اختيار تشغيل الصمامات الهوائية وحالات الأمان

يحدد صمام الاتجاه الهوائي المسار الذي يمكن أن يتدفق فيه الهواء المضغوط. وتحدد طريقة التشغيل كيفية تغيير الصمام لحالته. ويمكن للمشغلات اليدوية والميكانيكية، ومشغلات التحكم الهوائي، والمشغلات اللولبية الكهرومغناطيسية التحكم في ترتيبات مماثلة من البكرات أو الصمامات القفازة.

يبدأ الاختيار الصحيح بتحديد مسار التدفق المطلوب. يجب على المهندسين تحديد المنافذ، والمواضع، والحالة الطبيعية، وسلوك الإرجاع، ومتطلبات التدفق، والسلوك الآمن بعد فقدان الطاقة.

اقرأ وظيفة الصمام أولًا

يحتوي صمام 2/2 على منفذين وموضعين. وهو يبدأ مسار تدفق واحدًا أو يوقفه. ويتحكم صمام 3/2 عادةً في أسطوانة أحادية الفعل أو يشغّل صمامًا آخر. ويتناوب صمام 5/2 بين مسارات الضغط والعادم لأسطوانة مزدوجة الفعل.

يضيف صمام 5/3 موضعًا مركزيًا. وقد يحجب هذا الموضع المنافذ، أو يفرّغ منافذ المشغل، أو يطبق الضغط بنمط محدد. افحص الرمز وبيانات الشركة المصنّعة. فعدد المنافذ وحده لا يكشف سلوك الموضع المركزي.

التشغيل اليدوي والميكانيكي

توفر أزرار الضغط، والعتلات، والدواسات، والمقابض الدوارة تحكمًا بشريًا مباشرًا. وتتيح مشغلات البكرات والمكابس لحركة الآلة تغيير وضع الصمام. وتعمل هذه الخيارات دون أمر كهربائي، وقد تبسّط الإعداد المحلي أو وظائف النسخ الاحتياطي.

لا يجعل التحكم اليدوي الدائرة آمنة تلقائيًا. فقد يبقى الصمام ذي التثبيت في موضعه الأخير بعد التحرير. ويعود الصمام ذو الإرجاع الزنبركي عند إزالة القوة. ويغيّر الاختيار سلوك إعادة التشغيل بعد استعادة الضغط.

تحتاج المشغلات الميكانيكية إلى محاذاة ومسافة حركة صحيحتين. وقد يؤدي تجاوز مسافة الحركة المسموح بها إلى إتلاف الصمام أو الحامل. ويمكن أن يسبب التحميل الجانبي تبديلًا متقطعًا. ويجب أن تمنع الحواجز التشغيل العرضي مع الحفاظ على إمكانية الوصول المقصود.

التشغيل المباشر والتشغيل بالتحكم الهوائي

يستخدم الصمام المشغّل مباشرةً قوة الإدخال لتحريك عنصر التدفق الرئيسي. ويناسب ذلك معدلات التدفق الأصغر. أما الصمام المشغّل بالتحكم الهوائي فيستخدم مرحلة تحكم أصغر لتحريك مرحلة رئيسية أكبر.

يقلل التشغيل بالتحكم الهوائي القوة الكهربائية أو الميكانيكية المطلوبة عند المشغل. كما يفرض في كثير من التصميمات حدًا أدنى مطلوبًا لضغط التحكم الهوائي. وقد يفشل الصمام المشغّل بالتحكم الهوائي في التبديل عند انخفاض ضغط الإمداد، حتى عندما يكون المشغل اللولبي الكهرومغناطيسي مفعّلًا.

يفصل إمداد التحكم الهوائي الخارجي ضغط التحكم عن ضغط التشغيل. ويساعد ذلك في تطبيقات التفريغ، أو دوائر الضغط المنخفض، أو ضغط الخط الرئيسي غير المستقر. لكنه يضيف أنابيب ومنافذ ونقاط فشل يجب أن تظهر في الرسومات.

التحكم بالمشغل اللولبي الكهرومغناطيسي من وحدة PLC

يحوّل المشغل اللولبي الكهرومغناطيسي التيار الكهربائي إلى حركة ميكانيكية. وقد يشغّل الملف الصمام الرئيسي مباشرةً أو يفعّل مرحلة تحكم هوائي. تأكد من جهد الملف، والتيار، وتصنيف التشغيل، والموصل، ووسيلة الكبح، والتصنيف البيئي.

يجب أن يناسب خرج وحدة PLC حمل الملف. افحص التيار المستمر وسلوك تيار الاندفاع. استخدم مرحلًا وسيطًا عند الحاجة بسبب سعة الخرج، أو سياسة العزل، أو ممارسات الصيانة. تتوفر المعدات ذات الصلة في مجموعة المرحلات الصناعية.

تحد وسيلة الكبح من الجهد الناتج عند فصل تنشيط ملف تيار مستمر. ويوفر الصمام الثنائي كبحًا قويًا، لكنه قد يبطئ التحرير. وقد توفر وسائل كبح أخرى تحريرًا أسرع مع السماح بارتفاع عابر أكبر. وتهم القطبية عندما يحتوي الموصل على صمام ثنائي أو مؤشر.

سلوك الصمام ذي الملف المفرد وذي الملف المزدوج

يستخدم الصمام ذو الملف المفرد غالبًا إرجاعًا زنبركيًا. ويؤدي قطع الطاقة إلى دفع الصمام نحو موضعه الطبيعي المحدد. وقد ينتج عن ذلك سلوك متوقع عند فقدان الطاقة، لكن يجب أن يتوافق الموضع الطبيعي مع تقييم مخاطر العملية.

غالبًا ما يكون الصمام ذو الملف المزدوج ثنائي الاستقرار. وتنقل نبضة إلى أحد الملفين البكرة، وقد يبقى الصمام في ذلك الموضع بعد اختفاء الإشارة. ويجب ألا تنشّط وحدة PLC الملفين المتعارضين معًا، إلا إذا سمحت الشركة المصنّعة بذلك.

قد تفاجئ الحالة المخزنة فرق الصيانة. فبعد دورات طاقة التحكم، قد لا يتطابق موضع البكرة الفعلي مع ذاكرة أوامر وحدة PLC. ويجب أن يحدد منطق بدء التشغيل حالة معروفة ويتحقق منها قبل بدء الحركة التلقائية.

التدفق والضغط والعادم عوامل مهمة

حدّد مقاس الصمام بما يحقق سرعة المشغل المطلوبة عند ضغط واقعي. وقد تهيمن التركيبات الصغيرة، والأنابيب الطويلة، وكواتم الصوت، وقيود المشعب على فقدان الضغط. وتتطلب قيم التدفق الواردة في الكتالوج ظروف اختبار محددة، ولا يمكنها أن تحل محل حساب الدائرة.

قد يؤدي الضغط العكسي للعادم إلى إبطاء الأسطوانة أو منع عودتها بالكامل. وتسبب كواتم الصوت الملوثة قيودًا خفية. وغالبًا ما توفر منظمات التدفق عند جهة الخروج سرعة أسطوانة مستقرة، لكن الترتيب المناسب يعتمد على اتجاه الحمل وسلوك الحركة.

تؤثر جودة الهواء في احتكاك البكرة، وموانع التسرب، وممرات التحكم الهوائي. اتبع تعليمات صانع الصمام بشأن الترشيح والتشحيم. وقد تؤدي إضافة الزيت إلى نظام غير مخصص للتشحيم إلى اعتماد طويل الأمد على الصيانة.

حدّد الحالة الآمنة

لا يؤدي إيقاف الخرج الكهربائي بالضرورة إلى إزالة الطاقة الهوائية. فقد تحتفظ الأسطوانات، والمستقبلات، والخطوط المسدودة بالضغط. ويمكن للجاذبية والقوى الخارجية تحريك المشغل بعد التفريغ.

يجب أن يحدد تقييم المخاطر العزل، والتفريغ، والمراقبة، ومنع إعادة التشغيل غير المتوقعة. ولا يُعد صمام الاتجاه العادي جهاز عزل مصنفًا للسلامة من دون وثائق وبنية داعمة.

شغّل النظام تجريبيًا باستخدام اختبارات قابلة للملاحظة

تحقق من رمز الصمام، وتسميات المنافذ، وبيانات الملف، والأنابيب، واتجاه المشعب قبل الضغط. ابدأ بضغط منخفض حيث تسمح العملية بذلك. ولا تستخدم التجاوز اليدوي إلا وفق إجراء مضبوط.

أصدر أمرًا بكل حالة، وتأكد من استجابة البكرة، واتجاه المشغل، وحساسات النهايات، والعادم. وقِس الضغط بالقرب من المشغل أثناء الحركة. فقد يخفي مقياس إمداد سليم قيدًا شديدًا في اتجاه مجرى الهواء.

اختبر فقدان الطاقة الكهربائية، وفقدان ضغط التحكم الهوائي، واستعادة الهواء. وتأكد من أن الآلة لا تعيد التشغيل بشكل غير متوقع. وسجّل زمن التبديل الطبيعي وتيار الملف لاستخدامهما في استكشاف الأعطال لاحقًا.

استكشف الأعطال عبر مسار الطاقة

إذا كان مؤشر الملف مضاءً لكن الصمام لا يتبدل، فقِس الجهد عند الملف تحت الحمل. ثم افحص ضغط التحكم الهوائي، وسلوك التجاوز اليدوي، والتلوث. فصدور نقرة لا يثبت أن البكرة الرئيسية تحركت.

إذا تبدل الصمام لكن المشغل توقف، فافحص الضغط، وقيد العادم، والأنابيب، والحمل الميكانيكي. وإذا كان الاتجاه خاطئًا، فقارن أنابيب الموقع برمز الصمام قبل تغيير منطق وحدة PLC.

تصف Festo صمامات الاتجاه بأنها أجهزة تفتح مسارات الهواء المضغوط أو تحجبها أو تعيد توجيهها. ويفصل نظرة عامة على صمامات التحكم في الاتجاه لديها بين وظيفة الصمام والتشغيل. ويمكن مراجعة أجهزة التغذية الراجعة ذات الصلة في مجموعة محددات موضع الصمام.