تعد معايرة وحدة الإخراج التناظرية خطوة حاسمة في أنظمة التحكم الصناعية لضمان تحويل الأوامر الرقمية بدقة إلى كميات مادية (مثل الجهد أو التيار). تشتمل الطرق الأساسية على ضبط مقياس -نقطة صفر و{2}}كامل، وتكوين معلمات البرنامج، وتصحيح خطي متعدد-نقاط، مما يضمن في النهاية بقاء خطأ إشارة الخرج ضمن الحدود المسموح بها للنظام.
I. الاستعدادات قبل المعايرة
قبل المعايرة، من الضروري التأكد من أن البيئة والمعدات في حالة مستقرة لمنع الأخطاء التي تحدث بسبب العوامل الخارجية.
تشغيل-الإحماء-الإحماء:
قم بتشغيل PLC ووحدة الإخراج التناظرية، واتركهما يسخنان لمدة 15 دقيقة على الأقل. وهذا يسمح للدوائر الداخلية بالوصول إلى التوازن الحراري، وبالتالي تقليل تأثير انحراف درجة الحرارة.
إعداد الأداة:
استخدم-أدوات قياس عالية الدقة-مثل مقياس رقمي متعدد مكون من 6½-أرقام أو مقياس أميتر دقيق-مع معدل دقة أعلى بمستوى واحد على الأقل من الوحدة التي يتم اختبارها.
فحص الأسلاك:
تأكد من توصيل أطراف الخرج بشكل آمن وأن مقاومة الحمل تقع ضمن النطاق المسموح به للوحدة (على سبيل المثال، بالنسبة لخرج يتراوح من 4 إلى 20 مللي أمبير، يجب أن تكون مقاومة الحمل أقل من أو تساوي 500 أوم).
المتطلبات البيئية:
قم بإجراء المعايرة في درجة الحرارة المحيطة (حوالي 25 درجة) وفي بيئة خالية من التداخل الكهرومغناطيسي القوي. إذا لزم الأمر، قم بتسجيل بيانات درجة الحرارة لتسهيل تصحيحات تعويض درجة الحرارة.
نصيحة: تدعم بعض الوحدات -المتطورة (على سبيل المثال، MAXREFDES183#) إجراءات المعايرة التلقائية، والتي يمكن أن تبسط العملية التشغيلية بشكل كبير.
ثانيا. خطوات المعايرة الأساسية (باستخدام سلسلة Siemens S7 كمثال)
1. معايرة النقطة الصفرية - (4 مللي أمبير أو 0 فولت)
في برنامج PLC، قم بتعيين قيمة الإخراج إلى الحد الأدنى (على سبيل المثال، 4 مللي أمبير أو 0 فولت).
استخدم مقياسًا متعددًا لقياس التيار أو الجهد الناتج الفعلي.
إذا لوحظ انحراف (على سبيل المثال، قراءة 3.9 مللي أمبير)، فاضبطه باستخدام إحدى الطرق التالية:
ضبط الأجهزة: اضبط "مقياس جهد النقطة الصفري" (الإزاحة) الموجود في الوحدة حتى تصبح القراءة دقيقة.
تكوين البرنامج: قم بتعديل "معلمة -نقطة إزاحة الصفر" داخل برنامج البرمجة (على سبيل المثال، TIA Portal) لتنفيذ التعويض الرقمي.
2. معايرة النطاق الكامل- (20 مللي أمبير أو 10 فولت)
اضبط قيمة خرج PLC على الحد الأقصى (على سبيل المثال، 20 مللي أمبير أو 10 فولت). قياس قيمة الانتاج الفعلية. إذا كانت القراءة 19.8 مللي أمبير، تابع التعديلات:
ضبط الأجهزة: اضبط مقياس جهد الكسب لجلب الإخراج إلى النطاق الكامل.
تكوين البرنامج: قم بتعيين عامل القياس الكامل- داخل البرنامج لإكمال التصحيح التناسبي.
3. معايرة خطية متعددة-النقاط (تحسين الدقة)
قم بإخراج الإشارات عند خمس نقاط محددة -0%، و25%، و50%، و75%، و100% - وقم بتسجيل القيم المقاسة المقابلة.
إذا تم اكتشاف انحراف غير خطي- (على سبيل المثال، يكون الإخراج 45% فقط عند التعيين على 50%)، فقم بتصحيحه باستخدام إحدى الطرق التالية:
وظيفة تصحيح النقاط المتعددة للبرامج: أدخل أزواج "القيمة المثالية - القيمة المُقاسة" لكل نقطة؛ سيقوم النظام تلقائيًا بإنشاء منحنى التعويض.
الكود-خوارزمية المعايرة القائمة: تنفيذ منطق تعويض الكسب والإزاحة باستخدام لغة C أو كتل وظائف PLC.
ثالثا. مقارنة واختيار طرق المعايرة
|
طريقة |
السيناريوهات القابلة للتطبيق |
المزايا |
العيوب |
|
تعديل الجهد الأجهزة |
الوحدات الأقدم، تتم معايرة سريعة على-الموقع |
عملية بديهية. لا يوجد دعم برمجي مطلوب |
دقة منخفضة عرضة للخطأ البشري |
|
تكوين معلمة البرنامج |
أنظمة PLC الحديثة (مثل S7-1200/1500) |
دقة عالية يدعم التعويض غير-الخطي |
يشترط إجادة استخدام برامج البرمجة |
|
الوضع الهجين |
الأنظمة التي تتطلب دقة عالية |
يجمع بين الضبط الخشن والدقيق؛ يوازن بين الكفاءة والدقة |
يتضمن المزيد من الخطوات التشغيلية |
الإستراتيجية الموصى بها: أولاً، استخدم الضبط التقريبي للأجهزة-للتخلص من الانحرافات الواضحة، ثم استخدم البرنامج لإجراء معايرة دقيقة وتصحيح خطي.
رابعا. التحقق من نتائج المعايرة وتوثيقها
طرق التحقق:
إشارات الإدخال عند عدة نقاط متوسطة (على سبيل المثال، 8 مللي أمبير، 12 مللي أمبير، 16 مللي أمبير) للتأكد من أن الخرج يقع ضمن نطاق التسامح المقبول (عادةً أقل من أو يساوي ±1% من النطاق الكامل).
مراقبة تشغيل النظام لضمان الاستقرار والتحقق من أن حركات المحرك خطية ويمكن السيطرة عليها.
حفظ المعلمة:
اكتب المعلمات المعايرة على ذاكرة EEPROM أو Flash للتأكد من الاحتفاظ بها حتى بعد انقطاع الطاقة.
حفظ السجلات:
قم بتوثيق تاريخ المعايرة ودرجة الحرارة المحيطة والبيانات المقاسة واسم المشغل لتسهيل الصيانة والتتبع في المستقبل.
