ستون فقرات پنهان هر کنترل پنل
تقریباً هر پنل کنترل صنعتی را باز کنید و اولین چیزی که متوجه میشوید PLC نیست، این ردیفی از اجزای کوچک است که در امتداد ریل DIN روی و خاموش میشوند. اینها رله ها هستند و بی سر و صدا تصمیم می گیرند که آیا موتور بر اساس فرمان راه اندازی می شود، آیا مدار ایمنی به موقع حرکت می کند یا خیر، و اینکه آیا سیگنال سنسور واقعاً بدون اعوجاج به کنترل کننده می رسد یا خیر. یک رله صنعتی یک قطعه کم هزینه است، اما انتخاب نامناسب در این سطح میتواند باعث سفرهای مزاحم، خرابی سیمکشی یا خرابی شود که هزینه آن بسیار بیشتر از خود قطعه است.
این مقاله نحوه تعامل رلهها، کنتاکتورها و PLCها در داخل یک پانل واقعی، نحوه انتخاب پایه و سوکت رلهای که تحت ارتعاش یا گرما از بین نمیرود، و طرحبندی پانل جامد در عمل چگونه به نظر میرسد را توضیح میدهد.
چگونه رله ها، کنتاکتورها و PLC ها با هم کار می کنند
یک کنترل پنل در اصل یک زنجیره ترجمه سیگنال است. PLC در ولتاژ پایین و جریان کم کار می کند، در حالی که دستگاه های میدانی مانند موتورها، شیرها و بخاری ها اغلب به ولتاژ یا جریان بالاتری نسبت به کارت خروجی PLC نیاز دارند که با خیال راحت سوئیچ کند. الف رله به عنوان رابطی که به یک سیگنال کوچک اجازه می دهد بار بسیار بزرگتری را بدون آسیب رساندن به خروجی کنترلر کنترل کند، در این بین قرار می گیرد.
در این زنجیر، رله در اکثر موارد خود جریان کامل موتور را حمل نمی کند، آن کار متعلق به کنتاکتور است. در عوض، رله به عنوان یک مترجم و جداکننده عمل می کند: به PLC اجازه می دهد تا یک سیم پیچ کنتاکتور، یک شیر برقی یا یک لامپ نشانگر را بدون اجازه دادن به ولتاژ شبکه در نزدیکی مدار حساس کنترل کننده فرمان دهد. این جداسازی چیزی است که از یک کارت خروجی PLC در برابر نابودی اولین بار که یک دستگاه فیلد کوتاه میسازد، محافظت میکند.
کنتاکتور در مقابل رله: تفاوت های کلیدی که مهندسان باید بدانند
این اصطلاحات در سایتهای شغلی بهسرعت مورد استفاده قرار میگیرند، اما مقایسه کنتاکتور و رله به رتبهبندی فعلی، طراحی تماس و وظیفه مورد نظر منتهی میشود. مخلوط کردن آنها در یک طرح منجر به یک پانل بزرگ یا یک جزء می شود که تحت بار معمولی می سوزد.
| صفت | رله | کنتاکتور |
|---|---|---|
| رتبه بندی فعلی معمولی | کمتر از 10 آمپر در هر تماس | 9 آمپر تا چند صد آمپر |
| پیکربندی تماس | چندین قطب، مخاطبین کوچک | قطب های کمتر، تماس های بزرگتر با سرکوب قوس |
| استفاده اولیه | سوئیچینگ سیگنال، اینترلاک کردن، منطق | موتورهای سوئیچینگ و بارهای توان بالا |
| نصب | رله socket on DIN rail | نصب مستقیم ریل یا پانل DIN |
| مخاطبین کمکی | به صورت استاندارد ساخته شده است | به عنوان بلوک های جداگانه اضافه شده است |
| قدرت سیم پیچ | کم، 24 ولت DC رایج | بالاتر، 24 ولت DC تا 230 ولت AC مشترک |
یک قانون کلی مفید: اگر قطعه در حال تغییر بار است که نیاز به حفاظت اضافه بار خاص خود دارد و زمانی که تحت بار باز می شود یک قوس قابل مشاهده ایجاد می کند، منطقه کنتاکتور است. اگر به سادگی یک سیگنال کنترل را ارسال می کند یا یک نشانگر یا سیم پیچ کوچک را تغییر می دهد، یک رله کار را با کسری از اندازه و هزینه انجام می دهد.
انتخاب سوکت رله مناسب و پیکربندی پایه
خود رله فقط به اندازه پایه ای که به آن وصل می شود عملکرد خوبی دارد. الف رله socket نگهداری مکانیکی، نقاط سیمکشی ترمینال، و اغلب نشانگر وضعیت LED و دیود سرکوب سیمپیچ را فراهم میکند که از مدار اطراف در برابر افزایش ولتاژ هنگام خاموش شدن سیمپیچ محافظت میکند.
یکی از رایجترین پیکربندیهایی که در کار پانل یافت میشود، آرایش پایه رله 11 پین است که برای رلههای سه قطبی با کنتاکتهای معمولی، معمولاً باز و معمولاً بسته روی هر قطب استفاده میشود. اشتباه شمارهگذاری پین در طول سیمکشی منبع مکرر تأخیر در راهاندازی است، بنابراین به جای اتکای صرف به حافظه، به حفظ منطق پینآت کمک میکند.
تعداد پین های پایه رله رایج و استفاده از آنها
- پایه 8 پین: رله های دو قطبی، مدارهای کنترل فشرده
- پایه 11 پین: رله های سه قطبی، منطق صنعتی عمومی
- پایه 14 پین: رله های چهار قطبی، قفل شدن پیچیده تر
طرح رله نصب شده به ریل DIN در داخل پانل
طرح رله نصب شده بر روی ریل DIN فقط مربوط به نصب اجزا در فضای موجود نیست. گرما، دسترسی به سیم کشی و تعمیر و نگهداری آینده همه به نحوه گروه بندی و فاصله رله ها در امتداد ریل بستگی دارد.
| فاکتور طرح | تمرین توصیه شده |
|---|---|
| فاصله بین سوکت های رله | هنگامی که رله ها به طور مداوم در نزدیکی بار نامی کار می کنند، برای جریان هوا فاصله ایجاد کنید |
| گروه بندی بر اساس تابع | رله های سیگنال ورودی را از رله های خروجی/بار جدا نگه دارید |
| مجاورت مجرای سیم | سیم کشی ولتاژ پایین و فشار قوی را در کانال های جداگانه در صورت امکان هدایت کنید |
| برچسب زدن | هر موقعیت رله را برای مطابقت با شماتیک پانل شماره گذاری کنید |
| دسترسی برای تست | پایه رله صورت به سمت بیرون برای بررسی آسان LED بصری و تست بیرون کشیدن |
عیبیابی پانلهایی که صرفاً بهجای کارکرد، بهدلیل راحتی فیزیکی گروهبندی میشوند، بهطور قابلتوجهی سختتر از ماهها بعد، زمانی که یک تکنسین باید یک عیب را تحت فشار زمان ردیابی کند، دشوارتر است.
رله های رابط: خروجی های PLC پل زدن و دستگاه های میدانی
یک رله رابط که گاهی اوقات رله کوپلینگ نامیده می شود، مستقیماً بین کارت خروجی PLC و سیم کشی میدان قرار می گیرد. کار آن باریک اما حیاتی است: کنترل کننده را به صورت الکتریکی ایزوله کنید، امکان تعویض ایمن بارهای القایی مانند شیر برقی کوچک را فراهم کنید، و به تکنسین ها یک نقطه قابل مشاهده برای آزمایش سیگنال ها بدون باز کردن خود کابینت PLC بدهید.
چرا رله های رابط در طراحی پنل کنترل PLC اهمیت دارند؟
بدون لایه رله رابط، هر تغییر یا خطای دستگاه میدان یک مسیر الکتریکی مستقیم به کارت PLC دارد. با آن، همان خطا به جای یک ماژول کنترل گران قیمت، یک رله قابل تعویض را خاموش می کند. این انتخاب تک طرح یکی از مقرون به صرفه ترین حفاظت ها در هر طراحی پنل کنترل PLC است.
- PLC یک سیگنال خروجی ولتاژ پایین را به سیم پیچ رله رابط ارسال می کند.
- کنتاکت رله بسته یا باز می شود و مدار میدان را تغییر می دهد.
- وضعیت دستگاه میدانی بدون هیچ گونه اتصال الکتریکی مستقیم به ترانزیستور خروجی PLC تغییر می کند.
- اگر سیمکشی صحرایی کوتاه یا اضافه بار شود، کنتاکت رله فرسوده میشود یا مرحله درایور سیم پیچ استرس را جذب میکند، نه کارت PLC.
چک لیست طراحی پنل کنترل صنعتی
بارگیری تأیید
تأیید کنید که هر رله و کنتاکتور بالاتر از جریان هجومی واقعی بار آن است، نه فقط جریان جاری.
تطبیق ولتاژ سیم پیچ
بررسی کنید که ولتاژ سیم پیچ با ترانسفورماتور کنترل یا منبع DC تغذیه کننده آن بخش از پانل مطابقت داشته باشد.
با رتبه بندی زندگی تماس بگیرید
چرخه های عمر مکانیکی و الکتریکی را در برابر فرکانس سوئیچینگ مورد انتظار برای برنامه بررسی کنید.
رتبه بندی زیست محیطی
رتبه بندی محفظه و اجزاء را با دمای محیط، گرد و غبار و شرایط ارتعاش در محل مطابقت دهید.
حالت های رایج خرابی و نکات نگهداری
خطاهای مربوط به رله معمولاً در صنایع تکرار می شوند و بیشتر آنها با یک روال تعمیر و نگهداری کوتاه قابل پیشگیری هستند.
- سوراخ کردن تماس: ناشی از تعویض مکرر بارهای القایی بدون سرکوب کافی، که منجر به مقاومت تماس متناوب می شود.
- شل شدن ترمینال سوکت: لرزش در طول زمان پایانه های پیچ را عقب می اندازد و در نقطه اتصال گرما تولید می کند.
- فرسودگی کویل: اغلب نتیجه انرژی دهی مداوم فراتر از درجه بندی چرخه وظیفه یا منبع تغذیه نادرست ولتاژ است.
- تحریک نادرست: کوپلینگ نویز الکتریکی به سیمکشی کنترل که موازی با کابلهای توان بالا بدون جداسازی اجرا میشود.
یک بررسی سه ماهه ساده نشانگرهای LED رله، گشتاور ترمینال و تمیزی سوکت، اکثر این مسائل را قبل از اینکه باعث توقف برنامه ریزی نشده شوند، برطرف می کند.
سوالات متداول
Q1: چه زمانی باید به جای کنتاکتور از رله استفاده شود؟
از یک رله برای سوئیچینگ سیگنال های کنترل، مدارهای نشانگر یا سیم پیچ های کوچک زیر حدود 10 آمپر استفاده کنید. هنگامی که بار شامل یک موتور یا هر وسیله ای است که نیاز به حفاظت اضافه بار دارد، یک کنتاکتور انتخاب صحیحی است.
Q2: پیکربندی پایه رله 11 پین از چه چیزی پشتیبانی می کند؟
یک پایه 11 پین برای رله های سه قطبی طراحی شده است که پایانه های معمولی، معمولاً باز و معمولاً بسته را برای هر قطب می دهد که مناسب مدارهای منطقی صنعتی عمومی است.
Q3: اگر خروجی PLC بتواند بار را مستقیماً هدایت کند، چرا یک رله رابط اضافه کنیم؟
یک رله رابط، ترانزیستور خروجی PLC را از خطاهای سیمکشی میدانی جدا میکند و با اجازه دادن به یک رله کمهزینه برای جذب استرس الکتریکی، از کارت کنترل گران قیمت محافظت میکند.
Q4: رله های نصب شده در ریل DIN چند بار باید بازرسی شوند؟
چک بصری و پایانه فصلی یک خط پایه منطقی است، با بازرسی مکرر در محیطهای با لرزش بالا یا فرکانس سوئیچینگ بالا.
Q5: آیا نوع سوکت رله بر قابلیت اطمینان طولانی مدت تأثیر می گذارد؟
بله، سوکت های ترمینال پیچی معمولاً گشتاور اتصال را بهتر از انواع فشاری تحت ارتعاش حفظ می کنند، که احتمال خطاهای متناوب را در طول عمر پانل کاهش می دهد.
fa

