Электрическое управление ПЛК: выбор реле, выходная проводка и рекомендации по использованию панели управления

Инженер звонит, потому что карта вывода ПЛК вышла из строя дважды за одну неделю. Нагрузка представляет собой контактор мощностью 2,2 кВт, катушка которого при каждом запуске на несколько миллисекунд тянет ток около 3 А, а выходной ток составляет 0,5 А. Выходной модуль с более высоким номиналом не исправит эту проблему. Правильный ответ — интерфейсное реле между контроллером и катушкой, и тот же ответ применим почти к каждой индуктивной нагрузке в панели.

Электрическое управление ПЛК определяется не столько программой, сколько тем, что происходит на выходной клемме. В этой статье рассматриваются выходные каскады контроллера, реле или релейный модуль, который следует за ним, а также проверки, которые обеспечивают работоспособность панели после первого года ее эксплуатации.

Что может и не может переключать выходной каскад ПЛК

Выход ПЛК не является источником питания. Это переключатель, который подключает полевое устройство к предоставленному вами источнику питания. Три общих выходных каскада ведут себя совершенно по-разному, и рассматривать их как взаимозаменяемые — самый быстрый путь к сгоранию платы.

Схема проста. Резистивные и слаботочные нагрузки могут располагаться непосредственно на выходе. Все, что имеет катушку, конденсаторный вход или нить накала, потребляющее в несколько раз больше своего установившегося тока при включении, относится к интерфейсному реле.

Почему интерфейсное реле по-прежнему заслуживает своего места

Удаление промежуточного реле экономит несколько сантиметров рельса и несколько долларов на точку. В большинстве промышленных шкафов он возвращается после первого обращения в сервисную службу по трем причинам.

Гальваническая развязка между логикой и полем

Катушка реле управляется выходом ПЛК, а контакт пропускает ток возбуждения. Таким образом, короткое замыкание в кабеле клапана останавливается на реле, а не на выходной плате. На машине с сорока выходами эта разница составляет одно реле против одного контроллера.

Пуск, отдача и контактный материал

Катушка контактора может потреблять в пять-десять раз больше тока удержания в течение первых миллисекунд, а затем при размыкании выдавать всплеск обратного напряжения. Реле на 16 А при 250 В переменного тока с контактами из оксида серебра и олова выполняет эту функцию, а стоимость замены составляет часть выходной карты. Для сухих цепей, в которых ток практически отсутствует, позолоченные контакты являются лучшим выбором, поскольку на простых серебряных контактах может образовываться оксидная пленка, которая препятствует прохождению сигналов низкого уровня.

Ремонтопригодность и запасные части

Реле, монтируемое на рейке или в розетке, заменяется за две минуты во время отключения в выходные дни. Выход из строя модуля вывода обычно означает остановку линии, задержку доставки и загрузку программы, которую никто не хочет выполнять в два часа ночи.

Выбор интерфейсного реле для выхода ПЛК

Выбор сводится к нескольким цифрам. Проработайте их в этом порядке, и спецификация обычно пишется сама.

1. Напряжение катушки и обязательное рабочее напряжение. Катушка постоянного тока 24 В является стандартной для панелей управления станком. Убедитесь, что обязательное напряжение ниже минимального выходного напряжения источника питания ПЛК, а напряжение обязательного отключения превышает любую остаточную утечку на симисторном или транзисторном выходе.
2. Ток катушки относительно выходного номинала. Катушка постоянного тока 24 В мощностью 0,4 Вт потребляет примерно 17 мА. Уменьшите мощность выхода ПЛК примерно до 60 процентов от заявленного номинала, когда нагрузка является индуктивной, и сложите общий ток всех выходов, использующих одну общую клемму.
3. Номинал контактов и тип нагрузки. Сопоставьте номинал с фактической нагрузкой, а не с этикеткой на панели. Контакт на 16 А, управляющий соленоидом на 1 А, подходит, а контакт на 2 А, управляющий катушкой на 3 А, - нет.
4. Пусковой ток. Найдите номинал контакта, в котором указана кратковременная длительность, или добавьте последовательный резистор или термистор для высоких пусковых нагрузок, таких как большие контакторы и батареи конденсаторов.
5. Рабочий цикл и жизнь. Механический срок службы в несколько миллионов операций является нормальным. Электрический срок службы под нагрузкой катушки контактора намного короче, и его следует сравнивать с количеством пусков, выполняемых машиной в день.

Если вы хотите освежить знания о механике катушки и якоря, это объяснение охватывает что делает электромагнитное реле общего назначения простыми словами.

Электромагнитное реле общего назначения CYF1, монтируемое на печатной плате Однополюсное реле, монтируемое на печатную плату, с вариантами контактов на 10 А или 16 А, катушками 3–48 В постоянного тока и компактным 5-контактным разъемом для высокой плотности коммутации. Просмотреть продукт →

Релейные модули и практика подключения на DIN-рейке

Релейный модуль объединяет реле, клеммы катушки и винтовые соединения в единый блок, монтируемый на рейке. Модули, построенные на основе одного и того же семейства реле в версиях с контактами на 10 А и 16 А, имеют одинаковую площадь, поэтому позже панель можно увеличить, не просверливая заново направляющую или не перерисовывая компоновку.

Практика подключения имеет такое же значение, как и сам модуль. Используйте наконечники на многожильном проводе, держите проводку катушки в отдельном канале от контактной проводки везде, где это позволяет компоновка панели, группируйте общие места по выходной карте, а не по положению клемм, и маркируйте каждый выход его программным адресом. Четкий чертеж и одно запасное реле каждого типа предотвратят больше простоев, чем любая диагностическая функция внутри контроллера.

Модуль реле с магнитной фиксацией MCYF1 на DIN-рейку Модуль на DIN-рейке с реле с фиксацией для нулевой статической мощности и памятью состояний отключения, до 16 каналов и 16 А на канал. Просмотреть продукт →

Магнитные реле с блокировкой в управлении ПЛК

Реле с магнитной фиксацией удерживает свое последнее положение при отсутствии тока в катушке. Это свойство полезно в двух ситуациях: когда машина должна сохранять состояние клапана или индикацию при сбое питания, и когда десятки катушек, оставленных под напряжением в течение всего дня, добавляют тепла и нагрузки к источнику питания.

Реле с фиксацией нуждаются в коротких импульсах, а не в непрерывных сигналах, поэтому программа должна устанавливать и сбрасывать их намеренно, а ввод в эксплуатацию должен включать в себя явный этап сброса, поскольку контакты могут прийти в любое положение. Панели, которые их используют, обычно включают стандартное промежуточное реле последовательно, чтобы ПЛК также мог принудительно отключить нагрузку, когда этого требует последовательность действий.

Магнитное реле с фиксацией CYF1-S для памяти состояний малой мощности Бистабильное реле на печатной плате, которое удерживает состояние контакта без питания катушки, подходит для энергосберегающих, резервных и удерживающих устройств при отключении электроэнергии с коммутацией до 16 А. Просмотреть продукт →

Где интерфейсы управления ПЛК выходят из строя в полевых условиях

• Приварные контакты после нескольких месяцев повторяющихся бросков напряжения со стороны катушки контактора.
• Нагрузка, которая никогда полностью не отключается из-за утечки на симисторном или транзисторном выходе нескольких вольт.
• Катушки подключены к неправильной общей клемме, поэтому два выхода борются друг с другом.
• В катушке постоянного тока нет обратноходового диода, что сокращает срок службы контактов и выходного каскада.
• Ослабленные наконечники и вибрация машины приводят к прерывистым контактам, в чем виновата программа.
• Реле вставляются в розетку только с помощью одного контакта, работают на стенде и выходят из строя на машине.

Проверки при вводе в эксплуатацию перед передачей

1. Измерьте напряжение катушки на каждом реле, установив для источника питания возбуждения минимальное ожидаемое значение.
2. Примените выходы по одному из программного обеспечения и убедитесь, что работает только нужное реле.
3. Проверьте целостность клемм нагрузки при каждом включенном реле и убедитесь, что контакт размыкается при отпускании выхода.
4. Проверьте наличие напряжения утечки при всех выключенных выходах, особенно на симисторных и транзисторных выходах.
5. Запустите панель на 30 минут и проверьте температуру катушки и контактов. Теплая катушка – это нормально, горячий контакт – нет.
6. Запишите модель реле, конфигурацию контактов и адрес программы на чертеже панели и храните по одному запасному реле каждого типа в шкафу.

Ningbo Chengyuan Chuangke Electronics занимается производством реле в Иньчжоу, Нинбо, с 1996 года и сегодня поставляет электромагнитные реле общего назначения, герконовые реле, магнитные реле с защелкой и промышленные модули управления, монтируемые на рельсы. Вы можете прочитать больше о Компания и ее производственный опыт на сайте.

Отправьте напряжение катушки, тип нагрузки и ток переключения, и интерфейс можно будет подобрать для реле или модуля, подходящего для панели, а не для страницы каталога.