Guide technique d'application et de sélection pour les relais temporisés

I. Vue d'ensemble de la solution
Cette solution vise à élaborer systématiquement sur le rôle clé, les principes techniques, la sélection des applications et le développement futur des relais temporisés dans les systèmes de contrôle d'automatisation industrielle modernes. En tant que composant central permettant un contrôle de délai précis par le biais de circuits électroniques, la performance des relais temporisés a un impact direct sur la précision de la logique de temporisation et la fiabilité opérationnelle de l'ensemble du système de contrôle. Ce document fournira une analyse approfondie de leurs caractéristiques principales, deux approches techniques typiques de mise en œuvre, et offrira spécifiquement des recommandations de conception de compatibilité électromagnétique (CEM) pour les environnements industriels complexes. Il sert de guide complet pour aider les clients à choisir et à appliquer les produits de relais temporisés les plus appropriés.

II. Fonctions et avantages principaux des relais temporisés
Sur la base des informations fondamentales fournies, les relais temporisés électroniques modernes démontrent une performance nettement supérieure aux types mécaniques traditionnels :

Fonctions de temporisation variées : Soutiennent divers modes tels que la temporisation à retard, la temporisation à avance, la temporisation d'intervalle et la temporisation de démarrage étoile-triangle, répondant aux exigences de logique de temporisation complexes, allant du contrôle moteur aux opérations de démarrage-arrêt de processus.
Réglage et affichage flexibles : Offrent plusieurs méthodes de réglage, y compris le réglage analogique par potentiomètre, le réglage numérique par commutateur DIP, et la programmation par clavier, ainsi que des affichages LED ou à tube numérique pour une configuration facile des paramètres et une surveillance intuitive de l'état. Précision élevée et manipulation intuitive.
Large choix de bases de temps : Les plages de base de temps couvrent de 0,01 seconde à 1 heure ou même plus largement. Différents retards sont obtenus par la technologie de division de fréquence, permettant à un seul produit de s'adapter à divers scénarios de temporisation avec une applicabilité étendue.

III. Explication détaillée des solutions techniques typiques et références de sélection
Les produits du marché sont principalement basés sur les deux solutions techniques suivantes, dont les caractéristiques sont comparées ci-dessous :

Type de solution	Principe de fonctionnement principal	Avantages	Inconvénients	Scénarios d'application
Solution IC de division de fréquence CMOS (par exemple, CD4060)	Utilise des composants RC externes (résistance Rt, condensateur Cr) pour former un oscillateur générant une fréquence de référence, qui est divisée par un diviseur de fréquence interne à 14 étages pour atteindre le délai souhaité.	Structure de circuit simple, coût faible, et temporisation ajustable de manière continue (via potentiomètre).	La précision et la stabilité sont significativement affectées par le dérive thermique et le vieillissement des composants RC ; capacité anti-interférence relativement faible ; fonctionnalités limitées.	Applications sensibles au coût avec des exigences modérées de précision de temporisation, telles que des délais simples d'éclairage ou de ventilation.
Solution de puce de temporisation dédiée (par exemple, B9707EP)	Utilise un oscillateur cristal externe de haute précision (par exemple, 32768Hz) pour générer des impulsions de référence, traitées par des circuits internes de division de fréquence et de temporisation numériques, avec des réglages configurés via des commutateurs DIP.	Precision et stabilité élevées (garanties par l'oscillateur cristal), forte capacité anti-interférence, supporte des fonctions complexes comme la temporisation cumulative et l'intervalle de temporisation, et réglage numérique sans erreur.	Coût plus élevé et circuit plus complexe.	Environnements industriels avec des exigences strictes de précision, de fiabilité et de fonctionnalité de temporisation, tels que le contrôle de processus, les lignes de production automatisées et les bancs d'essai.

Recommandations de sélection:

Pour les applications conventionnelles où l'efficacité coûteuse est prioritaire, choisissez les relais de temporisation à oscillation RC (réglés par potentiomètre).
Pour les scénarios industriels nécessitant une grande précision, une haute fiabilité, une multifonctionnalité et fonctionnant dans des environnements complexes, des produits basés sur des puces dédiées (réglés numériquement) sont essentiels.

IV. Considération clé : Solutions de compatibilité électromagnétique (CEM)
Dans les environnements industriels comportant de nombreux dispositifs électriques et des conditions électromagnétiques difficiles, l'interférence électromagnétique est la cause principale des dysfonctionnements ou des pannes des relais de temporisation. Pour assurer la fiabilité du système, les mesures CEM suivantes doivent être mises en œuvre :

Conception interne du produit : Préférez les solutions de circuits intégrés dédiés avec une excellente performance CEM. Le produit lui-même devrait incorporer des circuits de filtrage de puissance intégrés, des technologies d'isolement de signal et des composants de suppression transitoire (par exemple, diodes TVS) pour réduire les interférences conduites par les lignes de puissance et de signal.
Installation et câblage du système:

Bouclier et mise à la terre : Les armoires de commande doivent être correctement mises à la terre. Les lignes de signal d'entrée/sortie des relais de temporisation, en particulier les lignes de transmission à longue distance, devraient utiliser des câbles torsadés blindés avec la couche de blindage mise à la terre à une extrémité.
Câblage séparé : Séparez les lignes de puissance (AC 380V) des lignes de commande (DC 24V) et des lignes de signal, en maintenant une certaine distance pour réduire les interférences causées par le couplage inductif électromagnétique.
Protection par absorption : Connectez des circuits d'absorption (par exemple, circuits d'absorption RC ou diodes de roue libre) en parallèle avec les bobines de relais et les charges inductives (par exemple, contacteurs, électrovannes) pour supprimer les impacts de la force électromotrice inverse.

V. Lignes directrices pour la sélection et l'utilisation

Mode de fonctionnement : Déterminez si la demande concerne la temporisation à retard, la temporisation à avance ou d'autres modes complexes.
Plage de temporisation et précision : Sur la base des exigences de processus, déterminez le temps de temporisation nécessaire et l'erreur tolérée, et sélectionnez un produit avec la base de temps et la méthode de réglage appropriées.
Tension d'alimentation : Confirmez le niveau de tension du circuit de commande (AC/DC, 24V/110V/220V).
Capacité de contact de sortie : Vérifiez la capacité de tension et de courant des contacts de sortie du relais (par exemple, 5A/250VAC) pour vous assurer qu'ils peuvent piloter les contacteurs ou les charges ultérieurs.
Facteurs environnementaux : Prenez en compte la température, l'humidité, les vibrations et les niveaux d'interférence électromagnétique sur site, et sélectionnez des produits avec des classements de protection et des performances CEM correspondants.