Kuinka liittää kaksi{0}}johtimista anturi välireleeseen? Opas

Monet teknikot ja insinöörit pitävät yksinkertaisen{0}}kaksijohtimisen anturin kytkemistä välireleen hämmentävää. Mutta sen ei tarvitse olla. Suurin haaste on ymmärtää, kuinka nämä kaksi osaa toimivat yhdessä yhdessä ohjauspiirissä.

Kytkentä muodostaa yksinkertaisen sarjapiirin. Anturi toimii kuin kytkin. Se täydentää tai katkaisee piirin, joka antaa virtaa releen ohjaustulolle.

Tämä opas tarjoaa täydellisen, vaiheittaisen ratkaisun. Käsittelemme jokaisen osan perusteet. Sukellaan syvälle etsimään releliittimiä sekä puolijohdereleille (SSR) että sähkömekaanisille releille (EMR). Saat selkeät kytkentäkaaviot ja opit korjaamaan edistyneitä ongelmia, joita kohtaat kentällä.

Perusosien ymmärtäminen

Sinun on ymmärrettävä kunkin osan tehtävä ennen kuin aloitat johdotuksen. Tämä säätiö pysäyttää yleiset virheet ja auttaa sinua valitsemaan työhösi oikean laitteen. Erottelemme kaksi-lankaanturia ja kaksi päätyyppiä välireleitä.

Kaksi{0}}johtimista anturi

Kaksi{0}}johtimista anturi on pohjimmiltaan kytkin. Se avaa tai sulkee sähköpiirin, kun jotain fyysistä tapahtuu. Tämä voi olla metalliesine, joka tulee lähelle, lämpötila muuttuu tai paine saavuttaa tietyn tason.

Toisin kuin kolme-lankaanturia (NPN/PNP), jotka tarvitsevat oman virtaliitännän sisäistä elektroniikkaa varten, kaksi-johtimista anturi on yksinkertaisempi. Siinä ei ole erillistä virtalähdettä. Sen sijaan se siirtää ohjauspiirin tehon kuormaan (tässä tapauksessa releen tuloon), kun se käynnistyy.

Yleisiä esimerkkejä, joita näet usein, ovat:

Mekaaniset rajakytkimet kuljetinhihnoissa tai koneen suojissa.

Ruokokytkimet, joita käytetään turvajärjestelmissä ovien ja ikkunoiden valvontaan.

Yksinkertaiset bimetallitermostaatit lämpötilan säätöön.

Kelluvat kytkimet nestetason havaitsemiseen säiliöissä.

Välirele

Välirele toimii kuten sähkövahvistin ja isolaattori. Se käyttää matalan-tehon ohjaussignaalia, kuten kahden-johtimisen anturimme signaalia, kytkeäkseen erillisen, paljon korkeamman-tehopiirin. Tämä suurempi-tehopiiri käyttää kuormitusta, kuten moottoria, lämmitintä tai suurta kontaktoria.

On olemassa kahta päätyyppiä: sähkömekaaniset releet (EMR) ja puolijoh{0}}releet (SSR). Valintasi niiden välillä riippuu siitä, mitä sovelluksesi tarvitsee nopeuden saavuttamiseksi, kuinka kauan sen pitäisi kestää, ja sähköympäristöstä.

SSR:ien ymmärtäminen paremmin

Solid-state-releet{0}} ovat tehokkaita mutta herkkiä laitteita. Se, että he eivät ymmärrä, kuinka he toimivat, on tärkein syy epäonnistumiseen. Tämä osio antaa sinulle asiantuntijatason-tietoja, jotta voit valita, tunnistaa ja kytkeä minkä tahansa SSR:n luotettavasti ilman sekaannusta.

SSR-päätteiden etsiminen

Useimmat viat alkavat tulo- ja lähtöliittimien sekoittamisesta. Tarkista aina ensin valmistajan tietolehti. Mutta voit usein tunnistaa ne katsomalla, kun tietolehteä ei ole saatavilla.

Ohjauspuolelle eli puolijohdereletuloon liität anturipiirin alhaisen -tehon signaalin. Etsi näitä merkkejä:

Merkinnät: Liitännät sanovat usein "INPUT" tai "CONTROL". DC-tulojen kohdalla näet napaisuusmerkinnät, kuten + ja -. AC-tuloille etsi ~ tai A1 ja A2.

Jännitealue: Tarrassa näkyy pieni jännitealue, kuten 3-32VDC tai 90-250VAC. Tämä on jännite, joka tarvitaan releen käynnistämiseen.

Fyysinen koko: Ruuviliittimet ja niihin menevät johdot ovat yleensä pienempiä, koska ne käsittelevät vain muutaman milliampeerin virtaa.

Kuormapuoli eli lähtö on paikka, johon liität korkean{0}}tehopiirin, jonka haluat vaihtaa.

Merkinnät: Näissä liittimissä lukee usein "OUTPUT" tai "LOAD". Ne voivat olla merkitty L1:llä ja T1:llä tai vain ~-symboleilla.

Jännite/virtaluokitus: Tarrassa on paljon korkeampi arvo, kuten 24-480VAC, 25A. Tämä näyttää suurimman jännitteen ja virran, jonka rele voi vaihtaa.

Fyysinen koko: Liittimet ovat paljon suurempia ja vahvempia, jotta ne käsittelevät turvallisesti suuria virtoja ja pääsevät eroon lämmöstä.

AC vs. DC SSR

Keskeinen ero on siinä, onko SSR tehty vaihtamaan vaihtovirtakuormaa (AC) vai tasavirtakuormaa (DC). Tämä riippuu kytkemiseen käytetystä puolijohteesta, ei vain ohjausjännitteestä.

AC-lähtö SSR:t käyttävät sisäisiä osia, kuten TRIACeja tai pii{0}}ohjattuja tasasuuntaajia (SCR). Monissa on nolla-risteyksen tunnistus. Tämä älykäs toiminto odottaa, että AC-siniaalto on lähellä nollaa volttia ennen kuorman kytkemistä päälle tai pois. Tämä vähentää huomattavasti sähkökohinaa (EMI) ja syöttövirtaa, mikä pidentää kuormitusta.

DC-lähtö SSR:t käyttävät MOSFETejä tai suuritehoisia{0}}transistoreja. Ne toimivat erittäin nopeana ja tehokkaana kytkimenä tasavirtakuormille, kuten solenoideille, tasavirtamoottoreille ja tasavirtakäyttöisillä-lämmittimillä. Niissä ei ole nolla-risteystoimintoa, koska sitä ei tarvita DC:lle.

Kultainen sääntö on ehdoton: Älä koskaan käytä DC-lähtö-SSR:ää vaihtovirtakuorman vaihtamiseen tai AC-lähtö-SSR:ää tasavirtakuorman vaihtamiseen. AC-kuorma todennäköisesti tuhoaa DC SSR:n välittömästi. Tasavirtakuormalla käytetty AC SSR kytkeytyy päälle, mutta se ei todennäköisesti sammu, koska se odottaa nolla{4}}risteyspistettä, jota ei koskaan tule tasavirtapiirissä.

Optoerottimen eristys

SSR:n turvallisuuden takana oleva taika on optoerottimen eristys. Releen sisällä ei ole fyysistä sähköistä yhteyttä tulo- (ohjaus) ja lähtöpiirin (kuormitus) välillä.

Mekanismi on yksinkertainen mutta loistava: kun kytket jännitteen tuloliittimiin, sisäinen LED syttyy. Tämä valo loistaa pienen raon läpi ulostulopuolella olevaan-valokuvaherkkään transistoriin. Valotransistori kytkee sitten päälle pääkytkentäpuolijohteen (TRIAC tai MOSFET) kuorman virran saamiseksi.

Tämä luo galvaanisen eristyksen. Se suojaa herkkiä ja matalajännitteisiä ohjausosia-, kuten anturia, PLC:tä tai mikro-ohjainta-korkeilta-jännitteiltä, ​​sähköisiltä meluilta ja suurilta häiriöiltä, ​​joita voi tapahtua suuren-tehon kuormituksen puolella.

Yleisiä johdotusvirheitä

Vuosien kokemus kentältä osoittaa, että useimmat SSR-häiriöt johtuvat muutamista yleisistä, ehkäistävissä olevista johdotusvirheistä. Näiden ymmärtäminen säästää aikaa, rahaa ja turhautumista.

Käänteinen tulon napaisuus. DC-sisääntulon SSR:ssä positiivisen ohjausjohdon kytkeminen negatiiviseen napaan ja päinvastoin-estää releen toiminnan. Mallista riippuen se voi myös vaurioittaa tulopiiriä pysyvästi. Tarkista aina +- ja --merkinnät-.

Kuorman liittäminen tuloon. Tämä on kohtalokas mutta yllättävän yleinen virhe. Tuloliittimet on suunniteltu muutaman milliampeerin virralle. Moni-ampeerikuorman liittäminen niihin tuhoaa tulopiirin välittömästi.

Jäähdytyselementtien huomioiminen. SSR:t eivät ole täysin tehokkaita; ne tuottavat lämpöä johtaessaan virtaa. Hyvä sääntö on suunnitella noin 1,5 wattia lämpöä jokaista kuormitusvirran ampeeria kohden. Jäähdytyselementti ei ole valinnainen -se vaaditaan, jos kuorma on enemmän kuin muutama ampeeri. Ylikuumeneminen on SSR:n tappaja numero yksi.

Minimikuormitusvirran unohtaminen. Jotkut AC SSR:t, erityisesti ei--nolla-risteytystyypit, tarvitsevat pienen määrän virtaa kulkeakseen kuorman läpi toimiakseen oikein. Jos kuormasi on hyvin pieni (kuten pieni LED-merkkivalo), SSR ei välttämättä lukitu tai se voi välkkyä.

Virheellinen kuormatyyppi. "Resistiiviselle" kuormitukselle (kuten lämmittimelle) mitoitetun SSR:n käyttäminen erittäin "induktiivisen" kuorman (kuten moottorin tai solenoidin) kytkemiseen on riskialtista. Induktiiviset kuormat voivat aiheuttaa suuren jännitepiikin (back-EMF), kun se on kytketty pois päältä, mikä voi vahingoittaa SSR:n lähtöä. Valitse näille kuormille SSR, joka on erityisesti mitoitettu induktiiviseen kytkentään, tai käytä ulkoista vaimennuspiiriä.

Päätehtävä: Johdotus

Nyt kun ymmärrät osat ja mahdolliset ongelmat, voimme siirtyä päätehtävään. Tässä osiossa on selkeät, vaiheittaiset--ohjeet kaksijohtimisen-anturin kytkemiseksi sekä SSR:iin että EMR:iin.

Turvallisuus ennen kaikkea

Ennen kuin kosketat johtoa, sinun on noudatettava tärkeitä turvaohjeita. Sähkötöihin on lisätty-riskejä, eikä oikopoluille ole tilaa.

Sammuta ja lukitse AINA kaikki asiaan liittyvät virtalähteet ennen työn aloittamista. Tämä sisältää sekä ohjaustehon että kuormitustehon.

Tarkista, että piiri on kuollut käyttämällä oikein mitoitettua yleismittaria. Testaa mittarisi ensin tunnetulla jännitteellä ja testaa sitten piiri, jolla työskentelet.

Käytä oikean kokoisia johtoja odotettuun kuormitusvirtaan. Liian pienet johdot voivat ylikuumentua ja aiheuttaa palovaaran.

Varmista, että kaikki ruuviliitännät ovat tiukkoja ja tukevat. Löysä liitäntä voi aiheuttaa kipinöintiä ja katkonaista toimintaa.

Jos olet epävarma jostain vaiheesta, pysähdy ja kysy pätevältä sähköasentajalta.

Skenaario 1: Johdotus SSR:ään

Logiikka tässä on luoda yksinkertainen sarjapiiri. Virtalähde, kaksi-johtimista anturi ja SSR:n tulo on yhdistetty samaan silmukkaan. Kun anturi sulkeutuu, se suorittaa silmukan loppuun ja aktivoi SSR:n.

Tarvittavat komponentit:

Ohjausvirtalähde (esim. 24 VDC)

Kaksi-lanka-anturia

Solid{0}}State Rele (jossa on vastaava tasavirtasisääntulo)

Liitäntäjohdot

Vaiheittaiset--ohjeet:

Etsi terminaalit. Vahvista virtalähteesi + ja -. Etsi kaksi johtoa anturistasi. Etsi SSR:stä DC-tuloliittimet, yleensä merkitty 3 (+) ja 4 (-).

Liitä virta anturiin. Liitä johdin ohjausvirtalähteen positiivisesta (+) liittimestä toiseen anturin kahdesta johdosta.

Liitä anturi SSR:ään. Liitä toinen johdin anturista SSR:n positiiviseen tuloliittimeen (kuten liittimeen 3).

Suorita Circuit loppuun. Liitä johdin SSR:n negatiivisesta tuloliittimestä (kuten liittimestä 4) takaisin ohjausvirtalähteen negatiiviseen (-) napaan.

Lopputarkastus. Ohjauspiiri on nyt valmis. Kun anturi aktivoidaan (sulkeutuu), se päästää virran virtaamaan virtalähteestä, anturin läpi, SSR:n tulon kautta ja takaisin syöttöön, jolloin SSR kytkeytyy päälle.

Täydellistä asennusta varten kytket sitten suuren{0}}tehokuormituspiirin SSR:n lähtöliittimiin. Liitä esimerkiksi AC Line liittimeen 1 ja liitä liitin 2 vaihtovirtakuormaan. AC-kuorman toinen puoli kytkeytyisi takaisin AC-neutraaliin.

Skenaario 2: Johdotus EMR:ään

Sähkömekaanisen releen johdotuksen periaate on sama kuin SSR:n. Ainoa ero on tuloliittimien terminologia. Polarisoidun elektronisen tulon sijasta virität yksinkertaiseen lankakelaan.

Vaiheittaiset--ohjeet:

Etsi terminaalit. Etsi ohjausvirtalähde ja anturin johdot. Paikanna EMR:n kelan liittimet. Ne on melkein aina merkitty A1 ja A2. Useimmissa teollisuusreleissä kela ei ole polarisoitu, joten DC-liitännän polariteetilla ei ole väliä.

Yhdistä sarjassa. Luo piiri noudattamalla samaa sarjalogiikkaa:

Kytke virtalähteen plus (+) anturin yhteen johtoon.

Kytke anturin toinen johto releen A1-liittimeen.

Liitä releen A2-liitin takaisin virtalähteen negatiiviseen napaan (-).

Kun anturi sulkeutuu, se päättää piirin ja virta kulkee kelan läpi. Tämä luo magneettikentän, joka vetää fyysisesti sisäiset koskettimet kiinni ja kytkee kuormituspiirin, joka on kytketty releen yhteisiin (COM), normaalisti auki (NO) ja normaalisti suljettuihin (NC) liittimiin.

Lisätietoa

Perusjohdotus ratkaisee useimmat ongelmat, mutta ammattitason -asennusten on ennakoitava ei--ilmeisiä ongelmia. Tämä osio kattaa yleiset mutta monimutkaiset ongelmat, joiden vianmääritys ilman aikaisempaa kokemusta voi olla turhauttavaa.

"Vuotava" anturi

Jotkut puolijohdeanturit (kuten tietyt läheisyys- tai valosähköiset anturit) eivät ole täydellisiä kytkimiä. Vaikka ne ovat "pois päältä" -tilassa, ne voivat päästää läpi hyvin pienen määrän vuotovirtaa.

Ongelma ilmenee, kun tämä vuotovirta on juuri tarpeeksi korkea, jotta se havaitsee erittäin herkän SSR-tulon. SSR uskoo, että tämä pieni virta on "on"-signaali, mikä saa releen pysymään jännitteisenä tai välkkymään, vaikka anturin oletetaan olevan pois päältä.

Ratkaisu on asentaa bleeder-vastus, jota kutsutaan myös valekuormitusvastukseksi. Tämä vastus on kytketty rinnan SSR:n tuloliittimien (+ ja -) kanssa.

Se toimii antamalla helpomman, vaihtoehtoisen reitin pienelle vuotovirralle virtaamaan maahan. Tämä virta on liian pieni kehittääkseen merkittävää jännitettä vastuksen yli, joten SSR:n tulo ei koskaan näe liipaisujännitettä ja pysyy oikein sammutettuna. Kun anturi käynnistyy oikein, se antaa tarpeeksi virtaa sekä vastuksen että SSR-tulon käynnistämiseksi ja kytkee releen päälle tarkoitetulla tavalla.

Käytännön lähtökohtana tyypilliselle 24 VDC:n ohjausjärjestelmälle 2,2 kΩ (2200 ohmin), 1/2 watin vastus on yleinen ja tehokas valinta.

Pikavianmäärityskaavio

Kun asiat eivät toimi odotetulla tavalla, järjestelmällinen lähestymistapa on avainasemassa. Tässä kaaviossa esitetään yleisimmät oireet, niiden todennäköiset syyt ja oikeat ratkaisut.

Johdotus luotettavasti

Kahden{0}}johtimisen anturin kytkeminen välireleeseen on teollisuuden automaation ja ohjauksen perustehtävä. Periaatteena on yksinkertainen sarjapiiri, jossa anturi toimii portinvartijana releen aktivoivalle virralle.

Menestys on kuitenkin yksityiskohdissa. Puolijohdereletulon välisten kriittisten erojen ymmärtäminen, AC DC SSR -eron vivahteiden kunnioittaminen ja optoerottimen eristyksen suojaavan roolin ymmärtäminen erottavat aloittelijan ammattilaisesta.

Noudattamalla tätä opasta, sinulla on nyt tietoa yhteyden muodostamisen lisäksi myös vianetsintään ja anturin ja releen välisen yhteyden parantamiseen. Voit siirtyä eteenpäin luottavaisin mielin, että asennuksesi on turvallinen, luotettava ja rakennettu kestämään.

Kuinka määrittää 12 V releen laatu? Täydellinen testausopas

Mitä minun pitäisi tehdä, jos 12 V rele ei kytkeydy, mutta kela on jännitteinen?

Mikä on 12 V releen tehtävä moottoripyörässä? Täydellinen opas

12 V releen DIN-kiskoasennus: Täydellinen opas teollisuuspaneeleille