คู่มือการใช้งานและการเลือกตัวจับเวลาทางเทคนิค
I. ภาพรวมของโซลูชัน
โซลูชันนี้มุ่งเพื่ออธิบายอย่างเป็นระบบถึงบทบาทหลัก หลักการทางเทคนิค การเลือกใช้งาน และการพัฒนาในอนาคตของตัวหน่วงเวลาในระบบควบคุมอัตโนมัติอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ในฐานะส่วนประกอบหลักที่ทำให้สามารถควบคุมความหน่วงเวลาได้อย่างแม่นยำผ่านวงจรไฟฟ้า ประสิทธิภาพของตัวหน่วงเวลายังมีผลโดยตรงต่อความแม่นยำของตรรกะเวลาและการทำงานที่เชื่อถือได้ของระบบควบคุมทั้งหมด เอกสารนี้จะวิเคราะห์อย่างลึกซึ้งถึงคุณสมบัติหลัก สองแนวทางการดำเนินการทางเทคนิคที่เป็นแบบอย่าง และเฉพาะในการแนะนำการออกแบบความเข้ากันได้ด้านแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) สำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่ซับซ้อน มันเป็นคู่มือที่ครอบคลุมสำหรับลูกค้าในการเลือกและใช้งานผลิตภัณฑ์ตัวหน่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุด
II. ฟังก์ชันหลักและข้อดีของตัวหน่วงเวลา
ตามข้อมูลพื้นฐานที่ให้มา ตัวหน่วงเวลาอิเล็กทรอนิกสมัยใหม่แสดงประสิทธิภาพที่เหนือกว่าประเภทกลไกแบบดั้งเดิม:
- ฟังก์ชันความหน่วงเวลาที่หลากหลาย: รองรับโหมดต่างๆ เช่น หน่วงเวลาเมื่อเปิด, หน่วงเวลาเมื่อปิด, กำหนดเวลาช่วง, และการเริ่มทำงานแบบ star-delta delay ตอบสนองความต้องการตรรกะเวลาที่ซับซ้อนจากควบคุมมอเตอร์ไปจนถึงการทำงานเริ่ม-หยุดกระบวนการ
- การตั้งค่าและการแสดงผลที่ยืดหยุ่น: นำเสนอวิธีการตั้งค่าหลายแบบ รวมถึงการตั้งค่าด้วยโพเทนเทียเมตรแบบอะนาล็อก, การตั้งค่าด้วยสวิตช์ DIP แบบดิจิตอล, และการโปรแกรมด้วยปุ่มกด พร้อมจอแสดงผล LED หรือท่อแสดงผลดิจิตอล เพื่อการกำหนดค่าพารามิเตอร์และการตรวจสอบสถานะที่ง่ายและแม่นยำ
- ตัวเลือกฐานเวลาที่กว้าง: ช่วงฐานเวลายาวนานตั้งแต่ 0.01 วินาทีถึง 1 ชั่วโมงหรือมากกว่านั้น ความหน่วงเวลาที่แตกต่างกันสามารถทำได้ผ่านเทคโนโลยีการหารความถี่ ทำให้ผลิตภัณฑ์เดียวสามารถปรับตัวให้เหมาะสมกับสถานการณ์การกำหนดเวลาที่หลากหลายได้
III. การอธิบายรายละเอียดของโซลูชันทางเทคนิคที่เป็นแบบอย่างและการอ้างอิงในการเลือก
ผลิตภัณฑ์หลักในตลาดส่วนใหญ่มักจะอาศัยโซลูชันทางเทคนิคสองแบบดังต่อไปนี้ โดยมีการเปรียบเทียบคุณสมบัติดังนี้:
|
ประเภทโซลูชัน |
หลักการการทำงานหลัก |
ข้อดี |
ข้อเสีย |
สถานการณ์ที่เหมาะสม |
|
โซลูชัน IC แบ่งความถี่ CMOS (เช่น CD4060) |
ใช้ส่วนประกอบ RC ภายนอก (ตัวต้านทาน Rt, ตัวเก็บประจุ Cr) เพื่อสร้างออสซิลเลเตอร์ที่สร้างความถี่อ้างอิง ซึ่งจะถูกหารภายในโดยตัวหารความถี่ 14 ระดับ เพื่อให้ได้ความหน่วงเวลาที่ต้องการ |
โครงสร้างวงจรที่ง่าย ต้นทุนต่ำ และสามารถปรับเวลาได้ต่อเนื่อง (ผ่านโพเทนเทียเมตร) |
ความแม่นยำและความมั่นคงถูกกระทบอย่างมากจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและการเสื่อมสภาพของส่วนประกอบ RC; ความสามารถในการต้านทานรบกวนค่อนข้างอ่อนแอ; ฟังก์ชันจำกัด |
การใช้งานที่มีความต้องการในเรื่องต้นทุนและความแม่นยำในการกำหนดเวลาที่ปานกลาง เช่น การหน่วงเวลาสำหรับแสงสว่างหรือการควบคุมอากาศ |
|
โซลูชันชิปเวลาเฉพาะ (เช่น B9707EP) |
ใช้คริสตัลออสซิลเลเตอร์ความถี่สูงภายนอก (เช่น 32768Hz) เพื่อสร้างพัลส์อ้างอิง ซึ่งจะถูกประมวลผลโดยวงจรการหารความถี่และกำหนดเวลาภายใน พร้อมการตั้งค่าผ่านสวิตช์ DIP |
ความแม่นยำและความมั่นคงสูง (ได้รับการรับประกันโดยคริสตัลออสซิลเลเตอร์), ความสามารถในการต้านทานรบกวนที่แข็งแกร่ง, รองรับฟังก์ชันที่ซับซ้อนเช่น การสะสมเวลาและกำหนดเวลาช่วง, และการตั้งค่าดิจิตอลที่ไม่มีข้อผิดพลาด |
ต้นทุนสูงและวงจรที่ซับซ้อน |
สภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่มีความต้องการสูงในเรื่องความแม่นยำ, ความเชื่อถือได้, ฟังก์ชันที่หลากหลาย, และทำงานในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน เช่น การควบคุมกระบวนการ, เส้นการผลิตอัตโนมัติ, และแท่นทดสอบ |
คำแนะนำในการเลือก:
- สำหรับการใช้งานทั่วไปที่ให้ความสำคัญกับความคุ้มค่า ควรเลือกตัวหน่วงเวลาที่ใช้การสั่นสะเทือน RC (ตั้งค่าด้วยโพเทนเทียเมตร)
- สำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่ต้องการความแม่นยำสูง, ความเชื่อถือได้, ฟังก์ชันที่หลากหลาย, และทำงานในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ชิปเฉพาะ (ตั้งค่าดิจิตอล) เป็นสิ่งจำเป็น
IV. พิจารณาหลัก: โซลูชันความเข้ากันได้ด้านแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC)
ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่มีอุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมากและสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง ความรบกวนด้านแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสาเหตุหลักของการทำงานผิดปกติหรือล้มเหลวของตัวหน่วงเวลา เพื่อให้แน่ใจว่าระบบมีความเชื่อถือได้ ต้องดำเนินมาตรการ EMC ดังต่อไปนี้:
- การออกแบบผลิตภัณฑ์ภายใน: ควรเลือกโซลูชันวงจรรวมเฉพาะที่มีประสิทธิภาพ EMC ที่ดี ผลิตภัณฑ์เองควรมีวงจรกรองพลังงานภายใน, เทคโนโลยีแยกสัญญาณ, และส่วนประกอบยับยั้งชั่วขณะ (เช่น ไดโอด TVS) เพื่อยับยั้งการรบกวนที่ถูกนำมาจากสายไฟและสัญญาณ
- การติดตั้งและเชื่อมโยงระบบ:
- การป้องกันและต่อพื้น: ตู้ควบคุมควรต่อพื้นอย่างถูกต้อง สายสัญญาณขาเข้า/ขาออกของตัวหน่วงเวลา โดยเฉพาะสายส่งระยะไกล ควรใช้สายเคเบิลที่ถูกบิดและมีชั้นป้องกันที่ต่อพื้นที่ปลายเดียว
- การแยกสาย: แยกสายไฟ (AC 380V) จากสายควบคุม (DC 24V) และสายสัญญาณ รักษาระยะห่างที่เหมาะสมเพื่อลดการรบกวนที่เกิดจากคู่ขนานแม่เหล็กไฟฟ้า
- การป้องกันด้วยวงจรดูดซับ: เชื่อมวงจรดูดซับ (เช่น วงจร RC หรือไดโอดฟรีวีล) ขนานกับคอยล์รีเลย์และโหลดอินดักทีฟ (เช่น คอนแทคเตอร์, วาล์วโซลินอยด์) เพื่อยับยั้งผลกระทบจากแรงดันย้อนกลับ
V. คำแนะนำในการเลือกและการใช้งาน
- โหมดการทำงาน: กำหนดว่าต้องการหน่วงเวลาเมื่อเปิด, หน่วงเวลาเมื่อปิด, หรือโหมดอื่น ๆ ที่ซับซ้อน
- ช่วงเวลาและความแม่นยำในการหน่วงเวลา: ตามความต้องการของกระบวนการ กำหนดระยะเวลาที่ต้องการและข้อผิดพลาดที่ยอมรับได้ และเลือกผลิตภัณฑ์ที่มีฐานเวลาและวิธีการตั้งค่าที่เหมาะสม
- แรงดันไฟเลี้ยง: ยืนยันระดับแรงดันของวงจรควบคุม (AC/DC, 24V/110V/220V)
- กำลังของตัวติดต่อเอาต์พุต: ตรวจสอบกำลังไฟฟ้าและกระแสของตัวติดต่อเอาต์พุตของรีเลย์ (เช่น 5A/250VAC) เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถขับเคลื่อนคอนแทคเตอร์หรือโหลดต่อไปได้
- ปัจจัยสิ่งแวดล้อม: พิจารณาอุณหภูมิ, ความชื้น, การสั่นสะเทือน, และระดับการรบกวนด้านแม่เหล็กไฟฟ้าที่หน้างาน และเลือกผลิตภัณฑ์ที่มีระดับการป้องกันและประสิทธิภาพ EMC ที่เหมาะสม
