Σε αυτή τη σελίδα
A ξηρή επαφή είναι μια διαδρομή μεταγωγής χωρίς τροφοδοσία. Ανοίγει ή κλείνει ένα κύκλωμα, αλλά η συσκευή δεν παρέχει την τάση στους ακροδέκτες της επαφής· το ελεγχόμενο κύκλωμα απαιτεί εξωτερική πηγή. Μια υγρή επαφή, όπως ο όρος χρησιμοποιείται συνήθως στην καλωδίωση ελέγχου, είναι μια έξοδος με τροφοδοσία που παρουσιάζει μια μεταγωγική τάση ή ρεύμα αναφερόμενο στην τροφοδοσία της συσκευής ή στο κοινό (COM).
Μην προσδιορίζετε κανέναν από τους δύο τύπους μόνο από τον αριθμό των καλωδίων. Προσδιορίστε το στοιχείο εξόδου στο φύλλο δεδομένων—ρελέ, τρανζίστορ, triac ή διακόπτης στερεάς κατάστασης—και στη συνέχεια εντοπίστε την πηγή τάσης, το κοινό (COM) εξόδου, το φορτίο και τη διαδρομή επιστροφής. Ο όρος “χωρίς τάση” (voltage-free) δεν σημαίνει επίσης ότι μια ξηρή επαφή μπορεί να μεταγωγίσει οποιαδήποτε τάση. Οι ονομαστικές τιμές τάσης AC/DC, ρεύματος, τύπου φορτίου, ελάχιστου φορτίου και μόνωσης εξακολουθούν να ισχύουν.
Όριο ορολογίας: “Ο όρος ”υγρή επαφή» είναι ανεπίσημος και μπορεί να είναι ασαφής. Ορισμένα έγγραφα χρησιμοποιούν τον όρο υγρή επαφή για μια έξοδο με τροφοδοσία· άλλα αναφέρονται σε ρελέ με διαβροχή υδραργύρου ή ρεύμα διαβροχής επαφών. Στις προδιαγραφές και στα RFQ, γράψτε έξοδος με τροφοδοσία, έξοδος τρανζίστορ τύπου sourcing, έξοδος τρανζίστορ τύπου sinking, ή ξηρή επαφή ρελέ όποτε είναι δυνατόν.
Ξηρή επαφή έναντι υγρής επαφής με μια ματιά
| Σημείο σύγκρισης | Ξηρή επαφή | Τροφοδοτούμενη ή “υγρή” έξοδος |
|---|---|---|
| Τι κάνει ο ακροδέκτης | Ανοίγει ή κλείνει μια αγώγιμη διαδρομή | Μεταγωγές μιας εσωτερικά ή εξωτερικά τροφοδοτούμενης ηλεκτρονικής εξόδου που αναφέρεται σε μια τροφοδοσία/COM |
| Παρέχει η έξοδος τάση από μόνη της; | Όχι | Συνήθως παρουσιάζει ένα καθορισμένο τροφοδοτούμενο σήμα όταν είναι ενεργή |
| Τυπική υλοποίηση | Επαφή ηλεκτρομηχανικού ρελέ, επαφή reed, μικροδιακόπτης ή έξοδος απομονωμένης επαφής | Τρανζίστορ PNP/NPN, βαθμίδα ανοικτού συλλέκτη/ανοικτής αποστράγγισης, triac ή άλλη τροφοδοτούμενη έξοδος ημιαγωγού |
| Πηγή εξωτερικού κυκλώματος | Απαιτείται | Η αρχιτεκτονική της συσκευής και της εξόδου καθορίζει την πηγή· ενδέχεται να εξακολουθεί να απαιτείται τροφοδοσία πεδίου σε έναν ακροδέκτη COM της μονάδας |
| Πολικότητα | Η μηχανική επαφή είναι κανονικά μη πολική, υπό την προϋπόθεση των ονομαστικών τιμών της | Συχνά εξαρτάται από την πολικότητα και το κοινό (common) |
| Ρεύμα διαρροής στην κατάσταση απενεργοποίησης (off-state) | Ιδανικά αμελητέο για μια μηχανική ανοικτή επαφή· επαληθεύστε τα εξαρτήματα και το κύκλωμα της μονάδας | Οι έξοδοι ημιαγωγών συνήθως καθορίζουν το ρεύμα διαρροής |
| Απομόνωση | Πιθανό, αλλά μόνο το φύλλο δεδομένων αποδεικνύει το όριο απομόνωσης και την ονομαστική τιμή | Μπορεί να είναι απομονωμένο ή μη απομονωμένο· η τροφοδοσία δεν σημαίνει αυτόματα ότι δεν είναι απομονωμένο |
| Ευελιξία τάσης | Το μεταγωγικό κύκλωμα επιλέγει την τάση, εντός των ονομαστικών τιμών των επαφών | Περιορίζεται στο δηλωμένο εύρος τάσης και την τοπολογία της εξόδου |
| Βασικά σημεία φύλλου δεδομένων | Διάταξη επαφών, ονομαστικές τιμές μεταγωγής AC/DC, τύπος φορτίου, ελάχιστο εφαρμόσιμο φορτίο, κοινή ομαδοποίηση, διηλεκτρικά δεδομένα | Τύπος εξόδου, λογική πηγής/καταβόθρας (source/sink), εύρος τάσης, ρεύμα, διαρροή, πτώση τάσης, κοινή ομαδοποίηση, προστασία από βραχυκύκλωμα |
Η πρακτική απόφαση δεν είναι ποιος τύπος είναι καθολικά καλύτερος. Χρησιμοποιήστε τη διεπαφή που ταιριάζει με την είσοδο λήψης ή το φορτίο και, στη συνέχεια, επαληθεύστε κάθε ονομαστική τιμή που ελέγχει το πλήρες κύκλωμα.
Το όριο του κυκλώματος είναι η πραγματική διαφορά
Η λέξη επικοινωνήστε μπορεί να αποκρύψει την προέλευση της μεταγωγικής ενέργειας. Σχεδιάστε το όριο γύρω από τη συσκευή εξόδου και θέστε μία ερώτηση: μήπως ο ακροδέκτης εξόδου απλώς κλείνει μια διαδρομή ή μήπως οδηγεί τη διαδρομή σε ένα καθορισμένο ηλεκτρικό δυναμικό;
Ξηρή επαφή (dry contact): το εξωτερικό κύκλωμα παρέχει την ενέργεια
Μια έξοδος ρελέ με ακροδέκτες κοινού (COM), κανονικά ανοικτή (NO) και κανονικά κλειστή (NC) αποτελεί μια τυπική διεπαφή ξηρής επαφής. Τα ηλεκτρονικά ελέγχου τροφοδοτούν το πηνίο του ρελέ, αλλά η πλευρά της επαφής είναι μια ξεχωριστή διαδρομή μεταγωγής. Η Schneider Electric, για παράδειγμα, περιγράφει τους ακροδέκτες ρελέ στα συστήματα ελέγχου System 450 ως ξηρές επαφές που δεν παρέχουν ισχύ στο ελεγχόμενο ηλεκτρικό σύστημα και παραπέμπει τους χρήστες στις ηλεκτρικές ονομαστικές τιμές πριν από τη συνδεσμολογία.
Η βασική διαδρομή ρεύματος είναι:
εξωτερική πηγή → ασφάλεια/προστασία → COM → κλειστή επαφή NO → φορτίο/είσοδος → επιστροφήΠριν συνδεθεί η εξωτερική πηγή, το ζεύγος επαφών δεν έχει εσωτερικά παραγόμενη τάση εξόδου. Μετά την εγκατάσταση, ωστόσο, οι ακροδέκτες ενδέχεται να φέρουν την τάση του εξωτερικού κυκλώματος. Μια ξηρή επαφή είναι επομένως όχι απαραίτητα ασφαλής για άγγιγμα, πολύ χαμηλής τάσης ή αποφορτισμένη.
Τροφοδοτούμενη έξοδος: η έξοδος καθορίζει ένα δυναμικό σήματος
Μια έξοδος αισθητήρα PNP είναι ένα κοινό παράδειγμα τροφοδοτούμενης εξόδου. Ο αισθητήρας λαμβάνει τροφοδοσία DC και, όταν είναι ενεργός, μεταγωγίζει την έξοδό του προς τη θετική τροφοδοσία. Αντίθετα, ένας αισθητήρας NPN μεταγωγίζει την έξοδό του προς την πλευρά επιστροφής ή των 0 V. Οι έξοδοι τρανζίστορ των PLC ακολουθούν παρόμοια λογική πηγής (sourcing) ή καταβύθισης (sinking), αν και τα κοινά των μονάδων και οι διατάξεις προστασίας ποικίλλουν.
Το σήμα εξακολουθεί να χρειάζεται έναν πλήρη βρόχο. Η “τροφοδοτούμενη έξοδος” (powered output) δεν σημαίνει ότι η καλωδίωση πεδίου δεν χρειάζεται παροχή ή επιστροφή. Σημαίνει ότι η έξοδος είναι ηλεκτρικά συνδεδεμένη με μια καθορισμένη αρχιτεκτονική πηγής/κοινού (source/common) αντί να συμπεριφέρεται ως ανεξάρτητη μηχανική επαφή.
Πώς να αναγνωρίσετε αξιόπιστα μια ξηρή επαφή (dry contact) ή μια τροφοδοτούμενη έξοδο
Χρησιμοποιήστε το ηλεκτρικό διάγραμμα και τις προδιαγραφές εξόδου. Ο αριθμός των ακροδεκτών μπορεί να υποδείξει τι πρέπει να ελέγξετε, αλλά δεν μπορεί να αποδείξει τον τύπο της εξόδου: υπάρχουν ηλεκτρονικοί αισθητήρες δύο καλωδίων, οι αισθητήρες τεσσάρων καλωδίων μπορεί να έχουν συμπληρωματικές εξόδους τρανζίστορ, και οι μονάδες PLC διατίθενται με εξόδους ρελέ, τρανζίστορ και triac.
1. Βρείτε την τεχνολογία εξόδου
Αναζητήστε μία από αυτές τις ρητές περιγραφές:
- έξοδος ρελέ, επαφή χωρίς τάση (volt-free contact), επαφή χωρίς δυναμικό (potential-free contact) ή ξηρή επαφή (dry contact);
- έξοδος τρανζίστορ PNP/sourcing;
- έξοδος τρανζίστορ NPN/sinking;
- ανοικτός συλλέκτης (open collector) ή ανοικτή αποστράγγιση (open drain);
- έξοδος triac;
- έξοδος ρελέ στερεάς κατάστασης (SSR) ή ρελέ MOSFET.
Η τεκμηρίωση του συστήματος S7-200 SMART της Siemens αποτελεί ένα χρήσιμο παράδειγμα για το γιατί η τεχνολογία αυτή έχει σημασία: οι προδιαγραφές εξόδου της διακρίνουν τις εξόδους στερεάς κατάστασης MOSFET από τις εξόδους ξηρών επαφών ρελέ και τους αποδίδουν διαφορετικά εύρη τάσης, όρια ρεύματος, συμπεριφορά διαρροής και χαρακτηριστικά κατάστασης λειτουργίας (on-state).
2. Διαβάστε το εσωτερικό σχηματικό, όχι μόνο την ετικέτα
| Ένδειξη στο φύλλο δεδομένων | Πιθανή ερμηνεία | Τι χρειάζεται ακόμα επαλήθευση |
|---|---|---|
| COM, NO και NC δίπλα σε ένα σύμβολο επαφής ρελέ | Επαφή ρελέ μεταγωγής ή μονοπολική επαφή | Τάση/ρεύμα επαφής, κοινή απομόνωση, τύπος φορτίου, ελάχιστο φορτίο |
| Δύο ακροδέκτες επαφής που εμφανίζονται ηλεκτρικά διαχωρισμένοι από το πηνίο ή τα ηλεκτρονικά | Διαδρομή μεταγωγής χωρίς δυναμικό (potential-free) | Ονομαστική διηλεκτρική αντοχή και αν άλλα κανάλια μοιράζονται έναν κοινό ακροδέκτη (COM) |
| PNP, τύπου sourcing, ή βέλος προς την έξοδο από το +V | Έξοδος τρανζίστορ θετικής πλευράς | Συμβατή είσοδος τύπου sinking, εύρος τάσης, ρεύμα, ρεύμα διαρροής |
| NPN, sinking, ή έξοδος τρανζίστορ προς 0 V | Έξοδος τρανζίστορ αρνητικής πλευράς | Συμβατή είσοδος sourcing, εύρος τάσης, ρεύμα, διαρροή |
| Q, OUT, ή DO με ακροδέκτη COM/+V μονάδας | Θα μπορούσε να είναι ρελέ ή ημιαγωγός | Απαιτείται σχέδιο εσωτερικού κυκλώματος· το “COM” από μόνο του δεν αποδεικνύει τίποτα |
| Προδιαγραφή διαρροής κατά την κατάσταση off ή πτώσης τάσης κατά την κατάσταση on | Συνήθως έξοδος ημιαγωγού | Εάν το φορτίο λήψης μπορεί να ανεχθεί αυτές τις τιμές |
| Ελάχιστο εφαρμόσιμο φορτίο ή αναφορά ποσοστού αστοχίας επαφής | Μηχανικό ρελέ ή επαφή διακόπτη | Καταλληλότητα για το πραγματικό ρεύμα σήματος και το περιβάλλον |
3. Εντοπίστε την πηγή, τον διακόπτη, το φορτίο και την επιστροφή
Σημειώστε τέσσερα σημεία στο σχέδιο:
- Από πού προέρχεται η τάση του κυκλώματος;
- Ποιο στοιχείο ανοίγει ή κλείνει τη διαδρομή του ρεύματος;
- Τι δέχεται το ρεύμα;
- Πώς επιστρέφει το ρεύμα στην πηγή;
Εάν λείπει οποιοδήποτε σημείο, το κύκλωμα δεν είναι έτοιμο για καλωδίωση. Αυτός ο απλός έλεγχος διαδρομής εντοπίζει τα δύο πιο συνηθισμένα σφάλματα διεπαφής: την αναμονή παραγωγής τάσης από μια ξηρή επαφή και τη σύνδεση μιας εξόδου υπό τάση σε έναν μη συμβατό ακροδέκτη COM.
4. Χρησιμοποιείτε μετρήσεις μόνο εντός ενός ασφαλούς πλάνου δοκιμών
Με το κύκλωμα απομονωμένο και επαληθευμένο ότι δεν φέρει τάση, μια μηχανική ξηρή επαφή μπορεί συνήθως να ελεγχθεί για συνέχεια ανοικτής/κλειστής κατάστασης μεταξύ των καθορισμένων ακροδεκτών της. Μην χρησιμοποιείτε ποτέ τη λειτουργία μέτρησης αντίστασης ή συνέχειας σε κύκλωμα υπό τάση.
Ο έλεγχος τάσης ενός κυκλώματος ελέγχου υπό τάση πρέπει να εκτελείται μόνο από εξειδικευμένο άτομο που χρησιμοποιεί το σωστό όργανο, την κατάλληλη κατηγορία μέτρησης, εξοπλισμό ατομικής προστασίας και διαδικασία. Μια τάση που παρατηρείται σε έναν ακροδέκτη ξηρής επαφής προέρχεται συνήθως από το εξωτερικό κύκλωμα· αυτό δεν επανακατηγοριοποιεί την έξοδο ως έξοδο υπό τάση.
Διαγράμματα καλωδίωσης ξηρής επαφής: Τρεις κοινές διεπαφές
Τα ονόματα των ακροδεκτών και οι διατάξεις του κοινού ακροδέκτη εισόδου διαφέρουν ανάλογα με τον κατασκευαστή. Αντιμετωπίστε τα παρακάτω ως μοντέλα διαδρομής κυκλώματος και, στη συνέχεια, αντιστοιχίστε τα με το πραγματικό σχηματικό της συσκευής.
1. Ξηρή επαφή σε ψηφιακή είσοδο PLC 24 VDC
+24 VDC ── προστασία κλάδου ── ξηρή κανονικά ανοικτή (NO) επαφή ── ψηφιακή είσοδος PLC
0 VDC ───────────────────────────────────────── COM εισόδου PLCΌταν η επαφή κλείνει, η εξωτερική πηγή 24 VDC οδηγεί ρεύμα μέσω του κυκλώματος εισόδου του PLC και επιστρέφει μέσω του κοινού ακροδέκτη (common). Εάν το LED εισόδου δεν ανάβει παρόλο που η επαφή κλείνει, επαληθεύστε τον κοινό ακροδέκτη εισόδου, τη διαδρομή επιστροφής, το εύρος τάσης εισόδου και τη διαμόρφωση του καναλιού.
Ορισμένες μονάδες εισόδου παρέχουν τη δική τους πηγή ανίχνευσης ή τροφοδοσίας για είσοδο επαφής· άλλες απαιτούν από τον σχεδιαστή του πίνακα να την παρέχει. Το διάγραμμα καλωδίωσης της μονάδας καθορίζει ποια διάταξη ισχύει.
2. Έξοδος ρελέ PLC ή ελεγκτή που οδηγεί εξωτερικό φορτίο
πηγή +/φάση ── προστασία κλάδου ── COM ρελέ
NO ρελέ ── φορτίο ή πηνίο ενδιάμεσου ρελέ ── επιστροφή πηγής/ουδέτεροςΗ λογική του PLC ενεργοποιεί το εσωτερικό ρελέ, αλλά το κύκλωμα πεδίου παρέχει την ενέργεια στο φορτίο. Επιλέξτε την επαφή χρησιμοποιώντας τον πραγματικό τύπο φορτίου AC ή DC—όχι μόνο το ρεύμα μόνιμης κατάστασης. Τα σωληνοειδή, τα πηνία επαφέα, οι λαμπτήρες και τα χωρητικά φορτία μπορούν να προκαλέσουν ρεύμα εισόρμησης ή καταπόνηση κατά την απενεργοποίηση. Χρησιμοποιήστε τη συνιστώμενη καταστολή από τον κατασκευαστή του φορτίου και επαληθεύστε ότι η μέθοδος καταστολής είναι συμβατή με την πολικότητα AC/DC και τον απαιτούμενο χρόνο απελευθέρωσης.
Για μια λεπτομερή διάταξη επαφών, δείτε το VIOX Διάγραμμα καλωδίωσης ρελέ SPDT. Για μια έξοδο PLC που δεν μπορεί να οδηγήσει με ασφάλεια το τελικό φορτίο, χρησιμοποιήστε τη διαδικασία λήψης αποφάσεων στο απευθείας οδήγηση έναντι ρελέ ενδιάμεσης σύνδεσης.
3. Αισθητήρας τροφοδοτούμενος με PNP σε συμβατή είσοδο PLC
+24 VDC ───────── αισθητήρας +V
0 VDC ───────── αισθητήρας 0 V
αισθητήρας PNP OUT ── ψηφιακή είσοδος PLC
0 VDC ───────── είσοδος PLC COMΌταν είναι ενεργή, η έξοδος PNP παρέχει θετική τάση/ρεύμα σε μια συμβατή είσοδο τύπου sinking. Μια έξοδος NPN συνήθως μεταγωγίζει το σήμα προς τα 0 V και απαιτεί μια συμβατή διάταξη εισόδου τύπου sourcing. Επειδή η ορολογία των κατασκευαστών και η συνήθης καλωδίωση ποικίλλουν, επιβεβαιώστε το σχηματικό της εισόδου αντί να βασίζεστε μόνο στην ετικέτα PNP/NPN.
Το VIOX Οδηγός αισθητήρων προσέγγισης NPN έναντι PNP καλύπτει αυτή την απόφαση sourcing/sinking με μεγαλύτερη λεπτομέρεια.
Τύποι εξόδων PLC: Δεν είναι κάθε έξοδος ξηρή επαφή
Η φράση “ψηφιακή έξοδος PLC” περιγράφει τη λογική της λειτουργία, όχι το υλικό της. Το υλικό καθορίζει αν η έξοδος συμπεριφέρεται ως ξηρή επαφή ή ως τροφοδοτούμενος ηλεκτρονικός διακόπτης.
| Έξοδος PLC ή ελεγκτή | Ξηρή επαφή; | Τυπική συμπεριφορά κυκλώματος | Τεχνικοί έλεγχοι |
|---|---|---|---|
| Έξοδος ηλεκτρομηχανολογικού ρελέ | Συνήθως, όταν το σετ επαφών προσδιορίζεται ως ελεύθερο δυναμικού | Το COM μεταβαίνει σε NO ή NC· το εξωτερικό κύκλωμα τροφοδοτεί το φορτίο με ισχύ | Ονομαστικές τιμές επαφών AC/DC, ωμικό έναντι επαγωγικού φορτίου, κοινή ομαδοποίηση, μηχανική/ηλεκτρική διάρκεια ζωής, ελάχιστο φορτίο |
| Έξοδος τρανζίστορ DC | Όχι | Παρέχει ή απορροφά (source or sink) ρεύμα DC μέσω ημιαγωγού | Πολικότητα, συμβατή είσοδος/φορτίο, εύρος τάσης, ρεύμα, διαρροή, τάση κατά την κατάσταση λειτουργίας (on-state), προστασία |
| Έξοδος triac AC | Όχι | Μεταγωγέας AC ηλεκτρονικά και ενδέχεται να απαιτεί ελάχιστο φορτίο/ρεύμα συγκράτησης | Όριο μόνο για AC, διαρροή κατά την κατάσταση εκτός λειτουργίας (off-state), ρεύμα φορτίου, συμπεριφορά μηδενικής διέλευσης όπου ορίζεται |
| Έξοδος SSR ή MOSFET | Μην υποθέτετε | Μπορεί να είναι απομονωμένη και να εξομοιώνει επαφή, αλλά παραμένει διαδρομή ημιαγωγού | Επιτρεπόμενη κατεύθυνση AC/DC, αντίσταση σε κατάσταση αγωγιμότητας ή πτώση τάσης, διαρροή, θερμικά όρια, συμπεριφορά σε βραχυκύκλωμα |
Μια απομονωμένη έξοδος ημιαγωγού μπορεί να διαχωρίσει τη λογική από το κύκλωμα πεδίου χωρίς να μετατραπεί σε μηχανική ξηρή επαφή. Αντιθέτως, ένα σύμβολο ρελέ δεν αποδεικνύει ότι κάθε κανάλι είναι απομονωμένο από κάθε άλλο κανάλι· αρκετές έξοδοι ενδέχεται να μοιράζονται έναν κοινό ακροδέκτη. Ελέγξτε τις προδιαγραφές μόνωσης μεταξύ καναλιών και μεταξύ πεδίου και λογικής.
Για τη γενικότερη αντιστάθμιση τεχνολογίας, δείτε ηλεκτρομηχανικό ρελέ έναντι ρελέ στερεάς κατάστασης.
Πότε να επιλέξετε κάθε διεπαφή
| Συνθήκη λειτουργίας | Προτιμήστε ξηρή επαφή | Προτιμήστε τροφοδοτούμενη έξοδο | Εξετάστε την τροφοδοτούμενη έξοδο συν έναν ενδιάμεσο επαφέα |
|---|---|---|---|
| Το κύκλωμα λήψης επιλέγει τη δική του τάση | Ναι, εντός των ονομαστικών τιμών των επαφών | Μόνο εάν η τάση/COM ταιριάζουν | Χρήσιμο όταν η τάση εξόδου του ελεγκτή διαφέρει από το κύκλωμα φορτίου |
| Ανάγκη μεταγωγής τόσο AC όσο και DC σε διαφορετικές εφαρμογές | Δυνατό μόνο όταν καθορίζονται και οι δύο ονομαστικές τιμές | Συνήθως συνδεδεμένο με μία τεχνολογία και εύρος τάσης | Συχνά η ασφαλέστερη αρθρωτή αρχιτεκτονική |
| Υψηλή συχνότητα μεταγωγής ή απαίτηση μεγάλου κύκλου | Η μηχανική φθορά μπορεί να αποτελεί περιοριστικό παράγοντα | Το τρανζίστορ/SSR συχνά ταιριάζει καλύτερα | Χρησιμοποιήστε το όταν ο γρήγορος έλεγχος πρέπει να διασυνδεθεί με ένα ξεχωριστό κύκλωμα φορτίου |
| Πολύ μικρό ρεύμα ανίχνευσης | Ελέγξτε το ελάχιστο εφαρμόσιμο φορτίο και το υλικό των επαφών | Ελέγξτε τη διαρροή και το κατώφλι εισόδου λήψης | Ένα ρελέ σήματος ή μια κατάλληλη μονάδα διεπαφής μπορεί να βελτιώσει την αξιοπιστία |
| Το φορτίο έχει υψηλό ρεύμα εισόδου ή επαγωγική ενέργεια απενεργοποίησης | Η χρήση των επαφών και η καταστολή είναι κρίσιμης σημασίας | Τα όρια υπέρτασης και περιορισμού ημιαγωγών είναι κρίσιμης σημασίας | Επιτρέπει στο PLC να μεταγωγίζει ένα πηνίο ενώ οι ονομαστικές επαφές μεταγωγίζουν το κύκλωμα πεδίου |
| Η είσοδος λήψης δεν μπορεί να ανεχθεί διαρροή στην κατάσταση απενεργοποίησης | Μια μηχανική ξηρή επαφή μπορεί να είναι πλεονεκτική | Πρέπει να ελεγχθεί το ρεύμα διαρροής | Ένα ρελέ ενδιάμεσης σύνδεσης μπορεί να παρέχει ένα πιο σαφές ανοικτό κύκλωμα όπου δικαιολογείται |
| Απαιτείται μεταγωγή ανεξάρτητη από την πολικότητα | Οι μηχανικές επαφές ενδέχεται να είναι κατάλληλες | Πολλές έξοδοι ημιαγωγών είναι πολικές | Χρησιμοποιήστε μια διεπαφή ρελέ με τις κατάλληλες ονομαστικές τιμές |
Μια κοινή βιομηχανική αρχιτεκτονική χρησιμοποιεί και τους δύο τύπους: μια έξοδος τρανζίστορ PLC ενεργοποιεί το πηνίο ενός ρελέ ενδιάμεσης σύνδεσης και οι ξηρές επαφές του ρελέ μεταγωγούν ή δίνουν σήμα σε ένα ξεχωριστό κύκλωμα. Αυτό προσθέτει ένα εξάρτημα, αλλά μπορεί να επιλύσει προβλήματα αναντιστοιχίας τάσης, κοινής αναφοράς, δυνατότητας συντήρησης και φορτίου λειτουργίας, όταν οι ονομαστικές τιμές υποστηρίζουν τον σχεδιασμό.
“Το ”ξηρές» δεν παρακάμπτει τις ηλεκτρικές ονομαστικές τιμές
Πριν από τη σύνδεση οποιασδήποτε ξηρής επαφής, επαληθεύστε όλα τα ακόλουθα:
- Μέγιστη τάση μεταγωγής: ελέγξτε ξεχωριστά για AC και DC. Ένα τόξο DC δεν επωφελείται από μια φυσική μηδενική διέλευση ρεύματος, επομένως μια επαφή μπορεί να έχει πολύ χαμηλότερη ικανότητα μεταγωγής DC από την ονομαστική τιμή AC.
- Ρεύμα και ισχύς μεταγωγής: το ρεύμα μόνιμης κατάστασης από μόνο του ενδέχεται να μην αντιπροσωπεύει φορτία εισόδου (inrush), λαμπτήρων, χωρητικά φορτία, κινητήρες ή πηνία.
- Τύπος φορτίου ή κατηγορία χρήσης: μια ονομαστική τιμή για ωμικό φορτίο δεν μπορεί να εφαρμοστεί αυτόματα σε ένα επαγωγικό πηνίο.
- Ελάχιστο εφαρμόσιμο φορτίο: ένας ρελέ ισχύος που λειτουργεί αξιόπιστα σε υψηλότερο ρεύμα ενδέχεται να μην είναι κατάλληλος για μια πολύ μικρή είσοδο PLC ή σήμα οργάνων.
- Μορφή επαφής και κανονική κατάσταση: επαληθεύστε τα COM/NO/NC και την καθορισμένη κατάσταση χωρίς τροφοδοσία.
- Κοινή ομαδοποίηση και μόνωση: προσδιορίστε ποια κανάλια μοιράζονται ένα κοινό και ποιος είναι ο πραγματικός βαθμός διαχωρισμού.
- Προστασία και καταστολή: συντονίστε την προστασία κλάδου και χρησιμοποιήστε κατάλληλη καταστολή flyback, δίοδο-συν-zener, RC, βαρίστορ ή καταστολή που καθορίζεται από τον κατασκευαστή για το φορτίο και την απαίτηση χρόνου απελευθέρωσης.
- Συμπεριφορά αστοχίας: αποφασίστε τι πρέπει να βλέπει το σύστημα λήψης μετά από απώλεια ισχύος ελέγχου, διακοπή καλωδίωσης, κολλημένη επαφή ή αστοχία ημιαγωγού.
Η καθοδήγηση της Omron για τους επαφείς τονίζει ότι οι ονομαστικές τιμές των επαφών εξαρτώνται από την εφαρμοζόμενη τάση και τον τύπο φορτίου, και ότι η αξιοπιστία του ελάχιστου φορτίου εξαρτάται από το υλικό της επαφής, τη διάταξη, το περιβάλλον και τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας. Για επαγωγική μεταγωγή, ο οδηγός VIOX για επαφές χρονικού ρελέ σε επαγωγικά φορτία εξηγεί γιατί μια απλή σύγκριση αμπέρ είναι ανεπαρκής.
Η υγρή επαφή (Wet Contact) δεν είναι το ίδιο με την τάση διαβροχής (Wetting Voltage)
Το ερώτημα τάση διαβροχής αναφέρεται στην αξιοπιστία της επαφής και όχι στο αν μια έξοδος τροφοδοτείται.
Οι επιφάνειες των μηχανικών επαφών μπορούν να αναπτύξουν φιλμ οξειδίου ή ρύπανσης. Σε πολύ μικρά φορτία, η μεταγόμενη ηλεκτρική ενέργεια ενδέχεται να είναι ανεπαρκής για τη διάσπαση του φιλμ, με αποτέλεσμα η αντίσταση επαφής να καθίσταται ασταθής. Οι κατασκευαστές ρελέ εκφράζουν συνήθως το όριο ως ελάχιστο εφαρμόσιμο φορτίο, ένα επίπεδο αστοχίας αναφοράς ή μια περιοχή λειτουργίας εξαρτώμενη από το φορτίο αντί για μια καθολική τάση διαβροχής.
Διατηρήστε αυτούς τους όρους ξεχωριστούς:
- ξηρή επαφή / έξοδος χωρίς δυναμικό: μια διεπαφή που δεν παρέχει το δικό της μεταγωγικό δυναμικό·;
- τροφοδοτούμενη ή υγρή έξοδος: μια έξοδος που οδηγεί ένα καθορισμένο ηλεκτρικό σήμα·;
- ρεύμα διαβροχής ή τάση διαβροχής: η κατάσταση ρεύματος ή τάσης που απαιτείται για τη διατήρηση αξιόπιστης αγωγιμότητας μέσω μιας επιφάνειας μηχανικής επαφής·;
- ξηρό κύκλωμα: σε ορισμένη βιβλιογραφία για ρελέ, ένα κύκλωμα που λειτουργεί με πολύ χαμηλή ενέργεια, ενδεχομένως κάτω από το αποτελεσματικό επίπεδο καθαρισμού των επαφών.
Μια έξοδος ξηρής επαφής (dry-contact) μπορεί επομένως να μεταγωγίσει ένα κύκλωμα πάνω από το καθορισμένο ελάχιστο εφαρμόσιμο φορτίο του. Οι λέξεις ξηρή επαφή και ξηρό κύκλωμα δεν περιγράφουν την ίδια απόφαση σχεδιασμού.
Πίνακας απομόνωσης σφαλμάτων
| Σύμπτωμα | Πιθανό σφάλμα ορίου | Επαλήθευση | Κατεύθυνση διορθωτικών ενεργειών |
|---|---|---|---|
| Η έξοδος του ρελέ αλλάζει κατάσταση, αλλά η είσοδος του PLC παραμένει ανενεργή | Λείπει η εξωτερική τροφοδοσία ανίχνευσης, το κοινό (common) εισόδου ή η διαδρομή επιστροφής | Με απομονωμένη την τροφοδοσία, επαληθεύστε τη συνέχεια της επαφής· υπό εγκεκριμένη δοκιμή υπό τάση, ανιχνεύστε την τάση από την πηγή προς την είσοδο σύμφωνα με το διάγραμμα της μονάδας | Ολοκληρώστε τον εξωτερικό βρόχο και συνδέστε το σωστό κοινό (common) εισόδου |
| Ο ακροδέκτης εξόδου δεν έχει τάση όταν το ρελέ ενεργοποιείται | Η έξοδος του ρελέ είναι ξηρή επαφή (dry contact), όχι πηγή | Ελέγξτε αν το φύλλο δεδομένων το αναφέρει ως ρελέ/ξηρή επαφή/ελεύθερη τάσης και εντοπίστε τα COM/NO/NC | Προσθέστε την εξωτερική πηγή με την κατάλληλη ονομαστική τιμή και την προστασία κλάδου |
| Η ένδειξη LED του αισθητήρα αλλάζει, αλλά η είσοδος του PLC όχι | Ασυμφωνία source-sink PNP/NPN ή λανθασμένο κοινό (common) | Συγκρίνετε το κύκλωμα εξόδου του αισθητήρα με το κύκλωμα εισόδου του PLC | Αντιστοιχίστε την έξοδο sourcing με την είσοδο sinking, ή την έξοδο sinking με την είσοδο sourcing |
| Το φορτίο παραμένει ελαφρώς ενεργοποιημένο όταν η έξοδος είναι απενεργοποιημένη | Το ρεύμα διαρροής του ημιαγωγού υπερβαίνει το κατώφλι απενεργοποίησης του φορτίου | Συγκρίνετε τη διαρροή στην κατάσταση off με το ρεύμα επαναφοράς του φορτίου ή της εισόδου | Χρησιμοποιήστε ένα συμβατό φορτίο/διεπαφή ή μια εγκεκριμένη λύση εκτόνωσης/ενδιάμεσης σύνδεσης |
| Το ρελέ λειτουργεί με μεγαλύτερο φορτίο δοκιμής, αλλά είναι αναξιόπιστο σε σήμα χαμηλής έντασης | Ελάχιστο εφαρμόσιμο φορτίο ή ζήτημα υμενίου επαφής | Ελέγξτε τα δεδομένα ελάχιστου φορτίου και υλικού επαφών του ρελέ· μην βασίζεστε μόνο στη συνέχεια για την αξιοπιστία | Επιλέξτε ένα ρελέ σήματος/επαφή κατάλληλη για το πραγματικό φορτίο ή χρησιμοποιήστε μια συμβατή διεπαφή |
| Η επαφή αστοχεί μετά από μεταγωγή πηνίου ή βαλβίδας | Η καταπόνηση κατά την απενεργοποίηση επαγωγικού φορτίου ή το ρεύμα εισόδου υπερβαίνει την αντοχή της επαφής | Εξετάστε την κυματομορφή του ρεύματος φορτίου, την ονομαστική τιμή AC/DC, την κατηγορία χρήσης/φορτίου και την καταστολή | Εφαρμόστε κατάλληλη καταστολή ή μια συσκευή ενδιάμεσης σύνδεσης με τις κατάλληλες ονομαστικές τιμές |
| Αρκετά κανάλια παρουσιάζουν απρόσμενη συμπεριφορά μετά την επανακαλωδίωση ενός κοινού ακροδέκτη (common). | Τα κανάλια εξόδου μοιράζονται έναν κοινό ακροδέκτη ή μια ομάδα τροφοδοσίας. | Επιθεωρήστε το διάγραμμα της εσωτερικής ομάδας κοινού ακροδέκτη της μονάδας. | Πραγματοποιήστε την επανακαλωδίωση ανά ομάδα και διατηρήστε τα καθορισμένα όρια απομόνωσης. |
Λίστα ελέγχου διεπαφής πριν από την ηλεκτροδότηση
Πριν από την εφαρμογή τάσης, επιβεβαιώστε:
- Το φύλλο δεδομένων προσδιορίζει την έξοδο ως ρελέ, τρανζίστορ, triac, SSR ή άλλη καθορισμένη τεχνολογία.
- Η πλήρης διαδρομή πηγή–διακόπτης–φορτίο–επιστροφή είναι ορατή στο σχέδιο.
- Η είσοδος του PLC και η έξοδος του αισθητήρα χρησιμοποιούν συμβατή λογική sourcing/sinking.
- Η εξωτερική τάση τροφοδοσίας και η πολικότητα αντιστοιχούν σε κάθε συσκευή στον βρόχο.
- Οι ονομαστικές τιμές επαφής ή εξόδου καλύπτουν τον τύπο AC/DC, το σταθερό ρεύμα, το ρεύμα εισόδου (inrush), το επαγωγικό φορτίο και τη συχνότητα μεταγωγής.
- Το ελάχιστο εφαρμόσιμο φορτίο και το ρεύμα διαρροής στην κατάσταση off είναι συμβατά με τη συσκευή λήψης.
- Οι κοινές ομάδες και τα όρια μόνωσης είναι κατανοητά και δεν θεωρούνται δεδομένα.
- Η προστασία κλάδων και η καταστολή φορτίου ακολουθούν την τεκμηρίωση της συσκευής και του φορτίου.
- Οι δοκιμές συνέχειας εκτελούνται μόνο σε απομονωμένα, επαληθευμένα κυκλώματα χωρίς τάση.
- Το τελικό κύκλωμα επαληθεύεται σύμφωνα με το ακριβές διάγραμμα καλωδίωσης του κατασκευαστή και τις ισχύουσες απαιτήσεις του έργου.
Συχνές Ερωτήσεις
Τι είναι η ξηρή επαφή;
Μια ξηρή επαφή είναι μια διεπαφή μεταγωγής χωρίς τροφοδοσία. Ανοίγει ή κλείνει μια αγώγιμη διαδρομή, αλλά δεν παράγει την τάση που χρησιμοποιείται από το μεταγωγικό κύκλωμα. Απαιτείται μια εξωτερική πηγή, φορτίο ή είσοδος, καθώς και διαδρομή επιστροφής για τη δημιουργία ενός πλήρους λειτουργικού κυκλώματος.
Είναι μια ξηρή επαφή πάντα στα μηδέν V;
Όχι. Δεν διαθέτει εσωτερικά παρεχόμενη τάση επαφής πριν συνδεθεί το κύκλωμα πεδίου. Μόλις καλωδιωθούν, οι ακροδέκτες της επαφής μπορούν να φέρουν την τάση του εξωτερικού κυκλώματος, συμπεριλαμβανομένης μιας επικίνδυνης τάσης, εάν οι ονομαστικές τιμές και ο σχεδιασμός το επιτρέπουν. Απομονώστε το κύκλωμα πριν από τον έλεγχο συνέχειας.
Μπορεί μια ξηρή επαφή να μεταγωγεί τόσο AC όσο και DC;
Μόνο όταν το φύλλο δεδομένων παρέχει κατάλληλες ονομαστικές τιμές και για τα δύο. Οι δυνατότητες μεταγωγής AC και DC μπορεί να διαφέρουν σημαντικά, ειδικά με επαγωγικά φορτία. Επαληθεύστε την τάση, το ρεύμα, τον τύπο φορτίου, το ρεύμα εισόδου (inrush) και την καταστολή, αντί να βασίζεστε στην ετικέτα της ξηρής επαφής.
Είναι κάθε έξοδος PLC ξηρή επαφή;
Όχι. Ένα PLC μπορεί να χρησιμοποιεί ξηρές επαφές ρελέ, τρανζίστορ πηγής ή καταβύθισης DC, triac AC ή άλλες εξόδους στερεάς κατάστασης. Ο κωδικός της μονάδας, το εσωτερικό σχηματικό, η διάταξη των ακροδεκτών και οι ηλεκτρικές προδιαγραφές καθορίζουν τον τύπο εξόδου.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μιας επαφής υπό τάση (wet contact) και μιας εξόδου τροφοδοσίας;
Στις συζητήσεις για την καλωδίωση ελέγχου, οι όροι χρησιμοποιούνται συχνά για την ίδια γενική έννοια: η έξοδος παρουσιάζει ένα μεταγωγικό ηλεκτρικό δυναμικό αναφερόμενο στην τροφοδοσία της συσκευής ή στο COM. Επειδή υγρή επαφή έχει και άλλες σημασίες, έξοδος με τροφοδοσία, έξοδος PNP, έξοδος NPN, ή έξοδος triac είναι πιο ακριβές.
Είναι η τάση διαβροχής (wetting voltage) ίδια με την τάση επαφής υπό τάση (wet-contact voltage);
Όχι. Η τάση διαβροχής ή το ρεύμα διαβροχής αφορούν την ελάχιστη ηλεκτρική συνθήκη που απαιτείται για την αξιόπιστη αγωγιμότητα μηχανικής επαφής μέσω επιφανειακών υμενίων. Είναι ανεξάρτητο από το αν μια διεπαφή είναι ξηρή επαφή (dry contact) ή έξοδος υπό τάση. Χρησιμοποιήστε τα δεδομένα ελάχιστου εφαρμόσιμου φορτίου του κατασκευαστή του ρελέ αντί να υποθέτετε μια καθολική τιμή.
Πώς ελέγχετε μια ξηρή επαφή (dry contact);
Πρώτα απομονώστε το κύκλωμα και επαληθεύστε ότι είναι εκτός τάσης. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε τη λειτουργία συνέχειας ή αντίστασης στους καθορισμένους ακροδέκτες COM–NO ή COM–NC, ενώ δίνετε εντολή στην έξοδο μέσω των καταστάσεών της. Οι δοκιμές υπό τάση απαιτούν εξειδικευμένο άτομο, κατάλληλο όργανο και τη διαδικασία καλωδίωσης της συσκευής.
