Как работает схема управления клапаном через ПЛК и промежуточное реле. Какие компоненты входят в систему управления клапаном. Как подключить клапан к ПЛК через промежуточное реле. Какие преимущества дает использование промежуточного реле при управлении клапаном.
Основные компоненты системы управления клапаном через ПЛК
Для реализации схемы управления клапаном через программируемый логический контроллер (ПЛК) и промежуточное реле необходимы следующие ключевые компоненты:
- Программируемый логический контроллер (ПЛК)
- Промежуточное реле
- Клапан с электроприводом
- Датчики положения клапана (открыт/закрыт)
- Блок питания
Рассмотрим подробнее назначение и функции каждого из этих элементов в системе управления.
Роль ПЛК в управлении клапаном
Программируемый логический контроллер выполняет следующие основные функции в системе управления клапаном:
- Формирует управляющие сигналы на открытие/закрытие клапана
- Принимает и обрабатывает сигналы обратной связи о положении клапана
- Реализует алгоритмы управления клапаном
- Обеспечивает интерфейс для оператора и визуализацию состояния клапана
ПЛК позволяет гибко настраивать логику работы клапана и интегрировать его в общую систему автоматизации.
Назначение и преимущества промежуточного реле
Промежуточное реле играет важную роль в схеме управления клапаном, обеспечивая следующие преимущества:
- Гальваническая развязка между цепями управления ПЛК и силовыми цепями клапана
- Усиление управляющего сигнала от ПЛК для коммутации мощной нагрузки
- Защита выходов ПЛК от перегрузок
- Повышение помехозащищенности системы управления
Использование промежуточного реле позволяет повысить надежность и безопасность схемы управления клапаном.
Особенности подключения клапана к ПЛК через промежуточное реле
При подключении клапана к ПЛК через промежуточное реле необходимо учитывать следующие особенности:
- Выход ПЛК подключается к управляющей обмотке промежуточного реле
- Силовые контакты реле коммутируют цепь питания электропривода клапана
- Датчики положения клапана подключаются напрямую к входам ПЛК
- Необходимо обеспечить совместимость напряжений питания ПЛК, реле и клапана
Правильное подключение всех компонентов обеспечивает корректную работу системы управления клапаном.
Алгоритм работы схемы управления клапаном
Типовой алгоритм управления клапаном через ПЛК и промежуточное реле включает следующие этапы:
- ПЛК формирует команду на открытие/закрытие клапана
- Сигнал с выхода ПЛК активирует обмотку промежуточного реле
- Контакты реле замыкаются и подают питание на электропривод клапана
- Клапан начинает открываться/закрываться
- Датчики положения фиксируют текущее состояние клапана
- ПЛК получает сигналы обратной связи о положении клапана
- При достижении требуемого положения ПЛК отключает управляющий сигнал
Данный алгоритм обеспечивает точное управление положением клапана с обратной связью.
Программирование ПЛК для управления клапаном
При программировании ПЛК для управления клапаном необходимо реализовать следующие основные функции:
- Обработка команд оператора на открытие/закрытие клапана
- Формирование управляющих сигналов на выходы ПЛК
- Считывание и анализ сигналов с датчиков положения
- Отслеживание времени перемещения клапана
- Обнаружение неисправностей (заклинивание, обрыв цепей и т.д.)
- Визуализация текущего состояния клапана
Грамотно составленная программа ПЛК обеспечивает надежное и безопасное управление клапаном в автоматическом режиме.
Диагностика и обслуживание системы управления клапаном
Для обеспечения длительной и безотказной работы системы управления клапаном необходимо выполнять следующие мероприятия:
- Периодическая проверка состояния контактов реле и клеммных соединений
- Контроль времени полного хода клапана
- Калибровка датчиков положения
- Очистка элементов системы от пыли и загрязнений
- Своевременная замена изношенных компонентов
Регулярное техническое обслуживание позволяет своевременно выявлять и устранять неисправности в системе управления клапаном.
Заключение
Использование промежуточного реле при управлении клапаном через ПЛК обеспечивает ряд важных преимуществ:
- Повышение надежности и безопасности системы управления
- Гальваническая развязка силовых и управляющих цепей
- Возможность коммутации мощной нагрузки
- Защита выходов ПЛК от перегрузок
При правильном проектировании и обслуживании такая схема позволяет реализовать эффективное автоматическое управление клапанами в различных технологических процессах.
Контроллеры систем вентиляции Pixel. ПЛК Segnetics для вентиляции и кондиционирования. КИП-Сервис. Промышленная автоматика.
| Наименование | Тип документа | Размер | Тип файла |
|---|---|---|---|
| SMConstructor(HVAC)_v1-50s6_setup | Программное обеспечение | 16 MB | zip |
| Макросы (Segnetics) | Программное обеспечение | 785 KB | zip |
| Макросы (КИП-Сервис) | Программное обеспечение | 106 KB | zip |
| Среда программирования SMLogix | Программное обеспечение | 434 MB | zip |
| Паспорт — Trim5, SMh5, SMh3G(i), SMh3G, SMh3010, PIXEL, MC, MR, FMR, PNA, ICM | Паспорт | 1 MB | |
| РЭ — Контроллер Pixel | Руководство по эксплуатации | 3 MB | |
| Руководство по быстрому запуску SMConstructor(HVAC) | Мануалы | 357 KB | |
| Библиотека EPLAN для Segnetics | Библиотека E-PLAN | 928 KB | zip |
| 3D-модель Pixel | CAD библиотека | 6 MB | zip |
| Сертификат соответствия ТР ТС 004, 020 — Контроллеры программируемые логические серии SMh3010,SMh3G,Pixel,SMh5,Trim5,Matrix, модули расширения FMR,MRL | Сертификат соответствия | 636 KB | |
| Сертификат соответствия ТР ТС 004, 020 — ПЛК SMh3010/2G/2Gi, Pixel, MR, MC | Сертификат соответствия | 1 MB | |
| Декларация соответствия — контроллеры Pixel, SMh3010, SMh3G, MR, MC | Декларации о соответствии (ТС и ЕАЭС) | 578 KB |
Документация и ПО
12 файлов, 465 MB
| Наименование | Наличие | Цена с НДС | |
|---|---|---|---|
Pixel-2511-02-0 Контроллер для систем вентиляции; 6вх.(NPN/PNP)/3вых.(2реле5А, 1симистор 500мА),5аналог.вх. (Pt1000), 1аналог.вх. (0…10В/4…20мА), 2аналог.вых.(0…10В),дисплей (монохр.,122х32пикс.),RS-485,Modbus-RTU,пит.=18..37В/~18..28В,внутр.шина д/мод.MRдо8шт | В наличии | 22 125 | Купить |
Оперативный запуск контроллера вентиляции в эксплуатацию предусмотрен конфигуратором SMConstructor, в нем предоставлена возможность простого выбора настроек по параметрам вашей вентиляционной установки. После сохранения настроек и загрузки в контроллер, устройство готово к работе.
Модульная структура контроллераМонтаж в электрические распределительные щиты
Простая среда программирования SMLogixКонфигуратор готовых решений для вентиляции SMConstructor HVAC
- Модульность: подключение дополнительных модулей ввода/вывода в зависимости от потребностей (до 64 каналов на 1 Pixel).
- Автоматизированный процесс подключения дополнительных модулей: раздача адресов, горячий подхват и т.д.
- Диспетчеризация. Съемные сетевые карты поддерживают протоколы: Modbus, LonWorks, Ethernet (при переходе с одного протокола на другой, перепрограммировать Pixel не требуется).
- Настройка без ПК: при наличии модулей памяти позволяет снимать архивы и загружать рабочие программы в Pixel без участия компьютера.
- Универсальный графический дисплей: вывод графики, шрифтов разных размеров, тренды температуры и влажности, пользовательские иконки, gif-анимация.
- Бесплатное ПО для настройки контроллера и создания пользовательских интерфейсов. SMLogix – программная среда. SMConstructor – быстрое создание программ управления для HVAC. SMArt – создание графических пользовательских интерфейсов.
- Полная совместимость со старыми SMH программами.
| Дискретные входы | |
|---|---|
| Количество дискретных входов | 6 опторазвязанных дискретных входов |
| Уровни напряжения срабатывания | замкнутый «сухой» контакт – от 12 до 36 V DC, разомкнутый «сухой» контакт – от 0 до 1 V DC |
| Дискретные выходы | |||
|---|---|---|---|
| 2 релейных выхода и 1 симисторный либо транзисторный выход в зависимости от исполнения | |||
| Тип дискретного выхода | D out электромагнитное реле |
D out симистор (с опторазвязкой) |
D out транзистор (без опторазвязки) |
| Коммутируемое напряжение | до 277 V AC / 30 V DC | до 277 V AC / 50 Hz | до 36 V DC |
| Коммутируемый ток | до 10 A | от 10 мA до 0,5 A | до 0,5 A |
| Время переключения | 10 мсек | — | — |
| Регулирование угла отсечки | — | нет | — |
| Ресурс | 100000 переключений | не ограничен | не ограничен |
| Аналоговые входы | |
|---|---|
| Количество аналоговых входов | 5 + 1 аналоговых входа (без гальванической развязки) |
| Тип аналоговых входов | 5 входов для подключения термосопротивлений, 1 вход для измерения тока/напряжения |
| Подключаемые датчики | до 5-ти датчиков Pt-1000, до двух NTC термисторов сопротивлением до 20 кОм (количество и типы подключаемых датчиков зависят от исполнения) |
| Измеряемое напряжение/ток | 0…10 V DC / 0…20 мА DC |
| Разрешающая способность | 10 mV / 20 µA (10 разрядов) |
| Аналоговые выходы | |
| Количество аналоговых выходов | 2 выхода без гальванической изоляции с защитой от перегрузки |
| Диапазон | 0…10 V DC |
| Нагрузочная способность | 12 мA на канал |
| Питание | |
| Номинальное напряжение | 18…36 VDC, 18…29 VAC |
| Потребляемая мощность | Не более 3,5 W |
| Интерфейсы | |
| Последовательный порт | Встроенный RS-485 (протокол ModBUS RTU) |
| Сетевая карта (опционально) | Ethernet 10 Мбит или LONWorks |
| Панель оператора (HMI) | |
| Клавиатура | 5 кнопок |
| Дисплей | одноцветный 122×32 пикселов |
| Световая индикация | 2 светодиода |
Подключение к контроллеру частотных преобразователей, датчиков влажности и температуры воздуха, ПИД-регуляторов позволяет полностью автоматизировать системы приточной и/или приточно-вытяжной вентиляции и кондиционирования для поддержания и регулирования температуры воздуха, оптимизации использования энергетических узлов, удаленного управления вентиляцией.
Подключение дискретных входов ПЛК
Датчики «сухой контакт» с использованием внутреннего источника питанияНа рисунке представлена схема подключения датчиков типа «сухой контакт» (гальванически изолированный от цепи питания контакт) ко входам ПЛК. В качестве датчиков данного типа могут использоваться кнопки щитового исполнения, в качестве источника питания — внутреннее питание ПЛК.
Датчики NPN с использованием внешнего источника питания
На рисунке представлена схема подключения датчиков с контактами npn-типа (коммутирующими «-» на вход устройства) ко входам ПЛК. В качестве датчиков данного типа могут использоваться бесконтактные датчики приближения с транзисторным выходом npn-типа, в качестве источника питания — внешний блок питания. Так же, при данной схеме подключения есть возможность комбинировать подключение ко входам ПЛК как транзисторных выходов датчиков, так и выходов датчиков типа «сухой контакт».
Датчики PNP с использованием внешнего источника питания
Схема подключения датчиков с контактами npn-типа (коммутирующими «+» на вход устройства) ко входам ПЛК.
Подключение дискретных выходов ПЛК
Выходы do0 и do1 релейные, do2 — симисторныйКонтроллеры вентиляции Pixel имеют 2 релейных выхода («сухой контакт») и 1 симисторный (полупроводниковый) выход. В данном примере к релейным выходам подключены соленоидный клапан и электромагнитный пускатель, к дискретному выходу подключено промежуточное реле.
Подключение аналоговых входов ПЛК
Входы Ai0…Ai4 предназначены для датчиков pt1000, Ai5 — для датчиков 0…10В/4…20мАCхема подключения аналоговых датчиков к аналоговым входам ПЛК, на примере подключения датчиков температуры канала вентиляции с выходом Pt1000 или 0…10 В, а также датчиков влажности с выходом 4…20 мA.
Подключение аналоговых выходов ПЛК
Подключение аналоговых выходов ПЛКПример подключения аналоговых выходов ПЛК к частотному преобразователю и регулирующему клапану с входным управляющим сигналом 0…10 В, наиболее часто применяемых в качестве типового оборудования в системах автоматики вентиляции и кондиционирования.
| Pixel- | — | -0 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Объем памяти 128 Кбайт | 12 | ||||
| Объем памяти 256 Кбайт, поддержка системной шины | 25 | ||||
| 6 DI, 2 DO (реле), 1 DO (симистор), 2 AO, 5 AI (термодатчики Pt-1000), 1 AI (U 0…10 В / I 0…20 mA) | 11 | ||||
| 6 DI, 2 DO (реле), 1 DO (симистор), 2 AO, 3 AI (термодатчики Pt-1000), 2 AI (термодатчики NTC), 1 AI (U 0…10 В / I 0…20 mA) | 12 | ||||
| 6 DI, 2 DO (реле), 1 DO (транзистор), 2 AO, 5 AI (термодатчики Pt-1000), 1 AI (U 0…10 В / I 0…20 mA) | 14 | ||||
| 6 DI, 2 DO (реле), 1 DO (транзистор), 2 AO, 3 AI (термодатчики Pt-1000), 2 AI (термодатчики NTC), 1 AI (U 0…10 В / I 0…20 mA) | 15 | ||||
| Стандартное | 00 | ||||
| Предустановленная программа управления приточной вентиляционной установкой с водяным калорифером | 02 |
Пример: Pixel-2511-02-0
2-х контактные промежуточные реле KIPPRIBOR в компактном корпусе.
Серия MR|
Используются как элемент развязки между устройством управления (регулятором температуры, ПЛК, бесконтактным датчиком и пр.) и нагрузкой, а также для создания логических релейных схем. Промежуточные реле серии MR выполнены в компактном корпусе шириной всего 12,6 мм из прозрачного полимера. Несмотря на миниатюрные размеры промежуточных реле KIPPRIBOR серии MR, они обладают довольно мощными контактами. Это позволяет устанавливать их взамен многих общепромышленных реле и сэкономить при этом пространство в шкафу для монтажа. Промежуточные реле серии MR могут монтироваться на DIN-рейку высотой 35 мм, при помощи колодок для монтажа, и на печатные платы методом пайки. Исполнение контактных «ножек» реле KIPPRIBOR серии MR под пайку дает возможность использовать их для замены внутренних реле различных устройств (регуляторов температуры, программируемых реле, ПЛК и пр. |
||
|
).Преимущества компактных промежуточных реле KIPPRIBOR серии MR:
|
|
|||||
|
|
Технические характеристики компактных промежуточных реле KIPPRIBOR серии MR:
| Харастеристика | Значение |
Время включения (при Uном. ) |
не более 20 мс |
| Время выключения (при Uном.) | не более 20 мс |
| Диапазон рабочих температур | -55…+70 °С |
| Относительная влажность | 35…80% RH |
| Атмосферное давление | 86…106 кПа |
| Ударопрочность | 10 g (длительность полуволны синусоиды ударного импульса 11 мс) |
| Виброустойчивость | 10…55 Гц (удвоенная амплитуда 1,0 мм) |
| Масса | не более 17 г |
1000 мВт (10 В/10 мА)
«>
| Электрические характеристики КОНТАКТОВ | Постоянный ток (DC) | Переменный ток (АС) |
|
Номинальный ток (для категорий эксплуатации AC-1, DC-1) |
5 A при 30 В | 5 A при 250 В |
| Начальное сопротивление | не более 100 мОм | |
| Минимальная коммутируемая нагрузка | 1000 мВт (10 В/10 мА) | |
| Материал | серебряный сплав (AgSnO2) | |
| Электрический ресурс | не менее 105 | |
| Механический ресурс | не менее 107(при 300 вкл. /мин) |
|
| Сопротивление пробоя между группами контактов | не менее 1000 В ~ при токе утечки 1 мА в течение 1 минуты | |
| Электрические характеристики КАТУШКИ | Постоянный ток (DC) | Переменный ток (АС) |
| Номинальное напряжение питания Uном. | 12/24 В* | 220 В* |
| Напряжение включения | не менее 0,75 Uном. (при 25 °С) | 0,80 Uном. |
| Напряжение выключения | не более 0,10 Uном. (при 25 °С) | 0,30 Uном. |
| Предельное напряжение питания | 1,10 Uном. (при 25 °С) |
|
| Мощность | 0,53 Вт | 1,0 ВА |
| Сопротивление пробоя между контактами и катушкой | не менее 1500 В ~ при токе утечки 1 мА в течение 1 минуты | |
* выбирается при заказе
Модификации компактных промежуточных реле KIPPRIBOR серии MR:
| Модификация реле | Характеристики |
| Складские позиции | |
| MR-203D | 24 VDC, 5A при 250 V |
| MR-207A | 220 VAC, 5A при 250 V |
Конструктивные особенности и монтаж компактных промежуточных реле KIPPRIBOR серии MR:
Реле KIPPRIBOR серии MR монтируются как на DIN-рейку стандарта 35 мм, при помощи монтажных колодок, так и на печатную плату методом пайки. |
Реле KIPPRIBOR серии MR выполнены в прозрачном корпусе шириной всего 16 мм.
|
Несмотря на свои миниатюрные размеры, промежуточные реле KIPPRIBOR серии MR имеют достаточно мощные контакты. |
|
| Исполнение «ножек» реле серии MR под пайку позволяет применять их для замены вышедших из строя выходных реле различных приборов (терморегуляторов, контроллеров, программируемых реле и пр.). |
|
Компактный корпус позволяет использовать реле серии MR взамен большинства общепромышленных реле, экономя тем самым пространство при монтаже. |
Обозначение при заказе компактных промежуточных реле KIPPRIBOR серии MR:Например: MD-203D Вы заказали: промежуточное реле KIPPRIBOR серии MR с двумя перекидными контактами, напряжением питания катушки 24 VDC. |
Колодки для монтажа на DIN — рейку:
|
||||||||||||||
Комплектность поставки:В комплект поставки входит реле (1 шт. Колодки и аксессуары приобретаются отдельно. |
Упаковка:
|
).
Схема подключения компактных промежуточных реле KIPPRIBOR серии MR: |
Габаритные размеры компактных промежуточных реле KIPPRIBOR серии MR: |
ПЛК Релейная логика управления клапаном | Логика клапана ПЛК
Цель: Понять основную концепцию лестничной логики управления клапаном ПЛК .
Целевые пользователи: студенты, техники, новички, инженеры-стажеры.
Примечание. Барьер или реле не показаны на рисунке выше.
Перечислим требуемые цифровые входы и цифровые выходные сигналы ПЛК:
Цифровые входы ПЛК:
- Сигнал открытия клапана
- Сигнал закрытия клапана
Цифровой выход ПЛК:
- Команда включения клапана
Для работы любого пневматического клапана требуется подача воздуха КИПиА. Регулятор воздушного фильтра используется для удаления любой жидкости или твердых частиц, присутствующих в подаче воздуха к прибору, и для установки требуемой подачи воздуха на клапан.
Выход регулятора воздушного фильтра соединен с приводом клапана через электромагнитный клапан. Этот электромагнитный клапан используется для управления, т. е. ВКЛ/ВЫКЛ, подачей приборного воздуха на привод клапана.
Электромагнитный клапан (SOV) считается нормально закрытым (NC).
В нормальном положении SOV находится в выключенном состоянии или в обесточенном состоянии, поэтому подача приборного воздуха будет заблокирована, поскольку SOV нормально закрыт. если на SOV подается питание, т. е. ПЛК посылает сигнал, то на SOV подается питание, и он становится нормально разомкнутым (НО), что позволяет подавать приборный воздух через него.
Некоторые люди часто путают электромагнитный клапан и привод клапана. Они оба разные: SOV управляет (ВКЛ/ВЫКЛ) подачей воздуха КИПиА, а привод клапана управляет положением клапана либо полностью открытым, либо полностью закрытым.
Клапаны ВКЛ/ВЫКЛ оснащены бесконтактными выключателями или концевыми выключателями для определения положения клапана либо полностью открыто, либо полностью закрыто. поэтому они подключены к цифровым входам ПЛК. Таким образом, ПЛК может знать состояние клапана в полевых условиях, либо полностью открыто, либо полностью закрыто, и отображать его для оператора в графическом виде.
Учтите, что наш двухпозиционный клапан нормально открытого типа, т.
е. клапан находится в открытом положении. таким образом, по умолчанию обратная связь при открытии будет отправлена в ПЛК, или мы можем сказать, что концевой выключатель обратной связи при открытии или бесконтактный переключатель будут активированы, а переключатель обратной связи при закрытии находится в обесточенном состоянии.
Допустим, ПЛК отправляет команду цифрового выхода на клапан ВКЛ/ВЫКЛ (через барьер или реле). Скажем, у нас есть электромагнитный клапан с питанием 24 В постоянного тока, установленный на клапане ВКЛ/ВЫКЛ.
Читайте также: Как ПЛК управляет двигателем?
Как правило, после цифрового модуля вывода ПЛК устанавливается барьер или реле. Предположим, у нас есть шлагбаум, первый шлагбаум получает команду цифрового модуля вывода ПЛК (команда ПЛК является входом шлагбаума), затем шлагбаум активирует свой выход (выход шлагбаума), и шлагбаум отправляет питание 24 В постоянного тока на соответствующий клапан ВКЛ/ВЫКЛ.
Барьер или реле используются для изоляции сигналов ПЛК и полевых устройств или в целях безопасности, или для усиления сигналов питания/напряжения.
Теперь клапан ВКЛ/ВЫКЛ получает команду ПЛК, т.е. он получил питание 24 В постоянного тока на электромагнитный клапан от шлагбаума. поэтому теперь на электромагнитный клапан подается питание, и он переходит в нормально открытое (NC) состояние. Теперь электромагнитный клапан пропускает подачу приборного воздуха к приводу клапана, когда он становится нормально открытым.
Привод клапана получает подачу приборного воздуха и соответствующим образом перемещает шток клапана, при этом положение клапана изменяется с полностью открытого на полностью закрытое. Когда клапан ВКЛ/ВЫКЛ начинает движение штока, сразу же исчезает обратная связь по открытию (бесконтактный переключатель не обнаруживает никаких объектов, закрепленных на штоке).
После начала движения штока клапана и до достижения закрытого положения ПЛК не будет иметь обратной связи как при открытии, так и при закрытии, и мы называем это переходным состоянием. После того, как клапан ВКЛ/ВЫКЛ полностью закроется, переключатель обратной связи закрытия (близкий или предельный) сработает, и сигнал обратной связи закрытия будет отправлен на ПЛК и отображен оператору.
Примечание. Иногда клапан ВКЛ/ВЫКЛ может застрять в промежутке между ними, поэтому оператор не получит никакой обратной связи на графике, так как оба переключателя обратной связи «открыто» и «закрыто» будут определять только полностью открытое или полностью закрытое состояние клапана. Невозможно определить промежуточное состояние клапана.
Скажите сейчас, что ПЛК отзывает команду выхода на клапан ВКЛ/ВЫКЛ, т. е. вход шлагбаума будет выключен, поэтому шлагбаум будет обесточен или выход шлагбаума будет выключен, питание 24 В постоянного тока будет отключено/отключено от электромагнитного клапана.
При отключении питания электромагнитного клапана SOV меняет свое состояние с NO на NC. Электромагнитный клапан становится нормально закрытым, т. е. подача приборного воздуха к приводу клапана будет остановлена или отключена. Таким образом, клапан ВКЛ/ВЫКЛ также переходит в исходное состояние, то есть в открытое состояние.
ПЛК может посылать выходной командный сигнал на основе некоторой логики или входных сигналов в реальном времени.
например: если уровень в барабане достигает высокого уровня, то клапан включения/выключения подачи в барабан должен быть закрыт.
В нашем примере мы рассмотрели пневматический двухпозиционный клапан. Сначала мы видим список компонентов в клапане и его назначение.
а. Регулятор воздушного фильтра:
Воздушные фильтры используются для удаления жидкой воды и твердых частиц из источников сжатого воздуха. Это «механические фильтры», которые не удаляют пары масла или химические загрязнители в виде паров. Нажмите здесь, чтобы ознакомиться с принципами и анимацией.
б. Электромагнитный клапан:
Электромагнитный клапан представляет собой клапан с электромеханическим управлением. Клапан имеет соленоид, представляющий собой электрическую катушку с подвижным ферромагнитным сердечником в центре. Этот сердечник называется плунжером.
В исходном положении поршень закрывает небольшое отверстие.
Электрический ток через катушку создает магнитное поле. Магнитное поле действует на поршень с силой. В результате поршень подтягивается к центру змеевика, так что отверстие открывается. Это основной принцип, который используется для открытия и закрытия электромагнитных клапанов.
Читайте также:
- Анимация электромагнитного клапана
- Типы и принципы электромагнитного клапана
c. Открытая обратная связь и закрытая обратная связь :
Бесконтактный переключатель определяет близость (близость) какого-либо объекта.
По определению, эти переключатели представляют собой бесконтактные датчики, использующие емкостные, индуктивные, магнитные, электрические или оптические средства для определения близости открытого или закрытого положения клапана.
Читайте также:
- Анимация бесконтактного переключателя
- Принцип бесконтактного переключателя
d.
Привод клапана:Привод клапана — это устройство, создающее усилие для открытия или закрытия клапана с использованием источника питания. Этот источник энергии может быть ручным (ручным, зубчатым, цепным, рычажным и т. д.) или электрическим, гидравлическим или пневматическим.
Читайте также:
- Основы приводов
- Типы приводов
e. Подача воздуха КИП:
Подача сжатого и осушенного воздуха для клапана.
Учебные пособия по ПЛК:
Что такое программируемый логический контроллер?
Что такое программирование лестничных диаграмм?
История программируемых логических контроллеров
Неверные представления о лестничной логике ПЛК
Контакты и катушки в ПЛК
Цифровые модули ввода и вывода
Аналоговый ввод/вывод ввода/вывода и сети
Входные/выходные модули
Картографирование память Пример ПЛК с переключателями
Инструкции счетчика
Инструкции таймера
Математические инструкции
Инструкции данных
Вопросы по лестничной логике
Если вам понравилась эта статья, подпишитесь на наш канал YouTube для видеоуроков по ПЛК и SCADA.
Вы также можете подписаться на нас в Facebook и Twitter, чтобы получать ежедневные обновления.
Будьте первым, кто получит эксклюзивный контент прямо на вашу электронную почту.
Обещаем не спамить. Вы можете отписаться в любое время.
Неверный адрес электронной почты
Выбор между реле и ПЛК (или их комбинация)
Основными задачами при проектировании систем управления являются возможности, надежность и экономичность. Во многих новых и модернизированных панелях управления используются такие компоненты, как ПЛК и даже промышленные ПК (IPC) и программируемые контроллеры автоматизации (PAC) для расширенных возможностей подключения и управления. Часто целесообразно использовать эти более сложные (и функциональные) варианты и удалить или отказаться от электромеханических реле в системе. В других случаях машины с простой архитектурой, фиксированными функциями или специальными требованиями могут получить выгоду от подключения и управления, в основном основанного на электромеханических реле и твердотельных реле.
В других случаях лучше всего подходят гибридные подходы — для объединения различных типов технологий и использования преимуществ современных элементов управления и реле .
Рассмотрим параметры, на которые может повлиять это техническое решение.
Где реле являются подходящим выборомРеле — это надежная технология, простая и эффективная, а управление на основе реле превосходно удовлетворяет очень специфическим требованиям к конструкции. Часто заводской персонал и конечные пользователи знакомы с их включением или предпочитают их, и большинство промышленных техников могут установить их без проблем. Это отличается от других вариантов управления, которые требуют предварительной настройки и расширенного программирования для правильного ввода в эксплуатацию.
Применения, требующие небольшого устранения неполадок проводной логики, выигрывают от использования традиционных реле как экономичного выбора. Простая диагностика возможна благодаря электромеханическим реле со светодиодными индикаторами (информирующими об электрическом состоянии катушки) и механическими флажками (информирующими о состоянии контактов) для получения однозначной информации об устройстве.
Но в других местах усовершенствованные реле включают в себя диагностику, а также связь с питанием микропроцессора и возможность подключения к программному обеспечению через комы. Они особенно полезны в схемах, где реле взаимодействуют с двигателями, нуждающимися в защите от последствий замыканий на землю, перегрузок и других ситуаций, которые могут возникнуть. может повредить обмотки.
Дальнейшее облегчение их применения заключается в возрастающем удобстве все меньших размеров реле как для электромеханических реле, так и для SSR, которые уже обсуждались. Усовершенствования конструкции реле с оптимизированной схемой, эффективностью и радиаторами означают, что сегодняшние реле намного меньше, чем реле предыдущих поколений с тем же номиналом переключения в мА или А. Даже реле, имеющие формат кубика льда, в последние годы получили развитие со встроенной обработкой.
Это защитное реле, которое фактически защищает двигатели и другие нагрузки от пониженного и повышенного напряжения, нарушения порядка чередования фаз и обрыва фазы, представляет собой реле 600VPR-170/29.
0-CU от SELEC. Он имеет рабочий диапазон от 170 до 290 В с регулируемой задержкой срабатывания от 0,2 до 10 секунд. Реле защиты по напряжению монтируется на DIN-рейку. Изображение предоставлено Automation24 Inc.Эти все более компактные форм-факторы интеллектуальных реле дополняют их расширенные функции. Как упоминалось в статье о DIN-рейке, многие такие реле в настоящее время изготавливаются в виде пластин толщиной 6 мм для монтажа на DIN-рейку, что (помимо экономии места) также устраняет необходимость в схемах последовательного подключения. В некоторых случаях силовые мосты (для питания нескольких реле) еще больше упрощают и делают их установку более надежной. Еще одной разработкой для более простых реле являются все более стандартизированные розетки, в которые можно вставлять реле и таймеры с различным количеством полюсов и требованиями к напряжению.
Это некоторые функции, которые могут выполнять реле; настройка уставок осуществляется с помощью поворотных DIP-переключателей на лицевой стороне реле времени.
Релемогут разгрузить ПЛК безопасности задачами аварийной сигнализации и реагирования, что полезно, когда программирование даже скромных изменений конструкции вызывает затруднения. На самом деле интеллектуальные реле могут быть более подходящими, чем некоторые элементы управления, в простых конструкциях, требующих функций безопасности, например, там, где ПЛК безопасности чрезмерно дороги. Экономичность реле (особенно в конструкциях, требующих только нескольких точек безопасности) может позволить реализовать функции безопасности, которые в противном случае могли бы быть опущены. Здесь одноканальные реле и интеллектуальные аварийные сигналы являются лучшим выбором для обеспечения безопасности без чрезмерно сложных реализаций.
Там, где интеллектуальные реле настраиваются и берут на себя функции безопасности (выходя за рамки резервных электрических соединений с возможностями обработки), они стали очень напоминать небольшие ПЛК безопасности. Такие конфигурируемые реле могут иметь немного меньше логики и конфигурируемости, чем ПЛК, но требуют меньше технических знаний и программного обеспечения для программирования.
• Циклическое равенство на первом и импульсном выходе — фиксированное 500 мс
• Задержка при размыкании и задержка на замыкание или размыкание
• Интервал после размыкания и однократного срабатывания
• Повторно срабатывающее однократное и фиксирующее реле
• Реле размыкания с суммированием
• Интервал с суммированием.
Фактически, несколько реле защиты, представленных сегодня на рынке, включают в себя мощность обработки данных, а также передовые средства связи.
Эти и другие интеллектуальные реле могут включать EtherNet/IP, CANopen, PROFIBUS и другие протоколы связи для передачи данных об устройствах, контролируемых реле.
Соединение IO-Link, возможно, получило наибольшее распространение в реле для функций мониторинга… особенно для однофазных и трехфазных источников напряжения.
Реле с поддержкой IO-Link обеспечивают непрерывный доступ к переменным, а также к сигналу , масштабирующему — в прошлом это было возможно только с ПЛК и элементами управления более высокого уровня. Короче говоря, масштабирование сигнала обеспечивает входящую и исходящую релейную связь для вывода системных значений и ввода новых уставок. Подробнее о распространении IO-Link читайте здесь и здесь.
Другие настраиваемые реле, принимающие SIM-карты, способны к сотовой связи для поддержки функций M2M в удаленных настройках. Такие интеллектуальные реле могут передавать инструкции и получать оповещения даже без беспроводной сети.
Если ПЛК являются подходящим выбором Элементы управления, которые принимают форму ПЛК или включают в себя функции ПЛК, продолжают распространяться в операциях, требующих скоординированной системной автоматизации. ПЛК также превосходны там, где логические функции должны соответствовать реконфигурируемому оборудованию — например, для машин, участвующих в производстве партий размером до одной.
Такие контроллеры хранят в памяти мгновенно доступные альтернативные процедуры. Показательный пример: каждый год выпускаются новые модели электромобилей, что требует ежегодного переоснащения производственной линии. Релейная логика потребует физического перемонтажа и добавления релейных модулей для внесения таких изменений. Это не проблема, если персонал на месте знаком с конструкцией (и может быть быстрее в некоторых случаях), но без таких технических специалистов ПЛК и средства управления более высокого уровня принимают программные параметрические обновления для быстрого запуска новых процедур автоматизации.
Встроенные приложения веб-сервера позволяют использовать определяемые пользователем веб-страницы (для визуализации системы) и подключение IIoT для мониторинга состояния системы на смартфонах и других мобильных устройствах. Этот ПЛК превосходен в дискретном и технологическом управлении функциями в промышленном производстве, управлении зданиями, транспортных системах, а также системах насосов и фильтров. Изображение предоставлено Automation24 Inc. Многие ПЛК также могут обрабатывать массивы узлов ввода-вывода и добавлять цифровые вводы-выводы высокой плотности для минимизации размера стойки управления. ПЛК предоставляют диагностические функции для выявления неисправных точек ввода-вывода, требующих замены, что невозможно с устаревшими реле. Кроме того, дополнительные карты ПЛК могут удовлетворить потребность в дополнении устройствами, превышающими номинальные значения напряжения и тока существующих устройств ввода-вывода… и имеется множество вариантов для решения проблемы реактивности полевых устройств.
ПЛК также становятся все более экономичными — в некоторых случаях они становятся конкурентоспособными по стоимости с конфигурациями реле-гнезда-соединителя с сопоставимыми возможностями. Во многом это связано со стоимостью установки последнего и усилиями технического специалиста, необходимыми для жесткого подключения релейных систем.
Хотя мы уже говорили о том, что некоторые интеллектуальные реле с особыми возможностями практически неотличимы от простых ПЛК, логика некоторых реле ограничена простым логическим управлением. Таким образом, там, где конструкция выходит за рамки очень специфических задач, традиционные реле, по крайней мере, требуют добавления счетчиков и реле времени и могут не выполнять всю диагностику, необходимую для оптимизации установки.
Напротив, даже простые ПЛК способны выполнять подсчет, синхронизацию и диагностику, а также принимать перепрограммирование для меняющихся приложений.
ПЛК также облегчают добавление ЧМИ для удобочитаемой передачи информации о количестве циклов, состоянии системы и неисправностях. Теперь, когда ПЛК обеспечивают техническим специалистам большую доступность (с ноутбуками и смартфонами), их использование стало практичным для большего количества приложений. Фактически, самые передовые на сегодняшний день средства управления могут собирать и анализировать производственные данные (а также данные, получаемые от периферийных устройств со встроенными процессорами) для полного подключения к IIoT.
Этот 7-дюймовый. Цветной ЧМИ Siemens может управляться с помощью клавиатуры или сенсорного дисплея. Связь с контроллером осуществляется через PROFINET. Где реле дополняют другие элементы управления Мы рассмотрели ситуации, в которых реле превосходны, и те, для которых ПЛК лучше всего подходят.
Но широкий спектр автоматизированных установок выигрывает от гибридных архитектур управления, которые объединяют комбинацию ПЛК и реле — электромеханических реле и твердотельных реле.
Например, ПЛК выигрывают от помощи реле для переключения и управления сильноточными устройствами. В конце концов, ПЛК превосходно управляют небольшими электрическими нагрузками, такими как контакторы, сигнализаторы, индикаторы безопасности и катушки реле малой мощности. Напротив, усовершенствованные реле могут переключать большие нагрузки в несколько ампер и выше, связанные с электродвигателями, клапанами, линейными приводами и другими компонентами. Там, где особенно индуктивное полевое устройство угрожает повредить средства управления выбросами или пусковыми токами (или скачками напряжения), промежуточные реле могут (выступая в качестве расходуемого компонента) дополнять ПЛК. Твердотельные реле, в частности, отлично подходят для изоляции и защиты элементов управления от электромагнитных помех, особенно в конструкциях, которые управляют особенно индуктивными нагрузками… а реле защищают ПЛК от высоковольтных переходных процессов, когда нагрузки отключены.
Разумеется, реле и ПЛК, используемые вместе, должны иметь электромагнитную совместимость.
Другие конструкции используют твердотельные реле или цифровой выход ПЛК в точках, требующих высокочастотного переключения, потому что твердотельные устройства (с их теоретически бесконечным числом циклов) продлевают срок службы машины в этих ситуациях. В частности, SSR незаменимы для управления высокоскоростными компонентами в функциях синхронизации, распознавания и машинного зрения.
Во время модернизации части конструкции могут принимать обновление ПЛК, в то время как остальная часть установки продолжает работать от релейной панели. В конце концов, замена устаревших релейных систем улучшенными моделями может продлить срок службы панели управления. Это может означать замену электромеханических реле на твердотельные реле… потому что благодаря автоматизированной диагностике, доступной, в частности, с помощью современных протоколов на основе Ethernet, твердотельные реле могут обмениваться данными при возникновении сбоев.
В других местах реле дополняют различные комбинации управления и ввода/вывода. Вот почему многие компоненты ввода/вывода высокой плотности используют реле либо для преобразования напряжения, либо для усиления тока до доступных значений. Реле могут дополнять маломощный цифровой ввод-вывод высокой плотности на PAC для некоторых задач, выполняемых на традиционном сильноточном оборудовании. Такие гибридные установки чаще используются при модернизации… но независимо от этапа установки связь и логика PAC часто хорошо работают с релейными системами.
ПЛК также могут выиграть от помощи реле для преобразования различных напряжений полевых устройств для выходных сигналов в один стандарт (например, 24 В постоянного тока), если это все, что принимает ПЛК. Некоторые твердотельные реле могут даже выполнять обработку сигналов на этих входах, если это необходимо.
Другие инженеры соединяют реле и ПЛК, когда требуется адресация выходных сигналов — обычно вокруг системного ПЛК, где компоненты высокой мощности, с которыми ПЛК не может справиться.
