Irányítástechnikai hétköznapok III.
2010/9. lapszám | Porempovics József | 5612 |
Figylem! Ez a cikk 15 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A nyárnak vége, legtöbben túlvagyunk a szabadságon, és szerencsés esetben – a megérdemelt pihenés után – feltöltődve állunk lemaradásaink pótlása és az új kihívások előtt. A fizikai és szellemi felfrissülés után remélem, nem lesz vad vállalkozás a „H...
A nyárnak vége, legtöbben túlvagyunk a szabadságon, és szerencsés esetben – a megérdemelt pihenés után – feltöltődve állunk lemaradásaink pótlása és az új kihívások előtt. A fizikai és szellemi felfrissülés után remélem, nem lesz vad vállalkozás a „Hogyan működik” alcím mögé bújtatott frissítő, emlékeztető elméleti fejtegetés.
 |
A vezérléstechnikai relék adott feladatra való kiválasztásakor elsőként a funkcionális szempontokat vesszük figyelembe, a többi szükséges paraméter (táp, kivitel stb.) egyeztetése csak a következő lépés, mert először logikailag kell átlátnunk a működést és annak megfelelő eszközökkel történő megvalósítását. A funkcionális szempontokat a feladat legtöbbször magától adja, hiszen ha idővel kapcsolatos a teendő, akkor időrelében gondolkodunk, ha hőmérséklettel, akkor termosztátban stb., melyeknek az általános működését ismerjük, az alapfunkciók alkalmazása nem okoz problémát.
A vezérlés logikája sokszor megköveteli, hogy az adott eszközt a megszokott alapfunkciótól eltérő üzemmódban vagy bekötéssel működtessük. Ilyenkor persze a ritkábban használt funkció működését tisztázni kell, megfelel-e az elvárt vezérlés logikájának. Elkezdődik a kutatómunka: Internet, katalógusok, esetleg a termékképviselet megkeresése, amelynek eredménye a konkrét eszközre megtalált, remélhetőleg kellően részletes adatlap.
Az adatlapok tartalmában – válaszként – a „Hogyan működik” kérdésre található szöveges leírás, ami legtöbbször nem túl részletes: vannak bekötési rajzok, alkalmazási javaslatok, de talán a legfontosabb a működést pontosan illusztráló folyamatdiagram. A folyamatdiagram speciális fajtája az idődiagram (pl. időreléknél). Jelen cikk célja a folyamatdiagramokkal kapcsolatos ismeretek frissítése, valamint a figyelemfelkeltés, hogy a működés alapos pontosítása sok kísérletezéstől, próbálgatástól kímélhet meg! A folyamatok működésének leírására általánosan elterjedt forma a síkbeli koordináta- rendszerben történő ábrázolás.
Ez az úgynevezett Descartes-féle derékszögű koordináta- rendszer, melynek alább tárgyalt speciális változata is használatos a szakmai környezetünkben. Vízszintes tengelyén maga a működés folyamata van feltüntetve, függőleges tengelyén pedig azokat az értékek, állapotok, amelyeket az ábrázolt jellemző felvehet a folyamat közben.
 |
Ha a folyamat időarányosan zajlik (pl. időrelék), akkor a vízszintes tengelyen általában az idő (t), a függőleges tengelyen pedig az adott időpontokhoz tartozó érték vagy állapot van ábrázolva. Ha nem időarányos a folyamat, akkor a vízszintes tengelyen a folyamat közben lehetséges jellemző események vannak feltüntetve, a függőlegesen pedig az eseményekhez tartozó értékek, állapotok. Sokszor pontos értékek sincsenek feltüntetve, főleg, ha beállításfüggő (pl. időtartam) paraméterekről van szó. A kiindulási pont mindig a folyamat alapállapota, a koordinátarendszer kezdőpontja (origó), ahol a két, egymásra merőleges egyenes metszi egymást.
Ez jellemzően a bekapcsolás pillanata vagy egy állandósult folyamat, illetve a működés szemléltetése, hogy a változásoknak viszonyítási alapja legyen. Az elmélet után térjünk rá a fentiek gyakorlati alkalmazására, kiemelve néhány tipikus vezérléstechnikai relé folyamatdiagramjának rövid bemutatását, értelmezését, amelyek alapján a többi, hasonló eszköz működése is követhető. Az időarányos működésű eszközök között az időrelék a legelterjedtebben használt vezérlők. Első példa egy 10 funkciós (ún. multifunkciós) időrelé két tipikus működési diagramjának bemutatása. Az 1. ábrán látható diagram egy tápfeszültségre induló, meghúzás-késleltető időrelé működését írja le. Különösebb hozzáfűznivaló nem szükséges, talán csak annyi, hogy itt a vezérlő bemenetnek nincs hatása. Látható, hogy a folyamat megszakítása utáni (Táp KI) viszszakapcsolásra újraindul a működés.
A 2. ábra ugyanannak az időrelének vezérlő („S”) bemenetről történő működtetését mutatja be. Ha a diagramon csak a vezérlő bemenet van feltüntetve, akkor természetesen az eszköz tápfeszültség alatt van, a tápfeszültség bekapcsolására nem indul el az időzítés, csak alapállapotba kerül az eszköz. Ezen az ábrán is jól látható az alapműködés és a speciális helyzet megkülönböztetése. A példánál maradva: ha elindítottuk a folyamatot, de a beállított időtartam lejárta előtt újra vezérlőimpulzust kap az eszköz, akkor az egész folyamat újraindul.
 |
Az elektronikában ezt újraindítható monostabil multivibrátornak nevezik. Megfigyelhető, hogy a startjel felfutó élére a kimeneti relé is behúz, de az időzítés csak a lefutó élre (vezérlés kikapcsolása) indul el. Az itt vizsgált időrelé rtext-align: center;text-align: justify; alt=endelkezik a vezérlőjel felfutó élére azonnal induló időzítéssel működő funkcióval is. A következő példa egy feszültség-felügyeleti relé működési diagramja. A relé két feszültségszintet, fázissorrendet és aszimmetriát is figyel (az ábrán csak az első kettő szerepel!), valamint választhatóan memóriafunkcióval is rendelkezik (3. ábra).
 |
Az ábrán nyilakkal jelzett működési állapotokhoz csak néhány megjegyzést teszek a felügyeleti relék kiválasztásának céljából. A hálózat helyreállásakor a kimeneti relé nem reagál azonnal a bemenet változására. Egyik késleltetés a hiszterézis, ami a feszültség helyreállásának sebességétől függően éri el azt a feszültségszintet, ami után elindul a t1 késleltetés. Tehát a hiszterézis a feszültség értékétől függ, a t1 pedig időadat. A t2 hibára állási késleltetés általában állítható! A figyelt hálózat alapadatai, mint pl. AC vagy DC feszültség, 1 vagy 3 fázis, külön táp vagy a figyelt hálózatról kapott tápfeszültség mellett meg kell különböztetni a hibajel kezelésre használt felügyeleti reléket és az egyszerűbb feszültség- vagy áramszint-figyelőket. A hibajel-kezelésre általában azok az eszközök alkalmasak, melyek hibátlan értékek mellett (alaphelyzetükben) behúzott kimeneti relével működnek.
A határérték-figyelők legtöbbször csak a határérték túllépésekor húzzák be a kimeneti relét, tehát alapállapotban a relé elengedett helyzetben van. Biztonsági okokból szükség lehet a rajzon is jelzett memóriafunkcióra, hogy a hálózat csak akkor kapcsolódjon a berendezésre, ha a kijavítás utáni visszakapcsolás balesetmentesen elvégezhető.
Ez általában be- és kikapcsolható az ilyen típusú eszközökön. Az eszközválaszték széles, szinte minden variációra rendelkezésre állnak felügyeleti relék, csak helyesen, az adott alkalmazáshoz kell kiválasztani azokat. A kis elméleti emlékeztető után álljon itt felfrissülésként a szokásos ötletelés egyik egyszerű példája. Impuzusrelékkel kiépített világítási köröknél általában szemmel látható a nyomógombok működtetésének eredménye: fel- vagy lekapcsol a lámpa. Előfordulhat, hogy olyan helyről szeretnénk a fogyasztót be- vagy kikapcsolni, ahonnan nem látjuk az éppen aktuális állapotát. Erre ad a sok közül egy megoldást a 4. ábra kapcsolása. Az előző cikkekből már ismert, akkor számlálóként használt két relés impulzusrelével megoldható a feladat. A B1-B2 pontok átkötésével a két relé nem számláló jelleggel, hanem együtt, párhuzamos üzemmódban fog működni.
Az egyik reléje a fogyasztót kapcsolja, a másik reléjének NO-érintkezője a KI, NC-érintkezője a BE nyomógombokra kapcsolja a fázist, attól függően, hogy az impulzusrelé éppen milyen állapotban van. Ha bekapcsolt állapotú a relé, akkor a 11-14 kapcsokon a KI gomb kap lehetőséget a vezérlésre, tehát megnyomásakor kikapcsolt állásba váltja a kimeneteket. Ekkor a BE gomb megnyomása hatástalan. A működés logikája a bekapcsolásra ugyanez. Továbbra is várjuk észrevételeiket, ötleteiket vagy akár kérdéseiket is a szerkesztőség e-mail címére. Kellemes ötletelést kívánva várom Önöket a következő számban is!
