
Въведение: Защо символите са важни
В съвременната автоматизация и управление времето е всичко. Релетата за време възпрепятстват пускането-на масивни двигатели. Те гарантират, че предпазителите остават заключени. Контролът, базиран на-точното време, е невидимата сила зад безопасни, ефективни и интелигентни машини.
В основата на тези времеви операции е релето за време. Представянето му върху електрическите схеми е езикът, който трябва да говорим свободно.
Разбирането на символа на релето за време не е просто академично упражнение. Това е основно изискване за всеки, който проектира, изгражда или отстранява неизправности в електрически вериги за управление.
Какво е реле за време?
Релето за време или релето за таймер е контролно устройство, което активира или деактивира набор от контакти след предварително определено времезакъснение. Представете си го като интелигентен превключвател с вграден-, регулируем хронометър.
Когато неговият управляващ вход или намотка получи сигнал (или загуби такъв), той не реагира незабавно. Вместо това чака. Релето изчаква зададеното време да изтече, преди да промени състоянието на изходните си контакти.
Тази проста функция на "изчакайте, тогава действайте" е невероятно мощна. Намираме релета за време в безброй приложения:
Контролиране на последователностите при стартиране-на двигателя, като стартери-триъгълник, за намаляване на напрежението на електрическата мрежа.
Създаване на времеви събития в производствените процеси, като цикли на пълнене, смесване или втвърдяване.
Осигуряване на закъснения за безопасност, като предотвратяване на отваряне на вратата на машината, докато всички движещи се части спрат.
Управление на сградна автоматизация за цикли на осветление, отопление или вентилация (HVAC).
Първи поглед: Основен символ
Преди да се потопим в сложността, нека да разгледаме общо представяне. В основата си символът за реле за време съчетава елементите на стандартно реле с уникален идентификатор. Този идентификатор обозначава функцията за синхронизиране на релето.
[Изображение: Ясно, високо{0}}качествено изображение на общ символ на реле за време, показващо намотка и контакт с индикатор за време като „X“.]
Този символ е нашата отправна точка. Както ще видим, специфичният външен вид на този идентификатор за времето е мястото, където различните международни стандарти се разминават. Това може да доведе до потенциално объркване, ако не сте подготвени. Това ръководство ще ви подготви.
Анатомията на един символ
За да прочетем наистина една схема, трябва да преминем отвъд простото разпознаване на форма. Трябва да деконструираме символа на релето за време на неговите основни компоненти. Това ни помага да разберем как комуникира своята функция.
Всеки символ на реле за време, независимо от стандарта, е изграден от три основни части.
[Изображение: Голяма, ясно обозначена диаграма, разделяща IEC символ на реле за време на трите му основни части: правоъгълник на бобината, символи за контакт NO/NC и идентификатор на функцията за време (напр. плътен блок) вътре в символа на бобина.]
Основните компоненти
Намотката
Бобината е "мозъкът" на релето. Неговият символ обикновено е правоъгълник (IEC стандарт) или кръг (ANSI стандарт). Този компонент представлява електромагнита, който инициира процеса на синхронизация.
Когато се приложи напрежение към неговите клеми, обикновено означени с A1 и A2, бобината се захранва. Това действие-или последващото-дезактивиране-е спусъка. Стартира обратното броене на таймера.
Контактите
Контактите са "действащата" част на релето. Те са превключвателите, които се отварят или затварят, за да контролират главната верига. Символите са същите като за всяко стандартно реле. Две успоредни линии представляват нормално отворен (NO) контакт. Същите линии с диагонална наклонена черта представляват нормално затворен (NC) контакт.
Това, което ги прави уникални в релето за време е, че действието им е със закъснение. Те са "времеви" контакти. Те не променят състоянието мигновено с намотката. Те чакат да приключи периодът на забавяне.
Идентификатор на функцията за време
Това е графичният елемент, който изрично ви казва: "Това не е стандартно реле; това е таймер." Това е най-критичната част от символа. Това е и основният източник на вариации между стандартите.
Този идентификатор може да бъде малка графика, поставена вътре в символа на намотката (IEC метод). Или може да е модификация на самия символ за контакт (методът ANSI). Това е този визуален знак, който обозначава конкретния тип синхронизация, като забавяне при включване-или забавяне при изключване-.
Голямото разделение: IEC срещу ANSI
В света на електрическите схеми два основни стандарта управляват символите, които използваме. Разбирането и на двете е от съществено значение за всеки професионалист, работещ с оборудване от различни части на света.
Липсата на единен глобален стандарт е често срещан източник на объркване. Една схема от европейски машиностроител ще изглежда коренно различно от тази, начертана в Северна Америка.
Разбиране на стандартите
IEC (Международна електротехническа комисия)
IEC, по-специално стандартът IEC 60617, е доминиращата сила в Европа, Азия и много други части на света. Неговите графични символи са проектирани да бъдат функционални и-независими от езика. Стилът IEC често се описва като символичен. Основният символ се модифицира чрез добавяне на други символи, за да се определи неговата функция.
ANSI (Американски национален институт по стандартизация) и NEMA
В Северна Америка преобладаващите стандарти са от ANSI, като ANSI/IEEE Std 315. Те често се използват заедно с насоки от NEMA (Национална асоциация на производителите на електротехника). Стилът ANSI може да се разглежда като по-описателен. Той често променя основния компонент (контакта), за да покаже специфичното си поведение.
Пряко--сравнение
Философската разлика между тези два стандарта е най-очевидна в това как те представят релетата за време.
Представяне на намотка
Това е просто, но незабавно раздаване. Схемата на IEC почти винаги ще използва правоъгълник, за да представи намотка на реле. ANSI схема ще използва кръг.
Представителство за контакт и време
Това е ключовата разлика. Това е критично разграничение, което трябва да разберете.
Подходът на IEC разделя компонентите. Той използва стандартен NO или NC символ за контакт. Функцията за синхронизиране се определя чрез добавяне на графичен идентификатор към *символа на бобината*. След това контактите се кръстосано -отнасят обратно към тази синхронизирана намотка.
Подходът ANSI интегрира функцията в контактите. Символът на намотката остава прост, общ кръг. Функцията за време се обозначава чрез модифициране на *самите символи за контакт*. Формата на контакта ви казва дали е замерен и как се държи.
Нека разбием това в сравнителна таблица. Това е най-важната информация за правилното тълкуване на всяка схема.
|
Функция за време |
IEC 60617 Символ (бобина + контакт) |
ANSI/IEEE Std 315 символ (само за контакт) |
Обяснение |
|
Забавяне-включване (TON) |
бобина:Правоъгълник с плътен черен блок.Контакт:Стандартен NO/NC символ. |
Контакт:Стандартен NO/NC символ с единичен връх на стрелка, сочещ навътре, указващ посоката на забавяне (закъснение при затваряне/отваряне). Намотката е обикновен кръг. |
Контактът променя състоянието само след като бобината е била непрекъснато захранвана за предварително зададеното време. Често се означава като TDON (Time Delay On Energization). |
|
Изкл-закъснение (TOF) |
бобина:Правоъгълник с куха кутия, съдържаща „X“.Контакт:Стандартен NO/NC символ. |
Контакт:Стандартен NO/NC символ с единичен връх на стрелка, сочещ навън, указващ забавяне при из-изключване на захранването. Намотката е обикновен кръг. |
Контактът променя състоянието мигновено, когато бобината е под напрежение. Той се връща към нормалното си състояние само след като бобината е била изключена от-електричество за предварително зададеното време. Често се означава като TDOF (Time Delay On De{3}}de-energization). |
|
В-закъснениеNC |
бобина:Правоъгълник с плътен черен блок.Контакт:Стандартен NC символ. |
Контакт:NC символ с-насочена навътре стрелка. Контактът е „Timed To Open“ (TDO). |
NC контактът се отваря само след като бобината е била захранвана за предварително зададеното време. |
|
Вкл-Закъснение НЕ |
бобина:Правоъгълник с плътен черен блок.Контакт:Стандартен символ НЕ. |
Контакт:Символ НЯМА с-насочена навътре стрелка. Контактът е "Timed To Close" (TDC). |
NO контактът се затваря само след като бобината е била захранвана за предварително зададеното време. |
|
Изключено-закъснениеNC |
бобина:Правоъгълник с куха кутия, съдържаща „X“.Контакт:Стандартен NC символ. |
Контакт:NC символ с-насочена навън стрелка. |
Когато бобината е под напрежение, контактът се отваря моментално. Когато намотката е изключена, тя остава отворена за предварително зададеното време, преди да се затвори отново. |
|
Изкл-Забавяне НЕ |
бобина:Правоъгълник с куха кутия, съдържаща „X“.Контакт:Стандартен символ НЕ. |
Контакт:Символ НЯМА с-насочена навън стрелка. |
Когато бобината е под напрежение, контактът се затваря моментално. Когато намотката е изключена, тя остава затворена за предварително зададеното време, преди да се-отвори отново. |
Тази таблица е вашият Rosetta Stone за стандартни символи на реле за време в електрически схеми. Записването на тези разлики в паметта ще предотврати критични погрешни интерпретации на логиката на веригата.
Функции за декодиране на времето
Символът на страницата е статичен, но устройството, което представлява, е динамично. За да преведем тези символи в поведение-в реалния свят, трябва да разберем основните функции за определяне на времето. Трябва да знаем как действат във времето.
Най-добрият начин да визуализирате това е с времева диаграма. Тази проста диаграма показва състоянието на входа (бобина) и изхода (контакти) спрямо времето. Това прави логиката на функцията кристално ясна.
Забавяне-включване (TON / TDE)
Това е най-често срещаната функция за синхронизация. Официално е известен като "Времево забавяне при захранване" (TDE). Но почти универсално се нарича „On-Delay“ (TON).
Логиката му е проста: „Изчакайте, тогава действайте“. Периодът на забавяне започва в момента, в който бобината се зареди. Контактите променят състоянието си само след като този период на забавяне приключи успешно. Ако сигналът на бобината бъде премахнат преди изтичане на времето, таймерът се нулира. Контактите не работят.
[Изображение: Времева диаграма за On-Delay. Горната следа (вход/намотка) преминава от НИСКО към ВИСОКО и остава ВИСОКО. Долната следа (изход/контакт) остава НИСКО за период 't', след като входът стане ВИСОКО, след което превключва на ВИСОКО.]
Често срещан случай на употреба е поетапното стартиране-на няколко двигателя. Като използваме -таймери за забавяне, можем да стартираме всеки двигател няколко секунди след предишния. Това предотвратява масивен пусков ток, който може да изключи прекъсвача или да дестабилизира захранването.
Изкл-закъснение (TOF / TDF)
Втората най-разпространена функция е „Времево забавяне при из-изключване на захранването“ (TDF) или „Из-закъснение“ (TOF).
Логиката му е по-сложна: „Действайте сега, изчакайте по-късно“. Когато бобината е под напрежение, контактите незабавно променят състоянието си, точно като стандартно реле. Функцията за синхронизиране започва само когато бобината е изключена-.
При из-изключване на захранването контактите остават в промененото си състояние за предварително зададеното време. След този период те най-накрая се връщат към нормалното си състояние на покой. Много таймери за-отлагане на изключване изискват непрекъснато захранващо напрежение, отделно от задействащия сигнал. Това захранва таймера по време на-периода на забавяне на изключване.
[Изображение: Времева диаграма за закъснение при изключване-. Горната следа (вход/намотка) преминава от ВИСОКО към НИСКО. Долната следа (изход/контакт) става ВИСОКА моментално с входа и остава ВИСОКА за период 't', след като входът стане НИСКО, след което превключва на НИСКО.]
Класическо приложение е вентилаторът за охлаждане на машината. Когато машината е изключена (из-изключвайки бобината на таймера), таймерът-за забавяне на изключване поддържа вентилатора да работи още пет минути. Това разсейва остатъчната топлина, удължавайки живота на машината.
Други общи функции
Въпреки че TON и TOF покриват повечето приложения, ще срещнете и други.
Импулсно (или интервално) реле
При захранване на бобината, контактите веднага променят състоянието си и остават сменени за предварително зададено време. Това се случва независимо дали бобината остава под напрежение. След интервала те се връщат към нормалното си състояние. Това е полезно за създаване на единичен импулс с фиксирана-продължителност, като например активиране на дозатор за лепило за точно две секунди.
Мигащо (или циклично) реле
Този таймер осигурява непрекъснат, повтарящ се цикъл на ВКЛЮЧВАНЕ/ИЗКЛЮЧВАНЕ, докато бобината е под напрежение. И времето за ВКЛЮЧВАНЕ, и времето за ИЗКЛЮЧВАНЕ често могат да бъдат независимо регулирани. Това е функцията, използвана за създаване на предупредителни светлини, редуващи се задачи на помпата и други циклични процеси.
Сглобяване на всичко
Изолираните символи са едно нещо. Виждането им в пълна, функционална схема е мястото, където се изковава истинското разбиране. Нека анализираме обикновена верига от реалния-свят, за да видим релето за време в естествената му среда.
Това упражнение ни премества от теория към практика. Той показва как информацията на символа ръководи цялата оперативна последователност на машината.
Казус от практиката: Star-Delta Starter
Стартер със звезда-триъгълник е метод, използван за намаляване на стартовия ток на голям три{1}}фазен асинхронен двигател. Той стартира двигателя с намотките, свързани в конфигурация "звезда". След това превключва на "делта" конфигурация за нормална работа. Релето за време е идеалното устройство за автоматизиране на този преход.
Нека преминем през стандартна схема на IEC-.
[Изображение: Ясна, анотирана схематична диаграма на верига на стартер на двигател тип звезда-триъгълник, използваща IEC символи. Главният контактор (KM1), контакторът звезда (KM2), контакторът триъгълник (KM3) и -таймерът за забавяне на включване (KT1) са ясно обозначени.]
Ето последователността на операциите, както е показано на схемата.
Стъпка 1: Първоначално състояние
В покой всички контактори са изключени-. Моторът е изключен. Нормално отворените контакти са отворени, а нормално затворените контакти са затворени.
Стъпка 2: Старт-(звезда)
Когато операторът натисне бутона „Старт“-PB1, веригата е завършена. Това захранва намотката на главния контактор, KM1. Захранването протича през затворен контакт на KM1 и нормално затворен контакт на таймера KT1. Това захранва звездния контактор, KM2.
Едновременно с това бобината на релето за-закъснение при включване, KT1, също се захранва. Знаем, че това е таймер за -отлагане на включване, защото неговият символ на намотка (правоъгълник) има плътен черен блок вътре. Таймерът вече е започнал обратното броене, обикновено настроено за 5-10 секунди.
В този момент главният контактор (KM1) и звездният контактор (KM2) са активни. Двигателят започва да се върти в конфигурация звезда, черпейки намален ток.
Стъпка 3: Забавяне във времето
През следващите 5-10 секунди нищо не се променя. Моторът се ускорява и таймерът KT1 "отброява". Цялата система чака таймерът да изпълни програмираното си забавяне.
Стъпка 4: Преход към Delta
След изтичане на зададеното му време заработват таймерните контакти на КТ1. Неговият нормално затворен контакт, който захранваше звездния контактор (KM2), сега се отваря. Това де{4}}дезактивира KM2, прекъсвайки звездната връзка.
Почти едновременно неговият нормално отворен контакт се затваря. Това завършва веригата към бобината на делта контактора, KM3. Триъгълният контактор захранва, свързвайки намотките на двигателя в конфигурация триъгълник за работа на пълна-мощност.
Обърнете внимание на блокиращите контакти. Нормално затворен контакт от KM2 е поставен последователно с бобината KM3 и обратно. Това е критична функция за безопасност. Той механично предотвратява едновременното захранване на контакторите звезда и триъгълник, което би причинило пълно късо съединение.
Релето за време е автоматизирало безупречно цялата последователност, осигурявайки плавен старт с нисък-ток-. Разчитането на неговия символ беше ключът към разбирането на целия процес.
Често срещани клопки и тълкуване
Учебниците и стандартите осигуряват чист, идеален свят. -Схемите от реалния свят, особено по-старите или тези от конкретни производители, могат да бъдат по-малко ясни. Ето няколко тествани-съвета за справяне с тези предизвикателства.
Това практическо знание е това, което отличава начинаещия от експерта. Може да спести часове разочароващо отстраняване на неизправности.
Когато символите не съвпадат
Ще срещнете символи, които не отговарят напълно на съвременните IEC или ANSI стандарти. Това е обичайно.
Специфични-символи на производителя
Големи производители като Siemens, Allen-Bradley или Schneider Electric съществуват от дълго време. Тяхното по-старо оборудване и чертежи може да използват наследени символи. Те бяха често срещани преди настоящите стандарти да бъдат напълно приети. Някои може дори да имат леки, патентовани вариации на съвременните символи.
Правилото е просто: ако схемата е за конкретно оборудване или контролен панел, винаги търсете легенда за символ или ключ на самия чертеж. Ако това липсва, вижте техническата документация на производителя за тази продуктова серия.
Комбинирани функционални символи
Съвременните електронни релета за време често са много-функционални устройства. Едно реле може да бъде конфигурирано да бъде -закъснение, изключване-закъснение или една от дузина други функции. Схемата може да показва общ символ на блок за таймера, с бележки, показващи как е програмиран или свързан за избор на конкретна функция. Символът сам по себе си не разказва цялата история. Трябва да прочетете придружаващия текст.
Контролен списък за преводач
Когато се сблъскате с непознат или объркващ символ на реле за време, не гадайте. Следвайте систематичен процес, за да определите неговата функция.
Първо проверете легендата.Това е златното правило. Собствената легенда или символен ключ на чертежа е най-добрият източник на истина. Той отменя всеки общ стандарт.
Идентифицирайте стандарта.Погледнете заглавния блок или бележките на чертежа. Указва ли IEC, ANSI, JIC или друг стандарт? Това ви дава правилния "речник", с който да започнете.
Анализирайте намотката.Правоъгълник ли е или кръг? Правоъгълник силно предполага IEC. Кръг силно предполага ANSI. Това е първата ви важна следа.
Анализирайте контактите.Самите символи за контакт модифицирани ли са с върхове на стрелки или други уникални форми? Това е отличителният белег на стандарта ANSI. Стандартните NO/NC символи на контактите ли са кръстосано-препратени към намотка със специална икона вътре? Това си е чист IEC.
Намерете номера на частта.Най-категоричният метод. Намерете обозначението на компонента (напр. KT1, TR1) на схемата. Потърсете номер на част до него или в отделна спецификация. Бързо търсене на листа с данни на този номер на част онлайн ще ви даде пълно ръководство. Ще получите функцията, терминалите и възможностите на устройството.
Заключение: Четене с увереност
Овладяването на езика на електрическите схеми е пътуване на непрекъснато учене. Разбирането на нюансите на символа на релето за време е важен крайъгълен камък.
Тези символи не са просто абстрактни рисунки. Те са плътни пакети от информация, които описват динамичното поведение на веригата. Като се научите да ги деконструирате, можете да прогнозирате, диагностицирате и проектирате с прецизност и увереност.
Ключови изводи
Символът на реле за време се състои от бобина, контакти и идентификатор на функция за време.
Критичната разлика между стандартите е как те показват функцията за време.IECпроменя **символа на намотката**, докатоANSIпроменя **символите за контакт**.
Времевите диаграми са най-добрият инструмент за визуализиране на оперативното поведение на таймера. Това включва On-Delay (изчакайте, след това действайте) и Off-Delay (действайте сега, изчакайте по-късно).
Когато се съмнявате, легендата на схемата и листът с данни на компонента са вашите най-надеждни източници на информация.
Умението идва от практиката. Следващия път, когато отворите електрически чертеж, обърнете голямо внимание на таймерите. Идентифицирайте стандарта, декодирайте символа и проследете логиката. С всяка схема, която прочетете, вашата плавност ще расте. Това ще затвърди статута ви на квалифициран електротехник.
Фактори, които трябва да имате предвид при избора на производител на полупроводникови-релета
Кои типове товари не са подходящи за използване на полупроводникови-релета?
Могат ли полупроводниковите-релета да се използват без радиатор?
Какви са често срещаните причини за прегаряне-на твърдото реле?
