الوصلات والجهد:
تتكون المزدوجة الحراريَّة من سلكين معدنيين مختلفين مرتبطين معًا من إحدى النهايتين وتبقى النهاية الأخرى مفتوحة، وتسمى النهاية المرتبطة (وصلة القياس).
تنتج الحرارة المطبَّقة على وصلة القياس جهداً عند النهاية المفتوحة، وبازدياد الحرارة المطبَّقة يزداد هذا الجهد، وقد اختارت الشركات المصنّعة للمزدوجات الحراريَّة أزواج أسلاك معدنية تنتج صفر فولت عند درجة حرارة صفر مئوية (0 volts at 0 °C) بشكٍل مقصود.
أنواع المزدوجات الحراريَّة:
أصبحت بعض أزواج الأسلاك شائعة واستُخدِمت كمعايير صناعية بحروف مخصَّصة للإشارة إلى نوعها، على سبيل المثال: المزدوجة الحراريَّة من النوع K مصنّعة من سبائك الكروم والألوميل (خليط من النيكل والألمنيوم وعناصر أخرى).
أنشئت جداول حراريَّة تسجّل الجهد النَّاتج عند قيم درجة حرارة معينة.
قد تبدو لنا قراءة درجة الحرارة سهلة؛ إذ كل ما علينا فعله هو قياس جهد الطرف المفتوح (النهاية المفتوحة)، لكن لسوء الحظ الأمر ليس بهذه السهولة.
أولاً، الجهد الناتج صغير جدًا وكذلك التغيُّر الفعلي في الجهد لكل درجة مئوية.
ثانيًا، بمجرد توصيل جهاز قياس الجهد بالطرف المفتوح، تضاف المزيد من الوصلات التي تنشئ جهدًا غير مرغوب فيه.
توصيل المزدوجة الحراريَّة إلى المُتحكِّمٌ المنطقي القابل للبرمجة PLC:
يقدم معظم بائعي PLC وحدات تماثليِّة حراريَّة، وتوفر هذه الوحدات التماثليَّة المصمَّمة خصيصًا ما يشار إليه باسم تعويض الوصلة الباردة والذي يلغي تأثير أي وصلات جديدة إضافية.
دعونا نلقي نظرة فاحصة على الوحدة الحراريَّة النموذجيَّة: (Siemens 6ES7 531-7PF00-0AB0)، وهي وحدة إدخال تماثليَّة قادرة على توصيل ثماني مزدوجات حراريَّة.
تقدِّم هذه الوحدة الخاصة عدة خيارات لتوفير تعويض الوصلة الباردة، لكن لماذا توجد خيارات مختلفة؟
أحد الأسباب هو إمكانية توضع الوصلة الباردة في مواقع مختلفة اعتمادًا على التطبيق المستخدم وعلى موقع المزدوجة الحراريَّة، وفي كل مرة يوصل سلك مزدوجة حراريَّة بمادة مختلفة تنتج وصلة جديدة، ويوضح دليل وحدة المزدوجة الحراريَّة من سيمنز جميع خيارات التعويض الممكنة المتاحة.
وصل المزدوجة الحراريَة بشكٍل مباشر إلى PLC:
دعونا نلقي نظرة على تطبيق توصل فيه المزدوجة الحراريَّة مباشرةً بأحد وحدات الدخل، وفي هذا المثال سنقوم بتوصيل مزدوجة حراريَّة من النوع K إلى الطرفين 3 و4 للوحدة؛ حيث السلك الأصفر الموجب المعزول متصل بالطرف 3 والسلك الأحمر السالب المعزول متصل بالطرف 4. كقاعدة عامة، تكون الأسلاك الحراريَّة المعزولة الحمراء سالبة.
فيما يلي أمثلة لثلاث مزدوجات حراريَّة نموذجيَّة. لاحظ أن جميع الأسلاك المعزولة الحمراء تكون سالبة.
في تصميم الأسلاك هذا، تكون الوصلة الباردة على أطراف الوحدة التماثليَّة مباشرةً، وتحتوي الوحدة على حساس داخلي يمكنه تعويض الوصلة الباردة
ضُبط نوع المزدوجة الحراريَّة ومصدر تعويض الوصلة الباردة باستخدام برنامج Siemens STEP 7.
توصيل مزدوجة حراريَّة تقع على بعد مسافة معينة من PLC:
لننتقل إلى حالة مختلفة: ماذا لو كانت المزدوجة الحراريَّة تقع على مسافة معينة من PLC؟
في هذه الحالة يمكنك استخدام سلك تمديد للمزدوجة الحراريَّة لأن استخدام الأسلاك النحاسيَّة القياسيَّة يؤدي إلى إنتاج وصلات جديدة وجهود غير مرغوب فيها، ويتكون سلك تمديد المزدوجة الحراريَّة من نفس مادة المزدوجة الحراريَّة وبالتالي يتم التخلص من أي وصلات جديدة محتملة، ويضمن استخدام هذه الأسلاك عدم إنشاء وصلات جديدة؛ حيث تكون الوصلة الباردة عند أطراف الوحدة التماثليَّة، وبالتالي يمكن تصميم الوحدة كما في الحالة الأولى.
لقد وصفنا للتو اثنتين من الحالات العديدة المحتملة، لذا فإن أفضل مصدر لديك لم تكن متأكدًا من خيار الأسلاك هو دليل الوحدة المستخدمة.
كما قلنا سابقًا، تحدد جميع خيارات التعويض ومخططات الأسلاك في دليل الوحدة.
ملَّخص
• تتكون المزدوجة الحراريَّة من سلكين معدنيين غير متماثليَّن مرتبطين معًا من إحدى النهايتين وتبقى النهاية الأخرى مفتوحة .
• تسمى النهاية المرتبطة وصلة القياس.
• تنتج الحرارة المطبقة على وصلة القياس جهدًا عبر الطرف المفتوح.
• أنشئت جداول حراريَّة تحدد الجهد الناتج عند قيم درجة حرارة معينة.
• يؤدي توصيل جهاز قياس بالطرف المفتوح إلى إنتاج المزيد من الوصلات والجهود غير المرغوب فيها.
• يقدم معظم بائعي PLC وحدات حراريَّة توفر عدة خيارات لتعويض الوصلة الباردة (تحقيق نقطة التعديل الحراريَّة).
إذا كنت تريد معرفة المزيد، فقد ترغب في مراجعة مقالاتنا الأخرى التالية:
– شرح المزدوجة الحراريَّة | مبدأ العمل اضغط هنا
– ما هو حساس درجة الحرارة؟ اضغط هنا
– شرح مرسل درجة الحرارة | التوصيل والمعايرة اضغط هنا
المصدر:هنا
