Kako spojiti dvo{0}}žilni senzor na srednji relej? Vodič

Mnogi tehničari i inženjeri smatraju da je spajanje jednostavnog dvo{0}}žičnog senzora na međurelej zbunjujuće. Ali ne mora biti. Glavni izazov je razumijevanje kako ova dva dijela rade zajedno u jednom upravljačkom krugu.

Veza stvara jednostavan serijski krug. Senzor radi kao prekidač. On dovršava ili prekida krug koji napaja upravljački ulaz releja.

Ovaj vam vodič daje potpuno rješenje korak-po-korak. Pokrit ćemo osnove svakog dijela. Zaronit ćemo duboko u pronalaženje terminala releja za polu-state releje (SSR) i elektromehaničke releje (EMR). Dobit ćete jasne dijagrame ožičenja i naučiti kako riješiti napredne probleme s kojima ćete se susresti na terenu.

Razumijevanje osnovnih dijelova

Morate razumjeti posao svakog dijela prije nego počnete s ožičenjem. Ova osnova zaustavlja uobičajene pogreške i pomaže vam odabrati pravi uređaj za vaš posao. Razdvojimo dvo-žičani senzor i dvije glavne vrste međureleja.

Dvo{0}}žilni senzor

Dvo{0}}žilni senzor je u osnovi prekidač. Otvara ili zatvara električni krug kada se nešto fizički dogodi. To može biti metalni predmet koji se približava, promjena temperature ili pritisak koji doseže određenu razinu.

Za razliku od tro-žilnih senzora (NPN/PNP), koji trebaju vlastiti priključak za napajanje za internu elektroniku, dvo-žični senzor je jednostavniji. Nema poseban ulaz za napajanje. Umjesto toga, on propušta snagu upravljačkog kruga do opterećenja (u našem slučaju, ulaza releja) kada se uključi.

Uobičajeni primjeri koje ćete često vidjeti uključuju:

Mehanički granični prekidači na transportnim trakama ili zaštitnicima strojeva.

Reed prekidači koji se koriste u sigurnosnim sustavima za nadzor vrata i prozora.

Jednostavni bimetalni termostati za kontrolu temperature.

Prekidači s plovkom za detekciju razine tekućine u spremnicima.

Srednji relej

Srednji relej radi kao električno pojačalo i izolator. Koristi kontrolni signal-niske snage, poput onog s našeg dvo-žičnog senzora, za prebacivanje odvojenog, mnogo većeg-kruga napajanja. Ovaj krug veće-napone upravlja opterećenjem poput motora, grijača ili velikog kontaktora.

Postoje dvije glavne vrste: elektromehanički releji (EMR) i polu{0}}releji (SSR). Vaš izbor između njih ovisi o brzini koju vaša aplikacija treba, koliko dugo treba trajati i električnom okruženju.

Bolje razumijevanje SSR-a

Polu{0}}state releji moćni su, ali osjetljivi uređaji. Nerazumijevanje kako rade glavni je razlog njihovog neuspjeha. Ovaj vam odjeljak pruža-informacije na stručnoj razini kako biste s pouzdanjem mogli odabrati, identificirati i spojiti bilo koji SSR bez zabune.

Pronalaženje SSR terminala

Većina kvarova počinje miješanjem ulaznih i izlaznih terminala. Uvijek prvo provjerite podatkovnu tablicu proizvođača. Ali često ih možete identificirati gledanjem kada podatkovna tablica nije dostupna.

Upravljačka strana, ili ulaz poluprovodničkog releja, mjesto je na koje spajate signal niske-napone iz kruga senzora. Potražite ove znakove:

Oznake: Terminali često kažu "INPUT" ili "CONTROL". Za DC ulaze, vidjet ćete oznake polariteta kao što su + i -. Za AC ulaze potražite ~ ili A1 i A2.

Raspon napona: Naljepnica prikazuje raspon niskog napona, poput 3-32VDC ili 90-250VAC. Ovo je napon potreban za uključivanje releja.

Fizička veličina: Vijčane stezaljke i žice koje idu do njih obično su manje, budući da podnose samo nekoliko miliampera struje.

Strana opterećenja, ili izlaz, mjesto je gdje povezujete -krug velike snage koji želite prebaciti.

Oznake: Ovi terminali često kažu "OUTPUT" ili "LOAD". Mogu biti označeni sa L1 i T1 ili samo ~ simbolima.

Oznaka napona/struje: Naljepnica pokazuje mnogo veću ocjenu, poput 24-480VAC, 25A. Ovo pokazuje maksimalni napon i struju koje relej može prebaciti.

Fizička veličina: terminali su puno veći i jači za sigurno rukovanje visokim strujama i oslobađanje od topline.

AC vs. DC SSR-ovi

Ključna razlika je u tome je li SSR napravljen za prebacivanje opterećenja izmjenične struje (AC) ili opterećenja istosmjerne struje (DC). To ovisi o poluvodiču koji se koristi za prebacivanje, a ne samo o upravljačkom naponu.

Izlazni SSR-i za izmjeničnu struju koriste unutarnje dijelove kao što su TRIAC-ovi ili silicijski-kontrolirani ispravljači (SCR). Mnogi imaju otkrivanje "-prelaska nule". Ova pametna funkcija čeka da AC sinusni val bude blizu nula volti prije uključivanja ili isključivanja opterećenja. Ovo uvelike smanjuje električni šum (EMI) i udarnu struju, čineći opterećenje duljim.

DC izlazni SSR-ovi koriste MOSFET-ove ili tranzistore-velike snage. Rade kao iznimno brzi i snažni prekidači za istosmjerna opterećenja kao što su solenoidi, istosmjerni motori i grijači-napajani istosmjernom strujom. Nemaju funkciju-prelaska nule jer nije potrebna za DC.

Zlatno pravilo je apsolutno: Nikada nemojte koristiti DC-izlazni SSR za prebacivanje AC opterećenja ili AC-izlazni SSR za prebacivanje DC opterećenja. AC opterećenje vjerojatno će odmah uništiti DC SSR. AC SSR koji se koristi na istosmjernom opterećenju uključit će se, ali se vjerojatno neće uspjeti isključiti, budući da čeka nultu-točku prijelaza koja nikada neće doći u istosmjerni krug.

Izolacija optokaplera

Čarolija iza sigurnosti SSR-a je izolacija optokaplera. Unutar releja ne postoji fizička električna veza između ulaznog (kontrolnog) kruga i izlaznog (opterećenog) kruga.

Mehanizam je jednostavan, ali briljantan: kada se napon priključi na ulazne terminale, unutarnja LED dioda se uključuje. Ovo svjetlo svijetli kroz mali procjep na foto{1}}tranzistor na izlaznoj strani. Fototranzistor zatim uključuje glavni sklopni poluvodič (TRIAC ili MOSFET) za napajanje opterećenja.

Ovo stvara barijeru galvanske izolacije. Štiti vaše osjetljive i nisko{1}}naponske upravljačke dijelove-poput senzora, PLC-a ili mikrokontrolera-od visokih-naponskih skokova, električnih smetnji i većih kvarova koji se mogu dogoditi na-strani velikog opterećenja.

Uobičajene greške u ožičenju

Godine iskustva na terenu pokazuju da većina kvarova SSR-a dolazi od nekoliko uobičajenih grešaka u ožičenju koje se mogu spriječiti. Razumijevanje toga uštedjet će vam vrijeme, novac i frustracije.

Obrnuti polaritet ulaza. Na DC-ulaznom SSR-u, spajanje pozitivne kontrolne žice na negativni terminal i obrnuto-obrnuto zaustavit će rad releja. Ovisno o modelu, također može trajno oštetiti ulazni sklop. Uvijek dvaput-provjerite oznake + i -.

Spajanje opterećenja na ulaz. Ovo je kobna, ali iznenađujuće česta pogreška. Ulazni terminali su dizajnirani za nekoliko miliampera struje. Spajanje više-amperskog opterećenja na njih će uništiti ulazni krug trenutno.

Ignoriranje hladnjaka. SSR-i nisu savršeno učinkoviti; stvaraju toplinu pri provođenju struje. Dobro pravilo je planirati oko 1,5 W topline za svaki Amper struje opterećenja. Za bilo kakvo opterećenje veće od nekoliko ampera, rashladno tijelo nije izborno-potrebno je. Pregrijavanje je broj jedan ubojica SSR-a.

Zaboravljanje minimalne struje opterećenja. Neki AC SSR-ovi, posebno tipovi koji ne prelaze -nulu-, trebaju malu količinu struje za protok kroz opterećenje kako bi ispravno radili. Ako je vaš teret vrlo mali (poput sićušnog LED indikatora), SSR se možda neće uspjeti uključiti ili može treperiti.

Neusklađena vrsta opterećenja. Korištenje SSR-a ocijenjenog za "otporno" opterećenje (poput grijača) za prebacivanje visoko "induktivnog" opterećenja (poput motora ili solenoida) je riskantno. Induktivna opterećenja mogu stvoriti veliki skok napona (back-EMF) kada su isključena, što može oštetiti izlaz SSR-a. Za ova opterećenja odaberite SSR posebno ocijenjen za induktivno prebacivanje ili upotrijebite vanjski prigušni krug.

Glavni zadatak: ožičenje

Sada kada razumijete dijelove i moguće probleme, možemo prijeći na glavni zadatak. Ovaj odjeljak daje jasne, korak-po-upute za spajanje vašeg dvo-žičnog senzora na SSR i EMR.

Sigurnost prije svega

Prije nego što dodirnete bilo koju žicu, morate slijediti osnovne sigurnosne korake. Električni radovi nose-rizike i nema mjesta za prečace.

UVIJEK isključite i zaključajte sve povezane izvore napajanja prije početka rada. To uključuje i upravljačku snagu i snagu opterećenja.

Provjerite je li strujni krug mrtav pomoću multimetra s ispravnom oznakom. Prvo testirajte svoj mjerač na poznatom izvoru pod naponom, a zatim testirajte krug na kojem ćete raditi.

Koristite žice odgovarajuće veličine za očekivanu struju opterećenja. Žice koje su premale mogu se pregrijati i stvoriti opasnost od požara.

Provjerite jesu li svi spojevi vijčanih stezaljki čvrsti i sigurni. Labav spoj može uzrokovati iskrenje i povremeni rad.

Ako ikada niste sigurni oko bilo kojeg koraka, stanite i pitajte kvalificiranog električara.

Scenarij 1: Ožičenje na SSR

Logika je ovdje stvoriti jednostavan serijski krug. Napajanje, dvo-žični senzor i SSR ulaz povezani su u jednu petlju. Kada se senzor zatvori, on dovršava petlju, aktivirajući SSR.

Potrebne komponente:

Upravljačko napajanje (npr. 24VDC)

Dvo{0}}žilni senzor

Polu{0}}state relej (s odgovarajućim DC ulazom)

Žice za spajanje

Korak-po-upute:

Pronađite terminale. Potvrdite + i - vašeg napajanja. Pronađite dvije žice vašeg senzora. Na SSR-u pronađite DC ulazne priključke, obično označene s 3 (+) i 4 (-).

Spojite napajanje na senzor. Spojite žicu s pozitivnog (+) priključka vašeg kontrolnog napajanja na jednu od dvije žice senzora.

Spojite senzor na SSR. Spojite drugu žicu od senzora na pozitivni ulazni priključak SSR-a (poput priključka 3).

Dovršite krug. Spojite žicu s negativnog ulaznog priključka SSR-a (poput priključka 4) natrag na negativni (-) priključak vašeg kontrolnog napajanja.

Konačna provjera. Upravljački krug je sada završen. Kada se senzor aktivira (zatvori), omogućit će protok struje iz izvora napajanja, kroz senzor, kroz ulaz SSR-a i natrag u napajanje, uključivši SSR.

Za potpunu instalaciju, zatim biste spojili svoj -krug opterećenja velike snage na izlazne terminale SSR-a. Na primjer, spojite AC liniju na terminal 1 i spojite terminal 2 na vaše AC opterećenje. Druga strana AC opterećenja spojila bi se natrag na AC neutral.

Scenarij 2: Ožičenje na EMR

Princip ožičenja elektromehaničkog releja isti je kao i za SSR. Jedina razlika je terminologija za ulazne terminale. Umjesto polariziranog elektroničkog ulaza, napajate jednostavnu zavojnicu žice.

Korak-po-upute:

Pronađite terminale. Pronađite upravljački izvor napajanja i žice senzora. Na EMR-u pronađite priključke zavojnice. Oni su gotovo uvijek označeni A1 i A2. Za većinu industrijskih releja zavojnica nije polarizirana, tako da polaritet istosmjerne veze nije bitan.

Povežite se u nizu. Slijedeći istu logiku serije, stvorite krug:

Spojite plus (+) napajanja na jednu žicu senzora.

Spojite drugu žicu senzora na priključak A1 releja.

Spojite priključak A2 releja natrag na negativ (-) napajanja.

Kada se senzor zatvori, on dovršava krug, a struja teče kroz zavojnicu. To stvara magnetsko polje koje fizički zatvara unutarnje kontakte, prebacujući krug opterećenja spojen na zajedničke (COM), normalno otvorene (NO) i normalno zatvorene (NC) terminale releja.

Napredna razmatranja

Osnovno ožičenje riješit će većinu problema, ali profesionalne-instalacije moraju predvidjeti ne-očite probleme. Ovaj odjeljak pokriva uobičajene, ali složene probleme čije rješavanje bez prethodnog iskustva može biti frustrirajuće.

Senzor koji "propušta".

Neki polu{0}}senzori (poput određenih senzora blizine ili fotoelektričnih senzora) nisu savršeni prekidači. Čak i kada su u stanju "isključeno", mogu dopustiti da prođe vrlo mala količina struje curenja.

Problem se događa kada je ova struja curenja taman dovoljno visoka da je otkrije vrlo osjetljiv SSR ulaz. SSR misli da je ta mala struja "uključen" signal, zbog čega relej ostaje pod naponom ili treperi čak i kada bi senzor trebao biti isključen.

Rješenje je ugradnja otpornika za odzračivanje, koji se naziva i lažni otpornik opterećenja. Ovaj je otpornik spojen paralelno s ulaznim terminalima SSR-a (+ i -).

Djeluje tako da daje lakši, alternativni put za protok male struje curenja do zemlje. Ova struja je preniska da bi se razvio značajan napon preko otpornika, tako da ulaz SSR-a nikada ne vidi napon okidača i ostaje ispravno u isključenom stanju. Kada se senzor ispravno uključi, daje dovoljno struje za napajanje i otpornika i SSR ulaza, uključujući relej kako je predviđeno.

Kao praktična polazna točka za tipični kontrolni sustav od 24 VDC, otpornik od 2,2 kΩ (2200 Ohma), 1/2 W uobičajen je i učinkovit izbor.

Tablica za brzo rješavanje problema

Kada stvari ne funkcioniraju kako se očekuje, ključan je sustavan pristup. Ova tablica prikazuje najčešće simptome, njihove vjerojatne uzroke i ispravna rješenja.

Ožičenje s povjerenjem

Kako spojiti dvo{0}}žični senzor na srednji relej osnovni je zadatak u industrijskoj automatizaciji i upravljanju. Temeljni princip je jednostavan serijski krug, gdje senzor djeluje kao vratar za struju koja pokreće relej.

Uspjeh, međutim, leži u detaljima. Razumijevanje kritičnih razlika između ulaznog izlaza poluprovodničkog releja, poštivanje nijansi razlike AC DC SSR i uvažavanje zaštitne uloge izolacije optokaplera ono je što razlikuje početnika od profesionalca.

Slijedeći ovaj vodič, sada imate znanje ne samo za povezivanje, već i za rješavanje problema i poboljšanje veze između senzora i releja. Možete ići naprijed s povjerenjem da će vaša instalacija biti sigurna, pouzdana i izgrađena da traje.

Kako odrediti kvalitetu 12V releja? Kompletan vodič za testiranje

Što trebam učiniti ako se relej od 12 V ne uključi, ali je svitak pod naponom?

Koja je funkcija releja od 12 V u motociklu? Kompletan vodič

Instalacija 12V releja na DIN šinu: Potpuni vodič za industrijske ploče