แกนหลักที่ซ่อนอยู่ของทุกแผงควบคุม
เปิดแผงควบคุมอุตสาหกรรมเกือบทุกประเภท และสิ่งแรกที่คุณสังเกตเห็นไม่ใช่ PLC แต่เป็นแถวของส่วนประกอบขนาดเล็กที่คลิกเปิดและปิดไปตามราง DIN สิ่งเหล่านี้คือรีเลย์ และจะตัดสินใจอย่างเงียบๆ ว่ามอเตอร์สตาร์ทตามคำสั่งหรือไม่ วงจรความปลอดภัยจะทริปทันเวลาหรือไม่ และสัญญาณเซ็นเซอร์จะไปถึงตัวควบคุมจริงหรือไม่โดยไม่ผิดเพี้ยน อ รีเลย์อุตสาหกรรม เป็นชิ้นส่วนที่มีราคาต่ำ แต่ตัวเลือกที่ไม่ดีในระดับนี้อาจทำให้เกิดการสะดุด สายไฟขัดข้อง หรือการหยุดทำงานซึ่งมีราคาสูงกว่าส่วนประกอบมาก
บทความนี้จะอธิบายวิธีที่รีเลย์ คอนแทคเตอร์ และ PLC โต้ตอบภายในแผงจริง วิธีเลือกฐานรีเลย์และซ็อกเก็ตที่จะไม่เสียหายภายใต้การสั่นสะเทือนหรือความร้อน และรูปแบบแผงทึบที่ดูเหมือนในทางปฏิบัติ
รีเลย์ คอนแทคเตอร์ และ PLC ทำงานร่วมกันอย่างไร
แผงควบคุมนั้นเป็นห่วงโซ่การแปลสัญญาณเป็นหลัก PLC ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำและกระแสไฟฟ้าต่ำ ในขณะที่อุปกรณ์ภาคสนาม เช่น มอเตอร์ วาล์ว และเครื่องทำความร้อน มักต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าหรือกระแสไฟฟ้าที่สูงกว่าการ์ดเอาท์พุต PLC ที่จะสลับได้อย่างปลอดภัย ก รีเลย์ อยู่ระหว่างอินเทอร์เฟซที่ให้สัญญาณขนาดเล็กควบคุมโหลดที่ใหญ่กว่ามากโดยไม่สร้างความเสียหายให้กับเอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์
ในสายโซ่นี้ รีเลย์ไม่ได้ส่งกระแสไฟฟ้าของมอเตอร์เต็มตัวในกรณีส่วนใหญ่ งานนั้นเป็นของคอนแทคเตอร์ แต่รีเลย์จะทำหน้าที่เป็นตัวแปลและตัวแยกกระแสไฟฟ้า โดยปล่อยให้ PLC สั่งคอยล์คอนแทคเตอร์ โซลินอยด์วาล์ว หรือไฟแสดงสถานะโดยไม่ต้องให้แรงดันไฟหลักอยู่ใกล้วงจรที่ละเอียดอ่อนของคอนโทรลเลอร์ การแยกนี้เป็นสิ่งที่ป้องกันการ์ดเอาท์พุต PLC จากการถูกทำลายในครั้งแรกที่อุปกรณ์ภาคสนามพัฒนาลัดวงจร
คอนแทคเตอร์กับรีเลย์: ความแตกต่างที่สำคัญที่วิศวกรต้องรู้
ข้อกำหนดนี้ถูกใช้อย่างหลวมๆ ในไซต์งาน แต่การเปรียบเทียบคอนแทคเตอร์กับรีเลย์นั้นขึ้นอยู่กับระดับปัจจุบัน การออกแบบหน้าสัมผัส และหน้าที่ที่ตั้งใจไว้ การผสมผสานในการออกแบบทำให้เกิดแผงขนาดใหญ่หรือส่วนประกอบที่ไหม้ภายใต้ภาระปกติ
| คุณสมบัติ | รีเลย์ | คอนแทคเตอร์ |
|---|---|---|
| การจัดอันดับปัจจุบันโดยทั่วไป | ต่ำกว่า 10A ต่อการติดต่อ | 9A ถึงหลายร้อยแอมป์ |
| การกำหนดค่าการติดต่อ | เสาหลายขั้ว หน้าสัมผัสเล็ก | เสาน้อยลง หน้าสัมผัสใหญ่ขึ้นพร้อมระบบป้องกันส่วนโค้ง |
| การใช้งานเบื้องต้น | การสลับสัญญาณ การประสาน ลอจิก | การสลับมอเตอร์และโหลดกำลังสูง |
| การติดตั้ง | รีเลย์ socket on DIN rail | ราง DIN โดยตรงหรือตัวยึดแผง |
| ผู้ติดต่อเสริม | สร้างขึ้นตามมาตรฐาน | เพิ่มเป็นบล็อกแยก |
| กำลังคอยล์ | ต่ำ 24V DC ทั่วไป | สูงกว่า 24V DC ถึง 230V AC ทั่วไป |
หลักการทั่วไปที่เป็นประโยชน์: หากส่วนประกอบกำลังสลับโหลดที่ต้องการการป้องกันโอเวอร์โหลดของตัวเอง และทำให้เกิดส่วนโค้งที่มองเห็นได้เมื่อเปิดภายใต้โหลด จะเป็นอาณาเขตของคอนแทคเตอร์ หากเป็นเพียงการส่งสัญญาณควบคุมหรือเปลี่ยนตัวบ่งชี้หรือคอยล์ขนาดเล็ก รีเลย์จะทำงานด้วยขนาดและราคาเพียงเล็กน้อย
การเลือกซ็อกเก็ตรีเลย์ที่เหมาะสมและการกำหนดค่าฐาน
รีเลย์นั้นทำงานได้ดีพอๆ กับฐานที่เสียบเข้าไปเท่านั้น ก รีเลย์ socket ให้การยึดเชิงกล จุดเดินสายเทอร์มินัล และมักจะมีการแสดงสถานะ LED และไดโอดลดคอยล์ที่ป้องกันวงจรโดยรอบจากแรงดันไฟกระชากเมื่อคอยล์หมดพลังงาน
หนึ่งในการกำหนดค่าทั่วไปที่พบในงานแผงควบคุมคือการจัดเรียงฐานรีเลย์ 11 พิน ซึ่งใช้สำหรับรีเลย์สามขั้วที่มีหน้าสัมผัสทั่วไป เปิดตามปกติ และปิดตามปกติในแต่ละขั้ว การกำหนดหมายเลขพินไม่ถูกต้องระหว่างการเดินสายไฟเป็นสาเหตุของความล่าช้าในการทดสอบการใช้งานบ่อยครั้ง ดังนั้นจึงช่วยคำนึงถึงตรรกะของพินเอาท์ แทนที่จะอาศัยหน่วยความจำเพียงอย่างเดียว
จำนวนพินฐานรีเลย์ทั่วไปและการใช้งาน
- ฐาน 8 พิน: รีเลย์สองขั้ว วงจรควบคุมขนาดกะทัดรัด
- ฐาน 11 พิน: รีเลย์สามขั้ว ตรรกะทางอุตสาหกรรมทั่วไป
- ฐาน 14 พิน: รีเลย์สี่ขั้ว, การประสานที่ซับซ้อนมากขึ้น
เค้าโครงรีเลย์แบบติดตั้งบนราง DIN ภายในแผง
เลย์เอาต์รีเลย์แบบติดตั้งบนราง DIN ไม่ใช่แค่การติดตั้งส่วนประกอบให้เข้ากับพื้นที่ว่างเท่านั้น ความร้อน การเข้าถึงสายไฟ และการบำรุงรักษาในอนาคต ทั้งหมดขึ้นอยู่กับวิธีจัดกลุ่มและระยะห่างของรีเลย์ตามราง
| ปัจจัยเค้าโครง | ข้อปฏิบัติที่แนะนำ |
|---|---|
| ระยะห่างระหว่างซ็อกเก็ตรีเลย์ | เว้นช่องว่างสำหรับการไหลเวียนของอากาศเมื่อรีเลย์ทำงานใกล้โหลดที่กำหนดอย่างต่อเนื่อง |
| การจัดกลุ่มตามฟังก์ชัน | แยกรีเลย์สัญญาณอินพุตออกจากรีเลย์เอาต์พุต/โหลด |
| ความใกล้ชิดของท่อลวด | เดินสายไฟแรงดันต่ำและไฟฟ้าแรงสูงในท่อแยกกันหากเป็นไปได้ |
| การติดฉลาก | กำหนดหมายเลขตำแหน่งรีเลย์แต่ละตำแหน่งให้ตรงกับแผนผังแผง |
| การเข้าถึงสำหรับการทดสอบ | ฐานรีเลย์ใบหน้าด้านนอกสำหรับการตรวจสอบ LED ที่มองเห็นได้ง่ายและการทดสอบแบบดึงออก |
แผงที่จัดกลุ่มรีเลย์ตามความสะดวกทางกายภาพเท่านั้น แทนที่จะตามฟังก์ชัน จะเห็นได้ชัดว่ายากกว่าในการแก้ไขปัญหาหลายเดือนให้หลัง เมื่อช่างเทคนิคต้องติดตามข้อผิดพลาดภายใต้แรงกดดันด้านเวลา
รีเลย์อินเทอร์เฟซ: การเชื่อมต่อเอาต์พุต PLC และอุปกรณ์ภาคสนาม
รีเลย์อินเทอร์เฟซ บางครั้งเรียกว่ารีเลย์คัปปลิ้ง จะถูกวางไว้โดยตรงระหว่างการ์ดเอาท์พุต PLC และสายไฟภาคสนาม งานของมันแคบแต่สำคัญ: แยกตัวควบคุมด้วยระบบไฟฟ้า ช่วยให้สามารถสลับโหลดอุปนัย เช่น โซลินอยด์ขนาดเล็กได้อย่างปลอดภัย และช่วยให้ช่างเทคนิคมีจุดที่มองเห็นได้เพื่อทดสอบสัญญาณโดยไม่ต้องเปิดตู้ PLC
เหตุใดอินเทอร์เฟซรีเลย์จึงมีความสำคัญในการออกแบบแผงควบคุม PLC
หากไม่มีเลเยอร์รีเลย์อินเทอร์เฟซ การเปลี่ยนแปลงหรือข้อบกพร่องของอุปกรณ์ภาคสนามทุกครั้งจะมีเส้นทางไฟฟ้าโดยตรงกลับไปยังการ์ด PLC ด้วยเหตุนี้ ข้อผิดพลาดเดียวกันนี้จะเดินทางไปที่รีเลย์ที่เปลี่ยนได้แทนโมดูลคอนโทรลเลอร์ที่มีราคาแพง ตัวเลือกการออกแบบเดียวนี้เป็นหนึ่งในการป้องกันที่คุ้มค่าที่สุดในการออกแบบแผงควบคุม PLC
- PLC ส่งสัญญาณเอาต์พุตแรงดันต่ำไปยังคอยล์รีเลย์อินเทอร์เฟซ
- หน้าสัมผัสรีเลย์ปิดหรือเปิดโดยสลับวงจรสนาม
- สถานะของอุปกรณ์ภาคสนามเปลี่ยนแปลงโดยไม่ต้องเชื่อมต่อทางไฟฟ้าโดยตรงกับทรานซิสเตอร์เอาท์พุต PLC
- หากสายไฟสนามลัดวงจรหรือโอเวอร์โหลด หน้าสัมผัสรีเลย์สึกหรอหรือระยะไดรเวอร์คอยล์จะดูดซับความเครียด ไม่ใช่การ์ด PLC
รายการตรวจสอบการออกแบบแผงควบคุมอุตสาหกรรม
การตรวจสอบโหลด
ยืนยันว่ารีเลย์และคอนแทคเตอร์แต่ละตัวได้รับการจัดอันดับสูงกว่ากระแสไฟเข้าจริงของโหลด ไม่ใช่แค่กระแสไฟที่ทำงานเท่านั้น
การจับคู่แรงดันไฟฟ้าคอยล์
ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของคอยล์ตรงกับหม้อแปลงควบคุมหรือแหล่งจ่ายไฟ DC ที่ป้อนส่วนนั้นของแผง
ติดต่อคะแนนชีวิต
ตรวจสอบวงจรชีวิตเครื่องกลและไฟฟ้าเทียบกับความถี่ในการสลับที่คาดหวังสำหรับการใช้งาน
การจัดอันดับด้านสิ่งแวดล้อม
จับคู่พิกัดของตัวเครื่องและส่วนประกอบกับอุณหภูมิแวดล้อม ฝุ่น และการสั่นสะเทือนที่ไซต์งาน
โหมดความล้มเหลวทั่วไปและคำแนะนำในการบำรุงรักษา
ข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับรีเลย์มีแนวโน้มที่จะเกิดซ้ำในอุตสาหกรรมต่างๆ และส่วนใหญ่สามารถป้องกันได้ด้วยขั้นตอนการบำรุงรักษาสั้นๆ
- ติดต่อบ่อ: เกิดจากการสลับโหลดอุปนัยซ้ำๆ โดยไม่มีการปราบปรามที่เพียงพอ ส่งผลให้เกิดความต้านทานต่อการสัมผัสเป็นระยะๆ
- ขั้วต่อซ็อกเก็ตคลายตัว: การสั่นสะเทือนเมื่อเวลาผ่านไปจะทำให้ขั้วต่อสกรูหลุดออกไป ทำให้เกิดความร้อนที่จุดเชื่อมต่อ
- ความเหนื่อยหน่ายของคอยล์: มักเป็นผลจากการใช้พลังงานอย่างต่อเนื่องเกินพิกัดรอบการทำงาน หรือการจ่ายแรงดันไฟฟ้าไม่ถูกต้อง
- การกระตุ้นที่ผิดพลาด: การต่อสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าเข้ากับสายไฟควบคุมที่ทำงานขนานกับสายไฟแรงสูงโดยไม่แยกออกจากกัน
การตรวจสอบไฟแสดงรีเลย์ LED แรงบิดของขั้วต่อ และความสะอาดของช่องเสียบอย่างง่ายรายไตรมาสจะช่วยแก้ปัญหาส่วนใหญ่เหล่านี้ได้ก่อนที่จะทำให้เกิดการหยุดรถโดยไม่ได้วางแผนไว้
คำถามที่พบบ่อย
คำถามที่ 1: เมื่อใดจึงควรใช้รีเลย์แทนคอนแทคเตอร์
ใช้รีเลย์ในการสลับสัญญาณควบคุม วงจรไฟแสดง หรือคอยล์ขนาดเล็กไม่เกิน 10 แอมป์ เมื่อโหลดเกี่ยวข้องกับมอเตอร์หรืออุปกรณ์ใดๆ ที่ต้องการการป้องกันโอเวอร์โหลด คอนแทคเตอร์คือตัวเลือกที่ถูกต้อง
Q2: การกำหนดค่าฐานรีเลย์ 11 พินรองรับอะไรบ้าง?
ฐาน 11 พินได้รับการออกแบบมาสำหรับรีเลย์ 3 ขั้ว โดยมีขั้วต่อทั่วไป เปิดตามปกติ และปิดตามปกติสำหรับแต่ละขั้ว ซึ่งเหมาะกับวงจรลอจิกทางอุตสาหกรรมที่ใช้งานทั่วไป
คำถามที่ 3: เหตุใดจึงต้องเพิ่มรีเลย์อินเทอร์เฟซหากเอาต์พุต PLC สามารถขับเคลื่อนโหลดได้โดยตรง
รีเลย์อินเทอร์เฟซจะแยกทรานซิสเตอร์เอาท์พุต PLC ออกจากข้อผิดพลาดในการเดินสายไฟในสนาม ปกป้องการ์ดคอนโทรลเลอร์ราคาแพงโดยปล่อยให้รีเลย์ต้นทุนต่ำดูดซับความเครียดทางไฟฟ้าแทน
คำถามที่ 4: ควรมีการตรวจสอบรีเลย์ที่ติดตั้งบนราง DIN บ่อยแค่ไหน?
การตรวจสอบด้วยภาพและเทอร์มินอลรายไตรมาสเป็นพื้นฐานที่สมเหตุสมผล โดยมีการตรวจสอบบ่อยครั้งมากขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูงหรือมีความถี่ในการสลับสูง
คำถามที่ 5: ประเภทซ็อกเก็ตรีเลย์ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือในระยะยาวหรือไม่?
ใช่ โดยทั่วไปแล้ว ช่องเสียบขั้วต่อสกรูจะรักษาแรงบิดในการเชื่อมต่อได้ดีกว่าแบบกดเข้าภายใต้การสั่นสะเทือน ซึ่งช่วยลดโอกาสที่จะเกิดข้อผิดพลาดเป็นระยะๆ ตลอดอายุการใช้งานของแผง
th

