Innovative anvendelser av tidsreléer i feilselfangring og utstyrsskade forebygging

Industrikontrollfeltet er ikke ukjent med tidsreléer, men tradisjonelle anvendelser er ofte begrenset til grunnleggende scenarier som sekvensiell oppstart og spenningsbegrenset oppstart, uten å utnytte deres kjerneverdi av "nøyaktig forsinkelseskontroll." Basert på praktisk teknisk implementerings erfaring, adresserer denne artikkelen vanlige produksjonsutfordringer som virksomheter står overfor, og fokuserer på innovative anvendelser av tidsreléer i to høyfrekvente problemområder: "feil selv-gjenoppretting" og "utstyrsskadeforkoming." Gjennom to direkte gjenbrukbare industrielle eksempler bryter den ned hele prosessen fra feildiagnose til løsningens implementering, og gir virksomhetene lavkostnads-, høytilgjengelige- og praktiske løsninger.

1. Anvendelsessituasjon 1: Automatisk omstart av en 75kW traktfan etter øyeblikkelig strømtap

1. ​Smertepunkt: Fjerntliggende utstyr er "lett å stoppe, men vanskelig å starte igjen."
   En bedrift driver en 75kW stor traktfan med en kontrollboks installert i et fjerntliggende område. Når et øyeblikkelig nettfluktuasjon (f.eks. lynnedslag) fører til en nedstigning, står bedriften overfor en dillema:
   • Manuell omstart tar lang tid: Å sende personell til stedet tar for lang tid, forstyrrer produksjonsprosesser (f.eks. ovnpresning) og svekker produktkvaliteten.
   • Tvinget omstart innebærer risiko: Direkte fullspenningsoppstart etter at motorens hastighet har sunket genererer høy inngående strøm, skader utstyr og nettet. En full omstart prosedyre tar for lang tid og kan ikke unngå produksjonsavbrudd.
2. ​Løsning: Legg til et "strømtap forsinkelsesrelé" for å muliggjøre intelligent selv-gjenoppretting.
   Uten å endre hovedboksen eller oppgradere PLC-en, parallelkobler man bare et strømtap forsinkelsesrelé (KT2) til eksisterende Y-Δ spenningsbegrenset oppstartskrets.
3. ​Driftslogikk (tretrinnsprosess)​:
   • Normal drift: KT2 energiseres samtidig med hovedkontakteren, og dens "forsinkelsesåpen normalt åpen kontakt" lukkes umiddelbart, forbereder automatisk omstart.
   • Øyeblikkelig strømtap: Alle komponenter mister strømmen, og KT2 initierer en strømtap forsinkelse (innstilt tid T, f.eks. 10 sekunder).
   • Strømgjenopptak (kjernebeslutning):
   o Hvis strømmen returnerer innen 10 sekunder: KT2-kontakter forbli lukket, kontrollkretsen engasjerer seg automatisk, og motoren utfører umiddelbart en Y-Δ oppstart, gjør det mulig å raskt gjenopprette produksjon uten overvåking.
   o Hvis strømmen returnerer etter 10 sekunder: KT2-kontakter er åpne, låser ut startkretsen for å unngå risikofylte oppstarter og krever manuell inspeksjon for sikkerhet.
4. ​Anvendelsesverdi:
   • Sikrer produksjonskontinuitet: Øyeblikkelig automatisk gjenoppretting unngår produksjonsulykker.
   • Beskytter utstyr: Sørger for at omstart kun skjer ved trygge motorhastigheter, eliminere inngående strøm.
   • Reduserer arbeid: Eliminerer behovet for hyppige feltbesøk, reduserer vedlikeholdsutgifter betydelig.

1. Anvendelsessituasjon 2: Forebygging av hyppig start-stop av en hydrogen prekjølermotor

1. ​Smertepunkt: Kritiske temperaturfluktuasjoner forårsaker motors "langvarig selvmord."
   Prekjølermotoren styres av en temperatursensor. Når temperaturen fluktuert nær kritisk punkt (f.eks. 24.8°C–25.2°C), skifter sensoroutputet ofte, potensielt årsaker motoren til å starte og stoppe 3–5 ganger per minutt. Akkumulert varme fra hyppige oppstarter (startstrøm er 5–7 ganger den nominerte strømen) kan lett brenne ut motoren (erstatningskostnad er titusener av dollar), alvorlig overtrer produsentens krav om "ikke mer enn 30 oppstarter per time."
2. ​Løsning: Legg til et "strøminnførings forsinkelsesrelé" for å håndheve startintervaller.
   Uten å erstatte temperaturkontrollsystemet, bruker man bare et strøminnførings forsinkelsesrelé (KT) for å legge til et "tvunget forsinkelses" sjekkpunkt til startkommandoen.
3. ​Driftslogikk (firetrinnsprosess)​:
   • Første start: Temperaturkontrollsignal (K2) lukkes, utløser en mellomrelé (1KA), som tillater kontakteren (KM) å energisere og starte motoren.
   • Normal stopp: Temperaturen synker, K2 åpnes, 1KA de-energiseres, og motoren stopper. Samtidig energiserer KT-spolen og begynner en strøminnførings forsinkelse (f.eks. satt til 2 minutter).
   • Andre forespørsel: Temperaturen overstiger grensen igjen, K2 lukkes. Men under KT sin 2-minutters forsinkelse, forbli "forsinkelses-lukket kontakt" åpen, skjærer startkretsen og hindrer motoromstart selv om knappen trykkes.
   • Tillat omstart: Etter KT sin forsinkelse er slutt, lukkes kontakten. Hvis temperaturen fortsatt er for høy, kan motoren omstartes.
4. ​Anvendelsesverdi:
   • Eliminerer risiko: Håndhever 2-minutters intervall, begrenser starter til 30 per time, forebygger totalt motorbrenning, og forlenger levetiden med 3–5 år.
   • Ultra lav kostnad: Investering på ca. $100, ingen behov for å endre det opprinnelige systemet, implementering tar bare 1–2 timer, med inngang-utgangsforhold over 1:100.
   • Dobbelt beskyttelse: Legger til "tidkontroll" til "temperaturkontroll," forbedrer systemets pålitelighet betydelig.

1. Oppsummering og implementeringsanbefalinger

De ovennevnte eksemplene demonstrerer at ved å gå bort fra den konvensjonelle "sekvensielle kontroll" tankemåten og fleksibelt designe "forsinkelseslogikk" rundt produksjonsutfordringer, kan den klassiske tidsrelén løse store problemer med ekstremt lave kostnader.

Dets kjernefordeler inkluderer:

1. ​Funksjonell fleksibilitet: Ved å bruke de to grunnleggende modiene "strøminnførings forsinkelse" og "strømtap forsinkelse," kan det generere diverse komplekse funksjoner som selv-gjenoppretting, anti-hyppig start-stop, og sekvensiell beskyttelse.
2. ​Kostnadseffektivitet: Koster bare 1/10 til 1/50 av løsninger som bruker PLC-er eller frekvenskonvertere, og endringer krever ingen omfattende revisjon av hovedkretsen, gjør det ideelt for små og mellomstore bedrifter.
3. ​Enkel vedlikehold: Ren hardwarelogikk, ingen programvarefeilrisiko, og teknikere kan vedlikeholde det basert på diagrammer.

​Implementeringsanbefalinger:
• Situasjonssammenlighet: Prioriter anvendelser for "øyeblikkelig feil selv-gjenoppretting," "aksjonsfrekvensbegrensning," og "flere utstyr sekvensiell kontroll."
• Parameterinnstilling: Forsinkelsetider må fastsettes vitenskapelig (f.eks. referanse motorhastighets nedgang kurver for automatiske omstarter, nominerte start-stop tider for anti-hyppig stopp).
• Miljøvalg: Velg alltid industrielle produkter egnet for tøffe forhold som høy temperatur, støv, og eksplosjonsvern for å sikre langvarig pålitelighet.