Ako pripojiť dvoj{0}}vodičový snímač k medziľahlému relé? Sprievodca

Pre mnohých technikov a inžinierov je pripojenie jednoduchého dvoj{0}}vodičového snímača k medziľahlému relé mätúce. Ale nemusí byť. Hlavnou výzvou je pochopiť, ako tieto dve časti spolupracujú v jednom riadiacom obvode.

Zapojenie vytvára jednoduchý sériový obvod. Senzor funguje ako spínač. Dokončí alebo preruší obvod, ktorý napája riadiaci vstup relé.

Táto príručka vám ponúka úplné, krok{0}}{1}}krok za krokom riešenie. Pokryjeme základy každej časti. Ponoríme sa hlboko do hľadania reléových terminálov pre polovodičové-relé (SSR) a elektromechanické relé (EMR). Získate prehľadné schémy zapojenia a dozviete sa, ako opraviť pokročilé problémy, s ktorými sa stretnete v teréne.

Pochopenie základných častí

Pred začatím zapojenia musíte pochopiť prácu každej časti. Tento základ zastaví bežné chyby a pomôže vám vybrať to správne zariadenie pre vašu prácu. Poďme si rozobrať dva-vodičové snímače a dva hlavné typy medziľahlých relé.

Dvojdrôtový-senzor

Dvoj{0}}vodičový snímač je v podstate prepínač. Otvára alebo zatvára elektrický obvod, keď sa stane niečo fyzické. Môže to byť približovanie sa kovového predmetu, zmena teploty alebo tlak dosahujúci určitú úroveň.

Na rozdiel od troch-vodičových senzorov (NPN/PNP), ktoré potrebujú vlastné napájanie pre internú elektroniku, je dvoj{1}}vodičový senzor jednoduchší. Nemá samostatný napájací vstup. Namiesto toho odovzdáva energiu riadiaceho obvodu záťaži (v našom prípade vstupu relé), keď sa zapne.

Bežné príklady, ktoré často uvidíte, zahŕňajú:

Mechanické koncové spínače na dopravných pásoch alebo krytoch strojov.

Jazýčkové spínače používané v bezpečnostných systémoch na monitorovanie dverí a okien.

Jednoduché bimetalové termostaty na reguláciu teploty.

Plavákové spínače na detekciu hladiny kvapaliny v nádržiach.

Stredné relé

Medziľahlé relé funguje ako elektrický zosilňovač a izolátor. Na spínanie samostatného, ​​oveľa vyššieho-napájacieho obvodu používa signál nízkej{1}}napájacej sily, ako je signál z nášho dvoj{2}}vodičového snímača. Tento obvod s vyšším{5}}výkonom ovláda záťaž, ako je motor, ohrievač alebo veľký stýkač.

Existujú dva hlavné typy: elektromechanické relé (EMR) a polovodičové{0}} relé (SSR). Vaša voľba medzi nimi závisí od toho, čo vaša aplikácia potrebuje na rýchlosť, ako dlho by mala vydržať a na elektrickom prostredí.

Lepšie pochopenie SSR

Pevné{0}}stavové relé sú výkonné, ale citlivé zariadenia. Nepochopenie toho, ako fungujú, je hlavným dôvodom ich zlyhania. Táto sekcia vám poskytuje informácie na úrovni experta-, aby ste si mohli s istotou vybrať, identifikovať a pripojiť akékoľvek SSR bez zmätku.

Nájdenie terminálov SSR

Väčšina porúch začína zámenou vstupných a výstupných svoriek. Vždy si najprv skontrolujte údajový list výrobcu. Často ich však môžete identifikovať tak, že sa pozriete, keď nie je k dispozícii údajový list.

Ovládacia strana alebo polovodičový reléový vstup je miesto, kde pripájate nízkonapäťový{0}}signál z obvodu senzora. Hľadajte tieto znaky:

Označenia: Terminály často hovoria „INPUT“ alebo „CONTROL“. Pri DC vstupoch uvidíte značky polarity ako + a -. Pre AC vstupy hľadajte ~ alebo A1 a A2.

Rozsah napätia: Štítok zobrazuje rozsah nízkeho napätia, napríklad 3-32V DC alebo 90-250VAC. Toto je napätie potrebné na zapnutie relé.

Fyzická veľkosť: Skrutkové svorky a vodiče, ktoré k nim vedú, sú zvyčajne menšie, pretože zvládajú iba niekoľko miliampérov prúdu.

Strana záťaže alebo výstup je miesto, kde pripájate obvod s vysokým{0}}napájaním, ktorý chcete prepnúť.

Značky: Tieto svorky často hovoria „OUTPUT“ alebo „LOAD“. Môžu byť označené symbolmi L1 a T1 alebo len ~.

Hodnotenie napätia/prúdu: Štítok zobrazuje oveľa vyššie hodnotenie, napríklad 24-480VAC, 25A. Toto zobrazuje maximálne napätie a prúd, ktoré môže relé spínať.

Fyzická veľkosť: Terminály sú oveľa väčšie a pevnejšie, aby bezpečne zvládli vysoké prúdy a zbavili sa tepla.

AC vs. DC SSR

Kľúčový rozdiel je v tom, či je SSR vyrobený na prepínanie záťaže striedavého prúdu (AC) alebo záťaže jednosmerného prúdu (DC). To závisí od polovodiča použitého na spínanie, nielen od riadiaceho napätia.

AC výstupné SSR používajú interné časti ako TRIAC alebo kremíkové{0}}riadené usmerňovače (SCR). Mnohé majú detekciu „nulového-prekročenia“. Táto inteligentná funkcia pred zapnutím alebo vypnutím záťaže čaká, kým sa sínusová vlna striedavého prúdu priblíži k nule voltov. To výrazne znižuje elektrický šum (EMI) a nárazový prúd, vďaka čomu záťaž vydrží dlhšie.

Jednosmerné výstupné SSR používajú MOSFET alebo vysokovýkonné tranzistory{0}}. Fungujú ako extrémne rýchly a výkonný spínač pre jednosmerné záťaže, ako sú solenoidy, jednosmerné motory a ohrievače-napájané jednosmerným prúdom. Nemajú nulovú{4}}funkciu kríženia, pretože to nie je potrebné pre DC.

Zlaté pravidlo je absolútne: Nikdy nepoužívajte jednosmerný-výstup SSR na spínanie striedavého prúdu alebo striedavý{1}}výstupný SSR na spínanie jednosmerného prúdu. Striedavé zaťaženie pravdepodobne okamžite zničí DC SSR. AC SSR používané na jednosmernej záťaži sa zapne, ale pravdepodobne sa nepodarí vypnúť, pretože čaká na nulový{4}} bod prechodu, ktorý sa nikdy nedostane do obvodu jednosmerného prúdu.

Izolácia optočlena

Kúzlo za bezpečnosťou SSR spočíva v izolácii optočlena. Vo vnútri relé nie je žiadne fyzické elektrické spojenie medzi vstupným (riadiacim) obvodom a výstupným (záťažovým) obvodom.

Mechanizmus je jednoduchý, ale brilantný: keď pripojíte napätie na vstupné svorky, rozsvieti sa interná LED. Toto svetlo svieti cez malú medzeru na foto-citlivý tranzistor na výstupnej strane. Fototranzistor potom zapne hlavný spínací polovodič (TRIAC alebo MOSFET) na napájanie záťaže.

To vytvára galvanickú izolačnú bariéru. Chráni vaše citlivé a nízkonapäťové{1}}ovládacie časti-ako senzor, PLC alebo mikrokontrolér-pred vysoko-napäťovými špičkami, elektrickým šumom a veľkými poruchami, ku ktorým môže dôjsť na strane vysokého-príkonu.

Bežné chyby v zapojení

Roky skúseností v teréne ukazujú, že väčšina porúch SSR pochádza z niekoľkých bežných chýb zapojenia, ktorým sa dá predísť. Porozumenie vám ušetrí čas, peniaze a frustráciu.

Obrátenie polarity vstupu. Na DC-vstupe SSR pripojenie kladného riadiaceho vodiča k zápornej svorke a naopak-prestane relé fungovať. V závislosti od modelu môže tiež trvalo poškodiť vstupné obvody. Vždy dvakrát-skontrolujte značky + a -.

Pripojenie záťaže k vstupu. Toto je fatálna, ale prekvapivo bežná chyba. Vstupné svorky sú navrhnuté pre niekoľko miliampérov prúdu. Ak k nim pripojíte viac-ampérovú záťaž, okamžite sa zničí vstupný obvod.

Ignorovanie chladičov. SSR nie sú dokonale účinné; pri vedení prúdu vytvárajú teplo. Dobrým pravidlom je plánovať asi 1,5 wattu tepla na každý ampér záťažového prúdu. Pre akékoľvek zaťaženie, ktoré odoberá viac ako niekoľko ampérov, nie je chladič voliteľný,-je povinný. Prehrievanie je zabijakom číslo jeden SSR.

Zabudnutie na minimálny zaťažovací prúd. Niektoré AC SSR, najmä typy s ne-nulovým{2}}prechodom, potrebujú na správne fungovanie malé množstvo prúdu na to, aby cez záťaž pretiekol záťaž. Ak je vaša záťaž veľmi malá (napríklad malý indikátor LED), SSR sa nemusí zablokovať alebo môže blikať.

Nezhodný typ zaťaženia. Použitie SSR dimenzovaného na "odporovú" záťaž (ako ohrievač) na spínanie vysoko "induktívnej" záťaže (ako je motor alebo solenoid) je riskantné. Indukčné záťaže môžu pri vypnutí vytvárať veľké napäťové špičky (spätné{2}}EMF), čo môže poškodiť výstup SSR. Pre tieto záťaže vyberte SSR špeciálne dimenzovaný na indukčné spínanie alebo použite externý tlmiaci obvod.

Hlavná úloha: Elektroinštalácia

Teraz, keď ste pochopili časti a potenciálne problémy, môžeme prejsť k hlavnej úlohe. Táto časť poskytuje jasné, krok{1}}po{2}}krokoch pokyny na zapojenie vášho dvoj{3}}vodičového snímača do SSR aj EMR.

Bezpečnosť na prvom mieste

Predtým, ako sa dotknete akéhokoľvek drôtu, musíte vykonať základné bezpečnostné opatrenia. Práce s elektrikou priniesli-riziká a nie je tu priestor na skratky.

Pred začatím práce VŽDY vypnite a uzamknite všetky súvisiace zdroje napájania. To zahŕňa riadiaci výkon aj výkon záťaže.

Skontrolujte, či je obvod mŕtvy pomocou správne dimenzovaného multimetra. Najprv otestujte svoj glukomer na známom živom zdroji a potom otestujte obvod, na ktorom budete pracovať.

Použite vodiče správnej veľkosti pre očakávaný zaťažovací prúd. Príliš malé drôty sa môžu prehriať a vytvárať nebezpečenstvo požiaru.

Uistite sa, že všetky skrutkové spoje sú pevné a bezpečné. Uvoľnené spojenie môže spôsobiť iskrenie a prerušovanú prevádzku.

Ak si niekedy nebudete pri akomkoľvek kroku istí, zastavte sa a požiadajte kvalifikovaného elektrikára.

Scenár 1: Zapojenie do SSR

Logikou je tu vytvoriť jednoduchý sériový obvod. Napájanie, dva-vodičové snímače a vstup SSR sú zapojené do jedinej slučky. Keď sa snímač zatvorí, dokončí slučku a napája SSR.

Potrebné komponenty:

Ovládanie napájania (napr. 24VDC)

Dvojdrôtový-senzor

Pevné{0}}stavové relé (so zodpovedajúcim jednosmerným vstupom)

Spojovacie drôty

Pokyny krok{0}}za{1}}krokom:

Nájsť terminály. Potvrďte + a - vášho zdroja napájania. Nájdite dva vodiče zo senzora. Na SSR nájdite vstupné svorky jednosmerného prúdu, zvyčajne označené 3 (+) a 4 (-).

Pripojte napájanie k senzoru. Pripojte vodič z kladnej (+) svorky vášho ovládacieho zdroja k jednému z dvoch vodičov od snímača.

Pripojte snímač k SSR. Pripojte druhý vodič od snímača ku kladnej vstupnej svorke SSR (ako svorka 3).

Dokončite okruh. Pripojte kábel zo zápornej vstupnej svorky SSR (ako svorka 4) späť k zápornej (-) svorke vášho riadiaceho zdroja napájania.

Záverečná kontrola. Riadiaci obvod je teraz dokončený. Keď je senzor aktivovaný (zatvorený), umožní prúdenie prúdu z napájacieho zdroja, cez senzor, cez vstup SSR a späť do zdroja, čím sa SSR zapne.

Pre úplnú inštaláciu by ste potom pripojili obvod vysokého{0}}záťažového výkonu k výstupným svorkám SSR. Napríklad pripojte AC linku ku svorke 1 a pripojte svorku 2 k vašej AC záťaži. Druhá strana AC záťaže by sa pripojila späť k AC neutrálu.

Scenár 2: Zapojenie do EMR

Princíp zapojenia elektromechanického relé je rovnaký ako pre SSR. Jediný rozdiel je v terminológii pre vstupné svorky. Namiesto polarizovaného elektronického vstupu napájate jednoduchú cievku drôtu.

Pokyny krok{0}}za{1}}krokom:

Nájsť terminály. Nájdite svoj riadiaci zdroj napájania a vodiče snímača. Na EMR nájdite svorky cievky. Tie sú takmer vždy označené A1 a A2. Pre väčšinu priemyselných relé nie je cievka polarizovaná, takže na polarite jednosmerného pripojenia nezáleží.

Pripojiť do série. Podľa rovnakej logiky série vytvorte obvod:

Pripojte kladný (+) napájacieho zdroja k jednému vodiču snímača.

Pripojte druhý vodič snímača ku svorke A1 relé.

Pripojte svorku A2 relé späť k zápornému pólu (-) napájacieho zdroja.

Keď sa snímač zatvorí, dokončí obvod a cez cievku preteká prúd. To vytvára magnetické pole, ktoré fyzicky pritiahne vnútorné kontakty zatvorené, čím prepne záťažový obvod pripojený k spoločným (COM), normálne otvoreným (NO) a normálne zatvoreným (NC) svorkám relé.

Pokročilé úvahy

Základné zapojenie vyrieši väčšinu problémov, ale pri profesionálnych{0}}inštaláciách je potrebné predvídať-nezjavné problémy. Táto časť sa zaoberá bežnými, ale zložitými problémami, ktorých riešenie bez predchádzajúcich skúseností môže byť frustrujúce.

"Netesný" senzor

Niektoré polovodičové-senzory (napríklad určité snímače priblíženia alebo fotoelektrické snímače) nie sú dokonalé spínače. Dokonca aj keď sú vo vypnutom stave, môžu prepustiť veľmi malé množstvo unikajúceho prúdu.

Problém nastane, keď je tento zvodový prúd dostatočne vysoký na to, aby bol detekovaný veľmi citlivým vstupom SSR. SSR si myslí, že tento malý prúd je „zapnutý“ signál, čo spôsobuje, že relé zostane pod napätím alebo bliká, aj keď má byť senzor vypnutý.

Riešením je inštalácia odvzdušňovacieho odporu, nazývaného aj fiktívny zaťažovací odpor. Tento odpor je zapojený paralelne so vstupnými svorkami SSR (+ a -).

Funguje tak, že poskytuje ľahšiu alternatívnu cestu pre prúdenie malého zvodového prúdu do zeme. Tento prúd je príliš nízky na to, aby vytvoril významné napätie na rezistore, takže vstup SSR nikdy neuvidí spúšťacie napätie a zostane správne vo vypnutom stave. Keď sa snímač správne zapne, poskytuje dostatok prúdu na napájanie rezistora aj vstupu SSR, čím sa relé zapne podľa plánu.

Ako praktický východiskový bod pre typický riadiaci systém s napätím 24 V DC je bežnou a efektívnou voľbou rezistor 2,2 kΩ (2 200 Ohm), 1/2 Watt.

Tabuľka rýchleho riešenia problémov

Keď veci nefungujú podľa predstáv, kľúčový je systematický prístup. Táto tabuľka uvádza najčastejšie príznaky, ich pravdepodobné príčiny a správne riešenia.

Elektroinštalácia s istotou

Ako pripojiť dvoj{0}}vodičový senzor k prechodnému relé je základnou úlohou v priemyselnej automatizácii a riadení. Základným princípom je jednoduchý sériový obvod, kde snímač funguje ako strážca prúdu, ktorý napája relé.

Úspech však spočíva v detailoch. Pochopenie kritických rozdielov medzi vstupným výstupom polovodičového relé, rešpektovanie nuansy rozdielu AC DC SSR a ocenenie ochrannej úlohy izolácie optočlena sú to, čo odlišuje nováčika od profesionála.

Podľa tejto príručky máte znalosti nielen na pripojenie, ale aj na riešenie problémov a zlepšenie prepojenia medzi snímačom a relé. Môžete napredovať s istotou, že vaša inštalácia bude bezpečná, spoľahlivá a vyrobená tak, aby vydržala.

Ako určiť kvalitu 12V relé? Kompletná príručka testovania

Čo mám robiť, ak sa 12V relé nezapne, ale cievka je pod napätím?

Akú funkciu má 12V relé v motocykli? Kompletný sprievodca

Inštalácia 12V relé na DIN lištu: Kompletná príručka pre priemyselné panely