سيناريوهات الوظيفة والتطبيق للمرحلات

I. الوظيفة الأساسية للمرحلات

تدور وظيفة المرحلات حول ثلاثة جوانب أساسية: 'تحويل الإشارة'، و'التحكم في الدائرة'، و'حماية السلامة'. من خلال تشغيل وإيقاف الاتصالات الميكانيكية أو الهياكل غير التلامسية، فإنها تحقق وظائف التحكم الكهربائي متعددة الأبعاد. وعلى وجه التحديد، يمكن تصنيفها إلى الفئات الخمس الرئيسية التالية:

(1) تضخيم الإشارة وتحويل الطاقة

هذه هي واحدة من الوظائف الأساسية للمرحل. في حلقات التحكم، غالبًا ما تكون الإشارات الصادرة عن وحدات التحكم (مثل الحواسيب الصغيرة ذات الشريحة الواحدة، وPLCS، وأجهزة الاستشعار) تيارات ضعيفة وصغيرة (عادة على مستوى الملي أمبير)، والتي لا يمكنها دفع الأحمال عالية الطاقة بشكل مباشر مثل المحركات والسخانات. تقوم المرحلات بتحويل الإشارات الكهربائية الضعيفة إلى قوة كهرومغناطيسية من خلال ملفات كهرومغناطيسية، مما يدفع نقاط الاتصال إلى الإغلاق أو الفتح، وبالتالي التحكم في تشغيل وإيقاف التيارات الكبيرة (مستوى الأمبير أو حتى مستوى الكيلومبير) في الدائرة الرئيسية. على سبيل المثال، يمكن لإشارة الزناد 10 مللي أمبير التي اكتشفها المستشعر، بعد تضخيمها بواسطة المرحل، التحكم في بدء تشغيل محرك 10 أمبير، وتحقيق تحويل الطاقة لـ 'إشارة صغيرة تتحكم في الطاقة العالية'، وحل مشكلة عدم التطابق بين سعة خرج وحدة التحكم وطلب الحمل.

(2) عزل الدائرة وحماية السلامة

إن دائرة الملف ودائرة الاتصال الخاصة بالمرحل معزولة كهربائيًا تمامًا، وهي ميزة تجعلها مكونًا رئيسيًا لحماية سلامة الدائرة. من ناحية عزل دوائر الجهد العالي والمنخفض لمنع الجهد العالي من الدخول إلى دائرة التحكم والإضرار بأجهزة التحكم الدقيقة. على سبيل المثال، في المعدات الصناعية، يتم عزل الدائرة الرئيسية 380 فولت ودائرة التحكم 24 فولت من خلال المرحلات لمنع الجهد العالي من تحطيم PLC أو الكمبيوتر الصغير أحادي الشريحة. ومن ناحية أخرى، عزل دوائر الإشارة القوية والضعيفة، وتقليل التداخل الكهرومغناطيسي، وضمان استقرار إشارات التحكم. بالإضافة إلى ذلك، عندما يتم فصل جهات اتصال المرحل، يمكنها تحمل قوة انهيار الجهد العالي نسبيًا، مما يؤدي إلى قطع الدوائر المعيبة بشكل فعال، ومنع انتشار المخاطر مثل الدوائر القصيرة والتسرب، وتعزيز سلامة نظام الدائرة.

(3) التحكم المنطقي وتحويل الإشارات

يمكن للمرحلات تحقيق عمليات منطقية معقدة ووظائف تحويل الإشارة من خلال تصميمات مثل مجموعات جهات الاتصال المتعددة وهياكل التأخير. على سبيل المثال، باستخدام المجموعات المتسلسلة والمتوازية من المرحلات المتعددة، يمكن تحقيق عناصر التحكم المنطقية الأساسية مثل 'و'، و'OR'، و'not'، مما يلبي متطلبات ربط العملية في نظام التشغيل الآلي. يمكن لمرحلات الوقت تحويل إشارات الزناد اللحظية إلى إشارات تشغيل وإيقاف متأخرة، مما يتيح تأخير بدء التشغيل والتحكم المتسلسل في المعدات (مثل التبديل المتأخر في بدء تشغيل محركات دلتا النجمية). يمكن للمرحلات المتوسطة توسيع إشارة واحدة إلى مخرجات متعددة، مما يتيح لإشارة تحكم واحدة قيادة التشغيل المتزامن لأحمال متعددة وتبسيط تصميم دائرة التحكم.

(4) ربط التحكم عن بعد والأتمتة

تدعم المرحلات التحكم عن بعد عبر الإشارات الكهربائية، مما يلغي الحاجة إلى الاتصال اليدوي المباشر مع الدوائر ذات الجهد العالي والمخاطر العالية. وهي المكونات الأساسية لأنظمة التشغيل الآلي والتحكم عن بعد. في الأتمتة الصناعية، تعمل الإشارات الكهربائية التي يرسلها المشغل من خلال وحدة التحكم على تشغيل معدات الإنتاج من خلال المرحلات. في المنازل الذكية، يتم تحويل الإشارات اللاسلكية التي ترسلها تطبيقات الهاتف المحمول إلى إشارات كهربائية ثم يتم استخدامها للتحكم في تشغيل وإيقاف الأجهزة مثل الأضواء ومكيفات الهواء وأقفال الأبواب من خلال المرحلات. في نظام الطاقة، يتم إرسال التعليمات عن بعد من مركز الإرسال من خلال المرحلات لإغلاق وفتح خطوط النقل والمحولات عن بعد، مما يعزز سهولة ومرونة التحكم.

(V) الزائد والحماية من الأخطاء

تم تجهيز بعض المرحلات المتخصصة (مثل المرحلات الحرارية ومرحلات التيار الزائد ومرحلات الجهد المنخفض) بوظائف اكتشاف الأخطاء والحماية. يمكنهم مراقبة المعلمات مثل التيار والجهد في الدائرة في الوقت الفعلي. عند حدوث أي شيء غير طبيعي، سيتم قطع الدائرة تلقائيًا لحماية سلامة المعدات والخطوط. على سبيل المثال، يكتشف المرحل الحراري التيار الموجود في ملف المحرك. عندما يكون التيار زائدًا، يتشوه الشريط ثنائي المعدن الداخلي بسبب الحرارة، مما يدفع جهة الاتصال إلى فتح وقطع مصدر طاقة المحرك، مما يمنع المحرك من الاحتراق بسبب ارتفاع درجة الحرارة. ينطلق مرحل الجهد المنخفض تلقائيًا عندما يكون جهد الشبكة منخفضًا جدًا، مما يمنع الجهاز من العمل تحت الحمل الزائد عند الجهد المنخفض. يمكن لمرحلات التيار الزائد أن تقطع تيارات الدائرة القصيرة بسرعة وتمنع حوادث السلامة مثل حرائق الخطوط.

ثانيا. سيناريوهات التطبيق النموذجي للمرحلات

تغطي سيناريوهات تطبيق المرحلات مجالات متعددة مثل الإنتاج الصناعي والمنزل الذكي والنقل وأنظمة الطاقة والمعدات الإلكترونية. يتم تكييف اختيارها ووظائفها مع المتطلبات الأساسية للسيناريوهات المختلفة. فيما يلي شرح تفصيلي لسيناريوهات التطبيق الأكثر تمثيلاً:

(1) مجال الأتمتة الصناعية

الأتمتة الصناعية هي سيناريو التطبيق الأساسي للمرحلات. لا يمكن لجميع معدات الإنتاج الآلي تقريبًا الاستغناء عن التحكم في المرحلات وحمايتها. تشمل التطبيقات الأساسية ما يلي:

ربط نظام التحكم PLC: PLC (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) هي جوهر التحكم الصناعي، ولكن سعة التحميل لواجهة إخراج PLC محدودة (عادةً ≥0.5A)، ولا يمكنها تشغيل المحركات مباشرة مثل الموصلات وصمامات الملف اللولبي. عند هذه النقطة، هناك حاجة إلى مرحل وسيط باعتباره 'مرحل'. تعمل إشارة خرج PLC على تشغيل ملف الترحيل المتوسط، ثم يقوم الاتصال ذو السعة الكبيرة للمرحل الوسيط بتشغيل ملف الموصل، وبالتالي التحكم في بدء وإيقاف المعدات عالية الطاقة مثل المحركات وأحزمة النقل والأذرع الميكانيكية. على سبيل المثال، في خط إنتاج السيارات، يتحكم PLC في حركة روبوتات اللحام، وتشغيل/إيقاف معدات الطلاء، وتعديل سرعة خطوط التجميع من خلال المرحلات المتوسطة، مما يحقق ربطًا دقيقًا في عملية الإنتاج الآلي.

التحكم في المحركات وحمايتها: المحركات هي مصدر الطاقة الأساسي في الإنتاج الصناعي. إن البدء والتوقف والدوران الأمامي والخلفي، بالإضافة إلى الحماية من الأخطاء، كلها تتطلب مشاركة المرحلات. على سبيل المثال، عندما يبدأ المحرك، يتم استخدام موصل (مرحل عالي الطاقة بشكل أساسي) للتحكم في تشغيل وإيقاف الدائرة الرئيسية، ويوفر المرحل الحراري حماية من الحمل الزائد، ويدرك مرحل الوقت التبديل المتأخر لبدء تشغيل دلتا النجمية (تقليل تأثير تيار البدء على شبكة الطاقة). في معدات الأدوات الآلية، يمكن للمرحلات أيضًا تحقيق التحكم في الدوران الأمامي والخلفي للمحركات (مثل الدوران الأمامي والخلفي لمغزل المخرطة وتبديل حركة التغذية)، ومنع أخطاء الدائرة القصيرة من خلال تشابك الاتصال.

التحكم في تسلسل خط الإنتاج: في إنتاج خط التجميع، يتم استخدام المرحلات لتحقيق التشغيل والإيقاف التسلسلي للمعدات، مما يضمن استمرارية عملية الإنتاج. على سبيل المثال، في خط إنتاج تعبئة المواد الغذائية، يجب تشغيل الحزام الناقل أولاً، يليه معدات التعبئة، معدات الختم، معدات وضع العلامات، وأخيرًا معدات الكشف. من خلال الجمع بين المرحلات الزمنية والمرحلات المتوسطة، يتم ضبط تأخير البدء لكل جهاز لتحقيق التحكم المتسلسل في 'البدء أولاً ثم التوقف'. في الإنتاج الكيميائي، تتحكم المرحلات في تسلسل التسخين والتحريك والتغذية والتفريغ لأوعية التفاعل. وفي الوقت نفسه، تتم مراقبة الضغط ودرجة الحرارة داخل وعاء التفاعل من خلال مرحلات الضغط ومرحلات درجة الحرارة. عندما تتجاوز المعلمات المعيار، يتم قطع المعدات ذات الصلة تلقائيًا لضمان سلامة الإنتاج.

(2) مجالات المنزل الذكي وأتمتة البناء

مع تطور تقنية إنترنت الأشياء (iot)، أصبحت المرحلات مكونات تحكم أساسية في المنازل الذكية وأتمتة المباني، مما يتيح 'التحكم بدون تلامس' و'التشغيل عن بعد'. تشمل التطبيقات الأساسية ما يلي:

الأجهزة المنزلية والتحكم في الإضاءة: في نظام المنزل الذكي، تعد وحدة التتابع هي المفتاح لتوصيل الإشارات اللاسلكية (Wi-Fi، Bluetooth، ZigBee) بالأجهزة المنزلية. على سبيل المثال، تم تجهيز المفاتيح الذكية بمرحلات مدمجة. ومن خلال التعليمات الصادرة عن تطبيقات الهاتف المحمول أو المساعدين الصوتيين (مثل Xiaoai وTmall Genie)، يمكنهم التحكم في تشغيل وإيقاف الأجهزة مثل الأضواء والمقابس ومكيفات الهواء وأجهزة التلفاز. تحقق الستارة الذكية فتح وإغلاق الستارة تلقائيًا عن طريق دفع المحرك للدوران للأمام والخلف من خلال مرحل. يتحكم قفل الباب الذكي في المفتاح الكهرومغناطيسي لجسم القفل من خلال مرحل لتحقيق فتح القفل عن بعد وإغلاق قفل الباب بعد فتح القفل بكلمة مرور.

تشابك أمن المباني والحماية من الحرائق: في مباني المكاتب والمجتمعات السكنية والمباني الأخرى، يتم استخدام المرحلات للتحكم المتشابك في أنظمة الأمن والحماية من الحرائق. على سبيل المثال، عندما يكتشف مستشعر الدخان أو إنذار الأشعة تحت الحمراء وجود خلل، فإنه يؤدي إلى تشغيل المرحل، والذي بدوره يقوم بتنشيط إنذار الصوت والضوء لإصدار الإنذار، والمصعد للقيام بهبوط اضطراري، وإغلاق باب المصراع المقاوم للحريق، وتشغيل إضاءة الطوارئ. وفي نظام الحماية من الحرائق، يمكن للمرحلات أيضًا التحكم في بدء تشغيل مضخات الرش ومراوح عادم الدخان، بالإضافة إلى ضغط صنابير إطفاء الحرائق، مما يضمن إخلاء الأفراد واحتياجات مكافحة الحرائق في حالة نشوب حريق.

التحكم في HVAC: في نظام التكييف المركزي للمباني، يتم استخدام المرحلات للتحكم في تشغيل وإيقاف وحدات تكييف الهواء، وضبط سرعة المراوح، وفتح وإغلاق صمامات الملف اللولبي. على سبيل المثال، يكتشف مستشعر درجة الحرارة درجة الحرارة الداخلية. عندما تتجاوز درجة الحرارة القيمة المحددة، تقوم وحدة التحكم بتشغيل المرحل لبدء تشغيل الضاغط والمروحة. وعندما ينخفض ​​إلى أقل من القيمة المحددة، يتم قطع مصدر الطاقة. في نظام الهواء النقي، يتحكم المرحل في تشغيل وإيقاف مروحة الهواء النقي وتعديل حجم الهواء، وفي الوقت نفسه، فهو يربط بين تشغيل وإيقاف جهاز تنقية الهواء لتحسين جودة الهواء الداخلي.

(3) قطاع النقل

تعتبر الأنظمة الكهربائية لمركبات النقل (السيارات والقطارات والسفن والطائرات) معقدة ولديها متطلبات عالية للغاية من حيث الموثوقية ومقاومة الاهتزاز ومقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة للمرحلات. تشمل التطبيقات الأساسية ما يلي:

الأنظمة الكهربائية للسيارات: تستخدم المرحلات في السيارات على نطاق واسع في التحكم في الإضاءة، وأنظمة التشغيل، وأنظمة تكييف الهواء، وأنظمة الحماية من السرقة، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، يجب تنفيذ التحكم في المصابيح الأمامية للسيارة وإشارات الانعطاف وأضواء الفرامل من خلال المرحلات (تتميز المرحلات الخاصة بالسيارات بخصائص مقاومة للماء ومضادة للاهتزاز) لمنع تعرض المفاتيح مباشرة لتيارات كبيرة واحتراقها. في نظام التشغيل، يقوم مفتاح الإشعال بتشغيل مرحل البدء، ويقوم الاتصال عالي الطاقة لمرحل البدء بتوصيل مصدر الطاقة للمبتدئين، مما يؤدي إلى بدء تشغيل المحرك (يمكن أن يصل تيار العمل للمبتدئين إلى عدة مئات من الأمبيرات، وهناك حاجة إلى مرحل لتحقيق تحكم تيار صغير). بالإضافة إلى ذلك، فإن قابض الضاغط لمكيف هواء السيارة، ومحرك الرفع للأبواب والنوافذ الكهربائية، وجهاز الإنذار لنظام الحماية من السرقة، وما إلى ذلك، كلها يتم التحكم فيها وحمايتها من خلال المرحلات.

أنظمة النقل بالسكك الحديدية: تعتمد أنظمة التحكم الكهربائية للسكك الحديدية عالية السرعة ومترو الأنفاق وأنظمة النقل بالسكك الحديدية الأخرى على المرحلات لتحقيق ربط الإشارة وحماية السلامة. على سبيل المثال، في نظام الجر في القطار، تتحكم المرحلات في بدء تشغيل محرك الجر وتنظيم السرعة وكبحه. في نظام الإشارة، يتم تحويل إشارات الكشف الخاصة بدائرة المسار إلى إشارات تحكم من خلال المرحلات لتحقيق حجب قسم القطار (لمنع الاصطدامات الخلفية). في التحكم في الباب، يربط الريلاي محرك مفتاح الباب وقفل الأمان للتأكد من أن الأبواب تفتح وتغلق بدقة عند وصول القطار إلى المحطة وتظل مغلقة أثناء تشغيل القطار. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام المرحلات أيضًا للتحكم في أنظمة تكييف الهواء والإضاءة والتهوية في القطارات لضمان راحة الركاب.

الأنظمة الكهربائية للسفن والطائرات: يتطلب نظام الطاقة ونظام الملاحة ونظام الاتصالات للسفن التحكم في التتابع. على سبيل المثال، يتم تحقيق بدء وإيقاف المحرك الرئيسي للسفينة، والتحكم في توجيه جهاز التوجيه، وقيادة معدات السطح (الرافعات، ورافعات المرساة) من خلال مرحلات للتحكم في المعدات عالية الطاقة ذات الجهد المنخفض، كما أنها تتمتع بخصائص كونها مقاومة للماء ومقاومة للتآكل بسبب رش الملح. في نظام إلكترونيات الطيران للطائرة، تُستخدم المرحلات للتحكم في المعدات مثل بدء تشغيل المحرك، وسحب وتمديد جهاز الهبوط، وتكييف هواء المقصورة، وأضواء الطيران. يجب أن تتمتع بموثوقية عالية للغاية (مع قدرة منخفضة للغاية على تحمل الأخطاء) والقدرة على تحمل البيئات القاسية (درجات الحرارة العالية والمنخفضة، والارتفاعات العالية، والاهتزازات القوية).

(4) نظام الطاقة ومجال الطاقة

تتمتع وصلات توليد ونقل وتوزيع الطاقة لنظام الطاقة بمتطلبات عالية للغاية للسلامة والاستقرار. المرحلات، باعتبارها مكونات التحكم والحماية الأساسية، تضمن التشغيل الموثوق لشبكة الطاقة.

التحكم في خطوط النقل والتوزيع: في خطوط نقل الجهد العالي، يتم استخدام المرحلات (مثل مرحلات الفراغ ومرحلات SF6) للتحكم في إغلاق الخطوط وفتحها. يقوم مركز الإرسال بتشغيل المرحلات للعمل من خلال الإشارات عن بعد، مما يحقق التحكم عن بعد في خطوط النقل. في محولات التوزيع، يتم استخدام المرحلات للحماية من الحمل الزائد وحماية الغاز (للمحولات المغمورة بالزيت). عند حدوث حمل زائد أو خطأ داخلي في المحول، يقوم المرحل بقطع مصدر الطاقة بسرعة لمنع توسع الخطأ.

أتمتة المحطات الفرعية: المحطات الفرعية هي 'محاور' نظام الطاقة، ويعتمد التحكم الآلي فيها على عدد كبير من المرحلات. على سبيل المثال، يقوم مرحل الجهد بمراقبة جهد الناقل وتشغيل جهاز تنظيم الجهد للعمل عندما يكون الجهد مرتفعًا جدًا أو منخفضًا جدًا. يراقب المرحل الحالي تيار الخط لتحقيق الحماية من التيار الزائد. تُستخدم مرحلات الوقت في إعادة إغلاق الأجهزة (بعد حدوث خطأ في الخط، يتم إغلاقها تلقائيًا بعد تأخير لتعزيز موثوقية مصدر الطاقة). بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام المرحلات أيضًا في التحكم في أجهزة تعويض الطاقة التفاعلية في المحطات الفرعية. ومن خلال تبديل بنوك المكثفات، فإنها تنظم عامل الطاقة لشبكة الطاقة وتقلل من استهلاك الطاقة.

أنظمة توليد الطاقة الجديدة: في أنظمة توليد الطاقة الجديدة مثل الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح، يتم استخدام المرحلات لتبديل الدوائر وحماية السلامة. على سبيل المثال، يجب تحقيق التبديل المتصل بالشبكة/خارج الشبكة بين محولات الطاقة الكهروضوئية وشبكة الطاقة من خلال المرحلات. عند حدوث عطل في شبكة الطاقة، يقوم المرحل بقطع الدائرة المتصلة بالشبكة بسرعة لمنع النظام الكهروضوئي من نقل تيار العطل إلى شبكة الطاقة. في أنظمة طاقة الرياح، تتحكم المرحلات في بدء وإيقاف توربينات الرياح، واتجاه نظام الانعراج (تتبع اتجاه الرياح)، وفي الوقت نفسه، تعمل مرحلات التيار الزائد على حماية المولدات لمنع التشغيل الزائد عندما تكون سرعات الرياح عالية جدًا.

(V) مجال المعدات الإلكترونية والاتصالات

في المعدات الدقيقة مثل الإلكترونيات الاستهلاكية وأجهزة الاتصالات والإلكترونيات الطبية، تُستخدم المرحلات بشكل أساسي لتحويل الإشارات وعزل الدوائر والتحكم. تشمل التطبيقات الأساسية ما يلي:

التحكم في الإلكترونيات الاستهلاكية: في الأجهزة المنزلية مثل أجهزة التلفزيون والغسالات والثلاجات، يتم استخدام المرحلات لتبديل الطاقة وتبديل الأوضاع والحماية من الأخطاء. على سبيل المثال، يتم التحكم في بدء وإيقاف صمام مدخل المياه ومضخة الصرف ومحرك الغسالة بواسطة مرحلات لتحقيق ربط برنامج الغسيل والشطف والتجفيف. يتم التحكم في بدء وإيقاف ضاغط الثلاجة بواسطة مرحل. عندما تصل درجة الحرارة داخل الصندوق إلى القيمة المحددة، يقوم المرحل بقطع مصدر الطاقة عن الضاغط. بعد أن ترتفع درجة الحرارة مرة أخرى، يتم إعادة تشغيله. يمكن لمرحل الطاقة الخاص بجهاز التلفزيون تحقيق التبديل السريع بين وضع الاستعداد ووضع التشغيل، مما يقلل من استهلاك الطاقة في وضع الاستعداد.

تبديل إشارات معدات الاتصالات: في أجهزة الاتصالات مثل أجهزة التوجيه والمحولات والمحطات الأساسية، يتم استخدام المرحلات لتبديل ارتباط الإشارة والحماية من الصواعق. على سبيل المثال، في معدات المحطة الأساسية، يتم استخدام المرحلات لتبديل إشارات الترددات الراديوية (مثل تبديل الوصلات الأساسية والاحتياطية)، مما يضمن استمرارية إشارات الاتصال. يتم استخدام المرحل الموجود في جهاز التوجيه للحماية من الصواعق لمنفذ Ethernet. عندما يضربه البرق، يقوم المرحل بسرعة بقصر الدوائر لتفريغ تيار البرق، مما يحمي الرقائق الداخلية للجهاز. في مراكز البيانات، تُستخدم المرحلات أيضًا للتبديل الزائد لمصادر طاقة الخادم. عندما يفشل مصدر الطاقة الرئيسي، فإنه يتحول بسرعة إلى مصدر الطاقة الاحتياطي لضمان عدم فقدان البيانات.

التحكم في المعدات الإلكترونية الطبية: تتمتع المعدات الإلكترونية الطبية (مثل أجهزة التنفس الصناعي، وأجهزة تخطيط القلب الكهربائي، وأدوات التشخيص بالموجات فوق الصوتية) بمتطلبات عالية للغاية فيما يتعلق بالسلامة الكهربائية والاستقرار. تستخدم المرحلات لعزل الدائرة والتحكم الدقيق. على سبيل المثال، في جهاز التنفس الصناعي، تتحكم المرحلات في فتح وإغلاق صمام تدفق الهواء وضبط حجم توصيل الأكسجين. يتم استخدام مرحلات العزل لمنع التداخل الكهربائي بين دائرة التحكم ودائرة الاتصال الخاصة بالمريض، مما يضمن سلامة المريض. في مخطط كهربية القلب، تُستخدم المرحلات لتبديل الإشارات (مثل التبديل بين الخيوط المختلفة) لضمان التجميع الدقيق لإشارات الكشف. في نظام إمداد الطاقة للمعدات الطبية، يتم استخدام المرحلات أيضًا للحماية من الحمل الزائد والحماية من التسرب لمنع فشل المعدات من التسبب في ضرر للموظفين الطبيين والمرضى.

(6) مجالات الزراعة والأمن

التحكم في الأتمتة الزراعية: في الزراعة الحديثة، يتم استخدام المرحلات في أنظمة الري، والتحكم في الدفيئة، والتحكم الآلي في معدات التربية. على سبيل المثال، في الدفيئة، يكتشف مستشعر الرطوبة رطوبة التربة. عندما تنخفض الرطوبة إلى أقل من القيمة المحددة، يقوم المرحل بتشغيل مضخة المياه، مما يحقق الري التلقائي. يتحكم مستشعر درجة الحرارة في تشغيل وإيقاف مصابيح التدفئة ومراوح التهوية للحفاظ على درجة حرارة ورطوبة ثابتة داخل الدفيئة. في تربية الأحياء المائية، تتحكم المرحلات في بدء وإيقاف أجهزة التهوية (تبدأ تلقائيًا عندما يكون الأكسجين المذاب في الماء غير كافٍ) والتغذية في الوقت المناسب للمغذيات، وبالتالي تعزيز كفاءة تربية الأحياء المائية.

نظام المراقبة الأمنية: في الأنظمة الأمنية، يتم استخدام المرحلات للربط بين أجهزة الإنذار والمشغلات. على سبيل المثال، عندما تكتشف كاشفات شعاع الأشعة تحت الحمراء وأجهزة الاستشعار المغناطيسية للأبواب والنوافذ المتسللين غير القانونيين، فإنها تطلق إجراءات الترحيل، والتي بدورها تطلق إنذارات الصوت والضوء، وكاميرات المراقبة لتسجيل مقاطع الفيديو، وأنظمة التحكم في الوصول للقفل. وفي الأماكن المهمة مثل البنوك والمتاحف، يمكن أيضًا ربط المرحلات بنظام الحماية من الحرائق وأبواب ممرات الطوارئ. عند حدوث حالة طوارئ، سيقومون تلقائيًا بفتح ممر الطوارئ وفي نفس الوقت قطع مصادر الطاقة غير الضرورية.