יישומים חדשניים של רלאי זמן לתיקון עצמי של תקלות והגנה על ציוד

בתחום הבקרה התעשייתית, רליסי זמן אינם מרכיבים חדשים, אך היישומים המסורתיים שלהם לעתים קרובות מוגבלים למקרי שימוש בסיסיים כמו הפעלה סדרתית וпуск с пониженным напряжением, מבלי לנצל את ערכם המרכזי של "בקרה מדויקת של תקופות המתנה." על בסיס ניסיון מעשי בהישג טכנולוגי, מאמר זה מתמקד באתגרי ייצור נפוצים שחברות נתקלות בהם וממקד על יישומים חדשניים של רליסי זמן בשני תחומי בעיה בתדירות גבוהה: "השעיה עצמית" ו"מניעת נזק לציוד." באמצעות שני מקרים תעשייתיים ישירים לשימוש מחדש, הוא מפריד את כל התהליך מהאבחון של הבעיה ליישום הפתרון, ומספק לחברות פתרונות זולים, אמינים מאוד ומעשיים.

1. מקרה שימוש 1: השעיה אוטומטית של מאוורר משיכת אוויר בגודל 75kW לאחר כשל חשמלי קצר-טווח

1. ​נקודות כאב: ציוד מרוחק הוא "קל להפסיק אבל קשה להפעיל מחדש."
   חברה מפעילה מאוורר משיכת אוויר גדול בגודל 75kW עם תיבת בקרה ממוקמת באזור מרוחק. כאשר פלטת רשת קצרה (לדוגמה, פגיעת ברק) גורמת להפסקת פעולה, החברה נתקלת בדילמה:
   • השעיה ידנית מצריכה זמן רב: שליחת אנשים למקום לוקח זמן רב מדי, מפריע לתהליכי ייצור (לדוגמה, לחץ הכבשן) ומגביר את איכות המוצר.
   • השעיה כפויה מציבה סיכונים: הפעלה ישירה במלוא המתח אחרי ירידת מהירות המנוע גורמת לזרם כניסה גבוה, מזיק לציוד לרשת החשמל. הליך הפעלה מלא לוקח זמן רב מדי ולא יכול למנוע הפרעות בייצור.
2. ​פתרון: הוספת "רליס זמן הפסקת חשמל" לאפשר השעיה עצמית חכמה.
   בלי לשנות את התיבה הראשית או לעדכן את ה-PLC, פשוט התקנת רליס זמן הפסקת חשמל (KT2) במקביל לمدار ההפעלה הסדרתי Y-Δ.
3. ​​:
   • פעולה נורמלית: KT2 מופעל בו זמנית עם מגע ראשי, וה"געין נפתח בדלייה נורמלי פתוח" נסגר מיד, מכין להפעלה אוטומטית.
   • הפסקת חשמל קצרה: כל המרכיבים מאבדים חשמל, ו-KT2 מתחיל דלייה של הפסקת חשמל (זמן מוגדר T, למשל 10 שניות).
   • שחזור חשמל (החלטה עיקרית):
   o אם החשמל חוזר תוך 10 שניות: מגעים של KT2 נשארים סגורים, המעגל הבקרה מופעל אוטומטית, והמנוע מבצע הפעלה Y-Δ מיידית, מאפשר החלפת ייצור מהירה ללא הגעה לסביבה.
   o אם החשמל חוזר אחרי 10 שניות: מגעי KT2 נפתחו, מבלמים את מעגל ההפעלה למנוע הפעלות מסוכנות ודורשים בדיקה ידנית לבטיחות.
4. ​:
   • מבטיח המשך ייצור: שחזור אוטומטי מיידי מונע תאונות ייצור.
   • מגן על הציוד: מבטיח הפעלה רק במהירויות מנוע בטוחות, מפחית זרם כניסה.
   • חוסך בעבודה: מפחית את הצורך בהגעה תכופה לאתר, מפחית משמעותית את עלויות האחזקה.

1. מקרה שימוש 2: מניעה של הפעלה תדירה של מנוע מקרר מימן

1. ​נקודות כאב: תנודות טמפרטורה קריטיות גורמות ל"התאבדות כרונית" של המנוע.
   המנוע המקרר מופעל על ידי חיישן טמפרטורה. כשהטמפרטורה מתנדנדת ליד הנקודה הקריטית המוגדרת (למשל, 24.8°C–25.2°C), התוצאה של החיישן מתנדנדת תדיר, מה שיכול לגרום למנוע להתחיל ולהפסיק 3–5 פעמים לדקה. החום המצטבר מההפעלות התדירותיות (זרם התחלה הוא 5–7 פעמים הזרם המנומק) יכול בקלות לשרוף את המנוע (עלות החלפה היא עשרות אלפי דולרים), בניגוד לדרישה של יצרן "לא יותר מ-30 הפעלות לשעה."
2. ​פתרון: הוספת "רליס זמן הפעלה" כדי לכפות מרווחי הפעלה.
   בלי להחליף את מערכת הבקרה הטמפרטורה, פשוט שימוש ברליס זמן הפעלה (KT) כדי להוסיף נקודת ביקורת "דלייה כפויה" לפקודת ההפעלה.
3. ​​:
   • הפעלה ראשונה: אות בקרה טמפרטורה (K2) נסגר, מפעיל מגע ביניים (1KA), מאפשר למגע (KM) להפעיל ולפתוח את המנוע.
   • עצירה נורמלית: הטמפרטורה יורדת, K2 נפתח, 1KA מאבד חשמל, והמנוע מתנתק. באותו הזמן, סליל KT מקבל חשמל ומתחיל דלייה של הפעלה (למשל, מוגדר ל-2 דקות).
   • בקשה שנייה: הטמפרטורה עולה שוב, K2 נסגר. אך במהלך דליית KT של 2 דקות, "הגעין הנפתח בדלייה" שלו נשאר פתוח, מכריח את מעגל ההפעלה להתנתק ומונע הפעלה מחדש של המנוע אפילו אם לחצן מופעל.
   • אישור הפעלה מחדש: אחרי סיום הדלייה של KT, הגעיו נסגרים. אם הטמפרטורה עדיין גבוהה, המנוע יכול להפעיל מחדש.
4. ​:
   • מפחית סיכונים: מחייב מרווח של 2 דקות, מגביל את ההפעלות ל-30 לשעה, מונע לחלוטין שריפת המנוע, מאריך את תוחלת החיים ב-3–5 שנים.
   • עלות נמוכה מאוד: השקעה של בערך 100 דולר, אין צורך לשנות את המערכת המקורית, יישום לוקח רק 1–2 שעות, עם יחס קלט-פלט העולה על 1:100.
   • הגנות כפולות: מוסיף "בקרה לפי זמן" ל"בקרה לפי טמפרטורה", מגדיל באופן משמעותי את אמינות המערכת.

1. סיכום והמלצות ליישום

המקרים לעיל מדגימים כי על ידי מעבר מעבר לחשיבה הקונבנציונלית של "בקרה סדרתית" ועיצוב גמיש של "לוגיקה של דלייה" סביב נקודות כאב בייצור, ניתן לפתור בעיות גדולות במחיר נמוך מאוד באמצעות רליס זמן קלאסי.

היתרונות העיקריים שלו כוללים:

1. ​מגattività פונקציונלית: באמצעות שני המודלים הבסיסיים של "דלייה בפתיחת חשמל" ו"דלייה בהפסקת חשמל," ניתן ליצור פונקציות מורכבות רבות כגון השעיה עצמית, מניעת הפעלה תדירה, ובקרה סדרתית.
2. ​מחיריות: עולה רק 1/10 עד 1/50 מהפתרונות המשתמשים ב-PLCs או במדרגי תדר, ושינויים אינם דורשים שיפוץ של המעגל הראשי, מה שהופך אותו לפתרון אידיאלי עבור חברות קטנות ובינוניות.
3. ​: לוגיקה חומרית טהורה, ללא סיכוני כשל תוכנה, טכנאים יכולים לשמור עליה על בסיס תרשימים.

​:
• התאמה למקרים: להעדיף יישומים עבור "השעיה עצמית מיידית," "מגבלות תדירות פעולה" ו"בקרה סדרתית של ציוד רב."
• הגדרת פרמטרים: זמני הדלייה חייבים להיות מוגדרים בצורה מדעית (לדוגמה, גרפים של ירידת מהירות המנוע להפעלה אוטומטית, מספר הפעלות מותר לשעה למניעת הפעלה תדירה).
• בחירת סביבה: תמיד לבחור מוצרים תעשייתיים המתאימים לתנאי סביבה קשים כמו טמפרטורה גבוהה, אבק ודרישות אנטי-פיצוץ כדי להבטיח אמינות ארוכת טווח.08:07:34