Hvernig á að tengja tveggja-víra skynjarann ​​við milligengið? Leiðsögumaður

Mörgum tæknimönnum og verkfræðingum finnst ruglingslegt að tengja einfaldan tveggja-víra skynjara við milliliðaskipti. En það þarf ekki að vera. Helsta áskorunin er að skilja hvernig þessir tveir hlutar vinna saman í einni stjórnrás.

Tengingin skapar einfalda raðrás. Skynjarinn virkar eins og rofi. Það lýkur eða brýtur hringrásina sem knýr stýriinntak gengisins.

Þessi handbók gefur þér fullkomna, skref-fyrir-skref lausn. Við munum fara yfir grunnatriði hvers hluta. Við munum kafa djúpt í að finna liðatengi fyrir bæði fast-stöðuliða (SSR) og rafvélræna liða (EMR). Þú færð skýrar raflögn og lærir hvernig á að laga háþróuð vandamál sem þú munt standa frammi fyrir á þessu sviði.

Að skilja grunnhlutana

Þú þarft að skilja starf hvers hluta áður en þú byrjar að raflögn. Þessi grunnur stöðvar algeng mistök og hjálpar þér að velja rétta tækið fyrir starf þitt. Við skulum brjóta niður tvo-víraskynjara og tvær megingerðir milliliða.

Tveggja-víra skynjarinn

Tveggja-víra skynjari er í grundvallaratriðum rofi. Það opnar eða lokar rafrás þegar eitthvað líkamlegt gerist. Þetta gæti verið málmhlutur sem kemst nálægt, hitastig breytist eða þrýstingur nær ákveðnu marki.

Ólíkt þremur-víra skynjurum (NPN/PNP), sem þurfa eigin rafmagnstengingu fyrir innri rafeindatækni, er tveggja-víra skynjari einfaldari. Það hefur ekki sérstakt aflinntak. Þess í stað fer það afl stjórnrásarinnar í gegnum álagið (í okkar tilfelli, inntak gengisins) þegar það kveikir á.

Algeng dæmi sem þú sérð oft eru:

Vélrænir takmörkunarrofar á færiböndum eða vélhlífum.

Reed rofar notaðir í öryggiskerfi fyrir hurða- og gluggaeftirlit.

Einfaldir tvímálm hitastillar fyrir hitastýringu.

Flotrofar til að greina vökvastig í tönkum.

Milligönguliðið

Milligengi virkar eins og rafmagnari og einangrari. Það notar lágt-aflsstýringarmerki, eins og frá tveggja-víra skynjaranum okkar, til að skipta um aðskilda, miklu meiri-aflrás. Þessi meiri-aflrás rekur álag eins og mótor, hitara eða stóra tengibúnað.

Það eru tvær megingerðir: Rafeindaskipti (EMR) og Solid-State Relays (SSR). Val þitt á milli þeirra fer eftir því hvað forritið þitt þarfnast fyrir hraða, hversu lengi það ætti að endast og rafmagnsumhverfinu.

Að skilja SSR betur

Solid-fylki eru öflug en viðkvæm tæki. Að skilja ekki hvernig þeir virka er aðalástæðan fyrir því að þeir mistakast. Þessi hluti veitir þér-sérfræðingaupplýsingar svo þú getir valið, auðkennt og tengt hvaða SSR sem er án ruglings.

Að finna SSR útstöðvar

Flestar bilanir byrja með því að blanda saman inntaks- og úttakskútunum. Athugaðu alltaf gagnablað framleiðanda fyrst. En þú getur oft borið kennsl á þá með því að skoða þegar gagnablað er ekki tiltækt.

Stjórnhliðin, eða solid state relay input, er þar sem þú tengir lágt-aflmerki frá skynjararásinni þinni. Leitaðu að þessum merkjum:

Merkingar: Á skautunum stendur oft „INPUT“ eða „CONTROL“. Fyrir DC inntak muntu sjá pólunarmerkingar eins og + og -. Fyrir AC inntak, leitaðu að ~ eða A1 og A2.

Spennusvið: Merkið sýnir lágspennusvið, eins og 3-32VDC eða 90-250VAC. Þetta er spennan sem þarf til að kveikja á genginu.

Líkamleg stærð: Skrúfustöðvarnar og vírarnir sem fara til þeirra eru venjulega minni, þar sem þeir höndla aðeins nokkra milliampa af straumi.

Hleðsluhliðin, eða úttakið, er þar sem þú tengir há-aflrásina sem þú vilt skipta um.

Merkingar: Á þessum skautum stendur oft „OUTPUT“ eða „LOAD“. Þau gætu verið merkt með L1 og T1 eða bara ~ táknum.

Spenna/straumeinkunn: Merkið sýnir mun hærri einkunn, eins og 24-480VAC, 25A. Þetta sýnir hámarksspennu og straum sem gengið getur skipt.

Líkamleg stærð: Skautarnir eru miklu stærri og sterkari til að meðhöndla mikla strauma á öruggan hátt og losna við hita.

AC vs DC SSRs

Lykilmunur er hvort SSR er gert til að skipta um riðstraumsálag (AC) eða jafnstraumsálag (DC). Þetta fer eftir hálfleiðaranum sem notaður er til að skipta, ekki bara stjórnspennunni.

AC output SSRs nota innri hluta eins og TRIAC eða Silicon-Controlled Rectifiers (SCR). Margir hafa „núll-yfirferð“ greiningu. Þessi snjalla aðgerð bíður eftir að AC sinusbylgjan sé nálægt núll volt áður en kveikt er á álaginu eða slökkt á henni. Þetta dregur mjög úr rafsuð (EMI) og innkeyrslustraumi, sem gerir það að verkum að álagið endist lengur.

DC output SSRs nota MOSFET eða há-afl smára. Þeir virka sem einstaklega hraður og öflugur rofi fyrir DC hleðslu eins og segulloka, DC mótora og DC-knúna hitara. Þeir eru ekki með núll-eiginleika vegna þess að það er ekki þörf fyrir DC.

Gullna reglan er algjör: Aldrei skal nota DC-úttaks-SSR til að skipta um AC hleðslu, eða AC-úttaks-SSR til að skipta um DC-hleðslu. AC hleðsla mun líklega eyðileggja DC SSR samstundis. AC SSR notað á DC hleðslu mun kveikja á en mun líklega ekki slökkva, þar sem það bíður eftir núll-þverunarpunkti sem mun aldrei koma í DC hringrás.

Optocoupler einangrun

Galdurinn á bak við öryggi SSR er optocoupler einangrun. Inni í genginu er engin líkamleg raftenging á milli inntaks- (stýringar)rásarinnar og úttaks- (álags) hringrásarinnar.

Vélbúnaðurinn er einfaldur en ljómandi: þegar þú setur spennu á inntaksklefana kviknar á innri LED. Þetta ljós skín yfir lítið bil á ljósmynd-næman smára á úttakshliðinni. Ljóstransistorinn kveikir síðan á aðalrofi hálfleiðara (TRIAC eða MOSFET) til að knýja álagið.

Þetta skapar galvanískan einangrunarhindrun. Það verndar viðkvæma-lágspennustjórnhluta-eins og skynjarann, PLC eða örstýri-fyrir háum-spennu, rafhljóði og meiriháttar bilunum sem gætu gerst á megin-afli.

Algeng raflögn mistök

Margra ára reynsla á vettvangi sýnir að flestar SSR bilanir koma frá nokkrum algengum mistökum í raflögnum sem hægt er að koma í veg fyrir. Að skilja þetta mun spara þér tíma, peninga og gremju.

Snúið pólun inntaks. Á DC-inntaks-SSR, mun það að tengja jákvæða stýrivírinn við neikvæðu tengið og öfugt-öfugt koma í veg fyrir að gengið virki. Það fer eftir gerðinni, það getur einnig skaðað inntaksrásina varanlega. Athugaðu alltaf-+ og - merkingarnar.

Að tengja hleðsluna við inntakið. Þetta er banvæn en furðu algeng villa. Inntakstengurnar eru hannaðar fyrir nokkra milliampa af straumi. Að tengja fjöl-amparahleðslu við þá eyðileggur inntaksrásina samstundis.

Hunsa hitakökur. SSR eru ekki fullkomlega skilvirk; þeir mynda hita þegar þeir leiða straum. Góð regla er að skipuleggja um 1,5 vött af hita fyrir hvern Amp af hleðslustraumi. Fyrir hvers kyns hleðslu sem dregur meira en nokkra ampera, er hitavaskur ekki valfrjáls-það er nauðsynlegt. Ofhitnun er númer eitt morðingja SSRs.

Að gleyma lágmarksálagsstraumi. Sumir AC SSRs, sérstaklega ekki-núll-þverunargerðir, þurfa smá straum til að flæða í gegnum álagið til að virka rétt. Ef álagið þitt er mjög lítið (eins og pínulítill LED vísir), gæti SSR ekki festist á eða getur flöktað.

Misræmi álagsgerð. Það er áhættusamt að nota SSR sem er metið fyrir "viðnám" álag (eins og hitari) til að skipta um mjög "inductive" álag (eins og mótor eða segulloka). Inductive loads getur búið til stóran spennugjafa (aftur-EMF) þegar slökkt er á því, sem getur skemmt úttak SSR. Fyrir þetta álag skaltu velja SSR sem er sérstaklega metinn fyrir inductive switching eða notaðu ytri snubber hringrás.

Aðalverkefni: Raflögn

Nú þegar þú skilur hlutana og hugsanleg vandamál getum við farið yfir í aðalverkefnið. Þessi hluti gefur skýrar, -fyrir-skref leiðbeiningar um að tengja tveggja-víra skynjara við bæði SSR og EMR.

Öryggi fyrst

Áður en þú snertir einhvern vír verður þú að fylgja nauðsynlegum öryggisskrefum. Rafmagnsvinna hefur innbyggt-áhættu og það er ekkert pláss fyrir flýtileiðir.

Slökktu ALLTAF á og læstu öllum tengdum aflgjafa áður en vinna er hafin. Þetta felur í sér bæði stjórnafl og hleðsluafl.

Athugaðu hvort hringrásin sé dauð með því að nota rétta margmæli. Prófaðu mælinn þinn á þekktum straumgjafa fyrst, prófaðu síðan hringrásina sem þú munt vinna á.

Notaðu víra af réttri stærð fyrir væntanlegan álagsstraum. Of litlir vírar geta ofhitnað og skapað eldhættu.

Gakktu úr skugga um að allar skrúfutengingar séu þéttar og öruggar. Laus tenging getur valdið ljósboga og hléum.

Ef þú ert einhvern tíma óviss um eitthvert skref skaltu hætta og spyrja viðurkenndan rafvirkja.

Atburðarás 1: Hleiðslur við SSR

Rökfræðin hér er að búa til einfalda röð hringrás. Aflgjafinn, tveggja-víra skynjarinn og inntak SSR eru öll tengd í einni lykkju. Þegar skynjarinn lokar lýkur hann lykkjunni og kveikir á SSR.

Íhlutir sem þarf:

Stjórna aflgjafa (td 24VDC)

Tveggja-víra skynjari

Solid-State Relay (með samsvarandi DC inntak)

Tengivírar

Skref-fyrir-skref leiðbeiningar:

Finndu Terminals. Staðfestu + og - á aflgjafanum þínum. Finndu vírana tvo frá skynjaranum þínum. Á SSR, finndu DC-inntakstengurnar, venjulega merktar 3 (+) og 4 (-).

Tengdu rafmagn við skynjara. Tengdu vír frá jákvæðu (+) tenginu á stjórnaflgjafanum þínum við annan af tveimur vírunum frá skynjaranum.

Tengdu skynjara við SSR. Tengdu seinni vírinn frá skynjaranum við jákvæðu inntakskammtinn á SSR (eins og tengi 3).

Ljúktu við hringrásina. Tengdu vír frá mínusinntakinu á SSR (eins og klemmu 4) aftur við neikvæðu (-) tengi stjórnaflgjafans þíns.

Lokaskoðun. Stjórnrásin er nú lokið. Þegar skynjarinn er virkjaður (lokar) mun hann leyfa straumi að flæða frá aflgjafanum, í gegnum skynjarann, í gegnum inntak SSR og aftur til framboðsins, og kveikir á SSR.

Til að fá fullkomna uppsetningu, myndirðu síðan tengja há-aflhleðslurásina við úttakstengurnar á SSR. Tengdu til dæmis AC línuna við tengi 1 og tengdu tengi 2 við AC hleðsluna þína. Hin hliðin á AC álaginu myndi tengjast aftur við AC Neutral.

Sviðsmynd 2: Hleiðslur við EMR

Meginreglan um að tengja rafeindabúnað er sú sama og fyrir SSR. Eini munurinn er hugtökin fyrir inntakstengurnar. Í stað skautaðs rafræns inntaks ertu að virkja einfaldan vírspólu.

Skref-fyrir-skref leiðbeiningar:

Finndu Terminals. Finndu stjórnunaraflgjafann þinn og skynjaravíra. Finndu spóluskautana á EMR. Þetta eru næstum alltaf merkt A1 og A2. Fyrir flest iðnaðarliða er spólan ekki skautuð, þannig að pólun DC tengingarinnar skiptir ekki máli.

Tengdu í röð. Eftir sömu röð rökfræði, búðu til hringrásina:

Tengdu jákvæðu (+) aflgjafa við einn vír skynjarans.

Tengdu seinni vír skynjarans við A1 tengi gengisins.

Tengdu A2 tengi gengisins aftur við neikvæðu (-) aflgjafans.

Þegar skynjarinn lokar lýkur hann hringrásinni og straumur rennur í gegnum spóluna. Þetta skapar segulsvið sem líkamlega togar innri tengiliðina lokaða, skipta um hleðslurásina sem er tengd við sameiginlega (COM), venjulega opna (NO) og venjulega lokaða (NC) skauta gengisins.

Ítarlegar hugleiðingar

Grunnlagnir leysa flest vandamál, en uppsetningar í faglegum-gráðu þurfa að sjá fyrir ó-augljós vandamál. Þessi hluti fjallar um algeng en flókin vandamál sem getur verið pirrandi að leysa án fyrri reynslu.

The "Leaky" skynjari

Sumir solid-skynjarar (eins og ákveðnir nálægðar- eða ljósnemar) eru ekki fullkomnir rofar. Jafnvel þegar þeir eru í „slökktu“ ástandi geta þeir leyft mjög litlu magni af lekastraumi að fara í gegnum.

Vandamálið gerist þegar þessi lekastraumur er bara nógu hár til að vera greindur með mjög viðkvæmu SSR-inntaki. SSR heldur að þessi örsmái straumur sé „kveikt“ merki, sem veldur því að gengið haldist virkt eða flöktir jafnvel þegar skynjarinn á að vera slökktur.

Lausnin er að setja upp blæðingarviðnám, einnig kallað dummy load resistor. Þessi viðnám er tengt samhliða inntakstengjum SSR (+ og -).

Það virkar með því að gefa auðveldari, varaleið fyrir litla lekstrauminn til að flæða til jarðar. Þessi straumur er of lágur til að mynda marktæka spennu yfir viðnámið, þannig að inntak SSR sér aldrei kveikjuspennuna og helst rétt í slökktu ástandi. Þegar skynjarinn kviknar á réttan hátt gefur hann nægan straum til að virkja bæði viðnámið og SSR-inntakið og kveikir á genginu eins og ætlað er.

Sem hagnýtur upphafspunktur fyrir dæmigerð 24VDC stjórnkerfi er 2,2kΩ (2200 Ohm), 1/2 Watt viðnám algengt og áhrifaríkt val.

Fljótleg bilanaleitartöflu

Þegar hlutirnir virka ekki eins og búist er við er kerfisbundin nálgun lykilatriði. Þessi mynd sýnir algengustu einkennin, líklega orsakir þeirra og réttar lausnir.

Raflögn með sjálfstrausti

Hvernig á að tengja tveggja-víra skynjara við milligengið er grunnverkefni í sjálfvirkni og stjórnun iðnaðar. Meginreglan er einföld raðrás, þar sem skynjarinn virkar sem hliðvörður fyrir strauminn sem kveikir á genginu.

Árangur liggur hins vegar í smáatriðunum. Skilningur á mikilvægum mun á inntaksútgangi solid state gengis, virðingu fyrir blæbrigðum AC DC SSR mismunar og að meta verndarhlutverk einangrunar optocoupler er það sem skilur nýliði frá fagmanni.

Með því að fylgja þessari handbók hefurðu nú þekkingu til að tengjast ekki aðeins heldur einnig til að leysa og bæta tengslin milli skynjara og gengis. Þú getur haldið áfram með fullvissu um að uppsetningin þín verði örugg, áreiðanleg og byggð til að endast.

Hvernig á að ákvarða gæði 12V gengis? Heildarprófunarleiðbeiningar

Hvað ætti ég að gera ef 12V gengið tengist ekki en spólan er spennt?

Hvert er hlutverk 12V gengis í mótorhjóli? Heill leiðarvísir

12V gengi DIN járnbrautaruppsetning: Heildarleiðbeiningar fyrir iðnaðarplötur