Ieșirea releului este digitală sau analogică? Înțelegerea elementelor de bază

kwoco-plc.com

Releele, deși dispozitive aparent simple, joacă un rol esențial atât în viața noastră de zi cu zi, cât și în aplicațiile industriale. Dar apare adesea întrebarea: ieșirea unui releu este analogică sau digitală? Acest lucru este deosebit de confuz pentru cei nou în echipamente de automatizare industrială.

Releele sunt adesea denumite „comutatoare automate”, deoarece controlează circuite sau sarcini mai mari folosind curenți de control mai mici. Principiul de lucru de bază al unui releu implică inducția electromagnetică pentru a schimba starea contactelor, controlând astfel circuitul.

Această operație corespunde logicii binare: fie „pornit”, fie „oprit”, motiv pentru care este considerată o ieșire tipică a semnalului digital. Natura unui semnal digital este discretă, adică are doar două stări. Releele folosesc aceste două stări (pornit sau oprit) pentru a controla circuitele.

Ca inginer la Kwoco, lucrez frecvent cu diferite tipuri de relee. Fie în PLC sisteme de control sau proiecte de automatizare industrială la scară largă, releele joacă un rol crucial. Acestea asigură izolarea electrică între circuite și controlează circuite complexe de înaltă tensiune folosind semnale simple de joasă tensiune.

Care sunt aplicațiile practice ale releului?

relee sunt utilizate pe scară largă în panourile de control, automatizarea clădirilor și automatizarea producției. Rolul lor este evident mai ales în situațiile care necesită control de la distanță sau comutare automată.

Cu relee, semnalele de putere redusă pot controla cu ușurință dispozitivele de mare putere, cum ar fi motoare, iluminat și chiar echipamente de încălzire. Această tehnologie îmbunătățește siguranța sistemului și reduce semnificativ nevoia de intervenție manuală.

Tipuri de releu

Releele se împart în general în două categorii principale: relee electromecanice și relee cu stare solidă.

1. Relee electromecanice (EMR)

Releele electromecanice controlează circuitele prin utilizarea unei bobine electromagnetice. Componentele lor de bază includ bobina, contactele, armătura și arcul. Iată caracteristicile cheie:

Principiul de lucru: Când bobina este alimentată, un câmp magnetic atrage armătura, determinând mișcarea contactelor și fie completează, fie întrerupe circuitul. Această mișcare fizică are ca rezultat comutarea mecanică a contactului.
Avantaje: Datorită acțiunii lor mecanice, pot face față curenților și tensiunilor mai mari, făcându-le utilizate pe scară largă în sistemele de alimentare, controlul echipamentelor grele și automatizările industriale.
Dezavantaje: Prezența componentelor mecanice le face mai predispuse la uzură, iar viteza lor de răspuns este mai lentă, mai ales în scenariile de comutare de înaltă frecvență.
Aplicații: Utilizat în mod obișnuit pentru pornirea motoarelor, sisteme de automatizare industrială, aparate de uz casnic și sisteme de management al energiei.

2. Relee cu stare solidă (SSR)

Releele cu stare solidă diferă de releele electromecanice prin faptul că nu au părți mobile și se bazează în întregime pe componente electronice pentru comutare. Pe plan intern, ele constau din componente precum optocuple și dispozitive semiconductoare precum tiristoare sau triac.

Principiul de lucru: Releele cu stare solidă folosesc un optocupler pentru a izola și transmite semnale de control. Când se aprinde un LED din circuitul de control, optocuplorul primește semnalul optic și declanșează dispozitivele semiconductoare pentru a conduce sau întrerupe circuitul de sarcină.
Avantaje: Deoarece nu există piese mecanice, releele semi-solide au timpi de răspuns mai rapizi și nu suferă de uzură, oferindu-le o durată de viață mai lungă. De asemenea, funcționează mai silențios și funcționează bine în aplicațiile de comutare de înaltă frecvență.
Dezavantaje: Releele cu stare solidă au de obicei capacități de curent și tensiune mai mici decât releele electromecanice și sunt în general mai scumpe.
Aplicații: Utilizat în mod obișnuit în comutarea de înaltă frecvență, controlul dispozitivelor electronice, sistemele de control al temperaturii și echipamentele de automatizare industrială.

Factori de luat în considerare atunci când alegeți un releu

Atât releele electromecanice, cât și cele cu stare solidă au avantajele și dezavantajele lor. Atunci când alegeți un releu, luați în considerare nevoile aplicației specifice, cum ar fi frecvența de comutare, dimensiunea sarcinii și costul.

Releele electromecanice sunt mai potrivite pentru aplicații de înaltă tensiune și curent, în timp ce releele cu stare solidă sunt ideale pentru aplicații de înaltă frecvență, zgomot redus și durată lungă.

Conectarea releului în circuitele electrice

Releele din sistemele electrice acționează ca întrerupătoare, controlând circuitele de înaltă tensiune sau curent ridicat prin circuite de control de joasă tensiune sau curent scăzut. Există mai multe configurații comune ale contactelor releului:

Normal deschis (NU): Contactele sunt deschise când releul este inactiv. Când bobina este alimentată, contactele se închid, completând circuitul. Această configurație este utilizată acolo unde circuitul trebuie activat în condiții specifice.
Normal închis (NC): Contactele sunt închise când releul este inactiv. Când releul este alimentat, contactele se deschid, întrerupând circuitul. Această configurație este utilizată acolo unde circuitul trebuie dezactivat în anumite condiții.
Aruncare dublă (DT): Cunoscută și sub denumirea de contacte dublă, această configurație poate comuta între stările normal deschis și normal închis. Când releul este alimentat, conexiunea se schimbă de la normal închis la normal deschis.

Configurațiile contactelor releului nu numai că determină starea de pornire-oprire a circuitului, dar permit și comutarea mai multor circuite prin modele cum ar fi Single Pole Single Throw (SPST), Single Pole Double Throw (SPDT), Double Pole Single Throw (DPST) și Double Pole Double Throw (DPDT), care poate fi selectat în funcție de aplicație.

Ieșiri releu

Semnalele de ieșire releu sunt de obicei clasificate ca oricare digital sau analogic, dar în cele mai multe cazuri, ieșirea releului este luată în considerare digital (adică, un semnal de comutare care reprezintă pornit sau oprit, 0 sau 1). Acest lucru se datorează faptului că un releu funcționează ca un comutator, controlând starea circuitului, care este o caracteristică a semnalelor digitale. În sistemele PLC, releele sunt utilizate în mod obișnuit pentru a controla sarcini precum solenoizi, lumini și motoare mici.

În ceea ce privește configurațiile de ieșire cu relee, există trei tipuri comune:

Formularul A (în mod normal deschis): Când bobina releului este alimentată, contactele se închid și circuitul este finalizat.
Formularul B (în mod normal închis): Când bobina releului nu este alimentată, contactele rămân închise, iar circuitul este finalizat. Activarea bobinei deschide circuitul.
Formularul C (Contacte de schimbare): Această configurație include atât contacte normal deschise, cât și contacte normal închise, permițând comutarea între cele două stări.

În sistemele PLC, ieșirile cu relee sunt utilizate pentru a controla sarcinile externe și pentru a proteja circuitul de control de vârfurile de înaltă tensiune sau alte interferențe electrice prin izolarea electrică.

Sunt complexe principiile de lucru ale releului?

Principiile de funcționare a releelor sunt destul de simple, în special pentru releele electromecanice. Când circuitul de comandă este alimentat, bobina electromagnetică creează un câmp magnetic, care mișcă părți mecanice precum armătura, deschiderea sau închiderea contactelor releului pentru a controla circuitul.

Acest proces se bazează pe forța electromagnetică, făcând mișcarea mecanică centrală pentru releele electromecanice.

Pentru releele cu stare solidă (SSR), nu sunt implicate piese mecanice. În schimb, se bazează pe componente electronice pentru operațiunile de comutare. Ei folosesc un LED pentru a genera un semnal optic, care este transmis printr-un optocupler pentru a declanșa circuitul de control. Releele cu stare solidă funcționează bine în medii de comutare de înaltă frecvență, deoarece nu au uzură mecanică.

Astfel, în timp ce atât releele electromecanice, cât și cele cu stare solidă sunt simple în funcționarea lor de bază, ele diferă în modul în care controlează circuitele: releele electromecanice se bazează pe mișcarea mecanică, în timp ce releele cu stare solidă depind de componente electronice.

Care este relația dintre releu și PLC-uri?

Într-un sistem PLC (controller logic programabil), releele sunt adesea folosite pentru a controla operațiunile de comutare a sarcinilor mici spre medii, cum ar fi controlul solenoizilor, luminilor și motoarelor mici. Releele, combinate cu PLC-uri, asigură stabilitatea și siguranța sistemului.

PLC-ul trimite instrucțiuni pentru a controla starea pornit/oprit a releului, permițând controlul automat al sarcinii. În astfel de sisteme, releele joacă un rol important în asigurarea izolației electrice și a conducerii sarcinii, în special atunci când sunt implicate sarcini mai mari. Un PLC poate folosi un releu intermediar pentru a gestiona eficient aceste sarcini.

În plus, releele controlate de PLC sporesc flexibilitatea sistemului și asigură o fiabilitate ridicată, făcându-le potrivite pentru medii industriale complexe.

Întrebări frecvente despre releu

1. De ce se încinge releul meu?

Supraîncălzirea releului poate fi cauzată de mai mulți factori. În primul rând, dacă releul funcționează în condiții de sarcină ridicată pentru perioade îndelungate, contactele pot produce un arc, care generează căldură. În al doilea rând, curentul absorbit de bobină în timpul funcționării poate genera căldură, în special în condiții de înaltă tensiune sau de curent ridicat.

În cele din urmă, disiparea slabă a căldurii sau temperaturile ambientale ridicate pot contribui la acumularea de căldură. Dacă releul se supraîncălzește frecvent, verificați dacă sarcina depășește specificațiile nominale ale releului sau luați în considerare trecerea la un releu de capacitate mai mare.

2. Care este diferența de durată de viață între releele electromecanice și cele cu stare solidă?

Durata de viață a unui releu electromecanic este afectată în principal de uzura componentelor sale mecanice, cum ar fi contactele și armătura, în special în condiții de curent ridicat sau tensiune înaltă. Releele cu stare solidă, pe de altă parte, nu au părți mobile și se bazează pe componente electronice pentru comutare, ceea ce duce la o durată de viață mai lungă, în special în aplicațiile care implică comutare frecventă. De asemenea, releele cu stare solidă funcționează mai bine în aplicațiile de înaltă frecvență și, de obicei, durează mai mult decât releele electromecanice.

3. Când ar trebui să aleg un releu cu stare solidă?

Dacă aplicația dvs. necesită comutare frecventă sau are cerințe mari pentru timpi de răspuns rapid, un releu cu stare solidă este alegerea mai bună. Este potrivit în special pentru comutarea de înaltă frecvență, funcționarea fără zgomot și medii cu temperatură ridicată.

În plus, releele cu stare solidă funcționează mai bine în medii rezistente la explozie și în aplicații industriale cu durată lungă de viață. Dacă durabilitatea, întreținerea redusă și eficiența ridicată sunt importante pentru sistemul dvs., un releu cu stare solidă este probabil mai potrivit.

4. Pot releele să realizeze izolarea completă între circuite?

Da, unul dintre modelele releelor este realizarea izolației electrice. Fie că este vorba de un releu electromecanic sau de un releu semiconductor, acestea pot asigura siguranță prin izolarea circuitului de control și a circuitului de sarcină.

Această izolație evită ca circuitul de control de joasă tensiune să intre direct în contact cu sarcina de înaltă tensiune, împiedicând tensiunea înaltă să curgă înapoi în bucla de control, protejând astfel sistemul de deteriorare.

Alimentați-vă proiectele cu PLC Omron, Mitsubishi, Schneider nou-nouț, original – în stoc, gata acum!

Concluzie

Ieșirea releelor este de obicei semnale digitale și joacă un rol cheie în sistemele de control industrial. Fie că este vorba de relee electromecanice tradiționale sau de relee moderne cu stare solidă, acestea sunt utilizate pe scară largă în diferite scenarii de aplicare. Alegerea tipului de releu potrivit este crucială pentru stabilitatea sistemului dvs., nu uitați să faceți o alegere în funcție de nevoile dvs. reale.

Căutați PLC-uri noi, originale pentru proiectele dvs.? La Kwoco, stocăm cele mai noi PLC-uri de la mărci de top precum Omron, Mitsubishi, și Schneider. Cumpărați cu încredere - livrare rapidă, calitate garantată! Cumpărați acum