摘要:介紹了工程實(shí)際中運(yùn)用最多的中間繼電器的隔離作用,針對(duì)設(shè)備使用中間繼電器過(guò)程中出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題,通過(guò)工程實(shí)例做出分析并提出解決對(duì)策。
關(guān)鍵詞:繼電器;隔離作用;問(wèn)題;對(duì)策
隨著工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的不斷提高,生產(chǎn)工藝對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作可靠性提出了更高要求。在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中采用大量的中間繼電器,其工作的可靠性對(duì)控制系統(tǒng)工作的可靠性是至關(guān)重要的。如何恰當(dāng)、合理地使用中間繼電器,是控制系統(tǒng)可靠工作的基礎(chǔ),也是控制系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)智能操作的一大重要前提。
1 控制功能
中間繼電器是在自動(dòng)控制電路中起控制與隔離作用的執(zhí)行部件,廣泛應(yīng)用于遙控、遙測(cè)、通訊、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中,是最重要的控制元件之一。繼電器一般都有能反映一定輸入變量(如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等)的感應(yīng)機(jī)構(gòu)(輸入部分);有能對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(輸出部分);在繼電器的輸入部分和輸出部分之間,還有對(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離、功能處理和對(duì)輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)部分)。
在工程實(shí)際中,中間繼電器主要有兩個(gè)作用:一是隔離作用;二是增加輔助接點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中增加接點(diǎn)比較少,因?yàn)楝F(xiàn)在的接觸器可以另加很多對(duì)輔助接點(diǎn),而且動(dòng)作也可靠,所以沒(méi)有必要在一般控制日路中增加輔助繼電器。而隔離作用在目前的控制中用得是比較多的。筆者以為主要有兩個(gè)方面的隔離:一是將一個(gè)控制回路分隔為兩個(gè)甚至更多的相對(duì)獨(dú)立的回路;二是將強(qiáng)電量的模擬信號(hào)通過(guò)中間繼電器轉(zhuǎn)化為開(kāi)關(guān)量侑源或無(wú)源)。這里強(qiáng)調(diào)的不是這些繼電器的作用,而是要通過(guò)工程實(shí)例,對(duì)中間繼電器應(yīng)用中的技術(shù)問(wèn)題做出分析及提出解決的對(duì)策。
[b]2 工作原理
[/b] 中間繼電器的工作原理是將一個(gè)輸入信號(hào)變成一個(gè)或多個(gè)輸出信號(hào)的電子元件。它的輸入信號(hào)為線圈的通電或斷電。它的輸出是觸頭的動(dòng)作(所帶常開(kāi)點(diǎn)閉合,常閉點(diǎn)打開(kāi)),它的觸點(diǎn)接在其他控制回路中,通過(guò)觸點(diǎn)的變化導(dǎo)致控制回路發(fā)生變化(例如導(dǎo)通或截止),從而實(shí)現(xiàn)既定的控制或保護(hù)的目的。在此過(guò)程中,繼電器主要起了傳遞信號(hào)的作用。
3 工作特性
作為控制元件,繼電器有如下四個(gè)特點(diǎn):
(1)擴(kuò)大控制范圍。例如,多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一定值時(shí),可以按觸點(diǎn)組的不同形式,同時(shí)換接、開(kāi)斷、接通多路電路。
(2)放大。例如中間繼電器等,只用一個(gè)很微小的控制量,
就可以控制很大功率的電路。
(3)綜合信號(hào)。例如,當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸入
多繞組繼電器時(shí),經(jīng)過(guò)比較綜合,達(dá)到預(yù)定的控制效果。
(4)自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè)。例如,自動(dòng)裝置上的繼電器與其他
電器一起,可以組成程序控制線路,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。
4 應(yīng)用實(shí)例
以膠帶機(jī)的自動(dòng)控制為例,介紹中間繼電器的隔離作用,原理圖如圖1所示。
膠帶機(jī)采用自動(dòng)(聯(lián)鎖)、手動(dòng)(單機(jī))兩種控制方式,自動(dòng)、手動(dòng)方式由自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)行切換。膠帶機(jī)裝設(shè)拉線開(kāi)關(guān)、打滑保護(hù)等,這些信號(hào)均接入PLC控制系統(tǒng)。我們注意到,1-SK事故拉繩開(kāi)關(guān)的常開(kāi)信號(hào)直接送入PLC輸入模塊,由于1事故拉繩開(kāi)關(guān)為220V信號(hào),那么PLC輸入模塊必須要選擇額定電壓為220V的輸入模塊。在實(shí)際應(yīng)用中,事故拉繩開(kāi)關(guān)所產(chǎn)生的沖擊電流較大,很容易燒壞輸入模塊。當(dāng)我們巧妙利用中間繼電器的隔離作用,將強(qiáng)電量的模擬信號(hào)通過(guò)中間繼電器轉(zhuǎn)化為開(kāi)關(guān)量,就能輕易地解決這個(gè)問(wèn)題(控制原理見(jiàn)圖2)。
圖2中1-SK事故拉繩開(kāi)關(guān)信號(hào)并不是直接送入PLC輸入模塊,而是通過(guò)中間繼電器l—Ll進(jìn)行跳轉(zhuǎn),由中間繼電器1也1輔助觸點(diǎn)送出一個(gè)24V信號(hào)到PLC輸入模塊,巧妙利用中間繼電器的隔離作用,既保證了PIE輸入模塊的可靠性,又延長(zhǎng)了PLC輸入模塊的使用壽命。然而圖2中尚存在一個(gè)不足之處,就是當(dāng)系統(tǒng)處于手動(dòng)控制狀態(tài)時(shí),若操作員沒(méi)有按照操作規(guī)程,在膠帶機(jī)啟動(dòng)之前沒(méi)有啟動(dòng)電鈴報(bào)警,膠帶機(jī)照樣能夠正常啟動(dòng)。由于膠帶機(jī)工作時(shí),若旁邊有工作人員的話,容易被卷入而造成人身事故。所以,在膠帶機(jī)啟動(dòng)之前,需要有一個(gè)報(bào)警提示,讓工作人員迅速撤離,避免事故發(fā)生。
作為工程設(shè)計(jì)人員,在膠帶機(jī)的自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)當(dāng)中,就要避免此類事故的發(fā)生。在控制流程當(dāng)中,就要使操作員啟動(dòng)膠帶機(jī)之前,必須先啟動(dòng)電鈴報(bào)警,若沒(méi)有啟動(dòng)電鈴報(bào)警,則膠帶機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。這樣就可以避免因操作員誤操作,而造成人員傷亡事故的發(fā)生。基于這個(gè)思路,我們?cè)黾右粋€(gè)中間繼電器來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題(見(jiàn)圖3)。
控制流程如下:將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥到手動(dòng)控制檔,按下啟動(dòng)預(yù)報(bào)電鈴按鈕,1-SB3、1一L2線圈得電,1一L2閉合,這時(shí)電鈴報(bào)警;之后,按下啟動(dòng)按鈕1-SB1,膠帶機(jī)啟動(dòng)。若未按下啟動(dòng)預(yù)報(bào)電鈴按鈕1-SB3,則1一始終處于斷開(kāi)狀態(tài),即使按下啟動(dòng)按鈕1-SB1,交流接觸器1-KM線圈無(wú)法得電,膠帶機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。這樣一來(lái),即使操作員誤操作,也不會(huì)造成事故,消除了隱患,切實(shí)保證安全生產(chǎn)。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,通過(guò)對(duì)中間繼電器使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題深入研究與分析,巧妙運(yùn)用中間繼電器的信號(hào)傳輸和隔離放大等功能,可以提高系統(tǒng)的可靠性,改善系統(tǒng)性能。繼電器在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,而且和電腦的緊密結(jié)合,更增添了活力,使得繼電器能更好的為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。
編輯:陳東