راهنماي تکنیکی براي کاربرد و انتخاب رله هاي زمانی
I. مروری بر راه‌حل
این راه‌حل به منظور بیان سیستماتیک نقش کلیدی، اصول فنی، انتخاب کاربرد و توسعه آینده رله‌های زمانی در سیستم‌های کنترل خودکار صنعتی مدرن طراحی شده است. به عنوان یک مؤلفه اصلی که با استفاده از مدارهای الکترونیکی کنترل تأخیر دقیق را ممکن می‌سازد، عملکرد رله‌های زمانی مستقیماً بر دقت منطق زمانی و قابلیت اطمینان عملیاتی کل سیستم کنترل تأثیر می‌گذارد. این سند تجزیه و تحلیل عمیقی از ویژگی‌های اصلی آنها، دو رویکرد فنی نمونه و به طور خاص پیشنهادات طراحی سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) برای محیط‌های صنعتی پیچیده ارائه می‌دهد. این متن به عنوان یک راهنمای جامع برای مشتریان برای انتخاب و کاربرد محصولات رله زمانی مناسب عمل می‌کند.
II. وظایف اصلی و مزایای رله‌های زمانی
بر اساس اطلاعات اساسی ارائه شده، رله‌های زمانی الکترونیکی مدرن عملکردی بسیار بهتر از نوع مکانیکی سنتی دارند:
- توابع تأخیر غنی: حمایت از انواع مختلفی از حالت‌ها مانند تأخیر روشن، تأخیر خاموش، زمان‌بندی بازه‌ای و تأخیر شروع ستاره-دلتا، که نیازهای منطق زمانی پیچیده از کنترل موتور تا عملیات شروع-توقف فرآیند را برآورده می‌کند.
- تنظیم و نمایش انعطاف‌پذیر: ارائه روش‌های تنظیم متعدد، از جمله تنظیم آنالوگ با پتانسیومتر، تنظیم دیجیتال با سوئیچ DIP و برنامه‌نویسی با کلید، همراه با نمایشگرهای LED یا لوله دیجیتال برای پیکربندی آسان پارامترها و نظارت بر وضعیت. دقت بالا و عملکرد واضح.
- انتخاب گسترده پایه زمان: محدوده پایه زمان شامل 0.01 ثانیه تا 1 ساعت یا حتی گسترده‌تر. تأخیرهای مختلف با استفاده از تکنولوژی تقسیم فرکانسی دستیابی می‌شوند که امکان تطبیق یک محصول با سناریوهای زمان‌بندی متنوع با کاربرد گسترده را فراهم می‌کند.
III. توضیح دقیق راه‌حل‌های فنی نمونه و مرجع انتخاب
محصولات اصلی موجود در بازار عمدتاً بر اساس دو راه‌حل فنی زیر بنا نهاده شده‌اند، و ویژگی‌های آنها در زیر مقایسه شده است:
|
نوع راه‌حل |
اصل کار اصلی |
مزایا |
نقایص |
سناریوهای کاربردی |
|
راه‌حل IC تقسیم فرکانس CMOS (به عنوان مثال، CD4060) |
استفاده از مولفه‌های RC خارجی (مقاومت Rt، خازن Cr) برای تشکیل یک اسیلاتور که فرکانس مرجع را تولید می‌کند، که با استفاده از یک تقسیم‌کننده فرکانس داخلی 14 مرحله‌ای به تأخیر مورد نظر دست می‌یابد. |
ساختار مدار ساده، هزینه کم و تنظیم زمانی پیوسته (با پتانسیومتر). |
دقت و ثبات به طور قابل توجهی تحت تأثیر کشیدگی دما و پیری مولفه‌های RC قرار می‌گیرند؛ توانایی مقاومت در برابر تداخل نسبتاً ضعیف؛ قابلیت‌های محدود. |
کاربردهای حساس به هزینه با نیازهای معتدل دقت زمانی، مانند تأخیر روشنایی ساده یا کنترل تهویه. |
|
راه‌حل چیپ زمان اختصاصی (به عنوان مثال، B9707EP) |
استفاده از یک اسیلاتور کریستال خارجی با دقت بالا (به عنوان مثال، 32768Hz) برای تولید پالس‌های مرجع، پردازش شده توسط مدارهای داخلی تقسیم‌کننده دیجیتال و زمان‌بندی، با تنظیمات از طریق سوئیچ‌های DIP. |
دقت و ثبات بالا (با تضمین اسیلاتور کریستال)، توانایی مقاومت در برابر تداخل قوی، پشتیبانی از توابع پیچیده مانند زمان‌بندی تجمعی و بازه‌ای، و تنظیم دیجیتال بدون خطای. |
هزینه بالاتر و مدار پیچیده‌تر. |
محیط‌های صنعتی با نیازهای دقیق به دقت زمانی، قابلیت اطمینان و قابلیت‌های کاربردی، مانند کنترل فرآیند، خطوط تولید خودکار و میزهای آزمایش. |
پیشنهادات انتخاب:
- برای کاربردهای معمولی که اولویت آنها بهره‌وری هزینه است، رله‌های زمانی ارتعاش RC (تنظیم‌شده با پتانسیومتر) را انتخاب کنید.
- برای سناریوهای صنعتی که نیاز به دقت بالا، قابلیت اطمینان بالا، چندکاربردی و کار در محیط‌های پیچیده دارند، محصولات مبتنی بر چیپ‌های اختصاصی (تنظیم‌شده دیجیتال) ضروری هستند.
IV. در نظر گرفتن مهم: راه‌حل‌های سازگاری الکترومغناطیسی (EMC)
در محیط‌های صنعتی با دستگاه‌های الکتریکی زیاد و محیط‌های الکترومغناطیسی سخت، تداخل الکترومغناطیسی عامل اصلی خرابی یا خطا در رله‌های زمانی است. برای اطمینان از قابلیت اطمینان سیستم، اقدامات EMC زیر باید انجام شوند:
- طراحی محصول داخلی: ترجیح به راه‌حل‌های مدار مجتمع اختصاصی با عملکرد EMC عالی. محصول خود باید شامل مدارهای فیلتر پردازش برق داخلی، تکنولوژی جدا کردن سیگنال و مولفه‌های سرکوب کننده موقت (به عنوان مثال، دیودهای TVS) برای سرکوب تداخل از خطوط برق و سیگنال باشد.
- نصب و پیکربندی سیستم:
- پوشش و زمین‌کشی: کابین‌های کنترل باید به درستی زمین‌کشی شوند. خطوط سیگنال ورودی/خروجی رله‌های زمانی، به ویژه خطوط انتقال دور، باید از کابل‌های پیچ‌خورده محافظ شده باشند که لایه محافظ آنها در یک سر زمین‌کشی شده باشد.
- پیکربندی جداگانه: خطوط برق (AC 380V) را از خطوط کنترل (DC 24V) و خطوط سیگنال جدا کنید و فاصله‌ای را حفظ کنید تا تداخل ناشی از کوپلینگ القایی الکترومغناطیسی کاهش یابد.
- حفاظت جذب: مدارهای جذب (به عنوان مثال، مدارهای جذب RC یا دیودهای فری‌ویلینگ) را موازی با سیم‌پیچ‌های رله و بارهای القایی (به عنوان مثال، تماس‌گیرها، دریچه‌های الکترومغناطیسی) متصل کنید تا تأثیرات الکتروموتور معکوس سرکوب شوند.
V. رهنمودهای انتخاب و استفاده
- حالت کاری: تعیین اینکه نیاز به تأخیر روشن، تأخیر خاموش یا حالت‌های پیچیده دیگر است.
- محدوده تأخیر و دقت: بر اساس نیازهای فرآیند، مدت زمان تأخیر مورد نیاز و خطای مجاز را تعیین کرده و محصولی با پایه زمانی و روش تنظیم مناسب انتخاب کنید.
- ولتاژ تغذیه: ولتاژ سطح مدار کنترل (AC/DC، 24V/110V/220V) را تأیید کنید.
- ظرفیت تماس خروجی: ظرفیت ولتاژ و جریان تماس‌های خروجی رله (به عنوان مثال، 5A/250VAC) را بررسی کنید تا مطمئن شوید که می‌توانند تماس‌گیرهای بعدی یا بارهای مورد نیاز را محرک کنند.
- فاکتورهای محیطی: دما، رطوبت، ارتعاش و سطح تداخل الکترومغناطیسی محل را در نظر بگیرید و محصولات با رتبه‌های محافظت متناسب و عملکرد EMC انتخاب کنید.
