A közbeiktatott relé kis alkatrész, de rendszerszinten fontos feladatot lát el. Lehetővé teszi, hogy egy PLC- vagy DCS-csatorna közvetlenül a vezérlőkimenetre terhelt mezőoldali terhelés nélkül vezéreljen egy terepi áramkört. A relé emellett látható, cserélhető határfelületet biztosít a különböző feszültségtartományok között.

Ez a határfelület akkor fontos, amikor egy 24 V DC-s kimenetnek egy 120 V AC-s mágnesszelepet, kontaktort vagy riasztási áramkört kell működtetnie. Akkor is hasznos, amikor egy bemeneti áramkörnek egy másik feszültségen működő berendezéstől származó potenciálmentes kontaktusos állapotjelet kell fogadnia. A relé nem helyettesíti a védelmi koordinációt, de korlátozhatja, hogy egy mezőoldali hiba milyen mértékben terjedjen át egy I/O-modulra.

Mit változtat valójában a relé?

A tekercs és az érintkezők eltérő villamos funkciókat látnak el. A vezérlő gerjeszti a tekercset. A mechanikusan összekapcsolt érintkezők ezután egy különálló áramkört nyitnak vagy zárnak. Ezért a tekercsfeszültséget, az érintkezőfeszültséget és az érintkezőáramot egymástól függetlenül kell ellenőrizni.

Egy többérintkezős relé külön parancs-, jelzés- vagy engedélyezési áramköri utakat biztosíthat, az érintkezők névleges értékeitől és az áramkör kialakításától függően.

A galvanikus leválasztás hasznos, de a relé adatlapja határozza meg a korlátait. A mérnököknek ellenőrizniük kell a névleges szigetelési feszültséget, az impulzusállósági szintet, a környezetszennyezettségi fokozatot és az alkalmazandó túlfeszültségi kategóriát. Egy keskeny relémodul tartalmazhat bemeneti jelzőfényt és zavarelnyomó hálózatot, de ezek a funkciók önmagukban nem tesznek minden érintkezőt alkalmassá minden terheléshez.

A tekercs illesztése a kimenethez

Elsőként ellenőrizze a vezérlőkimenet típusát. A forrásadó tranzisztoros kimenet, a nyelő tranzisztoros kimenet és a relékimenet eltérő bekötési szabályokat követel. Erősítse meg a tekercs névleges feszültségét, behúzási feszültségét, elejtési jellemzőit, állandósult tekercsáramát és polaritását. A beépített diódát tartalmazó egyenáramú tekercs polaritásérzékeny.

A PLC-kimenetnek a teljes tápfeszültség-tűrési tartományban kezelnie kell a tekercs bekapcsolási és állandósult áramát. Ha egyszerre sok relé húz be, ellenőrizze a csoportáram-határt és a közös kapcsot. A szekrényben keletkező hőt is számítsa ki, ahelyett hogy minden tekercset elhanyagolható terhelésnek tekintene.

Az érintkezők kialakítását és terhelhetőségét a tekercs specifikációjától függetlenül kell ellenőrizni.

Az érintkezők illesztése a tényleges terheléshez

Az ellenállásos terhelésre megadott érintkezőminősítés nem vonatkozik automatikusan mágnesszelep- vagy kontaktortekercsre. Az induktív terhelések bekapcsolási áramot vehetnek fel, kikapcsoláskor pedig nagy feszültséget hozhatnak létre. Az egyenáramú megszakítási terhelés gyakran nagyobb kihívást jelent, mint a váltakozó áramú, mivel az ívben nincs természetes áramnulla.

Az érintkezőket a használati kategória, a terhelési feszültség, a folyamatos áram, a bekapcsolási áram, a kapcsolási frekvencia és a várható élettartam alapján válassza ki. A nagyon kis jeláramok is problémát okozhatnak, mert az oxidrétegek megakadályozhatják a megbízható vezetést. Kis jelszintű állapotáramkörökhöz jobb választás lehet az aranybevonatú érintkező vagy egy jelrelé.

A cserealkatrészek kivitelének összehasonlításakor tekintse meg az áruház relékollekcióját, majd ellenőrizze a gyártó adatlapját az áramkörrel szemben.

A zavarelnyomás az áramkör része

Egy egyenáramú tekercsre kapcsolt visszarúgásgátló dióda csökkenti a kikapcsolási túlfeszültséget, de lassítja a mágneses tér összeomlását, és késleltetheti az érintkezők elejtését. Zenerdiódával kiegészített hálózat gyorsabb elejtést tesz lehetővé, miközben továbbra is korlátozza a feszültséget. A váltakozó áramú tekercsekhez általában az áramkörhöz kiválasztott RC-zavarszűrőt vagy varisztort használnak.

A zavarelnyomó elemet az induktív forrás közelében helyezze el. A terhelés és a zavarelnyomó közötti hosszú vezetékek továbbra is tranziensnek teszik ki a vezetékezést. A zavarelnyomók zárlatos állapotban is meghibásodhatnak, illetve ismételt túlfeszültségek után öregedhetnek, ezért a karbantartási tervnek ezekre is ki kell terjednie.

A DIN-sínes modulok egyszerűsítik a cserét, de csere előtt ellenőrizni kell a kapocsszámozást és a belső zavarelnyomást.

Bemenetek és kimenetek kialakítása

Digitális kimenet esetén a relé lehetővé teszi, hogy egy kisfeszültségű PLC-csatorna különálló terepi tápellátást kapcsoljon. Digitális bemenetnél egy terepi tápellátású relé tiszta potenciálmentes kontaktust biztosíthat a bemeneti táp számára. Mindkét esetben dokumentálja, melyik oldal biztosítja a nedvesítőfeszültséget, és minden tápellátást megfelelően biztosítékoljon.

A reléérintkező továbbítja az állapotjelet anélkül, hogy közvetlenül összekötné a két vezérlőfeszültség-tartományt.

Ne feltételezze, hogy a relé funkcionális biztonságot teremt. A biztonsági funkciókhoz megfelelő architektúra, diagnosztika, alkatrészek és validálás szükséges. Egy szabványos közbeiktatott relé támogathatja a szokásos leválasztást vagy terhelésillesztést, de nem válik automatikusan biztonsági relévé.

Üzembe helyezés és hibakeresés

Feszültség alá helyezés előtt ellenőrizze a tekercs ellenállását, a táp polaritását, a kapocsszámozást, az érintkezők állapotát és a védelmi eszközöket. Az üzembe helyezés során adjon parancsot a kimenetre, és mérje meg a feszültséget a relé mindkét oldalán. A világító tekercsjelző nem bizonyítja, hogy az érintkezők állapotot váltottak.

Hasznos hibajelzések lehetnek a parancsot kapó, de be nem húzó tekercs, az alacsony feszültség miatti berregés, az összeragadt érintkezők, a túl magas hőmérséklet, illetve az olyan bemenet, amely a szomszédos induktív terhelések kapcsolásakor változik. Kövesse nyomon a vezérlőben a kimeneti parancsokat és a visszajelzéseket. Az eltérésfigyelő időzítő a csendes reléhibát egyértelmű diagnosztikai hibává alakíthatja.

Vezérlőoldali cserékhez a PLC- és PAC-rendszerek kollekciója kapcsolódó katalógusútvonalat biztosít. A mérnöki döntésnek ennek ellenére az eredeti I/O-specifikációval kell kezdődnie.

Mérnöki nézőpont

A közbeiktatott relék azért maradnak értékesek, mert egyértelművé teszik a villamos határokat. Legnagyobb előnyük a szervizelhetőség: a technikus a tekercskört, az érintkezőáramkört és a terepi terhelést külön hibaterületként vizsgálhatja. Ez az előny megszűnik, ha a névleges értékeket, a zavarelnyomást és a dokumentációt utólagos szempontként kezelik.