Tehnička uputstva za primenu i izbor vremenskih releja
I. Pregled rešenja
Ovo rešenje ima za cilj sistematsko razjašnjavanje ključne uloge, tehničkih principa, izbora primene i budućeg razvoja vremenskih releja u modernim industrijskim automatizovanim kontrolnim sistemima. Kao ključni komponenti koji omogućavaju preciznu kontroldugovanja putem elektronskih krugova, performanse vremenskih releja direktno utiču na tačnost logike vremena i operativnu pouzdanost celog kontrolnog sistema. Ovaj dokument će pružiti duboko analiziranje njihovih ključnih karakteristika, dve tipične tehnološke implementacije i posebno dati preporuke za dizajn elektromagnetske kompatibilnosti (EMC) za složene industrijske okruženja. Služi kao kompletna uputstva za klijente da bi odabrali i primenili najpogodnije proizvode vremenskih releja.
II. Ključne funkcije i prednosti vremenskih releja
Na osnovu datih osnovnih informacija, moderni elektronski vremenski releji pokazuju performanse daleko superiornije u odnosu na tradicionalne mehaničke vrste:
- Bogate funkcije dugovanja: Podržavaju različite režime, uključujući dugovanje pri uključivanju, dugovanje pri isključivanju, intervalni meridijan i zvezda-delta start dugovanje, zadovoljavajući složene zahteve za logikom vremena, od kontrole motora do operacija početka i kraja procesa.
- Fleksibilno podešavanje i prikaz: Nudi više metoda podešavanja, uključujući potenciometarsko analogno podešavanje, digitalno DIP prekidničko podešavanje i programiranje tastaturom, uz LED ili digitalne cevi za lakše konfigurisanje parametara i nadzor stanja. Visoka preciznost i intuitivna upotreba.
- Širok izbor vremenskih baza: Opseg vremenskih baza obuhvata od 0,01 sekunde do 1 sata ili čak šire. Različita dugovanja se postižu putem tehnologije frekvencijskog deljenja, omogućavajući jednom proizvodu da se prilagodi različitim scenarijima vremena sa širokom primenljivosti.
III. Detaljno objašnjenje tipičnih tehnoloških rešenja i referentni izbor
Glavni proizvodi na tržištu uglavnom su zasnovani na sledeća dva tehnološka rešenja, sa usporedbom njihovih karakteristika ispod:
|
Vrsta rešenja |
Ključni radni princip |
Prednosti |
Nedostaci |
Primjenjivi scenariji |
|
Rešenje CMOS frekvencijskog delioca IC (npr. CD4060) |
Koristi spoljnje RC komponente (otpor Rt, kondenzator Cr) kako bi formirao oscilator koji generiše referentnu frekvenciju, koja se deli internim 14-stepenim frekvencijskim deliocem kako bi se postiglo željeno dugovanje. |
Jednostavna struktura kruga, niska cena i kontinuirano podešiv meridijan (putem potenciometra). |
Tačnost i stabilnost su značajno uticane temperaturnim driftom i starenjem RC komponenti; relativno slaba sposobnost otklanjanja interferencija; ograničena funkcionalnost. |
Aplikacije osjetljive na cenu sa umjereno zahtjevima za tačnost vremena, poput jednostavnih dugovanja svjetla ili ventilacione kontrole. |
|
Specijalizirano čip rešenje (npr. B9707EP) |
Koristi spoljnji visokoprecizni kristalni oscilator (npr. 32768Hz) kako bi generisao referentne impulse, obrađene internim digitalnim frekvencijskim deliocima i meridijanskim krugovima, sa podešavanjima konfigurisanim putem DIP prekidnika. |
Visoka tačnost i stabilnost (osigurana kristalnim oscilatorom), jaka sposobnost otklanjanja interferencija, podrška složenim funkcijama poput kumulativnog meridijana i intervalnog meridijana, bez grešaka digitalno podešavanje. |
Viša cena i složeniji krugovi. |
Industrijska okruženja sa strožim zahtjevima za tačnost vremena, pouzdanost i funkcionalnost, poput kontrole procesa, automatizovanih proizvodnih linija i testnih stolova. |
Preporuke za izbor:
- Za konvencionalne aplikacije gdje je prioritet cena-efikasnost, izaberite vremenske releje RC oscilacije (postavljeni potenciometrom).
- Za industrijske scenarije koji zahtevaju visoku preciznost, visoku pouzdanost, multifunkcionalnost i rade u složenim okruženjima, proizvodi zasnovani na specijaliziranim čipovima (digitalno podešeni) su neophodni.
IV. Ključna razmatranja: Rešenja elektromagnetske kompatibilnosti (EMC)
U industrijskim okruženjima sa mnogo električnih uređaja i teškim elektromagnetskim okruženjima, elektromagnetska interferencija je glavni uzrok problema sa vremenskim relejima ili njihovim kvarom. Da bi se osigurala pouzdanost sistema, moraju se implementirati sledeće EMC mere:
- Unutrašnji dizajn proizvoda: Preferirati specijalizirana integrirana čip rešenja sa odličnim EMC performansama. Sam proizvod treba da uključuje unutrašnje filtere napona, tehnologiju izolacije signala i komponente za potiskanje trenutnih promena (npr. TVS diode) kako bi se potisnula provođena interferencija putem linija napona i signala.
- Instalacija sistema i vezanje:
- Ekraniranje i zemljenje: Kontrolne kabineti treba da budu pravilno zemljeni. Ulazne/izlazne signale vremenskih releja, posebno linije dalekovinskog prenosa, treba koristiti ekranirane paralelni kablove sa ekranom jednostrano zemljenim.
- Odvojeno vezanje: Odvojiti linije napona (AC 380V) od linija kontrole (DC 24V) i signala, održavajući određeni rastojanje kako bi se smanjila interferencija uzrokovana indukcijom.
- Absorbirajuća zaštita: U paralelu sa reljevima bobina i induktivnim opterećenjima (npr. kontaktori, solenoidne ventile) povezati absorbirajuće krugove (npr. RC absorbirajući krugovi ili diode slobodnog toka) kako bi se potisnule obrnute elektromotorni efekti.
V. Smernice za izbor i korišćenje
- Način rada: Odrediti da li je potreban on-delay, off-delay ili druge složene režime.
- Raspon dugovanja i tačnost: Na osnovu zahtjeva procesa, odrediti potrebno vreme dugovanja i dopuštenu grešku, i izabrati proizvod sa odgovarajućom vremenskom bazom i metodom podešavanja.
- Napon napajanja: Potvrditi nivo napona kontrolnog kruga (AC/DC, 24V/110V/220V).
- Kapacitet izlaznih kontakata: Proveriti napon i kapacitet struje izlaznih kontakata releja (npr. 5A/250VAC) kako bi se osiguralo da mogu pokrenuti kasnije kontaktore ili opterećenja.
- Faktori okruženja: Razmotriti mjesto temperature, vlage, vibracije i nivo elektromagnetske interferencije, i izabrati proizvode sa odgovarajućim stupnjem zaštite i EMC performansama.
