ניתוח היישום של מגעים פתוחים וסגורים בדרך כלל במערכות בקרה תעשייתיות

במערכות בקרה חשמליות מודרניות, מגעים פתוחים בדרך כלל (NO) וסגורים בדרך כלל (NC) הם בין יחידות הבקרה הבסיסיות והקריטיות ביותר. הם נמצאים בשימוש נרחב במגעי AC, ממסרי ביניים, ממסרי זמן, מגיני אובדן פאזה- ומערכות בקרת PLC, ויוצרים את מבנה הליבה של מעגלים חשמליים יחד עם מגעים נעים ומגעים נייחים שונים. הבנה נכונה של היגיון העבודה של מגעים פתוחים וסגורים בדרך כלל היא חיונית לבטיחות, אמינות ותכנון לוגיקה של המערכת.

 

 

במערכות חשמל ובסטנדרטים תעשייתיים, קביעת המצב של כל המגעים מבוססת על המצב הטבעי (לא מופעל, אין כוח חיצוני הפועל).

 

אנשי קשר שפתוחים במצב טבעי נקראים פתוחים רגילים (NO); מגעים סגורים במצב טבעי נקראים סגורים רגילים (NC).

כאשר סליל הממסר מופעל, המערכת האלקטרומגנטית הפנימית מופעלת, והופכת את מצב המגע: מגעים פתוחים בדרך כלל נסגרים, ומגעים סגורים בדרך כלל נפתחים.

 

מבנה מיתוג מגע מבוקר-זה של סליל זה הוא צורה טיפוסית של פעולה מתואמת בין מגע הנע ממסר למגע חשמלי נייח.

 

 

מבחינה מבנית, ממסרים או מגעים מורכבים בדרך כלל ממגעים נעים ונייחים. אנשי קשר נעים משתמשים לרוב במבנה של קשר נע כסף או סגסוגת כסף, בעוד שאנשי קשר נייחים עשויים להשתמש בטופס מגע כסף נייח או מסמרת מגע נייח.

 

עקרון העבודה של מגע פתוח בדרך כלל הוא שכאשר הסליל מופעל, כוח אלקטרומגנטי מניע את המגע הנע לעבר המגע הנייח, ומשיג מוליכות. מגע סגור בדרך כלל, לעומת זאת, נשאר מוליך במצב -מופעל עקב קפיץ או עומס מכני מראש; כאשר הסליל מופעל, המגע נפתח.

 

הבדל מבני זה קובע את התפקידים השונים של שני סוגי המגעים בהגנת המעגל ובלוגיקית הבקרה.

 

 

ביישומים תעשייתיים מעשיים, מגעים פתוחים וסגורים בדרך כלל אינם ניתנים להחלפה פשוט; במקום זאת, הם ממלאים תפקידים פונקציונליים שונים של המערכת.

 

מגעים פתוחים בדרך כלל משמשים ללוגיקה כגון הפעלה, ביצוע ופלט אות, כגון פקודות התחלת ציוד ומשוב הפעלת ממסר. כאשר מתקיימים תנאי בקרה, המגע נסגר, והמעגל מופעל.

 

מגעים סגורים בדרך כלל נמצאים בשימוש נפוץ יותר להגנה על בטיחות, נעילות וזיהוי תקלות. לדוגמה, בתרחישים כמו הגנה מפני אובדן פאזה והגנה מפני עומס יתר של המנוע, ברגע שמעגל הבקרה מאבד מתח או תקלה, המגע הסגור בדרך כלל חוזר אוטומטית למצב המוליך, ובכך מפעיל אזעקה או לוגיקה של כיבוי. יישומים אלו מציבים דרישות אמינות גבוהות במיוחד למגעים נעים חשמליים.

 

 

במגעי AC וממסרי ביניים, סט מגעים מורכב בדרך כלל מזוג מגעים פתוחים בדרך כלל וזוג מגעים סגורים בדרך כלל, כאשר מיתוג המצב מושג באמצעות אותו סליל. מבנה זה נמצא בשימוש נרחב במעגלי בקרת מנוע, במעגלי בקרת רצף ומעגלי בקרה מונעים.

 

חומרי מגע משתמשים בעיקר בטיפים למגע (עבור ממסרים/מתגים). סגסוגות כסף וכסף נמצאות בשימוש נרחב במגעי כסף עבור מתגים/ממסרים ומבני מגעים חשמליים שטוחים בשל המוליכות והתנגדות הקשת שלהם.

 

 

ברמת חיווט החומרה של PLC, מגעים פתוחים וסגורים בדרך כלל עדיין פועלים לפי עקרון "המצב הטבעי".

עם זאת, בתכנות PLC, מגעים פתוחים וסגורים בדרך כלל מיוצגים לעתים קרובות יותר על ידי סמלים לוגיים.

בתוכנית PLC, "מגע פתוח בדרך כלל" מציין שהלוגיקה נכונה כאשר אות הקלט המתאים נכון.

"מגע סגור בדרך כלל" מציין שהלוגיקה נכונה כאשר אות הקלט המתאים הוא שקרי.

 

חשוב לציין שהמושגים של פתוח וסגור בדרך כלל בתכנות PLC אינם שקולים ישירות למצב המגע הפיזי, אלא מיפוי של המצב הלוגי של אות הכניסה. מיפוי זה חשוב במיוחד כאשר עוסקים ברכיבים חיצוניים כגון אנשי קשר נעים ומגעים נייחים למפסקי חשמל.

 

 

במערכות בקרה אוטומטיות, השימוש הנכון במגעים סגורים בדרך כלל הוא עיקרון תכנון בטיחותי חיוני. מעגלי הגנה הבנויים עם מגעים סגורים בדרך כלל יכולים להפעיל אוטומטית פעולות בטיחות במקרה של שבירת חוט, הפסקת חשמל או תקלה בציוד, ולמנוע אובדן שליטה במערכת.

 

לכן, בתרחישי אמינות גבוהה-, מהנדסים בדרך כלל נותנים עדיפות להיגיון סגור רגיל בשילוב עם מבני מגע נייחים יציבים במיוחד כדי לשפר את רמת הבטיחות המובנית של המערכת.

 

 

עם הדרישות הגוברת לאוטומציה תעשייתית, ציוד חשמלי בתדירות גבוהה יותר ותוחלת חיים ארוכה יותר, הדרישות לחומרי מגע ומבנים עולות כל הזמן. ביצועים- גבוהיםהזזת אנשי קשרומגעים נייחים צריכים ליצור איזון בין מוליכות, עמידות בפני שחיקה ועמידות בקשת, וזו הסיבה שמגעי כסף וסגסוגת כסף מחזיקים בעמדה דומיננטית מזמן.

 

בממסרים, במפסקים ובמודולי בקרה, מגעים פתוחים וסגורים בדרך כלל ימשיכו לשמש כיחידות הבקרה הבסיסיות ביותר ובלתי ניתנות להחלפה, ומשרתות את תחומי הבקרה התעשייתית, מערכות החשמל והאוטומציה.

 

 

מגעים פתוחים וסגורים בדרך כלל אינם פשוט "פועלים" ו"כבויים", אלא נושאי היסוד של היגיון, בטיחות ואמינות במערכות בקרה תעשייתיות. הבנה מעמיקה של מצבי הפעולה שלהם, תרחישי היישום והקשר שלהם עם מבנה חומרי המגע היא תנאי מוקדם לתכנון ושילוב מערכות חשמליים- באיכות גבוהה.