القطاعات · بطارية الليثيوم · اللوح الشمسي · درجة الحرارة · المستوى · الاهتزاز

الطاقة ومنشآت العمليات

لفحص خطوات الإنتاج وقياسها ثلاثي الأبعاد وتتبعها من رقاقة قطب بطارية الليثيوم إلى لحام غطاء الخلية، ومن الشق الخفي في الخلية الشمسية إلى لحام مصفوفة الوحدات، تُستخدم كاميرات المسح السطحي والمسح السطري وكاميرات 3D، ومستشعرات الملف اللزري ثلاثي الأبعاد 3D، وكاميرات SWIR وقارئات الأكواد من HIKROBOT. كما تم شرح منتجات OMRON وPANASONIC وTELEMECANIQUE وADVANTECH بأمثلة من الشركات المصنعة نفسها في هذه الصفحة لمراقبة درجة حرارة لوحة التوزيع والمحوّل في منشآت الطاقة والمياه والعمليات، والاستشعار في البيئات الساخنة والكيميائية، ومراقبة الموقع والمستوى في الظروف القاسية، والمعدات الدوارة وتخزين الطاقة في المصافي.

ما الذي تحله الرؤية الآلية والمستشعرات في منشآت الطاقة والعمليات؟

في إنتاج بطارية الليثيوم و اللوح الشمسي، تزداد قيمة المنتج في كل خطوة بدءًا من رقاقة القطب الكهربائي حتى لحام الموديول؛ ولذلك يجب التقاط العيب في الخطوة التي يظهر فيها، وأن يكون القياس قابلًا للتكرار، وتوفير إمكانية التتبع لكل خلية أو شريحة. وتذكر HIKROBOT أنها تقدم حلول معالجة الصور لـ بطارية الليثيوم والتي تغطي العملية من فحص المواد الخام إلى إنتاج الأقطاب الكهربائية، ومن تجميع الخلايا إلى مرحلة الموديول والحزمة (PACK)، وحلول الكاميرات ومقارئ الأكواد وحساسات الملفات ثلاثية الأبعاد لـ اللوح الشمسي التي تغطي خطوات الشريحة والخلية ولحام سلاسل الموديول. أما في منشآت الطاقة والمياه والعمليات، فإن المشكلة تكمن بشكل أكبر في الموقع: درجة حرارة لوحة التوزيع و المحوّل، ومستوى الخزان، والحساسات التي تعمل في البيئات الساخنة والكيميائية، والمفاتيح الكهربائية في الظروف القاسية، و اهتزاز المعدات الدوارة؛ ويوضح الجزء الثاني من هذه الصفحة منتجات OMRON و PANASONIC و TELEMECANIQUE و ADVANTECH من هذا المنظور باستخدام الأمثلة الخاصة بالشركات المصنعة نفسها.

تغذية خلايا البطارية على المنصة بواسطة روبوت موجه بكاميرا 3D
التغذية الروبوتية لخلايا البطارية باستخدام كاميرا 3D. الصورة: HIKROBOT

1. فحص قطب بطارية الليثيوم والرقائق

في آلة إنتاج وتقطيع رقائق النحاس، تقوم HIKROBOT بالتقاط العيوب مثل النقاط المرتفعة/المنخفضة، والتجاعيد، والنقاط السوداء/البيضاء، ونمط قشور السمك على سطح الرقاقة عبر الإنترنت باستخدام كاميرا مسح خطي ملونة وإضاءة طولية خاصة لتشكيل خريطة العيوب؛ وتتضمن الحلول أيضًا وظائف إعداد التقارير والتحميل إلى نظام MES. وفي حل آلة الطلاء التالية، يتم فحص عرض الطلاء، وعرض الحافة الفارغة، وإزاحة الوجهين A/B، وعيوب السطح بواسطة كاميرا مسح خطي أحادية اللون، حيث تشير HIKROBOT إلى إجراء الفحص لهذه العملية بسرعة 240 m/dk. وبعد عملية التقطيع، يتم فحص زوائد قطب الألمنيوم بسرعة 2,500 mm/s، حيث تقوم HIKROBOT بتطبيق الكاميرا الخاصة بدقة 21 MP المذكورة في الحالة، والتي تلتقط الزوائد الزائدة عن 7 µm بحجم بكسل 2.25 µm وتعمل بسرعة تتجاوز 400 fps.

لفحص الأفلام الدقيقة وبطارية الليثيوم، تقدم HIKROBOT كاميرات المسح السطري X over Fiber باللونين الأسود والأبيض بدقة 8K والألوان الحقيقية بدقة 16K مع بطاقة MV-GS1002F كحلول توفر عرض نطاق ترددي يصل إلى 20 Gbps. يتضمن موديل MV-CL162-91F2M(2.0) ضمن عائلة المنتجات هذه دقة 16384 × 2 وبنية بكسل 3.5 µm، بالإضافة إلى موصل ألياف XoF مزدوج يوفر نطاقًا تبادلياً قدره 20 GB. تصل الكاميرا إلى سرعة سطر تصل إلى 120 kHz في وضع 2 link.

كاميرا مسح سطري وضوء خطي على سطح رقاقة النحاس
فحص المسح السطري في رقاقة النحاس. الصورة: HIKROBOT

2. لف الخلية ومحاذاة التكدس

في مرحلة إنتاج خلايا بطاريات الطاقة، تقدم HIKROBOT حلول رؤية قياسية لآلات القطع والتكديس، واللف، وملء الإلكتروليت، والإدخال في العلبة، بينما طورت 10 حلول قياسية لعمليات التكديس الحراري المركب والتكديس من النمط Z. وفي محطة المحاذاة الخاصة بآلة اللف العاملة في خط الإنتاج، يتم إكمال وقت معالجة التدفق الواحد في غضون 30 ms، ويعمل النظام لتلبية سرعات لف تصل إلى 2.5 m/s وما فوق. ولضمان التحديد المناسب للموقع في خطوات اللف، تقدم HIKROBOT خيارات محاذاة بأربع كاميرات وكاميرتين وفقًا لاحتياجات الخطوط المختلفة.

عند استخدام كاميرا مسح خطي بدقة 8K أو 16K لكشف عيوب الأقطاب الكهربائية في ماكينة التقطيع والتكديس، يتم التقاط أصغر عيب بحجم 0.2 mm²؛ حيث يتحقق قياس الحجم مع تحديد موقع التقطيع بنسبة ≤ ±0.05 mm، وتتحقق قيمة تحديد موقع تصحيح التكديس بنسبة ±0.1 mm. وفي مرحلة فحص المظهر قبل وبعد تغطية الخلية بفيلم PET، يعمل نظام 2.5D بدقة 8K (بكسل 0.028 mm) وكاميرا المساحة بدقة 20 MP (بكسل 0.03 mm) في هذه الحالة معًا. وتقدم HIKROBOT في هذه الحالة معدل تفويت بنسبة 0% ومعدل إنذار خاطئ أقل من 0.5%.

قيمة حالة HIKROBOTالقيمة
محاذاة اللف: زمن معالجة التدفق الواحدخلال 30 ms؛ سرعة لف 2.5 m/s وأعلى
القطع والتكدس: أصغر عيب0.2 mm²
تحديد موضع القطع وقياس الحجم≤ ±0.05 mm
تحديد الموضع لتصحيح التكدس±0.1 mm

القيم مأخوذة من بيانات الحالات والمنتجات التي نشرتها HIKROBOT؛ وبعض الكاميرات في الحالات هي موديلات خاصة. يتم الاختيار لخطك الخاص على أساس كل مشروع.

3. لحام غطاء الخلية والقياس ثلاثي الأبعاد

في فحص لحام محيط غطاء الخلية المنشورية، تقوم HIKROBOT بفحص الحواف الأربع في غضون 2.5 s عبر التقاط عيوب البروز/التجويف التي تزيد عن 0.5 mm والعيوب الشريطية المستمرة بقدر 0.2 mm باستخدام حساس الملف الليزري ثلاثي الأبعاد المذكور في الحالة. وبينما يتم قياس استواء غطاء الخلية وارتفاع القطب بقابلية تكرار < 0.01 mm، والتوازنية للقطب الموجب/السالب بقابلية تكرار < 1°، يتم تثبيت حساس ملف واحد رأسيًا في الحالة ويتم معالجة الصورة بواسطة برمجية VM. وفي العرض التوضيحي لـ بطارية الليثيوم، تقوم HIKROBOT بفحص استواء الغطاء ونقطة الانفجار، والتجويف، واللحام المنقطع في اللحام المحيطي باستخدام وحدتين من DP3060، بينما تفحص عيوب مسمار الكتامة باستخدام وحدة واحدة من DP3020. بالإضافة إلى ذلك، في الحل ثلاثي الأبعاد (3D) ثلاثي الكاميرات المعروض في CIBF 2026، يتم استخدام خوارزمية مضادة للانعكاس حيث يقوم DP4020 بتصوير مسمار الكتامة، ويقوم DP4060 بتصوير استواء الغطاء.

يقدم MV-DP3060-01P V2.0 لدى FST نطاق قياس Z يبلغ 27 mm، وتكرارية Z تبلغ 0.56 µm، ومكون ليزر 405 nm، وسرعة مسح تصل إلى 46.7 kHz. بينما يصل MV-DP4060-01P إلى نطاق Z يبلغ 21 mm وتكرارية 0.36 µm، إلى جانب سرعة تصل إلى 49 kHz في وضع ROI.

قياس غطاء خلية البطارية المنشورية بواسطة مستشعر المقطع الليزري ثلاثي الأبعاد
قياس المقطع ثلاثي الأبعاد في غطاء الخلية. الصورة: HIKROBOT
الموديلنطاق قياس Zتكرارية Zالمسح
MV-DP3060-01P V2.027 mm0.56 µm46.7 kHz، ليزر 405 nm
MV-DP4060-01P21 mm0.36 µm49 kHz في وضع ROI

4. التغذية ثلاثية الأبعاد وتوجيه اللحام في خط الوحدات والحزم

في عمليات تجميع الوحدات وPACK، تقدم HIKROBOT حلول التغذية ثلاثية الأبعاد 3D للخلايا، والمظهر، واللصق، وقياس اللوحة الطرفية، ومسك الوحدة، وتوجيه الغراء، وتحديد عناوين الأقطاب، والتنظيف بالليزر للأقطاب، وتوجيه لحام BSB/CCS، وفحص ما بعد اللحام. وفي حالة تغذية الخلايا، تقوم الكاميرا 3D الموجودة أعلى المنصة بتحديد موقع الخلية بقيمة تموضع ±1.5 mm والتعرف على اتجاه القطب، مع اكتشاف الخلايا المفقودة أو المقلوبة، ويُستهدف زمن دورة روبوت أقل من 2 s لكل خلية (< 2 s). وفي معرض CIBF 2026، تقدم HIKROBOT كاميرا 3D بمقياس غلفانومتر (مسح بالليزر) مانعة للانعكاس لعمليات تغذية خلايا PACK إلى جانب برنامج RobotPilot بدون كود.

في نظام توجيه لحام BSB/CCS يتم توفير تحديد موضع بمقدار ±0.05 mm، بينما تُستخدم كاميرتان مساحيتان باللونين الأسود والأبيض بدقة 20 MP للعنوان وكاميرا واحدة للحام، ويدعم الهيكل أنظمة البوابة XYZ وروبوتات ذات 6 المحاور. في الفحص 2D/3D بعد اكتمال خطوة اللحام، يتم تركيب مستشعر المقطع وكاميرا المساحة جنباً إلى جنب لتحديد عيوب اللحام المفقود، واللحام المنقطع، والثقب، والهبوط، والانزلاق، ويتم قياس قطر اللحام وعرضه.

تحديد عناوين اللحام بكاميرتين مساحيتين وضوء حلقة في وحدة البطارية
توجيه لحام BSB/CCS في وحدة البطارية. الصورة: HIKROBOT

5. فحص الخلية الشمسية وشريحة السيليكون

لفحص الشقوق الخفية في تصنيع الخلايا الشمسية، توفر HIKROBOT الكشف عند مستوى ≥ 0.5 mm في عيوب الشقوق، وكسور الحواف، ونقص الزوايا باستخدام كاميرا مسح خطي 4K، وعدسة الأشعة تحت الحمراء، والإضاءة الخلفية بليزر الأشعة تحت الحمراء القريبة، وتسجل موقع الشق لكل شريحة. وفي فحص PL بعد الطلاء وللخلية المكتملة، يفصل ليزر بقوة 50 W وطول موجي 808 nm حوالي 35 نوعًا من العيوب، بينما يُقاس زمن البرمجية بـ ≤ 200 ms ويصل عرض مجال الرؤية إلى 270 mm. وفي مرحلة AOI الأخيرة، تقتطع كاميرا أحادية اللون 3 صور تحت الضوء الأحمر/الأخضر/الأزرق وتحولها إلى صورة ملونة؛ وبفضل التصنيف اللونى، يشار إلى مستوى كشف ≥ 0.05 mm في عيوب مثل الأصابع المكسورة. وفي قياس سمك الشريحة، تعمل ست وحدات من DP3020 بشكل متقابل للحفاظ على قابلية تكرار متوسط السمك عند ≤ 0.5 µm، وقيمة TTV عند ≤ 1.5 µm، وقياس أثر السلك عند مستوى ≤ 2 µm.

توصي HIKROBOT بكاميرات SWIR المزودة بمستشعر InGaAs والتبريد النشط TEC للكشف عن الشقوق الخفية في رقائق السيليكون، وتشير إلى أن هذه الكاميرات مناسبة لفحص رقائق السيليكون والخلايا الكهروضوئية، وفرز المواد، وتحديد محتوى الرطوبة. يتضمن طراز MV-CI013-GS-TF من هذه السلسلة؛ مستشعر Sony IMX990 بدقة 1280 × 1024، وحجم بكسل 5 µm، ونطاق تصوير طيفي من 0.4–1.7 µm، ومكونات تبريد TEC ومروحة، بالإضافة إلى واجهة GigE. أما طراز MV-CI050-Y1S-NN فيقدم مستشعر Sony IMX992 InGaAs global shutter بدقة 2592 × 2056، وبنية بكسل 3.45 µm، ومعيار توصيل CXP-12.

قيمة حالة HIKROBOTالقيمة
شق مخفي، كسر بالحافة، نقص بالزاوية≥ 0.5 mm
فحص PLليزر 50 W 808 nm، ما يقارب 35 نوعًا من العيوب، ≤ 200 ms
تصنيف الألوان النهائي AOIفي الإصبع المكسور ≥ 0.05 mm
سُمك الشريحة (ستة DP3020)التكرارية ≤ 0.5 µm، TTV ≤ 1.5 µm

القيم مأخوذة من بيانات الحالات والمنتجات التي نشرتها HIKROBOT؛ وبعض الكاميرات في الحالات هي موديلات خاصة. يتم الاختيار لخطك الخاص على أساس كل مشروع.

6. خط وحدة اللوح الشمسي: لحام السلسلة وEL وصندوق التوصيل

في فحص المظهر بعد لحام السلاسل، يتم الكشف عن عيوب اللحام المزاح، والشرائط المفقودة، والماس الكهربائي، والكسور الهامشية، وأخطاء المسافات الفاصلة، حيث يُعطى دقة التعلم العميق بنسبة تتجاوز 99.5% باستخدام كاميرا 4K GigE ملونة على الوجه الأمامي وكاميرا 4K GigE أحادية اللون على الوجه الخلفي مع عدسة FA ذات التنسيق الكبير LF. وفي فحص التألق الكهربائي (EL)، يتم التقاط حالات الشقوق الخفية، والكسور، والبقع السوداء، والماس الكهربائي، والأصابع المكسورة، والخلايا الميتة في السلاسل من التباين في السطوع، وتقوم HIKROBOT في هذه المرحلة بتطبيق الكاميرا المساحية الخاصة الحساسة للأشعة تحت الحمراء بدقة 2.3 MP المذكورة في الحالة. وفي إنتاج وحدات TOPCon، تجتمع 4 كاميرات مسح خطي ملونة بدقة 8K للفحص العام و 3 كاميرات مسح خطي ملونة بدقة 4K لفحص قضبان التوصيل في محطة واحدة لقياس مسافة التسرب والمسافة الفاصلة بين السلاسل/الخلايا.

في الفحص قبل وبعد لحام صندوق التوصيل، تُستخدم كاميرات GigE الملونة بدقة 12 MP إلى 20 MP وعدسة KF المقاومة للاهتزاز، بينما تعرض واجهة البرنامج العملية الأخيرة والنتيجة وتفاعل إشارة PLC. في منصة SNEC 2025، تذكر HIKROBOT أنه تم الحصول على زمن دورة أقل من 500 ms لخطوة فحص صندوق التوصيل المذكورة. أما في عملية الإمساك غير المنتظم لصندوق التوصيل، فإن كاميرا 3D بالليزر وجلفانومتر تحافظ على زمن معالجة الصور للروبوت عند ≤ 3 s/قطعة وتوفر نجاح إمساك بنسبة ≥ 98%.

فحص EL بعد اللحام لسلسلة خلايا اللوح الشمسي
فحص EL في سلسلة الخلايا. الصورة: HIKROBOT

7. قراءة الرموز لتتبع الخلية والشريحة والوحدة

لتتبع الأكواد من نمط DM ذات الحافة 0.6 mm المحفورة بالليزر على رقائق السيليكون للخلايا الشمسية، تقدم HIKROBOT حل ملحقات الأكواد الصغيرة التي تتناسب مع المساحات الضيقة دون الحاجة إلى عدسة متمركزة عن بُعد وإضاءة خارجية. في قطاعات الخلايا الكهروضوئية و3C وشاشات LCD، تُقرأ الأكواد بحجم 8 µm وأكواد الملصقات التالفة خلف شريط التوصيل في خط وحدات PV باستخدام ملحق الأكواد الصغيرة وخوارزميات التعلم العميق في هذه الحالة دون التأثر بنمط الزجاج المعتم وتغير غشاء EVA. توصي HIKROBOT بـ ID3016XM لقراءات بطاريات الليثيوم عالية السرعة؛ كما يقوم القارئ المحمول يدويًا بوزن 260 g المعروض في معرض CIBF 2026 بقراءة أكواد غطاء البطارية والغشاء الأزرق باستخدام إضاءة ثلاثية الألوان وخوارزمية AI.

مستشعرات خط البطاريات ومراقبة المنشأة

بخلاف خط البطاريات والألواح الشمسية، يعتمد التشغيل اليومي لمنشآت الطاقة والعمليات على بيانات درجة الحرارة والمستوى والموقع والاهتزاز؛ ويجب اختيار أجهزة الاستشعار بشكل صحيح في البيئات الساخنة أو الكيميائية أو المغبرة أو المتفجرة. تم أخذ أمثلة OMRON من مصادر E3X-ZV وES1B/ES1C وE32 وWL-N والمشفرات ومن صفحة تجميع وحدة البطارية؛ وأمثلة PANASONIC من كتالوجات Grid-EYE وHG-S والألياف الضوئية؛ وأمثلة TELEMECANIQUE من كتيب ضخ المياه ووثائق منتجات XX وXS وEx؛ وأمثلة ADVANTECH من دراسات حالة المصافي والبتروكيماويات وإدارة المياه وتخزين الطاقة وعدادات الطاقة.

8. المستشعرات وتتبع الخلايا في خط البطاريات

في تصنيع البطاريات الثانوية القابلة للشحن، يُستخدم عدد كبير من الحساسات الأليافية وفقًا لـ OMRON للكشف عن وجود قطعة العمل في خطوط المكبس الدوار؛ حيث يلتقط E3X-ZV مكان الوصلة في الشريحة بزمن استجابة 50 μs في وضع السرعة العالية، ووفقًا للشركة المصنعة، يمكن نظريًا الكشف عن الوصلة حتى في الشريحة التي تتحرك بسرعة 200 m/s بقطب كهربائي بعرض 10 mm. وفي عمليات تجميع موديول وحزمة البطارية، نظرًا لأن الفروق في السعة بين الخلايا تشكل مخاطر الشحن الزائد والتفريغ الزائد والتيار الزائد في هيكل الحزمة، يصبح توحيد سعات الخلايا المتطابقة مع دائرة الحماية متطلبًا حاسمًا. وتدرج OMRON أنظمة V680/V680S RFID بهدف إنشاء حزم بطاريات من خلايا ذات سعة متماثلة؛ حيث يوفر الحل التتبع للمنتج الفردي من خلال قراءة وكتابة سعة الخلية والبيانات المميزة أثناء الإنتاج، ووفقًا لكتيب EV الخاص بـ OMRON، يتم إدارة الوقت وسعة الخلية عبر RFID بينما يتم إنتاج الحزم من خلايا ذات سعة متماثلة باستخدام الأكواد ثنائية الأبعاد.

أما PANASONIC فتصنف قياس استواء بطارية ليثيوم أيون في مقدمة تطبيقات مستشعر المسافة الرقمي بالتلامس HG-S؛ وتتوفر لدى FST رؤوس HG-S1010 وHG-S1032 وHG-S1050 ووحدة تحكم HG-SC.

9. مراقبة ارتفاع الحرارة الزائد في لوحة التوزيع والمحوّل وقاطع الدائرة

تقدم OMRON طراز الحساس الحراري غير التلامسي ES1B للكشف عن الانبعاث الحراري الزائد في لوحات توزيع الجهد العالي والمحوّلات وخطوط المحامل؛ حيث يقوم الجهاز برصد التغيرات في درجات الحرارة للمساعدة في تحديد موقع العطل في النظام؛ ووفقًا لـ OMRON، يمكن بذلك منع المزيد من الأضرار والتكاليف. وبينما يعرض ES1B سلوك المزدوجة الحرارية القياسية من النوع K ويمكنه العمل بشكل متكامل مع أجهزة التحكم الخارجية في درجة الحرارة أو وحدات الإنذار، تقوم OMRON ES1C بنقل البيانات إلى أجهزة PLC بنطاق قياس 0–400 °C، وزمن استجابة 100 ms/90%، ومخرج 4–20 mA المقاوم للضوضاء. ويوفر ES1C، المزود بجسم من الفولاذ المقاوم للصدأ وعدسة سيليكون، حماية مكافئة لـ IP67 في درجات الحرارة المحيطة التي تصل إلى 70 °C.

في إطار المراقبة الحرجة لدرجة الحرارة في معدات توزيع الكهرباء، يقوم مستشعر Grid-EYE المطور من قبل PANASONIC بمعالجة بيانات درجة الحرارة لتفعيل الإنذار في الأحداث الكارثية مثل قواطع الدورة المفرطة السخونة. ومع الإشارة إلى أن الثرموبيل أحادي العنصر أو الثرمستورات تكون غير كافية عند الحاجة لمراقبة درجة حرارة مناطق متعددة في مساحة ما، تؤكد PANASONIC أن حل Grid-EYE يوفر بيانات درجة حرارة إقليمية. وتوضح الشركة المصنعة أن سلسلة Grid-EYE ذات الأداء العالي من طراز AMG88xx توفر دقة كافية بـ 64 بكسل دون إنشاء بيانات مفرطة، ويُوصى بها لغرض الوقاية من الأعطال في أتمتة المصانع.

10. التوفير باستخدام الحرارة في نقطة التجفيف وطاقة المباني

في خطوط تصنيع الورق والطباعة والمنسوجات، تكمن أهمية تحديد النقطة التي تجف عندها المادة في الحفاظ على جودة المنتج الثابتة وإبقاء تكاليف الطاقة قيد التحكم؛ وتذكر الوثائق المصنعة من OMRON أن مستشعر الحرارة غير التلامسي ES1B يُستخدم لتحديد نقطة التجفيف هذه. على عكس الهياكل الحرارية التلامسية التي تعاني من التآكل المادي، يقدم ES1B أربعة نطاقات قياس مختلفة هي 10–70 °C و60–120 °C و115–165 °C و140–260 °C. وعند اقتران النظام بأجهزة التحكم في درجة الحرارة ومستشعرات التقارب، يتم تحديد توقيت القياس للأجسام المتحركة على الخط، وبذلك يتم إجراء تتبع درجة حرارة الأجزاء المتحركة.

أما في جانب أتمتة المباني والمنشآت، فمن بين التطبيقات الموصى بها من PANASONIC لمستشعرات Grid-EYE ذات الأداء العالي من طراز AMG88xx من PANASONIC، والتي تستشعر درجة حرارة المنطقة ثنائية الأبعاد ببنية 8 × 8 (64 بكسل) وتوفر قيم درجة حرارة رقمية، توجد أجهزة عد الأشخاص والتحكم في التكييف. وفقًا لبيانات الشركة المصنعة، فإن طراز AMG88x543 واسع الزاوية مخصص لأنظمة الأبواب والمصاعد الأوتوماتيكية، بالإضافة إلى توفير الطاقة عبر التحكم في التكييف والإضاءة في المكاتب. وبالمثل، يتم توظيف طراز AMG8854M01 المخصص للتركيب على اللوحة المزودة بموصل في سيناريوهات التحكم في التكييف والوقاية من الأعطال في أتمتة المصانع.

11. الاستشعار في نقاط العمليات الساخنة والكيميائية

في ظروف العمل الشاقة التي تتضمن درجات حرارة وكيميائيات قاسية، تقدم OMRON رؤوس الحساسات الأليافية من سلسلة E32 بحدود مقاومة 100، 150، 200، 300، 350 °C اعتمادًا على الطراز، وبحد 400 °C في الطراز الانعكاسي من الجسم M4 المغلف، بينما توفر الطرازات المغلفة بالفلووروبلاستيك عمرًا طويلاً للحساس وفقًا لـ OMRON عند التنظيف المتكرر والتلامس الكيميائي. وتتكون ألياف مستوى السائل في عائلة E32 من أنواع التلامس المباشر التي ترتبط بأنبوب شفاف وتتحمل الكيميائيات بفضل تغليف الراتنج الفلوري؛ بينما يعمل أحد الطرازات المتقابلة حتى درجة حرارة 150 °C. أما من جانب PANASONIC، فيتم تقديم ألياف مقاومة للحرارة تعمل في نطاق -60 إلى +350 °C؛ حيث يتمتع الطراز المتقابل FT-H35-M2 والطراز الانعكاسي المشترك المحور FD-H35-M2 بمقاومة 350 °C، و FT-H20-M1 بمقاومة 200 °C، و FT-H13-FM2 بمقاومة 130 °C، والطراز الانعكاسي التقاربي FD-H30-L32 بمقاومة 300 °C. وبينما تُستخدم الألياف المغلفة بـ PFA التابعة للعلامة التجارية PANASONIC في سوائل كيميائية مختلفة، فإن FD-S60Y الخالي من المعادن يمنع التلوث المعدني عند تلف الأنبوب الواقي، ويُقيم FT-R44Y/FD-R61Y مع أنبوب الراتنج الفلوري في البيئات الزيتية، وتُصنع مكونات الرأس والصامولة والحلقة في طراز FT-R60Y من مادة الفولاذ المقاوم للصدأ SUS304.

بالنسبة للعمليات الكيميائية والتطبيقات البحرية، يُعرَّف XS4P في كتالوجات TELEMECANIQUE كـسلسلة مستشعرات حثية ذات هيكل بلاستيكي. وتتضمن سلسلة XS4P المتاحة بهيكل غير قابل للغمر بأحجام M8 وM12 وM18 وM30 طرازات بمكافئات مسافة استشعار تبلغ 2.5 mm و4 mm و8 mm و15 mm. ينتمي XS4P18PA340 إلى هذه المجموعة وهو يتميز بهيكل وواجهة أمامية من PPS، وعزل مزدوج IP68، ومخرج 1 NO PNP، وشهادات CSA وUL وEcolab؛ وفي حين يذكر الكتالوج أن المستشعرات ذات الهيكل البلاستيكي تبدي مقاومة عامة للأملاح، والزيوت الأليفاتية/العطرية، والبترول، والأحماض، والقواعد المخففة، يوصى في كتالوج الشركة المصنعة بإجراء اختبار أولي قبل الاستخدام في البيئات التي تحتوي على الكحول والكيتون والفينول.

المنتجالبيئةبيانات الشركة المصنعة
OMRON E32 مقاوم للحرارةالنقطة الساخنةحسب الموديل 100–350 °C، وفي الموديل المغلف M4 تصل إلى 400 °C
OMRON E32 مقاوم للمواد الكيميائيةكيميائيغلاف من البلاستيك الفلوري
PANASONIC FT/FD مقاوم للحرارةالنقطة الساخنة−60…+350 °C
PANASONIC FT/FD مقاوم للمواد الكيميائيةسائل كيميائي، زيتجسم وغلاف PFA
TELEMECANIQUE XS4Pالعملية الكيميائيةجسم بلاستيكي PPS، IP68

12. مفتاح نهاية الشوط وموقع الصمام والمشفر في البيئات القاسية

للكشف عن الموقع والحد النهائي في آليات الميدان، تُعرض مفاتيح نهاية الشوط ذات الدائرتين WL-N في كتالوجات OMRON المصنعة بنطاق 5–120 °C في الطرازات المقاومة للحرارة، وبنطاق دون تجمّد −40–40 °C في الأنواع المقاومة للبرودة، بينما تعد الطرازات P1 المقاومة للظروف الجوية بمتانة لا تقل عن 500,000 دورة؛ كما تتوفر في السلسلة خيارات RP المقاومة للتآكل و RP60 المقاومة لسائل التبريد؛ تُدرج الطرازات المقاومة للحرارة THG في صفحة FST، بينما تعتمد الأنواع الأخرى على المشاريع. في حين يُقيَّم طراز OMRON D4B-□N ذو الهيكل المعدني والمزود بآلية الفتح المباشر واعتماد TÜV في تطبيقات السلامة، يُظهر كتيب ضخ المياه من TELEMECANIQUE مفتاح XCMD المدمج ذو الموصل المتكامل للتحكم في الحركة في تطبيق الري، ويقدم المرجع XCMD2102L1 ذو هيكل Zamak مستويات الحماية IP66/IP67/IP68 و IK06. أما مفتاح نهاية الشوط ذو الذراع البَكَري XCKJ390541H29EX المدرج في مجموعة منتجات TELEMECANIQUE والمعتمد شهادات IECEx و ATEX لمناطق بيئات الغبار المتفجرة Zone 21 و Zone 22، فيعمل بفئة حماية IP66 بهيكله المصنوع من Zamak؛ تغطي صفحتا XCKJ و XCKM في FST العائلات القياسية (غير Ex)، بينما تُوفَّر إصدارات Ex على أساس المشاريع.

أما عند تحويل الحركات الميكانيكية إلى بيانات زاوية وسرعة، ووفقًا للوثائق الفنية لـ OMRON، تُستخدم المشفرات الدوارة التي تحول الحركة الدائرية إلى إشارة كهربائية وتحدد اتجاه الدوران. في سلاسل المشفرات المطلقة E6CP-A وE6C3-A وE6F-A، تنتفي الحاجة للعودة إلى نقطة الصفر عند تشغيل النظام؛ ولا تتأثر الإشارات بالضوضاء، وتتم قراءة بيانات الموقع الصحيحة عند إعادة تزويد الطاقة بعد انقطاعها. وبينما يُفضل اختيار فئات الحماية IP50 في البيئات التي تحتوي على الغبار فقط، وIP52(f)/IP64(f) عند وجود الماء أو الزيت، تقدم عائلة E6F ذات الهيكل المتين بقطر Ø60 mm سعة حمولة حدية تبلغ 120 N في الاتجاه الشعاعي و50 N في الاتجاه المحوري.

13. خزانات المياه ومحطات الضخ ومحطات المعالجة

بهدف المتابعة غير التلامسية للمستوى في منشآت تخزين وضخ المياه، يتم إدراج الحساسات فوق الصوتية التي تقوم بالقياس بغض النظر عن المادة واللون والشفافية في الكتالوجات الخاصة بـ TELEMECANIQUE؛ وتبرز السلسلتان XXS30 و XXA30 في التحكم في مستوى السوائل لمسافات طويلة. وبينما يقدم الطراز XXA30P2AM12 ذو الرأس الزاوي M30 مدى الكشف بمسافة 2 m ومخرجًا تناظريًا 4–20 mA، يحتوي الطراز XXS18P1AM12 بجسم بلاستيكي M18 على منطقة ميتة بـ 105 mm، ومدى كشف 1 m، وحماية IP65/IP67 ومدخل مزامنة. أما في جانب أمن المنشآت والتحكم في الوصول، فتقترح TELEMECANIQUE نظام XGCS RFID الذي يتضمن الهوائي الذكي XGCS850C201 باتصال Ethernet وحماية IP65، بالإضافة إلى بطاقة ملصق PVC طراز XGHB90E340 بأبعاد 54 x 85.5 x 1 mm.

في البنية التحتية للمراقبة الميدانية والأتمتة، قامت إدارة المياه في إحدى المدن الساحلية في الولايات المتحدة في دراسة حالة ADVANTECH بتحديث التحكم في معالجة مياه الصرف الصحي ومياه الأمطار ومياه الشرب في 10 محطات معالجة وأكثر من 40 محطة ضخ باستخدام أجهزة ADVANTECH. في المنشآت، تم استخدام أجهزة كمبيوتر لوحية بدون مروحة مقاس 21.5 بوصة من طراز PPC-3211SW ذات لوحة أمامية IP65 لمراقبة قيم جودة المياه مثل الرقم الهيدروجيني pH والملوحة، وفي محطات الضخ تحققت وفورات في التكاليف بنسبة 67% تقريبًا لكل وحدة باستخدام الشاشات اللمسية الصناعية FPM-7211. طرازا PPC-3211SW وFPM-7211 في هذه الحالة غير متوفرين لدى FST؛ ويتوفر لدى FST الطرازات المحدثة مقاس 21.5 بوصة من السلاسل نفسها وهي الكمبيوتر اللوحي PPC-321SW RPL والشاشة الصناعية FPM-721W.

14. مراقبة المعدات الدوارة في المصافي والبتروكيماويات

بهدف متابعة المعدات الدوارة في وحدات تقطير النفط الخام والتقطير التفريغي، والمبادلات الحرارية، وأبراج التبريد الممتدة عبر مناطق واسعة وخطرة، تم تركيب حساس الاهتزاز اللاسلكي المقاوم للانفجار والمعمل بالبطارية WISE-2410X من ADVANTECH على جميع المعدات الدوارة في حالة المصفاة. ويتم تركيب WISE-2410X، الحاصل على شهادات IP65، و ATEX2، و IECEx (Zone 2, Zone 21)، و C1D2، و TS، و INMETRO، على المعدات دون الحاجة إلى تمديد كابلات؛ حيث يجمع سرعة RMS وبيانات الميزات لتمكين تقييم الحالة وفقًا لمعيار ISO 10816-3. وتتيح تقنية LoRaWAN، التي توفر اتصالاً ثنائي الاتجاه بمسافة تصل إلى 15 km بين الحساس والبوابات، التواصل بأجهزة أقل في الموقع؛ ووفقًا للحالة، قامت المصفاة بمراقبة المعدات الدوارة عن بُعد والانتقال إلى الإدارة المركزية.

أما في مشروع الصيانة التنبؤية المطبق للمحركات والمضخات والضواغط والمنافيخ في منشآت البتروكيماويات، فقد تم استخدام مستشعرات الاهتزاز WISE-2410 LoRaWAN بمبيت IP66 وبوابة WISE-6610 من ADVANTECH. وبعد عملية جمع البيانات التي استمرت لمدة 1–2 أسابيع دون إيقاف الإنتاج، تم تشغيل نموذج الصحة القائم على الذكاء الاصطناعي والذي يكتشف علامات التدهور المبكر؛ وتُعرِّف صفحة حلول Energy & Utilities الخاصة بـ ADVANTECH مستشعر WISE-2410 بأنه مستشعر يراقب اهتزاز المحرك وحالة الاستخدام على مدار 24/7. البوابة في الحالات هي WISE-6610 الأصلية، بينما تتوفر لدى FST بوابتا WISE-6610 V2 وWISE-6610P للبيئات الخارجية؛ ويتم إجراء تقييم مطابقة Ex على أساس كل مشروع.

15. مراقبة تخزين الطاقة (BESS) وعداد الطاقة

بهدف التحكم في أنظمة تخزين الطاقة (ESS/BESS) ومراقبتها، يتم إدراج أجهزة الكمبيوتر الصناعية ARK-1251 القابلة للتثبيت على قضيب DIN المتاحة ضمن مجموعة منتجات ADVANTECH. ويوفر الطراز، الذي يتضمن خيارات معالجات Intel Core Ultra 5/7، ومدخل طاقة 12–28 VDC، وثلاثة منافذ LAN، وواجهات I/O تسلسلية/CAN، وهاردوير TPM 2.0، فئة حماية IP40 ونطاق درجة حرارة تشغيل بين -20…60 °C. وفي التطبيقات الميدانية لتخزين الطاقة الذكية، تُستخدم وحدتان من ARK-1251 في كل كابينة خارجية، حيث تتولى إحداهما مهمة المراقبة والأخرى تحليل البيانات؛ وبينما تسهل البنية العمودية لـ I/O تمديد الكابلات، تقوم وحدة الذكاء الاصطناعي Hailo بمعالجة بيانات صحة البطارية محليًا لإجراء الكشف عن الشذوذ والصيانة التنبؤية، بينما تدير EdgeBMC و DeviceOn التشخيص عن بُعد وتحديثات OTA.

أما في مشروع نظام إدارة الطاقة (EMS) المدرسي لمراقبة عدادات الطاقة الميدانية عن بُعد، فقد تم استخدام وحدات I/O من طراز WISE-2200-M وبوابات WISE-6610 من العلامة التجارية ADVANTECH. تم جمع بيانات 10,000 جهاز WISE-2200-M بهيكل أحادي القناة RS-485 الذي يعمل في نطاق درجة حرارة بين -25…70 °C ويقوم بربط عدادات Modbus/RTU والمستشعرات بشبكة LoRaWAN، وذلك عبر 500 بوابة WISE-6610 ودمجها في أنظمة المدرسة ومديرية التعليم وTaipower. البوابة في هذه الحالة هي WISE-6610 الأصلية؛ بينما تدعم WISE-6610 V2 المتوفرة لدى FST ما يصل إلى 500 عقدة بفضل خادم شبكة LoRaWAN المدمج وتتواصل عبر Modbus/TCP وMQTT.

أي منتج لأي احتياج؟

الاحتياجمجموعة المنتجات
سطح القطب الكهربائي والرقائق والفيلمHIKROBOT مسح سطري CL, بطاقة التقاط XoF
غطاء الخلية، اللحام والاستواءHIKROBOT مستشعرات مقطع ثلاثية الأبعاد DP 3D
تغذية الوحدة وتوجيه اللحامHIKROBOT RoboScan Ultra, كاميرات CH
شريحة السيليكون والخلية الشمسيةHIKROBOT CI SWIR, عدسة SWIR, المسح السطري
تتبع الخلية والشريحةHIKROBOT ID3000, IDH؛ OMRON V680S RFID
درجة حرارة لوحة التوزيع والمحوّل والتجفيفOMRON ES1B / ES1C، PANASONIC Grid-EYE
الاستشعار في البيئة الساخنة والكيميائيةOMRON E32، PANASONIC FT/FD، TELEMECANIQUE XS4P
الموقع والصمامOMRON WL-N / E6F-A، TELEMECANIQUE XCMD
مستوى الخزان والوصول إلى المنشأةTELEMECANIQUE XXA30, XG RFID
المعدات الدوارة، عداد الطاقة، BESSADVANTECH WISE-2410X, WISE-2200-M, ARK-1251
أجهزة إرسال التدفق والضغط والمستوى ودرجة الحرارةأتمتة العمليات شجرة المنتجات

المصدر: دراسات حالة بطارية الليثيوم والخلايا الكهروضوئية، وبيانات المنتجات وأخبار المعارض الخاصة بـ HIKROBOT؛ ووثائق OMRON E3X-ZV وES1B/ES1C وE32 وWL-N وأجهزة المشفر وصفحة تجميع وحدة البطارية؛ وكتالوجات PANASONIC Grid-EYE وHG-S والألياف الضوئية؛ وكُتيب ضخ المياه وكتالوجات XX وXS وبيانات منتجات Ex لشركة TELEMECANIQUE؛ ودراسات حالة ADVANTECH في التكرير والبتروكيماويات وإدارة المياه وتخزين الطاقة وعدادات الطاقة. الصور ملك لشركة HIKROBOT؛ والروبوتات الظاهرة في الصور ليست ضمن تشكيلة منتجات FST. يتم إجراء تقييم المطابقة في المناطق المصنفة Ex على أساس كل مشروع على حدة.

أخبرونا عن تطبيقكم لنصمّمه معاً

شارك نوع الخط (قطب، خلية، وحدة، لوح شمسي) أو احتياج المنشأة (درجة الحرارة، المستوى، الموقع، الاهتزاز)، وظروف البيئة، وتوقعات السرعة والحساسية؛ لنختار مكونات الكاميرا والمستشعر والكمبيوتر معًا. تقدّم FST Teknoloji في مشاريع هذا القطاع حلولاً متكاملة جاهزة للتسليم في الرؤية الآلية وتكامل الأنظمة باستخدام أجهزة HIKROBOT.

أخبرونا عن تطبيقكم لنصمّمه معاً جميع القطاعات