Podstawy przekaźników: Jak działają i dlaczego są tak ważne w automatyce?

controlbyte.pl 4 miesięcy temu

Co znajdziesz w tym artykule:

  1. Przekaźniki na przestrzeni lat
  2. Rola i funkcja przekaźników w układach automatyki
  3. Funkcja łączeniowa przekaźników
  4. Przekaźniki elektromagnetyczne EMR
  5. Przekaźniki monostabilne
  6. Przekaźnik bistabilny
  7. PRZEKAŹNIKI PÓŁPRZEWODNIKOWE SSR
  8. ZESTYKI – KONFIGURACJA, DOBÓR I ZASTOSOWANIE
  9. Trwałość przekaźników
  10. Zależność między trwałością elektryczną i mechaniczną, oraz inne parametry korelacyjne
  11. Funkcja separacyjna
  12. Jaka jest wartość separacji galwanicznej w przekaźnikach?
  13. Dlaczego stosować separację sygnałów?
  14. Podsumowanie

Przekaźniki na przestrzeni lat

Dynamiczny rozwój dziedziny, jaką jest automatyka przemysłowa spowodował, iż niektóre komponenty na przestrzeni lat zmieniły swoją budowę, funkcje oraz zastosowanie. Przedstawiona sytuacja dotyczy przekaźników, które jeszcze kilka lat temu były niezastąpione przy tworzeniu logiki sterowania, natomiast powstanie przekaźników programowalnych, sterowników PLC spowodowało, iż tworzenie układów sterowania w oparciu wyłączenie o przekaźniki nie ma praktycznego uzasadnienia.

Rola i funkcja przekaźników w układach automatyki

W ofercie producentów możemy znaleźć tysiące wersji przekaźników elektromagnetycznych oraz półprzewodnikowych. o ile zwrócimy uwagę na ofertę firmy Finder to możemy wyróżnić przekaźniki subminiaturowe, miniaturowe, które wykorzystywane są w układach elektronicznych, następnie rozwiązania montowane w szafach sterowniczych po przekaźniki mocy serii 68, których łączeniowy prąd znamionowy wynosi 100A przy napięciu 400 VAC na pojedynczym zestyku.

Przekaźnik mocy serii 68 od Finder Polska

O tych przekaźnikach dowiesz się więcej tutaj: https://www.findernet.com/pl/polska/series/seria-68-przekaznik-duzej-mocy-100a/

W artykule skupimy się jednak głównie na przekaźnikach, które wykorzystywane są w układach automatyki i montowane w szafach sterowniczych.

Przekaźniki elektromagnetyczne oraz półprzewodnikowe ze względu na funkcje, jaką pełnią w układach sterownia muszą cechować się odpowiednimi parametrami, które pozwolą na niezawodne funkcjonowanie. Przekaźniki ze względu na funkcje i najważniejsze parametry możemy podzielić w następujący sposób:

  1. Funkcja łączeniowa
    • Obciążalność zestyków,
    • Odporność na prądy impulsowe,
    • Trwałość elektryczna i łączeniowa,
    • Niezawodność,
  2. Funkcja separacyjna
    • Minimalna moc łączeniowa,
    • Właściwości izolacyjne,
    • Trwałość elektryczna i łączeniowa.
    • Rozmiar
  3. Funkcja logiczna
    • Funkcje,
    • Sposób programowania,
    • Niezawodność.
  4. Funkcja bezpieczeństwa
    • Kategorie bezpieczeństwa,
    • Konfiguracja zestyków
    • Obciążalność.

Przedstawiony podział nie jest oficjalnym podziałem funkcji przekaźników, jednak pozwala nam on w klarowny sposób podzielić dane serie przekaźników w zależności od potrzeb w konkretnych aplikacjach. W artykule zostanie rozwinięta funkcja łączeniowa oraz separacyjna, natomiast funkcje logiczne oraz bezpieczeństwa zostaną opisane w późniejszych publikacjach.

Funkcja łączeniowa przekaźników

Opisując funkcję łączeniową na początku musimy skupić się na podstawowych parametrach przekaźników takich jak układ zestyków, materiał zestyków, różnica pomiędzy przekaźnikami elektromagnetycznymi oraz półprzewodnikowymi.

Przekaźniki elektromagnetyczne EMR

Przekaźniki elektromagnetyczne to element łączeniowy składający się z elementów mechanicznych, dzięki których odbywa się zmiana stanu pracy.

Na podstawie powyższego zdjęcia możemy wyróżnić następujące elementy:

  • cewkę przekaźnika,
  • styki przekaźnika,
  • nóżki cewki oraz styków,
  • elementy mechaniczne – zworę, popychacze, kotwice (zależne od rodzaju i serii przekaźnika).

Przekaźniki monostabilne

Po podaniu danego napięcia na cewkę przekaźnika, styki zmieniają swój stan (załączenie lub wyłączenie – zależne od konfiguracji).

Przekaźnik Interfejsowy Finder 39.01 – zastosowanie w zabezpieczeniu wejść i wyjść sterowników PLC. Jest to połączenie przekaźnika miniaturowego serii 34 i gniazda – dzięki takiej konfiguracji możemy mówić o przekaźniku interfejsowym

Przekaźnik bistabilny

Po podaniu sygnału sterującego przekaźnik zmienia stan swojej pracy i po zaniku sygnału sterującego przez cały czas pozostaje w danej pozycji. Kolejna zmiana stanu następuje po podaniu kolejnego adekwatnego sygnału wzbudzenia / wartości zasilającej.

Możemy wyróżnić:

  • Przekaźnik impulsowy,
  • Przekaźnik bistabilny mechaniczny,
  • Przekaźnik bistabilny elektroniczny,
Przekaźnik bistabilny 13.81.8.230.0000 w wykonaniu elektronicznym dzięki czemu cechują się większą zdolnością łączeniową od przekaźników bistabilnych mechanicznych oraz charakteryzuje się bezgłośną pracą.

Zalety przekaźników elektromagnetycznych EMR

  • uniwersalność przełączalnych napięć na stykach,
  • odporność na przepięcia,
  • zapewnienie separacji galwanicznej między obwodem styków, a obwodem cewki,
  • brak prądów upływu,
  • wyjątkowo dobry stosunek: mocy łączeniowej/gabarytów/ceny
Przekaźnik serii 40.52.9.024.000 o obciążeniu 8A na zestyk jest bardzo popularnym i niezawodnym przekaźnikiem w układach sterowania

Wady przekaźników EMR:

  • ograniczona żywotność elektryczna i mechaniczna;
  • w podstawowych wersjach mała odporność na sklejanie (niepoprawnie dobrany materiał zestyków przez projektanta układu)

PRZEKAŹNIKI PÓŁPRZEWODNIKOWE SSR

W SSR-ach elementem dokonującym zmiany stanu wyjścia jest złącze półprzewodnikowe. Wyróżnić możemy w nich dwa obwody sterowania i mocy. Zmiana stanu wyjścia następuje po podaniu adekwatnej wartości zasilającej (najczęściej napięcia) na wejście sterujące. SSR-y nazywamy przekaźnikami, ze względu na to, iż w torze/złączu występuje tylko jedna przerwa zestykowa.

Przekaźnik Finder 34.81 (6A 24V DC) element wykonawczy tranzystor, optoizolacyjna separacja między wejściem a wyjściem. Razem z gniazdem może stworzyć półprzewodnikowy przekaźnik sprzęgający (przekaźnik interfejsowy).

Przekaźnik półprzewodnikowy Finder 77.31 (30A 400V AC). Komplet z radiatorem zapewniającym adekwatne odprowadzenie ciepła ze złącza półprzewodnikowego. Jest on przeznaczony do pracy z prądami obciążenia AC, więc elementem wykonawczym jest TRIAK.

Ze względu na różnorodność załączanych napięć (DC lub AC) należy wyróżnić dwa podstawowe typy obwodu wyjściowego:

Tranzystor stosowany do załączania napięcia stałego DC.

Triak stosowany do załączania napięcia przemiennego AC.

Ze względu na sinusoidalny przebieg napięcia wyróżniamy:

  • załączenie w zerze napięcia – najpopularniejsze rozwiązanie pozwalające ograniczyć prądy rozruchowe,
  • załączenie natychmiastowe – sprawdza się w układach, gdzie kluczowa jest szybkość zadziałania.

Zalety przekaźników półprzewodnikowych:

  • bardzo duża trwałość łączeniowa (kilka milionów cykli),
  • możliwość pracy ciągłej,
  • załączenie w zerze napięcia,
  • możliwość łączeniowa obwodów elektrycznych o dużym obciążeniu,
  • bezgłośna praca,
  • czas zadziałania.

Wady przekaźników półprzewodnikowych:

  • nieodporne na wysokie temperatury,
  • wydzielanie ciepła w czasie pracy – konieczność odprowadzania ciepła poprzez radiatory lub/i wentylatory,
  • prądy upływu,
  • mniejsza odporność na przepięcia od przekaźników elektromagnetycznych.

ZESTYKI – KONFIGURACJA, DOBÓR I ZASTOSOWANIE

Systemy kodowania dla różnych standardów przedstawione w poradniku technicznym Finder (EU – europejski; D – niemiecki; GB – brytyjski; USA – amerykański); ze względu na różnorodność spotykanych dokumentacji warto przynajmniej pobieżnie znać wszystkie.

Najczęściej można spotkać przekaźniki 1,2,3 oraz 4 polowe, które posiadają zestyki przełączne. Wysoka uniwersalność oraz prosta obsługa pozwala automatykowi na wybór styku NC lub styku NO.

Przekaźnik Finder serii 55.34 z 4 styki przełącznymi

Kluczowa z punktu widzenia niezawodności układu sterowania i regulacji jest trwałość zestyku. Zanim przejdziemy do objaśnienia trwałości elektrycznej oraz łączeniowej przekaźników proszę spojrzeć na poniższą tabelę, która dokładnie wyjaśnia materiały jakimi są pokryte styki przekaźników. Bardzo często trwałość przekaźnika zależy od odpowiedniego doboru materiału zestyku.

Najczęściej wykorzystywany jest materiał AgNi, który jest materiałem uniwersalnym: niskie minimalne napięcia, prądy i moce, możliwość łączenia niewielkich obciążeń rezystancyjnych i pojemnościowych. Jednak w przypadku projektowania zastosowanie tego materiału styków wiąże się z pewnymi ograniczeniami związanymi z mniejszą trwałością na silne obciążenia indukcyjne i pojemnościowe.

Zyskującym coraz większą popularność materiałem styku jest AgSn02 – co prawda nie radzi on sobie już tak dobrze z przesyłaniem sygnałów, ale jego wyjątkową zaletą jest wysoka odporność na sklejanie i zwiększona odporność na obciążenia indukcyjne oraz pojemnościowe.

Złocenie należy wykorzystywać w sytuacjach, gdy chcemy przesłać bardzo małe wartości napięcia, prądu, mocy. Dodatkową zaletą jest brak pasywacji styku, czyli styki złocone sprawdzają się idealnie do zadań, w których przekaźnik nie jest załączany bardzo długo i służy jako obwód rezerwowy.

Od wielu lat najczęściej wykorzystywanym materiałem zestyków jest AgNi (stop srebro-nikiel), który cechują się pewną odpornością na obciążenia pojemnościowe czy indukcyjne, ale coraz częściej niewystarczającą odpornością w stosunku do wymagań stawianych przez elementy, które przekaźniki mają załączać lub wyłączać.

Jaka jest natomiast różnica w zdolnościach łączeniowych pomiędzy standardowym materiałem zestyku, a wzmocnionym? Można to pokazać na przykładzie przekaźnika serii 40.61.7.024.0000, który składa się z 1 zestyku przełącznego i wyposażony jest w styki AgNi.

Parametry łączeniowe zestyków przekaźnika są następujące:

Prąd znamionowy/maksymalny prąd załączenia – 16A/30A

Oznacza to, iż maksymalny prąd znamionowy, czyli prąd w czasie pracy przekaźnika, może wynosić 16A, natomiast w momencie załączenia jest to 30A. Przez jaki okres czasu możemy przeciążyć przekaźnik prawie dwukrotnie? W tym momencie odsyłam do katalogu produktowego firmy Finder, gdzie możemy znaleźć następującą informację:

„Największa wartość prądu płynącego w czasie (≤ 0.5 sekundy), który zestyki mogą przewodzić i rozłączać (współczynnik wypełnienia ≤ 0.1) bez powodowania stałego pogorszenia ich adekwatności ze względu na powstające ciepło.”

Czyli przekaźnik, którego zestyki są wykonane z materiału AgNi możemy bezpiecznie przeciążyć nie więcej, niż przez 0,5 sekundy i mamy pewność, iż nie wpłynie to negatywnie na zestyki przekaźnika.

Przekaźnik Finder 40.61.7.024.0000

Co w momencie, gdy prądy impulsowe są większe niż 30A? Właśnie w tym celu powstały wzmocnione materiały zestyku, czyli stop srebra z dodatkiem tlenku cyny AgSn02, które doskonale radzą sobie z wysokimi temperaturami przez co są odporne na zgrzewanie.

Załączenie obciążenia o charakterze pojemnościowym charakteryzuje się powstawaniem prądów impulsowych, które są wielokrotnością prądu znamionowego obciążenia. Dlatego właśnie moment załączenia jest momentem, w którym można doprowadzić do sklejenia się styków przekaźnika.

Dla zobrazowania obciążenia pojemnościowego poniżej został przedstawiony wykres z badania przebiegu prądu pobieranego przez oprawę domową LETHE LMP-G60: 9,5 W, E27.

Wykres prądu pobieranego przez oprawę oświetleniową LETHE LMP-G90

W czasie pracy żarówka pobiera minimalne wartości prądu, ale w momencie załączenia wygenerowała „peak” prądowy o wielkości równej wielokrotności prądu znamionowego. Tego typu żarówka jest idealnym przykładem obciążenia o charakterze pojemnościowym, która pomimo minimalnych wartości prądu pobieranych w czasie pracy ustalonej w momencie załączenia, wygenerowała bardzo duży impuls prądowy. Teraz analogicznie w miejscu tego typu żarówki można umieścić inny produkt o podobnej charakterystyce, ale o wielokrotnie większym poborze prądu w czasie pracy ustalonej. Okaże się wówczas, iż w momencie załączenia prąd impulsowy może wynieść choćby kilkadziesiąt lub kilkaset A[amper].

Powróćmy do omawianego przekaźnika 40.61.7.024.0000, który jest wyposażony w standardowy materiał zestyku AgNi. jeżeli zamienimy materiał zestyku na wzmocniony, czyli AgSnO2 kod produktu zmieni się na 40.61.7.024.4000 oraz znaczenie zmienią się parametry łączeniowe przekaźnika. W dokumentacji serii 40 możemy zauważyć następujący zapis:

„Przy materiale AgSnO2 maksymalny prąd szczytowy wynosi 120 A -5 ms (dla 40.61) i 60 A -5 ms (dla 40.52) na zestyku zwiernym.”

Oznacza to, iż zastosowanie wzmocnionego materiału zestyku daje nam zdecydowanie większe możliwości łączeniowe i odporność na prądy impulsowe wynikające z charakteru obciążenia pojemnościowego lub indukcyjnego zarówno w przekaźnikach 1 polowych oraz 2 polowych serii 40. Analogiczna sytuacja ma miejsce w innych seriach przekaźników elektromagnetycznych, zwłaszcza w przekaźnikach mocy, gdzie odporność na prądy impulsowe sięga choćby 300 A.

Trwałość przekaźników

Jak wspomniano wcześniej, elementy elektromechaniczne mają ograniczenia związane z trwałością, ponieważ jak każdy element posiadający części mechaniczne podlegają one naturalnemu zużyciu. W przypadku pracy z parametrami znamionowymi istnieją dwie podstawowe wartości ograniczające życie komponentów: trwałość elektryczna i trwałość mechaniczna.

Trwałość elektryczna: ilość cykli jaką przekaźnik jest w stanie wykonać przy maksymalnym znamionowym obciążeniu albo przy innym katalogowym rodzaju balastu.

Przykład:

Przekaźnik 40.61.8.230.0000 lub komplet z gniazdem i warystorem 48.61.8.230.0060 (zdjęcie poniżej) – napięcie znamionowe cewki 230 VAC wartości katalogowe obciążenia 16A 250V AC1.

Przekaźnik interfejsowy Finder 48.61.8.230.0060SPA z zaciskami śrubowymi

W karcie produktu podane jest, iż trwałość elektryczna wynosi 100 000 cykli. Zgodnie z katalogiem firmy Finder oznacza to, iż możemy obciążyć styk zwierny 16A 250V AC1 (obciążenie rezystancyjne) i producent deklaruje, iż produkt wytrzyma taką ilość operacji niezależnie od temperatury otoczenia, jeżeli znajduje się ona w parametrach katalogowych.

Z danych możemy odczytać również, iż obciążalność przekaźnika (zdolność rozłączenia) wynosi 16A 24V DC1 (obciążenie rezystancyjne) i 0,25A 220V DC1 – oznacza to, iż jest to maksymalne graniczne obciążenie dla podanych napięć, które pozwala uzyskać podaną trwałość łączeniową.

Uwaga: Nie wszyscy producenci podają trwałość łączeniową przy maksymalnej temperaturze pracy – niektórzy podają ją dla wartości Tamb = 23°C, natomiast przy wyższych temperaturach zmieniają dopuszczalną ilość cykli lub podają trwałość łączeniową przy badaniu, w którym czas załączenia wynosi tylko 10% ogólnego czasu cyklu – pozwala to zdecydowanie poprawić wyniki badań na przysłowiowym papierze, gdyż element łączeniowy ma więcej czasu w wychłodzenie.

Trwałość mechaniczna: deklarowana ilość cykli, jaką produkt jest w stanie wykonać bez obciążenia na stykach (w praktyce z obciążeniem czysto sygnałowym) – przyjmuje się, iż zużycie wynikające z przepływu energii elektrycznej przez styki jest bardzo ograniczone.

Zwykle jest to wartość od 1 000 000 cykli aż do 10 000 000 cykli, zależnie od typu produktu i producenta.

Zależność między trwałością elektryczną i mechaniczną, oraz inne parametry korelacyjne

W praktyce sterowania często stosuje się przewymiarowanie. Jak jednak obliczyć czy przewymiarowanie nie jest za duże i właśnie nie zapewniliśmy naszej maszynie 10 tys. lat bezawaryjnej pracy, albo czy kalkulacja była niewłaściwa i element zużyje się wcześniej niż okres gwarancji lub cykl serwisowy?

Na to pytanie są dwie odpowiedzi: możemy albo dokonać testów łączeniowych na odpowiedniej grupie elementów – jeżeli obciążenie nie jest skatalogowane, albo użyć wykresów i parametrów korekcyjnych.

Korelacja trwałości łączeniowej do trwałości mechanicznej dla przekaźnika serii 40

Jak zdążyliśmy zauważyć w przykładzie pierwszym, jeżeli obciążymy produkt 16A wytrzyma on 100K cykli. Zobaczmy co się stanie, jeżeli przez styki będzie przepływać prąd o wartości 8A 250V AC1 – zobaczymy wtedy, iż trwałość łączeniowa wzrośnie do 250K cykli.

Na wykresie znajduje się również parametr korekcyjny dla Cos ϕ = 0,4. Jak wspominaliśmy wcześniej obciążenia indukcyjne powodują większe zużycie styków wynikające z powstawania łuku w momencie rozłączania – w tym wypadku, aby osiągnąć wymagane 100k cykli musimy zmniejszyć obciążenie na stykach do 4A, a jeżeli zależy nam na trwałości 300k cykli to obciążenie musimy zredukować do 2A.

Podane parametry dotyczą napięcia 250V AC. Co w momencie, gdy napięcie robocze jest inne? W takim przypadku możemy zgłosić się do firmy Finder po precyzyjne dane dla danego obciążenia, wykonać własnoręcznie testy lub użyć gotowych współczynników korekcyjnych – podstawowe zostaną opisane poniżej:

  1. Generalnie, napięcie odniesienia dla powyższych wykresów trwałości łączeniowej wynosi Un = 250 V AC. Można jednak założyć, iż wskazane parametry trwałości są w przybliżeniu prawidłowe dla napięć od 125 V AC do 277 V AC.
  2. W przypadku napięć <125 V (takich jak 110 lub 24 V AC), trwałość elektryczna znacząco wzrośnie wraz ze spadkiem napięcia. (Zgrubne oszacowanie można wykonać, stosując współczynnik 250/2Un i mnożąc go przez oczekiwaną trwałość łączeniową adekwatną dla napięcia obciążenia 250 V).
  3. Dla napięć obciążenia większych niż 250 V (ale mniejszych niż maksymalne napięcie łączeniowe określone dla przekaźnika), maksymalny prąd zestyków powinien być ograniczony do obciążenia znamionowego AC1 podzielonego przez rozważane napięcie. Na przykład: przekaźnik z prądem znamionowym AC1 16 A i maksymalną mocą łączeniową 4000 VA może przełączać prąd maksymalny 10 A przy napięciu 400 V AC: odpowiednia żywotność elektryczna będzie w przybliżeniu taka sama jak przy 16 A / 250 V AC

Funkcja separacyjna

W obecnych układach automatyki przekaźniki elektromagnetyczne bardzo często stanowią funkcję separacyjną, która polega na odseparowaniu serca naszego układu sterowania czyli sterownika PLC od sygnałów wejściowych i wyjściowych. Ilość sygnałów wejściowych oraz wyjściowych sterownika PLC zależy od stopnia zaawansowania danego układu. W małych przekaźnikach programowalnych lub micro PLC można spodziewać się od kilku do kilkudziesięciu sygnałów wejściowych, natomiast w zaawansowanych sterownikach przemysłowych może to być choćby kilkaset wejść (moduły i wyspy rozszerzeń).

Najważniejszą cechą przekaźników jest separacja galwaniczna pomiędzy obwodem sterowania (cewki), a obwodem wykonawczym (styki). Dzięki temu można np. dzięki sygnału 5 VDC podanego na cewkę przekaźnika zewrzeć styki i przesłać sygnał o napięciu 400 VAC. Separacja galwaniczna (izolacja galwaniczna) jest to bezpieczna przerwa oraz oddzielenie minimum dwóch części lub obwodów układu elektrycznego w taki sposób, iż nie oddziałują na siebie wzajemnie.

Przekaźnik interfejsowy serii 39 od Finder Polska

Jaka jest wartość separacji galwanicznej w przekaźnikach?

Wartość separacji galwanicznej musi zostać podana przez danego producenta przekaźników. Jak to wygląda w przypadku przekaźnika interfejsowego o szerokości 6,2mm 39.01.0.024.0060 ?

Wartość napięcia probierczego wynosi 6 kV, natomiast wytrzymałość izolacji 4000 VAC. Są to parametry, które powodują, iż m.in. przekaźniki interfejsowe 6,2 mm serii 39 stanowią doskonałą separację sygnałów wejściowych, wyjściowych i są w stanie zabezpieczyć sterownik PLC przed sygnałami zewnętrznymi.

Dlaczego stosować separację sygnałów?

Tak jak zostało wspomnienia wcześniej ilość sygnałów wejściowych i wyjściowych może wynosić choćby kilkaset. W zależności od sposobu ułożenia przewodów sterowniczych, błędów łączeniowych, zwarć czy przepięć powstałych na skutek wyładowań atmosferycznych lub załączenia oraz wyłączenia odbiorników dużej mocy na obwodach sterowniczych można spodziewać się wartości napięć, które mogą uszkodzić układ sterowania. W takim przypadku rolą przekaźnika jest „przyjąć” na siebie np. zwarcie lub przepięcie. o ile uszkodzeniu ulegnie przekaźnik to jego wymiana jest bardzo szybka, ponieważ wymiana przekaźnika w gnieździe zajmuje kilka sekund i są one dostępne w hurtowniach stacjonarnych oraz internetowych. choćby wymiana samego gniazda nie stanowi żadnego problemu, ponieważ dzięki montażowi na szynę TH35 jest ono łatwo dostępne. Można zatem powiedzieć, iż przekaźniki stanowią doskonałą warstwę ochronną, gdyż uszkodzenia jednego z wejść sterownika lub całego sterownika powoduje zatrzymanie procesu produkcyjnego w najbardziej optymistycznym przypadku (zakładając, iż mamy drugi sterownik z wgranym programem) na parę godzin, w przeciwnym razie choćby na kilka dni – o ile pojawia się problem z dostępnością sterownika, programu oraz programisty

W momencie, gdy długość przewodów z różnego rodzaju czujników zewnętrznych jest zdecydowanie większa niż w standardowym zakładzie przemysłowym, można spotkać się ze zjawiskiem linii długiej, czyli tłumacząc w prosty sposób: indukowaniem się napięć na przewodach sterowniczych. Zjawisko bardzo często spotykane jest w kopalniach, maszynach górniczych, suwnicach lub dźwigach, gdzie spotykane napięcie to 120 lub 230 VAC (24 VDC nie jest stosowane ze względu na spadki napięcia). Indukowanie się napięć w przewodach sterowniczych jest niepożądanym zjawiskiem w układzie sterowania, ponieważ sterownik może otrzymać sygnał z danego czujnika w momencie, gdy tak naprawdę czujnik nie wykrył ruchu lub elementu, przez co sterownik dostaje błędną informację, która zaburza cały układ sterowania.

Doskonałym rozwiązaniem dla tego zagadnienia jest przekaźnik interfejsowy serii 39, który został zaprojektowany w celu niwelowanie zjawiska linii długiej.

W poniższej tabeli znajdują się zakresy zadziałania cewki standardowego przekaźnika interfejsowego serii 39:

Dane cewki dla przekaźnika 9.11/21/31/41/01/51/61/71 zasilanie 230 lub 125 VAC

oraz dane dla przekaźnika dedykowanego dla linii długich:

Dane cewki dla przekaźnika 39.31.3/61.3 zasilanie 230 lub 125 VAC

Zakres napięcia zasilania cewki zarówno dla przekaźnika o standardowym wykonaniu cewki oraz dla przekaźnika dla linii długich jest taki sam. Jest to zakres napięcia, który potrzebny jest cewce przekaźnika do wysterowania zestyków. Dla przekaźników o napięciu znamionowym cewki 125 VAC jest to zakres od 88 do 138 VAC, natomiast dla napięcia znamionowego 230 VAC – 184 do 264 VAC. Najważniejszym parametrem jest jednak napięcie odpadania. Pojęcie to oznacza, iż napięcie jest zbyt niskie, żeby cewka przekaźnika mogła przez cały czas utrzymywać stan załączenia. W przypadku napięcia 230 VAC cewki przekaźnika w wykonaniu standardowym, możemy być pewni odpadnięcia zestyków przy napięciu 23 VAC, natomiast w przekaźnikach dedykowanych dla linii długich napięcie odpadania wynosi 72 VAC, jest to wartość ponad 3x większa od standardowego wykonania dzięki temu przekaźniki tego typu stanowią doskonałą separację dla sygnałów z długich linii zasilających i sterowniczych. Jest to spowodowane tym, iż przekaźniki serii 39 (zasilanie oznaczone 3) mają wbudowany układ redukujący prądy resztkowe/indukcyjne, zapobiegający nieodpadaniu styków przy pojawieniu się tych prądów; dla zasilania (110…125)V AC/DC i (230…240)V AC

Podsumowanie

Przekaźniki elektromagnetyczne oraz półprzewodnikowe są z nami od kilkudziesięciu lat i prawdopodobnie jeszcze na długo pozostaną – katalog znajdziesz na https://www.findernet.com/pl/polska/przemyslowy-listing/przekazniki-interfejsowe-listing/ . Na przestrzeni czasu zmieniły swoją budowę, rolę oraz funkcje, ale przez cały czas pozostają niezbędnym elementem układów sterowania. W artykule zostały poruszone tylko dwie najważniejsze funkcje przekaźnika: łączeniowa oraz separacyjna i tylko dla wybranych zastosowań przemysłowych. Oferta firmy Finder to kilkadziesiąt serii przekaźników oraz kilka tysięcy różnych konfiguracji, które dostosowane są do danego rynku, aplikacji czy środowiska. Aktualne wysokie wymagania rynku przemysłowego, medycznego, morskiego czy górniczego stawiają przed producentami wyzwania, aby dostosować swoje produkty dla potrzeb danego sektora. Czy przekaźniki firmy Finder, które można spotkać w niebieskich podstawkach oraz gniazdach spełniają obecne wymagania? Na podstawie argumentów przytoczonych w artykule można stwierdzić, iż tak. Komponenty spełniają wysokie wymagania, które stawiane są przez specyfikacje danego procesu czy układu automatyki. Dodatkowo bardzo duża baza certyfikatów na dane sektory czy regiony powoduję, iż produkty marki Finder mogą być wykorzystywane w bardzo dużej liczbie aplikacji, choćby tych najbardziej wymagających.

Idź do oryginalnego materiału