Hogyan csatlakoztatható a két{0}}vezetékes érzékelő a közbenső reléhez? Útmutató

Sok technikus és mérnök zavarba ejtőnek találja egy egyszerű kétvezetékes érzékelő csatlakoztatását egy közbenső reléhez. De nem kell, hogy az legyen. A fő kihívás annak megértése, hogy ez a két rész hogyan működik együtt egy vezérlő áramkörben.

A csatlakozás egyszerű soros áramkört hoz létre. Az érzékelő kapcsolóként működik. Befejezi vagy megszakítja a relé vezérlőbemenetét tápláló áramkört.

Ez az útmutató egy teljes, lépésről lépésre szóló megoldást kínál. Az egyes részek alapjait ismertetjük. Mélyrehatóan elmélyülünk a relé terminálok megtalálásában mind a szilárdtestrelékhez (SSR), mind az elektromechanikus relékhez (EMR). Egyértelmű kapcsolási rajzokat kap, és megtanulja, hogyan javíthatja ki a speciális problémákat, amelyekkel a területen szembe kell néznie.

Az alapvető részek megértése

A vezetékezés megkezdése előtt meg kell értenie az egyes alkatrészek feladatát. Ez az alapozó meggátolja a gyakori hibákat, és segít kiválasztani a munkájához megfelelő eszközt. Bontsuk le a két-vezetékes érzékelőt és a közbenső relék két fő típusát.

A két{0}}vezetékes érzékelő

A két-vezetékes érzékelő alapvetően egy kapcsoló. Egy elektromos áramkört nyit vagy zár, ha valami fizikai történik. Ez lehet egy fémtárgy, amely közeledik, megváltozik a hőmérséklet, vagy a nyomás elér egy bizonyos szintet.

Ellentétben a három-vezetékes érzékelőkkel (NPN/PNP), amelyeknek saját tápcsatlakozásra van szükségük a belső elektronikához, a két-vezetékes érzékelő egyszerűbb. Nincs külön táp bemenete. Ehelyett bekapcsoláskor átadja a vezérlőáramkör teljesítményét a terhelésnek (esetünkben a relé bemenetének).

A gyakran látható gyakori példák a következők:

Mechanikus végálláskapcsolók a szállítószalagokon vagy a gépvédőkön.

Biztonsági rendszerekben használt nádkapcsolók ajtó- és ablakfelügyeletre.

Egyszerű bimetál termosztátok a hőmérséklet szabályozásához.

Úszókapcsolók a folyadékszint érzékeléséhez a tartályokban.

A köztes relé

A közbenső relé úgy működik, mint egy elektromos erősítő és leválasztó. Alacsony-teljesítményű vezérlőjelet használ, mint amilyen a két-vezetékes érzékelőnkből származik, hogy egy különálló, sokkal nagyobb-teljesítményű áramkört kapcsoljon át. Ez a nagyobb{5}}teljesítményű áramkör olyan terhelést működtet, mint a motor, a fűtőelem vagy a nagy kontaktor.

Két fő típusa van: elektromechanikus relék (EMR) és félvezető relék (SSR). A választása attól függ, hogy az alkalmazásnak milyen sebességre van szüksége, mennyi ideig kell működnie, valamint az elektromos környezettől.

Az SSR-ek jobb megértése

A szilárdtest{0}}relék erős, de érzékeny eszközök. A kudarc fő oka, hogy nem értik, hogyan működnek. Ez a szakasz szakértői szintű-szintű információkat nyújt, így magabiztosan kiválaszthat, azonosíthat és beköthet bármilyen SSR-t, zavarok nélkül.

SSR terminálok keresése

A legtöbb hiba a bemeneti és kimeneti kapcsok összekeverésével kezdődik. Először mindig ellenőrizze a gyártó adatlapját. De gyakran beazonosíthatja őket, ha megnézi, ha nem áll rendelkezésre adatlap.

A vezérlőoldalon vagy a szilárdtestrelé bemeneten keresztül csatlakoztathatja az érzékelő áramkörének alacsony{0}}teljesítményű jelét. Keresse ezeket a jeleket:

Jelölések: A terminálok gyakran azt mondják, hogy „INPUT” vagy „CONTROL”. Az egyenáramú bemeneteknél polaritásjelzések láthatók, például a + és -. AC bemeneteknél keresse a ~ vagy az A1 és A2 jeleket.

Feszültségtartomány: A címke alacsony feszültségtartományt jelez, például 3-32VDC vagy 90-250VAC. Ez a relé bekapcsolásához szükséges feszültség.

Fizikai méret: A csavaros kivezetések és a hozzájuk vezető vezetékek általában kisebbek, mivel csak néhány milliamper áramot kezelnek.

A terhelési oldalon vagy a kimeneten csatlakozik a kapcsolni kívánt{0}}nagy teljesítményű áramkör.

Jelölések: Ezek a terminálok gyakran azt mondják, hogy „OUTPUT” vagy „LOAD”. Jelölhetők L1 és T1 vagy csak ~ szimbólumokkal.

Feszültség/áram névleges érték: A címke sokkal magasabb besorolást mutat, például 24-480VAC, 25A. Ez mutatja a maximális feszültséget és áramerősséget, amelyet a relé kapcsolhat.

Fizikai méret: A terminálok sokkal nagyobbak és erősebbek, hogy biztonságosan kezeljék a nagy áramokat és megszabaduljanak a hőtől.

AC vs. DC SSR

A legfontosabb különbség az, hogy az SSR-t váltakozó áramú (AC) vagy egyenáramú (DC) terhelés váltására tervezték. Ez a kapcsoláshoz használt félvezetőtől függ, nem csak a vezérlőfeszültségtől.

Az AC kimeneti SSR-ek belső alkatrészeket használnak, például TRIAC-okat vagy szilícium{0}}vezérelt egyenirányítókat (SCR). Sokan rendelkeznek „nulla-átkelés” észleléssel. Ez az intelligens funkció megvárja, amíg az AC szinuszhullám nulla volt közelébe kerül, mielőtt a terhelést be- vagy kikapcsolja. Ez nagymértékben csökkenti az elektromos zajt (EMI) és a bekapcsolási áramot, így a terhelés tovább tart.

Az egyenáramú kimeneti SSR-ek MOSFET-eket vagy nagy{0}}teljesítményű tranzisztorokat használnak. Rendkívül gyors és nagy teljesítményű kapcsolóként működnek egyenáramú terhelésekhez, például mágnesszelepekhez, egyenáramú motorokhoz és egyenáramú-fűtőkhöz. Nincsenek nulla-keresztezési funkciójuk, mert nincs rá szükség a DC-hez.

Az aranyszabály abszolút: soha ne használjon egyenáramú -kimeneti SSR-t váltóáramú terhelés váltásához, vagy AC-kimeneti SSR-t egyenáramú terhelés váltásához. Az AC terhelés valószínűleg azonnal tönkreteszi a DC SSR-t. Az egyenáramú terhelésen használt AC SSR bekapcsol, de valószínűleg nem fog kikapcsolni, mivel nulla -keresztezési pontra vár, amely soha nem jön be az egyenáramú áramkörbe.

Optocsatoló szigetelés

Az SSR biztonsága mögött meghúzódó varázslat az optocsatoló szigetelés. A relé belsejében nincs fizikai elektromos kapcsolat a bemeneti (vezérlő) áramkör és a kimeneti (terhelési) áramkör között.

A mechanizmus egyszerű, de zseniális: amikor feszültséget kapcsolunk a bemeneti kapcsokra, egy belső LED világít. Ez a fény egy kis résen keresztül világít a kimeneti oldalon lévő fotó{1}}tranzisztorra. A fototranzisztor ezután bekapcsolja a fő kapcsoló félvezetőt (a TRIAC vagy MOSFET) a terhelés táplálására.

Ez galvanikus szigetelő gátat hoz létre. Megvédi az érzékeny és alacsony feszültségű vezérlőelemeket-, például az érzékelőt, a PLC-t vagy a mikrokontrollert-a nagy-feszültségcsúcsoktól, az elektromos zajtól és a nagy{5}}teljesítményű terhelési oldalon előforduló nagyobb hibáktól.

Gyakori vezetékezési hibák

A több éves gyakorlati tapasztalat azt mutatja, hogy a legtöbb SSR meghibásodás néhány gyakori, megelőzhető vezetékezési hibából származik. Ezek megértése időt, pénzt és frusztrációt takarít meg.

Bemeneti polaritás megfordítása. Egyenáramú -bemeneti SSR-nél a pozitív vezérlővezeték és a negatív kivezetés -fordítása leállítja a relé működését. Modelltől függően a bemeneti áramkört is tartósan károsíthatja. Mindig ellenőrizze újra- a + és a - jelölést.

A terhelés csatlakoztatása a bemenethez. Ez egy végzetes, de meglepően gyakori hiba. A bemeneti kapcsokat néhány milliamper áramerősségre tervezték. Ha több-erősítős terhelést csatlakoztat hozzájuk, az azonnal tönkreteszi a bemeneti áramkört.

A hűtőbordák figyelmen kívül hagyása. Az SSR-ek nem tökéletesen hatékonyak; áramvezetés közben hőt termelnek. Egy jó szabály az, hogy minden amper terhelési áramra körülbelül 1,5 watt hőt kell tervezni. Néhány ampernél nagyobb terhelés esetén a hűtőborda nem kötelező,-szükség van rá. A túlmelegedés az SSR-ek első számú gyilkosa.

A minimális terhelési áram elfelejtése. Egyes váltakozó áramú SSR-eknek, különösen a nem-nulla-keresztező típusoknak, kis mennyiségű áramra van szükségük ahhoz, hogy a terhelésen áthaladjanak a megfelelő működéshez. Ha a terhelés nagyon kicsi (például egy apró LED-jelző), előfordulhat, hogy az SSR nem reteszelődik, vagy villoghat.

Nem egyező terhelési típus. Az „ellenállásos” terhelésre (például fűtőberendezéshez) besorolt ​​SSR használata egy erősen „induktív” terhelés (például motor vagy mágnesszelep) kapcsolására kockázatos. Az induktív terhelések kikapcsoláskor nagy feszültségcsúcsot (back-EMF) hozhatnak létre, ami károsíthatja az SSR kimenetét. Ezekhez a terhelésekhez válasszon egy speciálisan induktív kapcsolásra tervezett SSR-t, vagy használjon külső csillapító áramkört.

A fő feladat: Bekötés

Most, hogy megértette a részeket és a lehetséges problémákat, rátérhetünk a fő feladatra. Ez a szakasz világos, lépésről lépésre--utasításokat ad a két-vezetékes érzékelő SSR-hez és EMR-hez történő csatlakoztatásához.

Első a biztonság

Mielőtt bármilyen vezetéket érintene, kövesse az alapvető biztonsági lépéseket. Az elektromos munkák-kockázatokat rejtenek magukban, és nincs helye a parancsikonoknak.

MINDIG kapcsolja ki és zárja le az összes kapcsolódó áramforrást a munka megkezdése előtt. Ez magában foglalja a vezérlő teljesítményt és a terhelési teljesítményt is.

Ellenőrizze, hogy az áramkör kimerült-e egy megfelelő névleges multiméterrel. Először tesztelje a mérőműszert egy ismert áramforráson, majd tesztelje az áramkört, amelyen dolgozni fog.

A várható terhelési áramnak megfelelő méretű vezetékeket használjon. A túl kicsi vezetékek túlmelegedhetnek és tűzveszélyt okozhatnak.

Győződjön meg arról, hogy az összes csavaros kapocscsatlakozás szoros és biztonságos. A laza csatlakozás ívképződést és időszakos működést okozhat.

Ha valaha is bizonytalan bármely lépésben, álljon meg, és kérdezze meg egy szakképzett villanyszerelőt.

1. forgatókönyv: Bekötés egy SSR-hez

A logika itt egy egyszerű soros áramkör létrehozása. A tápegység, a két-vezetékes érzékelő és az SSR bemenete egyetlen hurokban csatlakozik. Amikor az érzékelő bezárul, befejezi a hurkot, feszültség alá helyezve az SSR-t.

Szükséges alkatrészek:

Vezérlő tápegység (pl. 24VDC)

Két-vezetékes érzékelő

Szilárdtest{0}}relé (megfelelő DC bemenettel)

Csatlakozó vezetékek

Lépésenkénti--utasítások:

Keresse meg a terminálokat. Erősítse meg a tápegység + és - jelét. Keresse meg a két vezetéket az érzékelőtől. Az SSR-en keresse meg az egyenáramú bemeneti kapcsokat, amelyeket általában 3 (+) és 4 (-) ​​jelölnek.

Csatlakoztassa a tápfeszültséget az érzékelőhöz. Csatlakoztasson egy vezetéket a vezérlő tápegység pozitív (+) kivezetésétől az érzékelő két vezetékének egyikéhez.

Csatlakoztassa az érzékelőt az SSR-hez. Csatlakoztassa az érzékelő második vezetékét az SSR pozitív bemeneti kivezetéséhez (mint a 3. kapocs).

Teljesítsd az áramkört. Csatlakoztasson egy vezetéket az SSR negatív bemeneti kivezetésétől (mint a 4. kivezetés) vissza a vezérlő tápegység negatív (-) kivezetéséhez.

Végső ellenőrzés. A vezérlő áramkör ezzel befejeződött. Amikor az érzékelő aktiválva van (zár), lehetővé teszi az áram áramlását a tápegységből, az érzékelőn keresztül az SSR bemenetén keresztül, és vissza a tápegységbe, bekapcsolva az SSR-t.

A teljes telepítéshez ezután kösse be a nagy{0}}teljesítményű terhelésű áramkört az SSR kimeneti kapcsaira. Például csatlakoztassa az AC vonalat az 1. kapocshoz, és csatlakoztassa a 2. terminált az AC terheléshez. A váltóáramú terhelés másik oldala visszacsatlakozik a AC semlegeshez.

2. forgatókönyv: Bekötés az EMR-hez

Az elektromechanikus relé bekötésének elve ugyanaz, mint az SSR esetében. Az egyetlen különbség a bemeneti terminálok terminológiája. Polarizált elektronikus bemenet helyett egy egyszerű huzaltekercset tölt fel.

Lépésenkénti--utasítások:

Keresse meg a terminálokat. Keresse meg a vezérlő áramforrását és az érzékelő vezetékeit. Az EMR-en keresse meg a tekercs kivezetéseit. Ezeket szinte mindig A1 és A2 címkével látják el. A legtöbb ipari relé esetében a tekercs nem polarizált, így a DC csatlakozás polaritása nem számít.

Csatlakozás sorozatban. Ugyanezt a soros logikát követve hozza létre az áramkört:

Csatlakoztassa a tápegység pozitív (+) csatlakozóját az érzékelő egyik vezetékéhez.

Csatlakoztassa az érzékelő második vezetékét a relé A1 kivezetéséhez.

Csatlakoztassa vissza a relé A2-es kivezetését a tápegység negatív csatlakozójához (-).

Amikor az érzékelő bezárul, befejezi az áramkört, és áram folyik át a tekercsen. Ez olyan mágneses mezőt hoz létre, amely fizikailag zárja a belső érintkezőket, átkapcsolja a relé közös (COM), normál nyitott (NO) és alaphelyzetben zárt (NC) kapcsaira csatlakoztatott terhelési áramkört.

Speciális szempontok

Az alapvető vezetékezés megoldja a legtöbb problémát, de a professzionális -minőségű telepítéseknek előre kell látniuk a nem-nyilvánvaló problémákat. Ez a rész olyan gyakori, de összetett problémákat tárgyal, amelyek előzetes tapasztalat nélkül történő hibaelhárítása bosszantó lehet.

A "szivárgó" érzékelő

Egyes félvezetős{0}}érzékelők (például bizonyos közelségérzékelők vagy fotoelektromos érzékelők) nem tökéletesek. Még akkor is, ha kikapcsolt állapotban vannak, nagyon kis mennyiségű szivárgási áramot engedhetnek át rajta.

A probléma akkor fordul elő, ha ez a szivárgási áram éppen elég magas ahhoz, hogy egy nagyon érzékeny SSR bemenet észlelje. Az SSR úgy gondolja, hogy ez az apró áram egy "bekapcsolt" jel, ami miatt a relé feszültség alatt marad vagy vibrál még akkor is, ha az érzékelőnek ki kell kapcsolnia.

A megoldás egy légtelenítő ellenállás, más néven álterhelési ellenállás felszerelése. Ez az ellenállás párhuzamosan van bekötve az SSR bemeneti kapcsaival (+ és -).

Úgy működik, hogy könnyebb, alternatív utat biztosít a kis szivárgási áramnak a földre áramlásához. Ez az áram túl alacsony ahhoz, hogy jelentős feszültséget fejlesszen ki az ellenálláson, ezért az SSR bemenete soha nem látja a triggerfeszültséget, és megfelelően kikapcsolt állapotban marad. Amikor az érzékelő megfelelően bekapcsol, elegendő áramot biztosít az ellenállás és az SSR bemenet feszültség alá helyezéséhez, és a relét rendeltetésszerűen bekapcsolja.

Egy tipikus 24 VDC vezérlőrendszer gyakorlati kiindulópontjaként a 2,2 kΩ-os (2200 Ohm), 1/2 Wattos ellenállás gyakori és hatékony választás.

Gyors hibaelhárítási táblázat

Ha a dolgok nem a várt módon működnek, kulcsfontosságú a szisztematikus megközelítés. Ez a táblázat felvázolja a leggyakoribb tüneteket, azok valószínű okait és a helyes megoldásokat.

Magabiztos vezetékezés

Az ipari automatizálás és vezérlés alapvető feladata, hogyan kell a két{0}}vezetékes érzékelőt a közbenső reléhez csatlakoztatni. Az alapelv egy egyszerű soros áramkör, ahol az érzékelő a relét tápláló áram kapuőreként működik.

A siker azonban a részletekben rejlik. A szilárdtestrelé bemeneti kimenete közötti kritikus különbségek megértése, az AC DC SSR különbségek árnyalatainak tiszteletben tartása és az optocsatoló leválasztás védő szerepének elismerése különbözteti meg a kezdőt a profitól.

Ha követi ezt az útmutatót, akkor immár nem csak a csatlakoztatáshoz, hanem a hibaelhárításhoz és az érzékelő és a relé közötti kapcsolat javításához is rendelkezik ismeretekkel. Biztosan haladhat előre, hogy telepítése biztonságos, megbízható és tartós lesz.

Hogyan határozható meg a 12 V-os relé minősége? Teljes tesztelési útmutató

Mit tegyek, ha a 12V-os relé nem kapcsol be, de a tekercs feszültség alatt van?

Mi a feladata a 12V-os relének egy motorkerékpárban? Teljes útmutató

12 V-os relé DIN sínre szerelés: Teljes útmutató ipari panelekhez