I. ما هي خزانة الأجهزة؟

خزانة الأجهزة هي هيكل مغلق مصمم لتركيب وحماية المعدات الكهربائية وأنظمة التحكم ومختلف أجهزة القياس. تُستخدم على نطاق واسع في تكرير النفط والصناعات الكيميائية والصناعات الخفيفة والنسيج والدفاع والفضاء والتعدين والطاقة والأدوية والآلات، حيث تعتبر مكونًا رئيسيًا لضمان التشغيل المستقر لأنظمة الأتمتة.

II. وظائف خزانات الأجهزة

1. حماية المعدات

توفر خزانات الأجهزة حماية ضد الغبار والرطوبة والانفجار والتداخل الكهرومغناطيسي، مما يضمن التشغيل الآمن للمعدات الكهربائية والأجهزة الداخلية في البيئات الصناعية القاسية. كما توفر التهوية وتبديد الحرارة المناسبين لمنع التلف الناجم عن درجات الحرارة المرتفعة.

2. تكامل النظام والإدارة

تجمع خزانات الأجهزة بين مختلف أجهزة التحكم، مثل وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs)، والمحولات، والمرحلات الوقائية، بالإضافة إلى أجهزة العرض والإنذار. يؤدي تركيز هذه الأجهزة إلى تبسيط تصميم النظام والتركيبات والصيانة.

3. معالجة الإشارة ونقلها

تحتوي خزانات الأجهزة غالبًا على معدات لاستقبال ومعالجة الإشارات من أجهزة الاستشعار مثل أجهزة استشعار الضغط ودرجة الحرارة والمستوى والتدفق. يتم نقل الإشارات إلى مركز التحكم، مما يضمن المراقبة في الوقت الفعلي والتحكم الدقيق.

4. منصة التشغيل والمراقبة

بعض خزانات الأجهزة مجهزة بواجهات الإنسان والآلة (HMIs) أو أجهزة المراقبة، مما يسمح للمشغلين بإجراء المراقبة الميدانية وإدخال البيانات. تعرض هذه الأجهزة البيانات في الوقت الفعلي وتنفذ مهام التحكم الآلي عبر برامج محددة مسبقًا.

III. الهيكل الرئيسي لخزانات الأجهزة

1. جسم الخزانة: مصنوع من مواد معدنية عالية القوة ومقاومة للتآكل، مثل ألواح الصلب المدلفن البارد أو الفولاذ المقاوم للصدأ.

2. لوحة التركيب: ألواح داخلية لتثبيت الأجهزة والمعدات، توفر مساحة تركيب مرنة.

3. لوحة التوزيع: تستخدم لتوزيع الطاقة والحماية، مما يضمن إمدادًا آمنًا للطاقة.

4. نظام إدارة الكابلات: ينظم ويؤمن ويحمي الكابلات، مما يتجنب الفوضى والتلف.

5. أجهزة التهوية والتبريد: التهوية الطبيعية أو التبريد بالمراوح يقلل من درجة حرارة تشغيل المعدات.

IV. تصنيف خزانات الأجهزة

1. خزانات الأجهزة القياسية: للبيئات الصناعية العامة، توفر وظائف الحماية والإدارة الأساسية.

2. خزانات الأجهزة المضادة للانفجار: مصممة للبيئات القابلة للاشتعال والانفجار، تضمن التشغيل الآمن في الظروف الخطرة.

3. خزانات الأجهزة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ: شائعة في الصناعات الكيميائية والدوائية، توفر مقاومة ممتازة للتآكل، مناسبة للبيئات الرطبة أو شديدة التآكل.

4. خزانات الأجهزة الذكية: مجهزة بأنظمة مراقبة ذكية ووحدات تشغيل عن بعد، مناسبة للأتمتة المتقدمة والإدارة الذكية.

V. نقاط رئيسية لاختيار الخزانة

1. متطلبات البيئة: تتطلب البيئات المختلفة مستويات حماية مختلفة، مثل الحماية من المطر للاستخدام الخارجي أو التصاميم المضادة للانفجار للمناطق الخطرة.

2. كمية المعدات وتخطيطها: يجب أن يتناسب حجم الخزانة والمساحة الداخلية مع عدد ونوع الأجهزة، مما يضمن تركيبًا منظمًا وصيانة سهلة.

3. تبديد الحرارة والتهوية: بالنسبة للأجهزة عالية الطاقة، يجب إعطاء الأولوية لتصميم تبديد الحرارة لمنع ارتفاع درجة الحرارة والأعطال.

4. الوظائف الذكية: إذا كانت هناك حاجة إلى المراقبة عن بُعد أو الإدارة الذكية، فإن خزانات الأجهزة الذكية هي الخيار الأفضل.

VI. مثال من أجهزة Zhaofeng

على سبيل المثال، خزانة الأجهزة المتكاملة لتبريد ماء الجزء الثابت لوحدة الطاقة النووية 1200MW مصممة للتركيب المركزي لأجهزة القياس مثل أجهزة إرسال الضغط، وأجهزة إرسال الضغط التفاضلي، وأجهزة قياس التدفق، وأجهزة تحليل الموصلية. تتيح المراقبة المركزية والتحكم عن بعد في إشارات ظروف تشغيل نظام تبريد ماء الجزء الثابت.

مع الأخذ في الاعتبار متطلبات مثل:

a. مقاومة الزلازل (شدة مقاومة الزلازل VIII)

b. الرطوبة النسبية (0–100%)

c. جودة الهواء (ملح، غبار، مخاليط قابلة للانفجار تحتوي على الهيدروجين)

d. الوسط العامل (باستثناء الماء منزوع الأيونات)

e. درجة حرارة التصميم (85 °C)

f. ضغط التصميم (1.6 MPa)

تتميز هذه الخزانة بما يلي:

a. هيكل متكامل من الجانبين (يشمل قسم الكهرباء والأجهزة).

b. مكونات مضادة للانفجار تلبي معايير GB/T3836، بما في ذلك أجهزة الإرسال، ووحدات الطاقة، والعوازل، وأجهزة قياس الموصلية، والكابلات، والمحطات.

c. مستويات حماية عالية: IP52 لقسم الأجهزة، IP54 لقسم الكهرباء، مع وصلات محكمة وغدد مضادة للانفجار.

d. مقاومة التآكل: طلاء كهربائي ساكن، مع فولاذ مقاوم للصدأ (06Cr19Ni10) للمثبتات والأنابيب والملحقات.

e. متانة هيكلية قوية: الخزانة مصنوعة من ألواح وملامح الصلب الكربوني، بسمك ≥ 2 مم.

f. تصميم عقلاني وتركيب سهل.

g. حساسية وموثوقية عالية للأجهزة، يتم توريدها من مصنعين معتمدين واختبارها وفقًا للمعايير ذات الصلة، بما في ذلك المعايرة، واختبارات الأداء، واختبارات ضغط الأنابيب.

(ملاحظة: التصاميم المخصصة متاحة وفقًا لمتطلبات العميل.)

VII. اتجاهات التطور المستقبلية

1. الذكاء: تكامل أجهزة الاستشعار الذكية وتقنيات إنترنت الأشياء ووحدات التحكم عن بُعد للمراقبة عبر الإنترنت والإدارة عن بُعد، مما يحسن كفاءة التشغيل.

2. الوحدات: تصميمات مرنة تدعم التجميع السريع والتوسع لتتكيف مع احتياجات وسيناريوهات الإنتاج المتنوعة.

3. التصميم الأخضر والصديق للبيئة: استخدام مواد وأجهزة موفرة للطاقة لتقليل استهلاك الطاقة والتأثير البيئي، بما يتماشى مع التنمية المستدامة.

خزانات الأجهزة هي جزء لا غنى عنه في أنظمة الأتمتة الصناعية. فهي لا توفر الحماية للمعدات الكهربائية وأنظمة التحكم فحسب، بل تدمج أيضًا وظائف التحكم والمراقبة ومعالجة الإشارات. مع التطور التكنولوجي المستمر، ستكون الخزانات المستقبلية أكثر ذكاءً وتوحيدًا، مما يلعب دورًا حيويًا متزايدًا في التطبيقات الصناعية.