تم تصميم مرحلات الوقت لتنفيذ تسلسل معين من تشغيل وإيقاف تشغيل مختلف الأجهزة وعناصر الدائرة والإشارات. بمساعدة أجهزة التحكم المؤقتة ، يتم تشكيل التأخيرات المحددة في التبديل والتحكم. توفر معظم تصميمات أجهزة التحكم في الوقت إمكانية ضبط مدة الفاصل الزمني للتشغيل أو الإيقاف. اعتمادًا على تصميم مرحل الوقت ، يمكن إجراء الضبط ميكانيكيًا أو إلكترونيًا أو بواسطة برنامج.
محتوى
مبدأ تشغيل مرحل الوقت
المبدأ العام لعملية مرحل الوقت هو تشكيل تأخير زمني لتشغيل أو إيقاف تشغيل أو تبديل مجموعات التحكم الخاصة بجهات الاتصال. يعتمد تنفيذ التأخير على ميزات تصميم الجهاز. الاختلافات الشائعة في أنواع مختلفة من المرحلات هو تبديل الجزء التنفيذي. على هذا الأساس ، يتم تمييز مجموعتين من أجهزة الترحيل:
- مع تأخير الإيقاف
- مع تأخير بدء التشغيل.
تسمح لك العديد من المرحلات بتغيير نوع التحويل أو أن يكون لديك كلا الخيارين.
يعتمد مبدأ التوقيت والتحكم في الاتصال على تصميم المرحل ، لكن خوارزمية التشغيل العامة هي كما يلي:
- عند بدء التشغيل ، يتم تنشيط مجموعة جهات الاتصال وتنظيمها وفقًا لنوع التبديل (بالنسبة لمرحلات الوقت مع تأخير ، يتم إغلاق جهات الاتصال);
- في نفس الوقت ، يتم وضع آلية تأخير الوقت (يبدأ مولد الساعة في الأجهزة الإلكترونية);
- بعد الفاصل الزمني المحدد ، تقوم مجموعة الاتصال بتغيير حالتها إلى العكس.
يحتوي التتابع ثلاثي المواضع على خوارزمية تشغيل أكثر تعقيدًا. تسلسل العمل على النحو التالي:
- الدائرة مفتوحة.
- بداية. تغلق الدائرة ويبدأ العد التنازلي.
- انتهى العد التنازلي. الدائرة مغلقة.
في الأجهزة الدورية ، يتكرر التسلسل المذكور عدة مرات.
يبدأ العد التنازلي يدويًا أو تلقائيًا عن طريق الإغلاق المباشر لجهات اتصال مصدر الطاقة أو من خلال مغناطيس كهربائي يعمل على الآلية.
يعمل مرحل الوقت مع تأخير التشغيل بطريقة مماثلة.
الأنواع والتصنيف
يتم استخدام الأنواع التالية من الفواصل الزمنية للعد ، والتي وفقًا لتصنيف أجهزة ضبط الوقت:
- هوائي؛
- محرك؛
- الكهرومغناطيسي؛
- الحراس (مذيع الأخبار);
- إلكتروني.
يكمن الاختلاف التالي في قيمة جهد التغذية للمغناطيس الكهربائي للتحكم ، والذي ينفذ الفصيلة الأولية للمشغل أو الآلية والمغناطيس الكهربائي الذي يتحكم في تبديل أطراف الخرج. الأكثر انتشارًا هي هذه الأنواع من مرحلات الوقت وفقًا لـ الجهد االكهربى:
- 12V DC الجهد ؛
- 24 فولت تيار مستمر ؛
- 220 فولت تيار متردد.
380V مرحلات الوقت تستخدم في شبكات ثلاثية الطور مع اتصال دلتا.
يختلف جهد التشغيل عن جهد التبديل ، والذي يعتمد على تصميم وقوة مجموعات الاتصال. جهد التشغيل ضروري لتشغيل الجهاز ويجب أن يكون ضمن الحدود المحددة بدقة. لا يوجد حد أدنى لجهد التحويل. إذا تم تجاوز القيم المسموح بها ، فمن الممكن انهيار الفجوة بين جهات الاتصال.
تنطبق نفس المتطلبات على تيار التبديل ، الذي يكون فائضه أكثر من القيمة المسموح بها محفوفًا بالحرق والتلبيد لمجموعات التلامس ، وحدوث قوس كهربائي في لحظة الفتح.
يتم تحديد قيمة جهد التشغيل من خلال متطلبات السلامة. يأخذ هذا في الاعتبار حقيقة أنه كلما زادت قوة المغناطيس الكهربائي للتحكم ، زاد التيار الذي يستهلكه. مرحل الوقت الأكثر استخدامًا هو 24 فولت ، حيث يوجد في هذه الحالة أفضل مزيج من الجهد والاستهلاك الحالي للترحيل.
في السيارات ، يتم استخدام مرحلات الوقت بجهد إمداد 12 فولت ، نظرًا لأن هذه هي القيمة الأكثر شيوعًا لشبكة السيارة على متن السيارة. على سبيل المثال ، مرحل زمني للتحكم في مساحات الزجاج الأمامي ومؤشرات الاتجاه. مجموعات الاتصال لهذه الأجهزة موثوقة للغاية ، ولها هامش تيار كبير لمنع الاحتراق ، لأن السلامة على الطرق تعتمد على التشغيل السليم.
تسمح جميع الأنواع المدرجة بإطلاق مرحلات الوقت متعددة القنوات. في هذه الحالة ، يتم إجراء تبديل الدائرة بواسطة عدة مجموعات مستقلة من جهات الاتصال.في التركيبات البسيطة ، يتم تشغيل المجموعات في وقت واحد ، في مجموعات معقدة ، اعتمادًا على الخوارزمية المبرمجة.
توفر الأجهزة الإلكترونية تنوعًا كبيرًا في عدد المجموعات وخوارزمية التشغيل. الدوائر التي تم تطويرها باستخدام ميكروكنترولر لها أبعاد صغيرة ، والتي تقتصر فقط على نوع وحجم عناصر التشغيل التي تقوم بتبديل الحمل.
تعتمد موثوقية تشغيل الأجهزة والآليات على امتثال التصميم للمتطلبات. يتكون اختيار مرحل الوقت من اختيار نوع يلبي جميع المتطلبات ، بما في ذلك:
- جهد التشغيل؛
- تبديل الجهد والتيار ؛
- مدة الفترات الزمنية
- دقة ضبط سرعة الغالق ؛
- العمل أو إيقاف تشغيله ؛
- ضبط التشغيل / الإيقاف.
مؤقتات دورية
يُنشئ هذا النوع من ترحيل الوقت تلقائيًا وباستمرار الفواصل الزمنية المحددة. إذا طرحت السؤال عن سبب الحاجة إلى المرحلات من النوع الدوري ، فيمكننا القول إنها تستخدم على نطاق واسع في أنظمة التحكم في الإضاءة الأوتوماتيكية (في الهواء الطلق ، مزارع الماشية ، أحواض السمك).
الكهرومغناطيسي
تسمى الأجهزة الكهرومغناطيسية أيضًا مرحلات الوقت مع تأخير كهرومغناطيسي. لديهم تصميم بسيط ويتم استخدامها في أجهزة أتمتة الترحيل. تحتوي لفائف المغناطيس الكهربي أيضًا على ملف قصير الدائرة على شكل أسطوانة نحاسية ، مما يمنع الارتفاع السريع والانخفاض في التدفق المغناطيسي ، ونتيجة لذلك يتحرك المحرك في النظام المتحرك مع التباطؤ.وقت التأخير للعملية هو من 0.07 إلى 0.11 ثانية ، وللتحرير من 0.5 إلى 1.4 ثانية. عيوب:
- استحالة تصحيح وقت التأخير ؛
- تعمل فقط على التيار المباشر.
هوائي
جهاز التثبيط في هذا التصميم عبارة عن مثبط هوائي ، يدخل الهواء فيه من خلال ثقب معاير. يتم تنظيم منطقة التدفق بواسطة إبرة بمسمار خاص.
الإيجابيات: لا يحتاج إلى طاقة
عيوب:
- دقة منخفضة في ضبط الوقت (أكثر من 10٪);
- الحساسية لتلوث الهواء.
محرك
إنه محرك متزامن ينقل الدوران إلى عمود مع مجموعات اتصال من خلال علبة تروس. قد يشتمل على قابض كهرومغناطيسي يفصل عمود المحرك وعلبة التروس. يتراوح وقت الانتظار من بضع ثوانٍ إلى عشرات الساعات.
عيوب:
- دقة منخفضة لتأخير الوقت ؛
- الأداء فقط في نطاق درجة حرارة ضيق ؛
- الحاجة إلى التنظيف والتزييت المنتظم للآلية.
تصورها أو ميزان الساعة
مرتبة على أساس مبدأ الساعة الميكانيكية. في الصناعة ، يتم استخدام الملف الحالي لشحن الزنبرك. وبالتالي ، كلما زاد التيار في اللف ، كلما كان ضغط الزنبرك أقوى وكانت حركة الآلية أسرع. تختلف في الدقة المنخفضة لتركيب الوقت. يشبه ضبط مرحل ميكانيكي ضبط ساعة منبه.
إلكتروني
فئة الأجهزة الأكثر شيوعًا. مصنوع من مكونات إلكترونية. كعنصر ضبط الوقت ، يتم استخدام مولد تردد ساعة أو التزامن من تردد التيار الكهربائي.
تختلف في أوسع حدود ضبط التردد.الحد الأدنى للفترة الزمنية هو وحدات ميكروثانية ، والحد الأقصى للفاصل هو الأيام والشهور والسنوات. يتم ضبط الفاصل الزمني إلكترونيًا (مع مفاتيح) أو برنامج (عن طريق تغيير معاملات البرنامج المضمن أو عبر واجهة من جهاز خارجي).
غالبًا ما يكون الترحيل كل ساعة أو يوميًا أو أسبوعيًا خيارًا في الساعات الإلكترونية.
توفر مرحلات التوقيت الإلكترونية أوسع الاحتمالات لبناء دوائر التحكم ، بما في ذلك الإصدارات متعددة القنوات أو التشغيل الدوري.
كجزء تنفيذي ، يتم استخدام مفاتيح تبديل أشباه الموصلات أو مغناطيس كهربائي بمجموعات مختلفة من جهات الاتصال لتبديل حمل الترحيل.
مزايا الأجهزة الإلكترونية:
- أوسع نطاق من إعدادات التعريض ؛
- الحد الأدنى من الأبعاد والوزن ؛
- موثوقية عالية
- أعلى دقة في تحديد الفترات الزمنية.
تعتمد دقة التعريض فقط على ثبات تردد المذبذب الرئيسي. إن استخدام المولدات القائمة على عناصر الكوارتز مع التثبيت الحراري يجعل من الممكن تحقيق الدقة في جزء من الألف في المائة.
عيوب: الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي لتشغيل المكونات الإلكترونية للدائرة.
دوائر مرحل الوقت لها مجموعة متنوعة. من بينها هناك عناصر بسيطة ومعقدة على حد سواء تعتمد على ميكروكنترولر.
منطقة التطبيق
تُستخدم مرحلات تأخير الوقت في المناطق التي يكون من الضروري فيها المراقبة الصارمة للفترات الفاصلة بين تشغيل الجهاز وإيقاف تشغيله ، لإعطاء إشارات على فترات زمنية محددة.
تملي الحاجة إلى استخدام نوع أو آخر من الأجهزة الشروط والمتطلبات المحلية لمعلماتها.
يمكن للأجهزة الإلكترونية أن تحل محل كل ما سبق ، بشرط توفر طاقة خارجية.
مقالات مماثلة:
