مخطط توصيلات مفتاح الضغط: دوائر التشغيل والإيقاف، ودوائر «NO/NC»، ودوائر التثبيت

إذا كنت قد بحثت عن “مخطط توصيل مفتاح زر الضغط”، فمن المحتمل أنك تحمل أحد شيئين مختلفين تمامًا: زر ضغط إلكتروني صغير مزود بـ 2 أو 4 أو 5 أطراف، أو زر ضغط صناعي مزود بأطراف توصيل لولبية مخصصة للوحة التحكم في الآلة. يتناول هذا الدليل الحالة الثانية، حيث يتحكم زر الضغط في المقومات والمحركات والآلات بأكملها. لكن الخطوة الأولى، وهي قراءة أطراف التوصيل، هي نفسها في كلتا الحالتين. تتبع الأقسام بالترتيب. وبنهاية هذا الدليل، ستكون قادرًا على توصيل محطة التشغيل والإيقاف، وشرح سبب استمرار عملها، وطلب قطعة الغيار المناسبة عند تعطل زر قديم.

تعرف على الأزرار: الأطراف الكهربائية والفرق بين الأزرار اللحظية والأزرار ذات التثبيت

قبل البدء في أي عملية توصيل، تأكد من معرفة مكونات الزر. تحتوي معظم الأزرار على طرف توصيل مشترك بالإضافة إلى طرف أو طرفين للتلامس، وتوضح الملصقات وظيفة كل طرف من أطراف التلامس.

لا (مفتوح عادةً) وهذا يعني أن الدائرة مفتوحة في حالة السكون: فلا يتدفق التيار إلا أثناء الضغط على الزر. NC (مغلق عادةً) يمر التيار عندما يكون في وضع السكون، وينقطع عند الضغط عليه. COM أو C هي الوصلة المشتركة بينهما. وتضيف الأزرار المضيئة وصلة أخرى للمصباح. وفي الوحدات الصناعية، يتم عزل وصلات المصباح هذه عن نقاط التلامس الخاصة بالمفتاح وتوصيلها كدائرة كهربائية منفصلة (لمزيد من التفاصيل، انظر القسم 3).

إذا كانت العلامات قد تآكلت، كما يحدث غالبًا في أزرار الآلات القديمة، فابحث عن نقاط التلامس باستخدام جهاز قياس متعدد في وضع فحص الاستمرارية. افصل التيار الكهربائي، ثم قم بفحص طرفي التوصيل، واضغط على المشغل. الزوج الذي يكون مفتوحًا في حالة السكون ويصدر صوتًا عند الضغط عليه هو NO. أما الزوج الذي يصدر صوتًا في حالة السكون ويفتح عند الضغط عليه فهو NC. استمر في الفحص حتى تجد الطرف المشترك الذي يتوافق مع كلا الزوجين.

هناك تمييز آخر مهم يجب مراعاته قبل البدء في أي عملية توصيل. لحظي لا تتصل أزرار (الرجوع الزنبركي) بالجهات المقابلة إلا أثناء الضغط عليها. التثبيت تظل الأزرار (المستمرة) في وضع التشغيل بعد الضغط عليها مرة واحدة حتى تضغط عليها مرة أخرى. وكلا النوعين متوفران في جميع تكوينات نقاط التلامس، والفرق بينهما هو ما يجب أن تقوم به التوصيلات الكهربائية. وهذا بالضبط ما سنتناوله في القسم التالي.

توصيل زر الضغط مباشرةً بالحمل: متى تنجح التوصيلات المباشرة ومتى تفشل

الغريزة الطبيعية تدفعنا إلى توصيل الزر مباشرةً بما يتحكم فيه، ولا بأس بذلك في ثلاث حالات:

1. زر قفل يُشغّل حملًا مقاومًا بسيطًا. اضغط مرة واحدة، فيظل قيد التشغيل؛ اضغط مرة أخرى، فيتوقف. مثل المصباح أو المدفأة أو المروحة.
2. زر مؤقت يُستخدم للتحريك. آلة لا تعمل إلا عندما يضغط المشغل على الزر. وما أن يرفع يده عنها حتى تتوقف: هذه ميزة وليست عيبًا.
3. زر مؤقت يُغذي مدخل وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) أو وحدة التحكم. المنطق الذي “يحافظ” على استمرار العمل بالأمر موجود في وحدة التحكم، وليس في الزر.

ما لا ينجح هو... زر تشغيل مؤقت متصل مباشرة بالمحرك عندما تتوقع أن يستمر في العمل بعد رفع إصبعك. تنفصل نقاط التلامس عند رفع الإصبع ويتوقف المحرك. هذا هو العطل الذي تملأ منه منتديات الكهرباء. يقوم مالكو الآلات بتوصيل وحدة تشغيل وإيقاف مناسبة مباشرةً بالمحرك، ليجدوا أنها لا تعمل، ولا يجدون مخططًا يوضح السبب. وأسوأ من ذلك هو تشغيل المحرك عن طريق توصيله بمقبس الحائط بينما تظل وحدة التشغيل والإيقاف في وضع الانتظار: فلا يوجد منطق للتشغيل والإيقاف، ولا حماية من الحمل الزائد، ولا طريقة لإيقافه بسرعة.

المصطلح القديم الذي يُستخدم لهذا هو التحكم ثنائي الأسلاك مقابل ثلاثي الأسلاك. يعني مصطلح “ثنائي الأسلاك” أن الزر يقع في مسار التيار الكهربائي: اضغط عليه للتشغيل، وحرره للتوقف (التشغيل المتقطع). أما “ثلاثي الأسلاك” فهو نظام يُبقي المحرك قيد التشغيل بعد تحرير زر التشغيل، وذلك باستخدام سلك يمر عبر الوصلة المساعدة الخاصة بالموصل الكهربائي. لاحظ التباين مع عالم الإلكترونيات، حيث يُقصد بـ«ذو 2 سنون» و«ذو 3 سنون» عدد سنون الزر. نفس الكلمات، معاني مختلفة.

إذا كان الزر الذي تستخدمه من النوع اللحظي وكان من الضروري أن يظل الحمل قيد التشغيل، فإن الزر وحده لا يكفي لتحقيق ذلك. وتنتقل مهمة الحفاظ على التشغيل إلى قاطع كهربائي أو مرحل، وهذا هو موضوع القسم التالي.

توصيلات زر التشغيل/الإيقاف: شرح دائرة «Seal-In» خطوة بخطوة

الموصل الكهربائي هو مفتاح يتم تثبيته كهربائيًا. عند تزويد ملفه بالطاقة، تنغلق نقاط التلامس الرئيسية وتظل مغلقة حتى يفقد الملف الطاقة. لا يقوم الزر إلا بتوجيه الملف؛ أما الملف فهو الذي يحافظ على استمرار الدائرة. وهذه هي دائرة “التثبيت” (الاحتفاظ) التي تكمن وراء مبدأ “اضغط على زر البدء مرة واحدة، وسيستمر التشغيل حتى تضغط على زر الإيقاف”. بالنسبة للأحمال الصغيرة التي تعمل بالتيار المستمر، يؤدي المرحل المزود بنقطة تلامس إضافية نفس الوظيفة.

كيفية توصيل الدائرة الكهربائية المغلقة

بعد فصل التيار الكهربائي، قم بتجميع الدائرة بالترتيب التالي:

1. من مصدر طاقة التحكم (مثل 220 فولت تيار متردد أو 24 فولت تيار مستمر، عبر مصهر صغير)، قم بتوصيله بأحد جانبي الجهة السلبية (NC) لزر الإيقاف.
2. من الجانب الآخر من زر الإيقاف، انتقل إلى طرف الملف A1.
3. من طرف الملف A2، عد إلى الجانب الآخر من مصدر طاقة التحكم.
4. قم بتوصيل الملامس «NO» الخاص بزر التشغيل متوازي مع الملامس المساعد «NO» الخاص بالموصل الكهربائي, ، ثم ضع هذا الزوج المتوازي عبر المسار الممتد من زر الإيقاف إلى A1.

في حالة السكون، لا يوجد أي شيء موصول بالتيار. اضغط ابدأ, ، وعندما تنغلق ملامساته من النوع «NO»، يتم تزويد الملف بالطاقة، فيقوم المُوصِّل بالانجذاب. وتنغلق الملامسة المساعدة في نفس اللحظة، لأنها مرتبطة ميكانيكيًّا بالملامسات الرئيسية. لذا، عند تحرير زر التشغيل، يظل الملف مزودًا بالطاقة عبر الملامسة المساعدة. اضغط توقف: تنفتح ملامسات NC، وينفصل الملف، وتعود الدائرة إلى حالة السكون.

إذا كنت ترسم هذا من الذاكرة، فالتزم بقاعدة واحدة: تُركَّب أزرار التشغيل بالتوازي، بينما تُركَّب أزرار الإيقاف بالتسلسل. تلك الجملة تمثل الدائرة الكاملة لـ«سييل-إن».

لماذا يجب أن يكون زر الإيقاف في الوضع «مغلق» عادةً

زر الإيقاف من النوع «NC» بحيث يكون في وضع بالتسلسل مع الملف. أي شيء يقطع هذا المسار يؤدي إلى انقطاع التيار عن المُشغّل: سلك مقطوع، أو طرف توصيل مفكوك، أو نقطة تلامس معطلة. كل هذه الأعطال تؤدي إلى توقف الآلة. وهذا هو اتجاه الأمان التلقائي. الآن تخيل زر إيقاف من النوع «NO» موصّل بالتوازي مع الملف. سيكون عليك إغلاقه لإيقاف الآلة، وأي سلك مقطوع في سلسلة الإيقاف سيتركك بصمت دون أي وسيلة للإيقاف على الإطلاق. عندما لا تعمل الآلة ويتم التحقق من سلامة زر الإيقاف، اشتبه أولاً في سلسلة الإيقاف من النوع «NC». عادةً ما يكون التلامس «NC» المتأكسد أو الموصّل بشكل خاطئ هو السبب الشائع.

توصيل الأزرار المضيئة ومصابيح الإشارة

يتكون الزر الصناعي المضيء من دائرتين مستقلتين في غلاف واحد. تعمل نقاط التلامس الخاصة بالمفتاح على تشغيل دائرة التحكم تمامًا كما هو موضح أعلاه. أما أطراف توصيل المصباح فتتلقى إمدادًا منفصلاً بالجهد المقنن للمصباح، والذي يبلغ عادةً 24 فولت تيار متردد/تيار مستمر أو 220 فولت تيار متردد، ويجب أن يتطابق الجهدان. وهنا تكمن المشكلة الناجمة عن العادات السائدة في مجال الإلكترونيات. فالزر المزود بمصباح LED ذي 5 سنون يشترك في القطب المشترك بين المفتاح والمصباح؛ بينما لا يحدث ذلك في الزر الصناعي المضيء. إذا قمت بتوصيل مصباح بجهد 24 فولت بدائرة كهربائية بجهد 220 فولت، فسوف ينطفئ المصباح على الفور. لكي يظل المصباح مضاءً كلما كانت الآلة قيد التشغيل، قم بتوصيله بالتوازي مع ملف الموصل، عبر نفس سلسلة الإيقاف NC، بحيث ينطفئ عندما تتوقف الآلة. تتبع مصابيح الإشارة نفس المنطق: فهي عبارة عن مجموعة مصابيح ضمن نفس دائرة التحكم.

بمجرد أن تصبح قادرًا على قراءة دارة «seal-in»، ستتمكن أيضًا من تشخيص أعطالها. وهذا بالضبط ما تحتاجه عندما يتعطل الزر القديم في الجهاز في النهاية.

استبدال زر ضغط قديم: التعرف عليه، تحديد مواصفاته، واختبار الزر الجديد

يتم شراء معظم أزرار الضغط من قِبل الأشخاص الذين يقومون بإصلاح الآلات، وليس من قِبل مصممي اللوحات. ونادرًا ما يعرف الشخص الذي يقوم بالطلب رقم القطعة. فالزر الموجود على الآلة لا يحمل سوى كلمتي “ابدأ” و“توقف”. وما يلي ذلك ينطبق سواء كنت فني صيانة أو موظف دعم من جانب المورد على الطرف الآخر من البريد الإلكتروني.

تحديد ما تم تثبيته فعليًّا

عند إيقاف التشغيل:

1. اختبار السلوك. اضغط على المشغل ثم حرره. النقاط التي تظل في وضع التشغيل هي نقاط ذات قفل. أما النقاط التي تعود تلقائيًّا إلى وضعها الأصلي فهي نقاط مؤقتة. وتستخدم الآلات المزودة بموصل كهربائي في الغالب أزرارًا مؤقتة، لأن دائرة الإغلاق هي التي تتولى مهمة الإبقاء على الحالة.
2. اختبار الاتصال. استخدم جهاز القياس المتعدد في وضع فحص الاستمرارية، وحدد أطراف COM وNO وNC كما هو موضح في القسم 1، ثم احسب عدد كتل التلامس. وعادةً ما يكون التوزيع كالتالي: واحدة من نوع NO، وواحدة من نوع NC، أو واحدة من كل نوع (1NO1NC).
3. المعلومات الفيزيائية. قم بقياس فتحة اللوحة. يُعد 22 ملم المعيار السائد بشكل كبير لأزرار الضغط الصناعية، على الرغم من أن اللوحات الأقدم قد تحتوي على وحدات بحجم 25 ملم أو 30 ملم. لاحظ ما إذا كان الزر مضاءً وما هو الجهد الكهربائي الذي يغذي المصباح، وما إذا كانت الأطراف من النوع اللولبي أم الشفري.

ماذا تقول لموردك

يتطلب طلب الاستبدال الكامل ملء سبعة حقول؛ وأي نقص في هذه الحقول قد يؤدي إلى استلام قطعة غيار غير صحيحة وإلى فترة توقف إضافية عن العمل:

1. السلوك: لحظي أو ثابت (لحظي لدوائر المقاطع الكهربائي)
2. جهات الاتصال: 1NO، أو 1NC، أو 1NO1NC
3. الإضاءة: لا شيء، أو جهد المصباح (24 فولت أو 220 فولت)
4. التركيب: قطر فتحة اللوحة (22 ملم قياسي)
5. المحطات الطرفية: برغي، أو شفرة، أو غير ذلك
6. التقييم: تيار/جهد التلامس يجب أن يكونا مساوين على الأقل للوحدة القديمة
7. اللون: الأخضر للبدء، والأحمر للتوقف، والأصفر للتشغيل البطيء. زر الفطر الأحمر للتوقف في حالات الطوارئ

الاختبار بعد التركيب — والأعطال المؤلمة

بعد التركيب، قم بإجراء ثلاث عمليات فحص. اضغط على زر «بدء» ثم حرره: يجب أن تستمر الآلة في العمل. اضغط على زر «إيقاف»: يجب أن تتوقف الآلة على الفور. ثم اختبر زر الإيقاف في حالات الطوارئ إن كان موجودًا. الأعطال الشائعة في الصيانة:

وإذا استمرت الآلة في عدم التوقف أو عدم الاستجابة بعد الضغط على الزر مرة أخرى، فعادةً ما يكون العطل في الدائرة الكهربائية، وليس في الزر نفسه. وهذا يقودنا إلى القواعد الواردة في القسم التالي.

المحطات الإضافية ومحطات التوقف في حالات الطوارئ: قواعد التوصيل المتوازي والتسلسلي

بمجرد أن تفهم مبدأ الدائرة المغلقة، فإن توسيعها يصبح مسألة منطقية بحتة.

إضافة زر تشغيل ثانٍ, ، على سبيل المثال في الطرف الآخر من آلة طويلة: قم بتوصيله بالتوازي مع زر التشغيل الموجود. أي إغلاق لزر التشغيل يكمل نفس المسار، لذا فإن أيًّا منهما يشغل الآلة.

إضافة زر إيقاف ثانٍ, ، مثل زر إيقاف العمود الخلفي في المخرطة أو زر إيقاف المشرف عند الباب: قم بتوصيله على التوالي مع زر الإيقاف الموجود، ضمن نفس سلسلة التحكم الرقمي (NC). أي ضغطة على زر الإيقاف تقطع دائرة الملف الكهربائي، وبالتالي فإن أيًّا منها يؤدي إلى إيقاف الآلة.

أزرار الإيقاف في حالات الطوارئ ليست أزرار إيقاف عادية. زر الإيقاف الطارئ هو مشغل على شكل فطر أحمر اللون على خلفية صفراء، وهو الشكل المعتاد وفقًا لمعيار ISO 13850 الخاص بسلامة الآلات. تنفتح ملامساته من النوع «NC» بشكل مباشر وميكانيكي عند الضغط عليه، ويقوم مزلاج بإبقائه مضغوطًا حتى يقوم شخص ما بلفه أو سحبه عمدًا. وبذلك يظل زر الإيقاف الطارئ فعالًا حتى في حالة انصهار الملامس أو تعطل الزنبرك. قم بتوصيل ملامسات التوقف الطارئ من النوع NC في سلسلة التوقف التسلسلية نفسها، بالإضافة إلى زر التوقف العادي، ولا تقم أبدًا بتوصيلها بدلاً منه. وهناك قاعدة واحدة لا تحتاج إلى معيار: لا تقم أبدًا بتبديل موصل التأريض. قم بقطع التيار عن الجانب الذي يحمل التيار الكهربائي فقط.

ماذا يعني ذلك بالنسبة لورش الإصلاح وموردي قطع الغيار

إذا نظرنا إلى الصورة الأوسع، يتبين أن مشكلة الأسلاك هذه هي في الواقع مشكلة تتعلق بالمخزون. يُعد زر الضغط أحد أكثر المكونات التي يمكن التنبؤ بها في مجال التحكم الصناعي: سلوكان (لحظي، ومثبت)، ومجموعة محدودة من تكوينات التلامس (NO، NC، 1NO1NC)، ومعيار تركيب سائد واحد (22 ملم)، وجهدان شائعان للمصابيح (24 فولت و220 فولت)، وعدد قليل من الألوان ذات المعاني الثابتة. على عكس المستشعر، حيث تضطر إلى مراعاة مسافة الكشف والقطبية ومادة الهدف، فإن نطاق مواصفات الزر صغير بما يكفي لتغطيته بالكامل. ولهذا السبب تعاملها أسواق الإصلاح على أنها مستهلكات، يتم استبدالها مع تآكل نقاط التلامس.

تؤثر هذه القدرة على التنبؤ على الطريقة التي ينبغي أن يتبعها مورد سوق قطع الغيار في تخزين مخزونه. فالتركيبات الكاملة أكثر أهمية من الطرز النادرة: الوحدات المؤقتة من نوع 1NO و1NO1NC بمقاس 22 مم، والإصدارات المضيئة بكلا جهدي المصباح، ومجموعة الألوان القياسية، وأزرار الإيقاف في حالات الطوارئ. ونظرًا لأن المشتري هو فني يعاني من تعطل آلة ولا يستطيع دائمًا تحديد اسم القطعة المطلوبة، فإن المورد الذي يطرح الأسئلة السبعة الواردة في القسم 4، ويستطيع الإجابة على سؤال “لماذا لا تستمر الآلة في العمل؟” عندما يتصل العميل مرة أخرى، هو الذي ينجح في إتمام الصفقة. لا يغير عميل الإصلاح المورد بسبب بضعة سنتات. بل يغير المورد عندما يجعل شخص ما إصلاح آلته أمرًا سهلاً. إن المعرفة بالأسلاك الواردة في هذه المقالة هي الفارق بين بيع زر وحل مشكلة في الآلة.

إذا كنت تقوم بتوريد أو إصلاح لوحات التحكم وترغب في الحصول على أزرار الضغط والموصلات الكهربائية والمرحلات ومصابيح الإشارة من مصدر واحد، مع دعم في الاختيار بناءً على المواصفات يضمن استيفاء المواصفات السبع المذكورة أعلاه قبل شحن طلبك: فإن شركة OMCH توفر المجموعة الكاملة من هذه المنتجات. انظر خدمة اختيار المنتجات التي نقدمها لمعرفة كيفية عملها.

المراجع

1. روكويل أوتوميشن. “أزرار الإيقاف في حالات الطوارئ”.” literature.rockwellautomation.com
2. تصميم أنظمة التحكم. “ما المقصود بـ”الإيقاف الطارئ"؟» controldesign.com
3. منتدى Digikey. “مقدمة إلى دائرة التشغيل والإيقاف ذات الأسلاك الثلاثة”. 2024. forum.digikey.com
4. منتديات شبكة المقاولين الكهربائيين. “التحكم في تشغيل/إيقاف محرك التيار المتردد [ثلاثي الأسلاك]”. 2012. electrical-contractor.net
5. مجلة “Practical Machinist”. «توصيل أسلاك مفتاح التشغيل والإيقاف بضغطة زر». 2011. practicalmachinist.com
6. موقع Reddit، قسم r/electrical. “مخطط توصيل كهربائي أساسي لمفتاح تشغيل يعمل بالضغط من النوع NO/NC”.” reddit.com
7. OMCH. “مفتاح الضغط”.” omch.com/push-button-switch
8. OMCH. “اختيار المنتج”.” omch.com/product-selection
9. OMCH. “الاتصال”.” omch.com/contact
10. OMCH. الصفحة الرئيسية. omch.com