محرّكان والتعشيق المتبادل
🎯 أهداف التعلّم
في نهاية الفصل ستستطيعون:
- شرح ما هو التعشيق المتبادل، ولماذا نحتاجه.
- تنفيذ التعشيق في السلّم وفي العتاد معًا، وتعليل الحاجة إلى الاثنين.
- توصيل محرّكين بحمايتين منفصلتين وزرّ إيقاف رئيسي مشترك.
- التمييز بين التعشيق بتلامسات المخارج والتعشيق بالأزرار.
- استخدام بِتات تُحفَظ عند انقطاع الكهرباء لتذكّر حالة.
❓ سؤال افتتاحي
مضخّتان تملآن خزّان الماء نفسه. الخطّ الذي يغذّيهما قويّ بما يكفي لمضخّة واحدة فقط.
كيف نضمن ألّا تعملا معًا أبدًا، حتى لو ضغط أحدهم على الزرّين في اللحظة نفسها؟
معرفة سابقة
- الفصل 5: تشغيل/إيقاف مع التثبيت الذاتي.
- التلامس المساعد المغلق للملامس (21-22).
المعدّات والوقت
| المعدّات | الكمية |
|---|---|
| متحكّم أومرون، ومزوّد قدرة 24 فولت، وكابل برمجة | 1 |
| ملامس 24 فولت مع تلامس مساعد مفتوح وتلامس مساعد مغلق | 2 |
| مرحّل حراري | 2 |
| محرّك ثلاثي الأطوار (أو مصباح بيان بدل كلّ محرّك) | 2 |
| زرّ مفتوح أخضر، للتشغيل | 2 |
| زرّ مفتوح أحمر، للإيقاف | 1 |
⏱️ الوقت المقترح: أربع حصص.
- وصّلوا دائرة القدرة فقط عندما يكون القاطع الرئيسي مفصولًا.
- وصّلوا التعشيق في العتاد قبل الفحص مع الجهد، لا «لاحقًا».
6.1 نبدأ بالملامسات
- نضغط على S1. يجذب K1 ويثبّت نفسه عبر 13-14. في اللحظة نفسها ينفتح التلامس المغلق 21-22 لـK1 في فرع K2.
- نضغط على S2 بينما M1 يعمل. لا يحدث شيء: فرع K2 مقطوع بسبب التلامس 21-22 لـK1.
- نضغط على S0. ينقطع الفرعان. الآن يمكن تشغيل أيّ واحد من المحرّكين.
التعشيق المتبادل (חיגור הדדי) هو تلامس مغلق لعنصر واحد، على التوالي مع ملفّ عنصر آخر. عندما يعمل الأوّل، لا يستطيع الثاني أن يعمل. في الصناعة يسمّونه أيضًا Interlock.
في الشكل 6.1، علّموا بلون مسار التيار عندما يعمل M1. علّموا بـX التلامس الذي يحجب فرع K2. ماذا يحدث لو عملت الحماية الحرارية F3 للمحرّك 2 بينما M1 يعمل؟
6.2 المنطق نفسه في السلّم: التمرين 6002
| في دائرة التحكّم | في السلّم | في المعادلة |
|---|---|---|
| F2 المرحّل الحراري لـM1 | تلامس مغلق 0.00 | OL1 |
| S0 الإيقاف الرئيسي (עצירה ראשית) | تلامس مغلق 0.02 في السطرين | STOP |
| S1 مع تثبيت K1 | 0.03 على التوازي مع 100.00 | (S1 + M1) |
| K2 التلامس 21-22 (تعشيق) | تلامس مغلق 100.01 | M2 |
التعشيق في البرنامج وفي العتاد أيضًا. التعشيق في السلّم يمنع المتحكّم من تفعيل المخرجين معًا. لكن إذا انلحم تلامس لـK1، أو علِق الملامس ميكانيكيًّا، فالبرنامج لا يعرف ذلك. لذلك نوصل أيضًا التلامس 21-22 لكلّ ملامس على التوالي مع ملفّ الملامس الآخر، كما في الشكل 6.4.
6.3 توصيل المتحكّم
| العنوان | الوسم | العنصر | التلامس في الميدان | الوظيفة |
|---|---|---|---|---|
| 0.00 | OL_1 | F2 (97-98) | مفتوح | حماية حرارية لـM1 |
| 0.01 | OL_2 | F3 (97-98) | مفتوح | حماية حرارية لـM2 |
| 0.02 | Main_Stop | S0 | مفتوح | إيقاف رئيسي |
| 0.03 | Start_1 | S1 | مفتوح | تشغيل M1 |
| 0.04 | Start_2 | S2 | مفتوح | تشغيل M2 |
| 100.00 | Motor_1 | K1 | ملفّ | ملامس M1 |
| 100.01 | Motor_2 | K2 | ملفّ | ملامس M2 |
6.4 مثال محلول: التعشيق أثناء العمل
| اللحظة | ماذا حدث | السبب |
|---|---|---|
| t1 | بدأ المحرّك 1 بالعمل | ضغطنا على 0.03، والتلامس المغلق 100.01 يوصل لأنّ المحرّك 2 متوقّف |
| t2 | ضغطنا على التشغيل 2، والمحرّك 2 لا يعمل | التلامس المغلق 100.00 في السطر 1 مفتوح، لأنّ المحرّك 1 يعمل |
| t3 | توقّف المحرّك 1 | الإيقاف الرئيسي يقطع السطرين |
| t4 | بدأ المحرّك 2 بالعمل | المحرّك 1 متوقّف، لذلك لم يعد التعشيق يحجب |
الضغط المتزامن. إذا ضغطنا على زرَّي التشغيل في المسح نفسه، يُنفَّذ السطر 0 أوّلًا ويفعّل 100.00. السطر 1 يرى 100.00 فعّالًا أصلًا فيُحجَب. هكذا يحدّد ترتيب الأسطر من يفوز، ولا يعمل الاثنان معًا أبدًا.
6.5 تدريب
المستوى 1 · أساسي أضيفوا إلى سلّم التمرين 6002 ثلاثة مصابيح بيان: المصباح 100.02 عندما يعمل المحرّك 1، والمصباح 100.03 عندما يعمل المحرّك 2، والمصباح 100.04 عندما يكون المحرّكان متوقّفين.
المستوى 2 · متوسّط التعشيق بالأزرار (חיגור בלחצנים). نغيّر المطلوب: الضغط على التشغيل 2 بينما يعمل المحرّك 1 يجب أن يوقف المحرّك 1 ويشغّل المحرّك 2 فورًا، والعكس. أيّ تلامس ستضيفون إلى كلّ سطر، وأين؟
زرّ تشغيل المحرّك الثاني يجب أن «يكسر» تثبيت المحرّك الأوّل. فكّروا في تلامس مغلق لـ0.04 في سطر المحرّك 1.
ماذا يحدث لو...
- نسينا التعشيق في السلّم، لكنّ التعشيق في العتاد موصول. ماذا سيرى المشغّل عندما يضغط على التشغيل 2 بينما يعمل المحرّك 1؟
- التعشيق موجود في السلّم فقط، والتلامسات الرئيسية لـK1 انلحمت. ماذا يمكن أن يحدث؟
المستوى 3 · متقدّم · التمرين 6011 محرّك أحادي الطور يدور يمينًا أو يسارًا. حماية المحرّك والخطّ تتمّ بواسطة قاطع حماية المحرّك (מפסק הגנה למנוע)، وتلامسه المساعد موصول بـ0.00. المطلوب الخاصّ: بعد انقطاع الكهرباء، يُسمَح بتشغيل المحرّك فقط في الاتجاه الذي كان يدور فيه قبل الانقطاع. بعد الضغط على الإيقاف، يُسمَح مجدّدًا باختيار أيّ اتجاه.
| العنوان | الوسم | الوظيفة | العنوان | الوسم | الوظيفة |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.00 | Prot | قاطع حماية المحرّك | 100.00 | Right | ملامس الدوران يمينًا |
| 0.02 | Stop | إيقاف | 100.01 | Left | ملامس الدوران يسارًا |
| 0.03 | Start_R | تشغيل يمينًا | H0.00 | Mem_R | ذاكرة: الأخير كان يمينًا |
| 0.04 | Start_L | تشغيل يسارًا | H0.01 | Mem_L | ذاكرة: الأخير كان يسارًا |
بِت العمل W يُصفَّر عند انقطاع الكهرباء، لذلك لا يستطيع تذكّر الاتجاه. أمّا البِت H (ביט שנשמר) فيحفظ قيمته. امنحوا كلّ اتجاه بِت H خاصًّا به، يتفعّل عندما يدور المحرّك في هذا الاتجاه، ولا ينطفئ إلا بالضغط على الإيقاف. بِت أحد الاتجاهين يحجب التشغيل في الاتجاه الآخر.
تدرّبوا على التمرين 6002 في محاكي التحكّم المزدوج بالمحرّكات:
6.6 تلخيص
- التعشيق المتبادل هو تلامس مغلق لعنصر واحد على التوالي مع ملفّ عنصر آخر.
- في السلّم، التعشيق هو تلامس مغلق للمخرج الآخر: 100.01 في سطر 100.00، والعكس.
- التعشيق في البرنامج وحده لا يكفي. نوصل أيضًا التلامس 21-22 لكلّ ملامس على التوالي مع الملفّ الآخر.
- الإيقاف الرئيسي على التوالي مع السطرين يوقف المحرّكين.
- لكلّ محرّك حماية حرارية خاصّة به، توقفه هو فقط.
- التعشيق بالأزرار يسمح بالانتقال مباشرةً من محرّك إلى محرّك.
- بِتات H تحفظ الحالة عند انقطاع الكهرباء، وتناسب ذاكرة الاتجاه.
المصطلحات
| المصطلح | بالعبرية | بالإنجليزية | شرح مختصر |
|---|---|---|---|
| التعشيق المتبادل | חיגור הדדי | Interlock | تلامس يمنع عنصرين من العمل معًا |
| التعشيق بالأزرار | חיגור בלחצנים | Pushbutton interlock | زرّ عنصر واحد يفصل العنصر الآخر |
| تلامس مساعد مغلق | מגע עזר סגור | NC auxiliary contact | التلامس 21-22 للملامس، ينفتح عندما يجذب الملامس |
| الإيقاف الرئيسي | עצירה ראשית | Main stop | زرّ يوقف المنظومة كلّها |
| قاطع حماية المحرّك | מפסק הגנה למנוע | Motor protective breaker | قاطع يحمي المحرّك والخطّ |
| البِت المحفوظ | ביט שנשמר | Holding bit | بِت لا يُصفَّر عند انقطاع الكهرباء |
فحص ذاتي
- ما وظيفة التلامس المغلق 100.01 في سطر المحرّك 1؟
- لماذا نوصل التعشيق في العتاد أيضًا، إذا كان موجودًا أصلًا في السلّم؟
- نضغط على زرَّي التشغيل في المسح نفسه. أيّ محرّك سيعمل، ولماذا؟
- ما الفرق بين التعشيق بالمخارج والتعشيق بالأزرار؟
- أجيبوا عن السؤال الافتتاحي للفصل.
الأجوبة في نهاية الفصل.
حلول تمارين الفصل
المستوى 1: ثلاثة مصابيح بيان
مصباح «كلاهما متوقّف» هو M1 · M2: تلامسان مغلقان على التوالي.
المستوى 2: التعشيق بالأزرار
الضغط على 0.04 يفتح تلامسه المغلق في السطر 0، فيتوقّف المحرّك 1. في المسح نفسه يرى السطر 1 أنّ 100.00 غير فعّال، فيبدأ المحرّك 2 بالعمل. يبقى التعشيق بالمخارج، كي لا يعمل المحرّكان معًا حتى لو أمسكنا الزرّين معًا.
المستوى 3: التمرين 6011 مع ذاكرة الاتجاه
- السطران 0 و1 هما عكس اتجاه عاديّ مع تعشيق بالمخارج. إضافةً إلى ذلك، كلّ اتجاه محجوب ببِت الذاكرة للاتجاه الآخر.
- السطران 2 و3 هما الذاكرة. البِت H0.00 يتفعّل عندما يدور المحرّك يمينًا، ويثبّت نفسه. الضغط على الإيقاف فقط يطفئه.
- بعد انقطاع الكهرباء تكون المخارج مطفأة، لكنّ بِتات H تحفظ قيمها. إذا كان H0.00 فعّالًا، يكون السطر 1 محجوبًا، ولا يمكن التشغيل إلا يمينًا.
- بعد الضغط على الإيقاف ينطفئ بِتا الذاكرة، ويمكن اختيار أيّ اتجاه.
أجوبة «ماذا يحدث لو».
- يفعّل المتحكّم 100.01 ويضيء مصباحه، لكنّ الملامس K2 لن يجذب، لأنّ التلامس 21-22 لـK1 مفتوح. سيرى المشغّل «المحرّك 2 يعمل» على الشاشة، بينما المحرّك متوقّف. العتاد حمى المنظومة، لكنّ العرض مضلِّل.
- يبقى K1 مغلقًا حتى عندما يطفئ المتحكّم 100.00. يظنّ المتحكّم أنّ المحرّك 1 متوقّف، فيسمح بتشغيل المحرّك 2. سيعمل المحرّكان معًا، ويُحمَّل الخطّ فوق طاقته. في دائرة عكس الاتجاه يكون هذا قِصَرًا بين الأطوار أيضًا. لذلك التعشيق في العتاد إلزاميّ.
أجوبة الفحص الذاتي
- يحجب المحرّك 1 ما دام المحرّك 2 يعمل. هذا هو التعشيق المتبادل في البرنامج.
- لأنّ البرنامج لا يعرف إن كان ملامس قد علِق أو انلحمت تلامساته. التعشيق في العتاد يمنع الملامسين من الجذب معًا في كلّ الأحوال.
- المحرّك 1. يُنفَّذ السطر 0 أوّلًا ويفعّل 100.00، والسطر 1 يراه فعّالًا أصلًا فيُحجَب.
- في التعشيق بالمخارج يجب الإيقاف قبل تشغيل المحرّك الثاني. في التعشيق بالأزرار، الضغط على تشغيل المحرّك الثاني يوقف الأوّل ويشغّل الثاني فورًا.
- نوصل تلامسًا مغلقًا لكلّ مضخّة على التوالي مع ملفّ المضخّة الأخرى، في السلّم وفي العتاد معًا. هكذا حتى الضغط المتزامن يشغّل مضخّة واحدة فقط.