجهزة التدفق ب K – Factorوحدات التدفق یتم ضربها فى معامل وهو

: Linearityالخطیة -٢

K – Factorالـ مدى دقة الفلومیتر ویعبر عنها أقصى إنحراف یحدث عن متوسط قیمة : Repeatabilityالثبات -٣

هى مدى قدرة الجهاز على عرض نفس النتیجة لنفس معدل التدفق عند التعرض له فى كل مرة تحت نفس الظروف

: Viscosityاللزوجة -٤ . هى خاصیة تعبر عن مقاومة المائع للحركة

٣٨

:األنواع المختلفة ألجهزة التدفق : ثانیا : Flow meterMagneticالفلومیتر المغناطیسي -١

. تقوم نظریة عمل الفلومیتر المغناطیسى على قانون فاراداى للحث : قانون فاراداى

الموصل یتولد فرق جهد بین طرفى عند مرور اى موصل فى المجال المغناطیسى بسرعة معینة .یتناسب مع سرعة حركته

.وبناء على ذلك یمكن اعتبار أي سائل موصل للكهرباء بمثابة موصل

شرحا عملیا للقانون السابق) ٣٥-١شكل ( ویوضح الشكل التالى = Ueلقوة الدافعة الحثیةا ٣٥-١شكل

= Bالمغناطیسيشدة المجال

= Lطول الموصل

= Vسرعة سریان المائع

. شرحا لنظریة عمل الفلومیتر المغناطیسى ) ٣٦-١( كما یوضح الشكل التالى شكل

٣٦-١شكل

Ue = BL.V

٣٩

) فولت ( فعند مرور سائل به نسبة موصلیة فى المجال المغناطیسى للفلومیتر یتولد فرق جهد ) F2شكل ( یتم إستقبالة على أقطاب اإلحساس

نجد ان B.L.V =UEوبالرجوع للقانون السابق L&B ثابتین وبالتالى فإن القوة الدافعة المتولدة(UE) تتناسب مع سرعة السائلV ویمكن

: یض عن سرعة السائل كما یلى التعو = = حیث قطر الماسورة ( ) ( ) , = ,

= وبالتالى ∗ ∗ ∗

)Q(مع معدل التدفق ) UE(لة السابقة تناسب القوة الدافعة دیتضح من المعا*

:المزایا . ال یتأثر القیاس بخصائص السائل الذى یتم قیاسة - ١ال توجد أجزاء میكانیكیة متحركة ولذا فلیس هناك تأكل أو إحتكاك وبالتالى فال یحتاج - ٢

. لصیانة تقریبا ال یحدث تقلیل قطر الماسورة كما یحدث مع بعض األنواع األخرى ، وهذا معناه عدم الفقد - ٣

. فى الضغط . یكون إستخدامه مثالى فى حالة السوائل التى بها شوائب أو مواد صلبة - ٤ . أى یمكن تنظیفة فى مكانة دون الحاجة لفكه Clean in Placeیتمتع بخاصیة - ٥

: العیوب ) Conductive Liquids( یتعامل فقط مع السوائل الموصلة للكهرباء - ١ یحدث أخطاء فى القراء ةعند تراكم الشوائب داخله - ٢

Considerations: إعتبارات

ال بد من تبطین الجسم الداخلى للفلومیتر بمادة تعزل المعدن عن السائل المتدفق حتى ال تؤثر . على دقة التوصیل الكهربى للسائل مع األقطاب

٤٠

لومیتر المغناطیسى بعض أنواع الف) ٣٧-١شكل( ویوضح الشكل التالى

: Flow meterTurbineالفلومیتر التوربیني -٢

Principle of operationنظریة العمل على وجود مروحة دوارة داخل جسم الفلومیتر تبدأ Turbine Flow meterتقوم نظریة عمل الـ

الدوران بسبب دفع المائع للمروحة ، وهذا الدوران یشعر به حساس یترجم عدد اللفات إلى في . إشارات تتناسب مباشرة مع معدل التدفق

٣٨- ١شكل

٤١

Advantages: المزایا ) PSI 20000( البوصة المربعة / باوند ٢٠.٠٠٠یتحمل ضغوط حتى - ١ ) دقیقة / جالون ٠.٠٠٧( یتعامل مع معدل سریان منخفض جدا یبدا من - ٢ . یستخدم مع الغازات - ٣ . بوصة ٧٢تصل مقاساته حتى - ٤

Disadvantages: العیوب ) . مثل البلى ( یحتاج لصیانة میكانیكیة لالجزاء المتحركة - ١ . عند زیادة اللزوجة تقل الدقة - ٢ .ئل ذات درجة النقاء العالیة یستخدم مع السوا - ٣

Considerations: اعتبارات . تحرى إستخدام نوع البلى المناسب للتطبیق المطلوب - ١اضعاف قطر الماسورة قبل ١٠عند تركیب الفلومیتر البد من ترك مسافة تصل إلى - ٢

أضعاف قطر الماسورة بعد الفلومیتر وذلك لضمان إستقرار السریان كما ٥الفلومیتر )F5(بالشكل

٣٩- ١شكل

٤٢

: Flow meterMassالفلومیتر الكتلي -٣ Principle Of Operationالعمل یةنظر

:على القانون الثانى لنیوتن وهو Mass Flow meterتقوم نظریة عمل الـ العجلة× الكتلة = القوة

. حیث یمكن معرفة الكتلة بمعلومیة العجلة والقوة وعند إهتزاز ) U( فإن الجهاز یتكون من أنبوب على شكل حرف ) F6( وكما بالشكل رقم

فتعمل حركة األنبوب على إكساب السائل كمیة من .األنبوب ألعلى وأسفل بواسطة ملف كهربى فى نفس اإلتجاه ) A( الحركة

وفى النصف األول من األنبوب یقاوم المائع هذه الحركة وبالتالى یولد قوة عكس إتجاه حركة األنبوب بینما فى النصف الثانى تقل مقاومة المائع إلكتساب كمیة الحركة من السائل وبالتالى

وتعمل هذه القوى على لف اإلنبوب بزاویة ) B( المؤثرة على األنبوب كما بالشكل تظهر القوى ) C( كما بالشكل

) ٤٠- ١( یتم وضع حساسین على جانبى األنبوب یشعران بزاویة المیل كما بالشكل رقم -وتبعا لقانون نیوتن الثانى فإن مقدار زاویة لف اإلنبوب یتناسب مع القوة الناتجة من مقاومة -

. السائل والتى تتناسب مع معدل تدفق الكتلة Advantages: المزایا

ال یتأثر بالموصلیة واللزوجة والكثافة أو إحتواء السائل - ١ . على كمیة من الغاز

. یتم قیاس الكتلة والكثافة والحرارة بحساس واحد - ٢ Disadvantages: العیوب

. حساس جدا لإلهتزازات - ١ . مرتفع التكالیف فى تركیبه - ٢

Considerations: إعتبارات البد من األخذ فى اإلعتبار أال تكون الحرارة أعلى من - ١

٤٠- ١شكل . درجة مئویة ٢٤٠المعدل المسموح به وهو . مراعاة عدم وجود كمیة كبیرة من الغاز بالسائل - ٢ یجب مراقبة اإلهتزازات بالخط حتى ال تؤثر على نتائج الفلومیتر - ٣

٤٣

: Flow meterVortexالفلومیتر الدوامي -٤حیث ) الدوامات المنحدرة ( أو ) Vortex Shedding(على ظاهرة تسمى الـتقوم نظریة عمله

أنه عند مرور المائع داخل الفلومیتر یتقابل مع جسم منحدر ذو شكل معین وینتج عن ذلك وتسبب هذه الدوامات مناطق من . حدوث دوامات صغیرة حول وخلف هذا الجسم المنحدر

د من سرعة الضغط المتغیر والذى یتم اإلحساس به عن طریق حساس یتعرف على التردد المتول . المائع داخل الفلومیتر

= : وفقا للمعادلة اآلتیة المائعویتم حساب سرعة −

Advantages: المزایا

. یستخدم مع السوائل أو الغازات او البخار - ١ . لى معایرة إال یحتاج - ٢ . درجة مئویة ٤٠٠یتحمل حرارة حتى - ٣ . بار ٦٤یتحمل ضغوط حتى - ٤

Disadvantages: العیوب . الجسم المنحدر الداخلى حساس للشوائب - ١ . عند حدوث صدمات حراریة مفاجئة یمكن أن یحدث شرخ باألسطوانة من الداخل - ٢ .الحساسیحتاج لحرص شدید جدا فى التعامل مع - ٣

Considerations: إعتبارات ختیار مادة تبطین مناسبة للفلومیتر من الداخل لمنع حدوث موجات دوامیة إالبد من - ١ . ال بد من اإلختیار السلیم لشكل الجسم المنحدر حسب طبیعة المائع المار فى الفلومیتر - ٢

٤٤

٤٢- ١شكل

ویوضح الشكل السابق أشكاال متنوعة من الجسم المنحدر :Flew meterDisplacement Positiveالفلومیتر ذو اإلزاحة الموجبة -٥

Principle of Operation: نظریة العمل

تقوم نظریة عمل هذا النوع من الفلومیتر على وجود اسطوانة دوارة أو ترسین بیضاویین داخل بحیث إنه عند دخول المائع جسم الفلومیتر یحدث ) F10( جسم الفلومیتر كما بالشكل رقم

دوران للترسین حاجزا حجم معین من المائع على الجدار اآلخر للفلومیتر والذى یتناسب مباشرة . مع معدل التدفق

٤٣- ١شكـل

Advantages: المزایا .ال یتأثر باللزوجة تأثرا كبیرا - ١ .عالى الداقة فى قیاس معدل التدفق - ٢

Disadvantages: العیوب . یسبب فقد فى الضغط داخل الفلومیتر - ١ . العمر اإلفتراضى للفلومیتر یعتمد على عمر األجزاء المتحركة - ٢ . أى إ نسداد فى المواسیر یمكن ان یسبب مشاكل فى األجزاء المیكانیكیة - ٣

٤٥

Considerations: إعتبارات : یجب مراعاة اآلتى عند اختیار هذا النوع من الفلومیتر

. یكون المائع به شوائب أ ال - ١ . یكون بالخط إهتزازات أثناء إستخدام الفلومیتر أ ال - ٢ : Flow meterVariable Areaالفلومیتر ذو المساحة المتغیرة -٦

Principle of Operation: نظریة العمل

تقوم نظریة عمل هذا النوع من الفلومیتر على وجود أنبوبة رأسیة مخروطیة الشكل بحیث یكون الثقب األكبر بأعلى والثقب األصغر بأسفل ویتحرك داخل هذه األنبوبة عوامة قطرها الخارجى

. أقل قلیال من قطر الثقب السفلى لألنبوبة فى اإلرتفاع ألعلى لتسمح بمرور المائع فى وعند دخول المائع من الثقب السفلى تبدأ العوامة

شكل حلقى من حول العوامة حتى تقف عند النقطة التى یتساوى عندها وزن العوامة مع قوة دفع ) ٤٤-١( المائع ألعلى كما هو موضح بالشكل رقم

Advantages: المزایا هذا النوع من الفلومیتر إقتصادى جدا لكثیر - ١

. من التطبیقات . سهل التركیب واالستخدام - ٢

Disadvantages: العیوب

یعتمد على خواص المائع مثل الكثافة ، - ١ . اللزوجة ، الحرارة

متوسط الدقة بالمقارنة باألنواع األخرى - ٢)2% F.S (

٤٤-١شكل

+ -

٤٦

ویوضح الشكل التالى بعض أنواع

٤٥- ١شـكل

: Differential Pressure Flow meterالفلومیتر ذو الضغط التفاضلي -٧ Principle of operation: نظریة العمل

تقوم فكرة عمل هذا النوع من الفلومیتر على وجود شرائح وفراغات فوق بعضها داخل جسم أى Laminar Flowالفلومیتر وعند دخول المائع على هذه الممرات فیكون المائع فى صورة

سریان مستقر ویتم قیاس فرق الضغط لهذا السریان بین طرفى الشرائح التى یمر علیها التدفق . المستقر والذى یتناسب مباشرة مع معدل التدفق

Advantages: المزایا . دقیقة / مللیمتر ١یقیس معدالت منخفضة للتدفق تبدأ من - ١ . یستخدم مع السوائل والغازات - ٢ . ال یحتاج إلى مهارات خاصه فى تركیبه - ٣ . إتجاه دخول التدفق وخروجة ال یهم تحدیدة فى فتحات الفلومیتر - ٤

Disadvantages: العیوب

ملى ثانیة ٢٠٠ملى ثانیة للغازات ١٠( االستجابة بطیئة نسبیا بالمقارنة باألنواع األخرى - ١ ) . للماء

. بار ٧الحد األقصى للضغط - ٢ . درجة مئویة ٥٠الحد األقصى للحرارة – ٣

Considerations: إعتبارات : یجب اخذ اإلعتبارات اآلتیة

. میكرون عند فتحة الدخول لمنع أى شوائب من الدخول للفلومیتر ٥٠تركیب فلتر - ١ . المطلوب المواد المصنعة للفلومیتر یتم إختیارها حسب التطبیق - ٢

٤٧

FloweretUltrasonic:يالفلومیتر فوق الصوت -٨

Principle of operation: نظریة العمل من الراسل إلى ) a( تقوم نظریة عمل هذا النوع من الفلومیتر على إرسال موجة صوتیة بسرعة

المستقبل وعند مرور المائع یحدث تداخل لمراكبة سرعة المائع أو عكس إتجاه الموجة الصوتیة فینتج عنه تغییر فى سرعة الموجة ، والذى یشعر به المستقبل وبناءا على التغیر فى السرعة

)٤٦ - ١(كما في الشكل . یقوم الجهاز بحساب سرعة التدفق

Advantages :المزایا . دقة عالیة جدا - ١ . ال یحتاج لمعایرة - ٢ . بوصة ٢٤٠یتعامل مع مقاسات حتى - ٣

Disadvantages: العیوب ٤٦-١شكل تكلفة عالیة نسبیا - ١ . للسرعة د أن یكون المائع متحرك بحد أدنى ال ب - ٢

Considerations :إعتبارات . میكرون ٣٠الحد األدنى للشوائب یجب أال یقل عن - ١ . درجة مئویة ٥٢درجة حرارة المائع ال یجب ان تتجاوز - ٢

Flow meter Selectionاختیار جهاز التدفق : ثالثا

واآلن بعد إستعراض أشهر األنواع للفلومیتر نأتى لسؤال هام وهو كیف یتم إختیار فلومیتر مناسب لحل مشكلة تدفق ؟

: ولإلجابة على هذا السؤال البد لنا من تحدید النقاط اآلتیة Flow Rateمعدل التدفق المطلوب Port Sizeمقاس الفلومیتر

Pressure .( min – working – max)) األقصى –الفعلیة –االدنى ( الغضط Temp .( min – working – max)) االقصى –الفعلیة –األدنى ( الضغط

Liquid Viscosity) ماهى اللزوجة ( فى حالة السوائل Fluid Mediaنوع المائع Gas Density) ماهى الكثافة ( فى حالة الغازات

End Connectionsشكل النهایات Scientific Termاالسم العلمى للمائع Meter Position ( Local or Remate)) فى المكان أو من بعد ( موقع القراءة

٤٨

) Indicating Totalizing Controlالمطلوبة قراءة أم تجمیع أم تحكم أم كل الوظائف معاPlease Specify)

In Case of control (What the type of Out put( فى حالة التحكم ما هو نوع الخرج وبعد تحدید النقاط السابقة یمكن اختیار نوع الفلومیتر الممكن إستخدامه لحل مشكلة التدفق ى

وحتى نسهل على القارئ اإلختیار السریع فالجدول اآلتي یساعد كثیرا على سرعة ودقة إختیار . جهاز التدفق

٤- ١جــدول

٤٩

الكمبیوترتطبیقات بإستخدام

هذا البرنامج معد لكى یسمح للمبرمج لیس فقط لمحاكاة ) النظام المحاكى للماكینات(التریسم

لذلك . لكن أیضا إلنشاء هیكل الماكینة التى یجب أن تتحكم فیها میكانیكیا وكهربیا PLCبرنامج ار تحت أى برنامج مصمم من قبل التریسم یمكن أن یختبر وقد زودت فاعلیة هذا االختب

. PC and win’95/98/NT/2000 onlyالظروف الحقیقیة بإستخدام

للمبرمج المحترف هذا یعنى تبسیطا كبیرا ویمكنه من تمثیل أى ماكینة عملیة واختبارها تحت أى ظروف تشغیل قبل النزول الى الماكینة االساسیة حتى یمكن تفادى االخطار الناتجة عن

. التشغیل الخاطىء للماكینة

اعد برنامج التریسم لتمثیل اى ماكینة فى مجال الصناعة ویمكن ان تختار بین تشكیلة كبیرة : للعناصر مثل

cylinders motors وlimit switches وlight barriers وetc .

یمكن أن توضع فى طریقة ثالثیة االبعاد والتمثیل البیانى للنظام یماثل رسم بیانى هذه العناصر . ى طبیع

-s7(الخاص بشركة سیمنس تحت احدث االنواع ) plc(أعد هذا البرنامج للتعامل مع نظام ال

300/400 (

الى Siemens s7-300/400 sima c step 7 plc so wareیمكن تحویل اى برنامج من .التریسم بكل بساطة وامان والعكس

: یتكون تریسیم من وحدتین عملیتین كبیرتین أساسیا

The machine

The plc

عد لبناء الماكینة محرر الماكینة التصویرى بینما كتابة (The graphic machine editor)ا . (Program editor)المستخدمة فى تشغیل الماكینة بمساعدة البرنامج PLCبرنامج

٥٠

أیضا هناك صفحة . PLCو machineعدت لبناء العالقة بین أ PLCالمدخالت ونواتج (Symbol editor) للحصول على نتائج أفضل یمكن أن تذكر مدخالت ومخرجاتPLC

. (Symbol table)بجدول الرمز

تمثیل الماكینة المقدمة ١-٢

ویتم ذلك عن طریق (Graphic editor)یمكن بناء اى ماكینة على برنامج التریسم عن طریق وبعد (Graphic windows)اختیار العنصر المطلوب ووضعه فى الشاشة المخصصة للرسم

بناء المكینة وكتابة برنامج التحكم الخاص بها یمكننا تشغیل وایقاف هذه الماكینة طبقا للبرنامج .ى االبعادالموضوع سابقا ومالحظة الماكینة فى المحاور الثالثة وكذلك فى الرسم الثالث

هیكل النظام ٢-٢ فى اال لى Zكالهما فى القاع و X , Yبحیث یكون Z,X,Yإحداثیات المكان الثالثة تعرف

The image cannot be displayed. Your computer may not have enough memory to open the image, or the image may have been corrupted. Restart your computer, and then open the file again. If the red x still appears, you may have to delete the image and then insert it again.


٥١

فى حالة عرض الماكینة من إتجاهات الفراغ المتنوعة ، االصل دائما فى الیسار السفلى للنافذة حد ما لنقطة الصفر الن نقطة للمبرمج الخبیر قد یكون غریب الى . وذلك لتمثیل نقطة االصل

حدد عادة عند اعلى الیسار ولكن فى هذا النظام تحدد نقطة االصل عند االسفل الصفر للشاشة ی .یسار

، الملیمتر ٠.١ار بین یاس المستخدمة لتحدید أوضاع العناصر یمكن أن تختقوحدات ال . mmواالختصار المستخدم هو . السنتیمتر، المتر، البوصة وأقدام

.أوضاع العناصر تقاس فیما یخص األصل دائما (How to create new element) كیفیة انشاء عنصر جدید ٣-٢

عند النظر الى اى ماكینة فاننا نالحظ انها تتكون من عدة عناصر هذه العناصر تتكون من سیور او مفاتیح او ضواغط الى ذلك من العناصر حتى یتم اختیار اى عنصر من هذا العناصر

او الضغط على الرمز ؟ فانه ستظهر لك machine/new elementفاننا نقوم باختیار -:الشاشة التالیة

(Fixing element)تعریف العنصر ٤-٢

عندما یتم االنتهاء من بناء الهیكل الرئیسى للماكینة التى تتكون من عدى عناصر یجب علینا تعریف كل عنصر من حیث أن هذا العنصر متحرك او ثابت ویعرف العنصر على انه متحرك

عندما نرید ان نجعل العنصر ثابت فننا نجعل من father /propertiesاو ثابت من father على انهorigin اى ثابت او یمكننا أن نجعل العنصر متحرك فال بد من ربط العنصر

٥٢

وعلى هذا فیجب علینا ربط linear moverمنع عنصر اخر متحرك على سبیل المثال father للعنصر المتحركlinear mover لعناصر فان الشكل النهائى بعد ان یتم ربط جمیع ا

:للنظام سیكون كما یلى

هى نقطة االصل originنالحظ من الرسم أنه یمكن ربط العناصر بعدة عناصر اخرى وان

.ونقطة الثبات (properties of the element) خواص العنصر ٥-٢

nameاالسم للواقع ولكن یجب علینا یمكن تسمیة العنصر باى اسم ولكن یفضل تسمیة العنصر باسم قریب

ان نذكر انه ال یوجد اهمیة لهذه التسمیة وان لم یتم تسمیة العنصر ال یؤثر ذلك على اداء .العنصر

(father)االب

على انه fatherفى هذا الجزء من الخواص نحدد للعنصر نجعل العنصر ثابت فاننا نجعل origin بد من ربط العنصر مع عنصر اخر اى ثابت او یمكننا ان نجعل العنصر متحرك فال

للعنصر fatherوعلى هذا فیجب علینا ربط linear moverمتحرك على سبیل المثال linear moverبالعنصر المتحرك

(position)تحدید مكان العنصریعتبر هذا الجزء من االشیاء المهمة (x,y,z)فى هذا الجزء نحدد مكان العنصر فى الثالثة ابعاد

.لبناء الماكینة االن یجب مراعاة االبعاد لجمیع العناصر حتى یتم التعامل بین جمیع العناصر

٥٣

(size)الحجم

فى هذا الجزء یتم تحدید حجم العنصر بصورة دقیقة ویمكن ایضا وضع او تحدید الحجم عن .دقة لتحدید حجم العناصرطریق الفارة ولكن هذا االسلوب ال یوجد

(fix ability)التثبیت

نستخدم هذه الخاصیة عندما نرید تثبیت موقع العنصر حتى ال یتغیر موقعه وذلك عن طریق .الخطاء باستخدام الفارة عند فتح ملف الخواص للعنصر

(visibility)أوجه الرؤیة

فى الرسم التالى ) 3d or zx ،yz ،xy(فى هذا الجزء نحدد اى مستوى یمكن ان نرى الماكینة . نوضح اماكن تواجد االجزاء السابقة

٥٤

استخدامات العناصر ٦-٢

Automatic hook

هذا الشكل الخاص المعروف فى تكنیك الرافعة او االوناش ال یحتاج الى مساعدة جركة خارجى اوتوماتیكیا حتى یسهل لإلمساك وتحریر االجزاء المراد نقلها الن هذا الجزء مصمم لكى یعمل

.للمصمم التعامل معه

Box

النه یتكون من اربعة اضالع یمكنك تشكیله باستخدام الفارة او تغیر . هذا العنصر هو االبسط . حجم الصندوق حتى یكون شكل مربع او مستطیل او خط

ن. تستخدم الصنادیق لرسم الهیكل الرئیسى للماكینة شأ صندوقا على سبیل المثال یمكن ان توتسمیه مكتبا ؟ لكل االزرار والمؤشرات وبذلك یمكنك ان تنقل كل هذه العناصر فقط عن طریق تحریك الصندوق سوف تالحظ ان كل العناصر المرتبطة به سوف تتحرك معه یمكن ان تالحظ

.ذلك بسهولة فى شجرة العنصر

.الصنادیق اقدرة على ان تتداخل بعضهم البعض

من خالل fatherهذا یتطلب اختیار . limit switchة ایضا ان تقوم بتشغیل الصنادیق قادر limit switch editor .


٥٥

LED

ما هو إال لمبة البیان التى تستخدم فى مجال الصناعة وتستخدم لمعرفة حالة LEDـهذ ال . الماكینة من حیث حالة التشغیل او االیقاف او غیر ذلك

اى على سبیل المثال یمكن PLCیمكن للمبة البیان ان تعمل مع اى نقطة دخلو او خروج من . (I0.0 or Q0.0 or m10.0 ,…., etc)ربطها مع

Limit Switch

مفتاح نهایة المشوار النه عند وصول الشىء المتحرك عنده فانه limit switchتسمى مفتاح یعطى اشارة بذلك وعند بعد الشىء المتحرك عن مفتاح الحد فانه یخفى ذلك االشارة ورمزه

:كاالتى

.(I)عن طریق الدخل PLCدائما نأخذ من مفتاح نهایة المشوار فى برنامج

نهایة المشوار ؟ هذا الصندوق یتحرك من خالل على سبیل المثال لو اردنا ان یعمل مفتاحlinear mover على ان یكون مفتاح نهایة المشوار ثابتا فى مكانه وال یتحرك مع الصندوق.

حتى نتاكد ان originله هو fatherعلى ان یكون limit switchیجب علینا ضبط : وال .مفتاح نهایة المشوار ثابتا

حتى نتاكد ان boxله هو masterعلى ان یكون limit switchیجب علینا ضبط : ثانیا .مفتاح نهایة المشوار سوف یعمل عند مالمسة الصندوق له

على سبیل PLCیجب ان نعطى مسمى للخرج المراد الحصول علیه من خالص برنامج :ثالثا I0.0المثال

.كما هو مبین فى الرسم التالى فنالحظ االشیاء السابق ذكرها



٥٦

Light barrier

خالل تریسیم تعمل فقط مع االجزاء الدینامیكیة مثل المولدات photo cellالحواجز المضیقة Generators . ونالحظ تغیر لونphoto cell عند مرور اى شىء امامها.

.اكبر من الشىء المتحرك photo cellیجب مراعاة ان یكون طول . PLCعلى انه دخل ل photo cellیجب ان نعرف الخرج لفى المحاور الثالثة حتى یمكن للشىء المتحرك من photo cellیجب ان نراعى اسقاط

. photo cellالمرور خالل المسار المحدد ل

Distance Sensor

عد لقیاس المسافة بین الشىء المترحك وال ویمثل هذا Distance sensorهذا العنصر االعنصر بخط ونالحظ ان الماسفة المقاسة تبدء من بدایة هذا الخط الى نهایة بحیث یكون بدایة

.الخط هى القیمة العظمى هى القیمة الصغرى وهى الصفر وله الرمز

ونالحظ عند التعامل مع القیم المتغیرة فیجب علینا حفظ القیمة فى مخزن یعرف باسم خاص فى

PLC وهوWord ویمكن تخزینه على انه دخل او خرج(QW or IW) ونالحظ ان البرنامجوان wordیمكن تغیر هذه القیمة ولكن یجب مراعاة ان یكون IW512 یتعامل تلقائیا بدایة من

هى IW512اى ان القیمة التالیة ٢یكون القیمة التالیة هى القیمة السابقة مضاف الیها IW514 .

hPush button & switc

تستخدم هذه االجزاء لعمل ایقاف وتشغیل لماكینة من خالل تلك المفاتیح ولها اختیارین اما ان مثل مفتاح االنارة اى عند الضغط علیه تتغیر حالته ویثبت على switchتكون مفتاح عادى

. ذلك الى ان یتم الضغط علیه مرة اخرى

٥٧

كون مثل مفتاح الجرس اى عند الضغط اى ی Push Buttonاما الحالة التانیة هى ان یكون . علیه یغیر من حالته وعند رفع الضغط یرجع الى حالته االولى

Generator

نستخدم هذا العنصر النشاء قطع میكانیكیة متحركة ویعمل هذا العنصر من خالل البرنامج بل (I,Q)ولتشغیل ذلك العنصر یجب تشغیله من خالل دخل او خرج اى PLCالموضع من ق

یمكن لهذا . ویفضل ان یوضع هذا العنصر مع اى نوع من السیور حتى یتم تحریك ذلك القطع ویمكن التحكم فى القطع fatherالعنصر ان یكون مترحك او ثابت ویحدد ذلك من خالل

التى Dynamicsالناتجة من هذا العنصر من حیث انها قابلة للدوران من عدمه من خالل كلمة -:ئمة الخصائص كما نراها فى الرسم التالى توجد فى قا

وذلك لتحدید الزمن الفاصل بین نزول كلمة قطعة والتى یلیها عند Delayونالحظ وجود كلمة فانه یظهر لنا شاشة اخرى لنقوم من خاللها باختیار اذا كانت Dynamicsالضغط على عالمة

Turntableالقطع الناتجة قابلة للدوران ام ال من خالل

ونالحظ .وذلك المخزن یستخدم لترقیم القطع الناتجة QW512وجود


٥٨

Destroyer

ویستخدم هذا العنصر حتى ال generatorیستخدم هذا العنصر الزالة اى قطعة ناتجة من یتراكم المنتج ویمال الشاشة

نتمكن من ونستخدم ذلك العنصر عادة مع المولدات وایضا مع السیور ویجد له دخل حتى

.التشغیل او االیقاف منهText Display

یستخدم ذلك العنصر لكتابة اى رسائل خالل تشغیل الماكینة ویمكن للعنصر الواحد ان یظهر . عدد من الرسائل وبكن ال بد من ربط كل رسالة مع دخل او خرج مختلف

Linear mover

نستخدم ذلك العنصر حتى نتمكن من تحریك اى عنصر اخر من عند النقطة المتحركة التى توجد الخط المتسخدم لكى یحدد المسار الذى یتحرك علیه العنصر

كما ذكرنا من قبل ان الجزء المتحرك فى هذا العنصر هى النقطة المتحركة التى توجد على . تحركة تتحرك على هذا المسار فقط الخط المستقیم ونالحظ ان هذه النقطة الم



٥٩

وحتى یتم تحریك اى عنصر من العنصر المتحرك یجب ربطه به، على سبیل المثال لو اردنا

عند كلمة box editor فیجب ربطه من خالل linear moverمع boxتحریك كلمة father ونقوم بربطه بlinear mover .

Press

عد للضغط على المنتج ) Generatorغالبا یكون القطع الناتجة من المولد (هذا العنصر ا .ونالحظ ان المنتج ارتفاعه سوف یقل

راعى مستوى الضغط مناسبا . وهذا العنصر فى الحیاة العملیة عبارة عن المكابس یجب ان ی

. حتى تتمكن من رؤیة القطعة بعد ضغطهاحتى نتمكن من تحریكه الى اعلى او اسفل ویمكن linear moverر مع یجب ربط هذا العنص

وعند ربط العنصر limit switchان نتحكم فى مقدار او مسافة الضغط عن طریق وضع linear mover البد من تعریف ذلك من خاللpress editor عند منطقة التعریف التى

:كما هو موضح فى الرسم التالى fatherتسمى

edgeW

یستخدم هذا العنصر حتى نتمكن من فصل االجزاء المتالصقة بعضها لبعص حتى نتمكن من . رؤیتها او نجرى عملیات مختلفة على كل جزء على حدى

النه لیس من المعقول ان نفصل اشیاء قبل Dividerال یستخدم ذلك العنصر اال بعد استخدام . ان نقوم بتقطیعها

. ونالحظ ان فائدة ذلك العنصر اساسا هو توضیح العملیة التى یتم اجرائها


٦٠

Divider

.یستخدم ذلك الجزء حتى یتم تجزئة الجزء الناتج من المولد دائما یستخدم ذلك العنصر على السیور النه حتى یتم تقطیع اى عنصر البد ان یمر من خالل

Divider . . بر من العنصر الذى یتم تجزئته ویجب ان یكون حجم المجزىء اك

Transporter

هذا العنصر یسمى فى الصناعة السیور ویستخدم لتحریك او نقل المنتج من مكان إلى آخر فى . مسار محدد

ویجب تحدید المسار الذى سوف یتحرك فیه السیر إن كان إلى األمام أو إلى الخلف أو إلى

.هام حتى نتمكن من إنشاء سیور متعامدة الیسار أو إلى الیمین وهذا الجزء

٦١

أسئلة على الباب األول

عرف الحساس - ١

.أذكر أنواع حساسات درجة الحرارة - ٢

ما هي ممیزات اإلزدواجات الحراریة؟ - ٣

أذكر أنواع حساسات قیاس المستوى؟ - ٤

؟ Uإشرح تركیب مانومتر حرف - ٥

إشرح مع الرسم نظریة عمل مانومتر بوردن - ٦

أذكر نظریة عمل الفلومیتر المغناطیسي لقیاس التدفق؟ - ٧

.إشرح نظریة عمل الفلومیتر المخروطي مع ذكر الممیزات والعیوب - ٨

Documents

الباب الأول تحكم الى