Eszközeink

Sorrendi vezérlések

2011/4. lapszám | Porempovics József |  19 155 |

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 vezérléstechnikai relék alkalmazása legtöbb esetben a technológia egy-egy részfeladatának megoldásában merül ki, amikor is ki kell egészíteni a rendszert időzítéssel, jelátalakítással vagy valamilyen villamos jel felügyeletével. A következőkben bemutatott kapcsolások kisebb rendszert alkotva a teljes folyamatot automatizálják. A több relé alkalmazása miatt bonyolultabbnak tűnhetnek a rajzok, de a működés lekövetése és megértése után látható lesz, hogy végül is alapkapcsolásokkal van dolgunk.

Az első ilyen feladat egy szállítószalag-rendszer automatikus elindítása és leállítása a technológiai sorrendnek megfelelően (1. ábra). Természetesen PLC-vel vagy egyéb programozható vezérlővel megoldva a feladatot, a hardver kevesebb elemből is állhatna. A vezérléstechnikai relék azonnali bevethetősége miatt mégis igény van hasonló alkalmazásokra. Automatikus indításkor a termékek torlódása, lepergése miatt az utolsó, 6. szalag indul elsőként, majd a megfelelő késleltetések után az 5-4-3-2-1.

Leállításkor természetesen fordítva, elsőként az 1. szalag áll le, majd késleltetések után a 2-3-4-5-6. A sok időrelé használata helyett egy modul széles, egy eszközben két meghúzás-késleltetőt tartalmazó relékkel valósul meg a működés (2. ábra). Az említett relét az előző cikkekben már bemutattuk, a kapcsolási rajzon R1-R2-R3-R4-R5-R6 jelölésekkel szerepelnek. A relé mindkét időzítése a tápfeszültség megjelenésekor egyszerre indul (lásd a 3. ábrán).

Az R7 és R8 relék „mezei” moduláris relék öntartó kapcsolásban. R7 a START, R8 a STOP funkciót indítja el. Az R1-R2-R3 relék a szalagrendszer sorrendi időzített indítását végzik, az R4-R5-R6 relék pedig a fordított sorrendi időzített leállítást. Látható, hogy az egyes szalagokat működtető kontaktusok a hozzájuk tartozó leállító relé nyugalmi (NC) érintkezőjétől kapják a feszültséget. A KÉZI/AUTO kapcsolóval választható az, hogy az automatika végezze-e el az indításokat a beállításoknak megfelelően, vagy kézzel, egyesével indítjuk el a szállítószalagokat. A kézi indításhoz minden mágneskapcsolót öntartó kapcsolásban START/ STOP nyomógombokkal kell ellátni, amit a vezérlés áttekinthetősége miatt a rajz nem tartalmaz, de gondolom, ez nem is okoz problémát. A kézi indítás lehetőségének beépítése ajánlott, hiszen karbantartás vagy javítás során jó hasznát lehet venni. A működés a 3. ábra alapján is követhető.

1. ábra: Egy szállítószalag-rendszer automatikus elindítása és leállítása a technológiai sorrendnek megfelelően.

A szalagrendszer elindításának folyamata a következő.
■ 1. START gomb megnyomásával R7 öntartásba kerül a saját 11-14 NO és az R6 relé 15-16 NC kontaktusain keresztül, és tápfeszültséget ad az R1 relére, valamint minden leállító relé (R4-R5-R6) váltóérintkezőjének közös pontjára. Később látjuk majd, hogy leállításkor ezek a kontaktusok veszik el sorban a vezérlő feszültségeket a működtető érintkezőktől.
■ 2. A tápfeszültség megjelenésére elindul az R1 relé T6_be és T5_be időzítése. Természetesen minden relénél betartandó a T6_be < T5_be időzítési beállítás.
■ 3. T6_be idő letelte után a 6. szalag elindul. T6_be egy egészen rövid időtartam is lehet.
■ 4. T5_be időzítés után elindul az 5. szalag, egyben tápfeszültséget kap a következő fokozat R2 reléje, és elindul a T3_be és a T4_be időzítés (T4_be < T3_be).
■ 5. A sorrendi időzített bekapcsolások a fentiek szerint, a 2. ponttól folytatódnak a megfelelő relék behelyettesítésével.

2. ábra: A sok időrelé használata helyett egy modul széles, egy eszközben két meghúzás-késleltetőt tartalmazó relékkel valósul meg a működés.

A szalagrendszer leállítása az alábbiak szerint alakul.
■ 1. A STOP gomb megnyomására az R8 relé a saját záró érintkezőjén keresztül öntartásba kapcsol, és tápfeszültséget kap az R4 relé is. Látható, hogy R8 tápfeszültségét az R7 relé adja.
■ 2. A tápfeszültség megjelenésére az R4 relé T1_ki és T2_ki időzítései elindulnak. Természetesen itt is betartandó a T1_ki < T2_ki időkülönbségek beállítása.
■ 3. T1_ki idő letelte után az R4 relé 25-26 kontaktusa bont, ezzel elveszi a feszültséget az 1. szalagot vezérlő R3 relé 25-ös pontjától, így az 1. szalag megáll.
■ 4. T2_ki idő letelte után az R4 relé 15-16 kontaktusa bont, ezzel elveszi a feszültséget a 2. szalagot vezérlő R3 relé 15-ös pontjától, így a 2. szalag megáll. Az R4 relé 15-18 kontaktusa zár, tápfeszültséget adva a következő leállító fokozat reléjének.
■ 5. Az R5 relé működése az előzők szerint, a 2. ponttól folytatódik, értelemszerűen behelyettesítve az időzítéseket.
■ 6. Amikor az R6 relé utolsó, T6_ki időzítése is letelik, bontja a 15-16 kontaktust, ezzel a 6. szalag megáll, ugyanakkor elveszi az R7 relé öntartó feszültségét.
■ 7. R7 relé öntartása megszűnik, 11-14 kontaktusa elenged, ezzel minden eszköztől elveszi a feszültséget, a teljes folyamat megáll.

A folyamatdiagramban külön erősebb sárga színnel van jelölve az, amikor a relé kontaktusa zárva marad ugyan, de már nem kap feszültséget a leállító fokozat felől. A leállítást végző R4-R5-R6 relék NO (záró) érintkezői vannak feltüntetve, mint munkaérintkezők, de az indítási folyamatban értelemszerűen az NC, nyugalmi helyzetben zárt kontaktusok adják át a vezérlő feszültséget, amit a diagram azzal jelöl, hogy nincs sárga vagy szürke sáv, mivel a relé nincs behúzott állapotban. A következő kis kapcsolás (4. ábra) egy hatzónás öntözőrendszert működtet, az előző sorrendi bekapcsolásokkal. A különbség annyi, hogy míg a szállítószalag-rendszernél minden szalagnak működnie kell a leállításig, addig az öntözésnél egyszerre csak egy öntözőszelep üzemel. A feladat megoldásához ismét az előzőkben alkalmazott moduláris időrelét használjuk, amely két, tápfeszültségre induló meghúzás- késleltető váltóérintkezős relét tartalmaz.

3. ábra: A kézi indításhoz minden mágneskapcsolót öntartó kapcsolásban START/STOP nyomógombokkal kell ellátni, amit a vezérlés áttekinthetősége miatt a rajz nem tartalmaz, de gondolom, ez nem is okoz problémát. A kézi indítás lehetőségének beépítése ajánlott, hiszen karbantartás vagy javítás során jó hasznát lehet venni. A működés a 3. ábra alapján is követhető.

Az öntözési sorrend elindításához kézi kapcsoló is beépíthető, de az ábrán látható kapcsolás automatikus működéshez készült. Az eső- vagy nedvességérzékelő, mint első retesz, a talaj elegendő nedvességtartalma esetén nem engedi a vezérlést a kapcsolóóra felé. A kapcsolóóra valós időre programozható típus, melynek kimeneti reléje mind a hat zóna működési idejére behúzott állapotban van. Az egész rendszer az öntözőrendszereknél használatos 24 VAC feszültséggel működik, az alkalmazott eszközök mindegyike beszerezhető erre a tápfeszültségre, vagy az elterjedtebb, univerzálisnak (AC/DC 12-240 V) nevezett tápfeszültségre.

Az öntözés indításának alapfeltételei tehát:
■ tápfeszültség megléte a bemeneten,
■ száraz talaj vagy esőmentes időszak, hogy az esőérzékelő ne reteszeljen,
■ a kapcsolóóra bekapcsolása az öntözésnek megfelelő időpontban, az öntözés időtartamára.

4. ábra: Az ábrán látható kis kapcsolás egy hatzónás öntözőrendszert működtet, az előző sorrendi bekapcsolásokkal. A különbség annyi, hogy míg a szállítószalag-rendszernél minden szalagnak működnie kell a leállításig, addig az öntözésnél egyszerre csak egy öntözőszelep üzemel. A feladat megoldásához ismét az előzőkben alkalmazott moduláris időrelét használjuk, amely két, tápfeszültségre induló meghúzás-késleltető váltóérintkezős relét tartalmaz.

Miután a fenti reteszfeltételek teljesültek, a folyamat a következő.
■ 1. A kapcsolóóra tápfeszültséget ad az R1 relének, és feszültséget kapcsol az R1 relé 15-ös pontjára is, ami a váltóérintkező közös csatlakozója.
■ 2. Elindul az R1 relé mindkét időzítése, így az 1. szelep időzítése (T1) és egyben működése is, tehát az 1. terület öntözése megkezdődik. Az időzítések mindegyikénél betartandó a T1 < T2 feltétel. A szelepek vezérlését a relék nyugalmi érintkezői végzik.
■ 3. A T1 idő letelte után az R1 relé 15-16 érintkezője bont, leáll az 1. terület öntözése, ugyanakkor 15-18 érintkezője zár, ezzel feszültséget kapcsol az R1 relé 25-ös pontjára. A 25-26 nyugalmi kontaktus még zárva van, mert a T2 időzítés még tart, ezért indul a 2. terület öntözése.
■ 4. T2 idő letelte után az R1 relé 25-26 kontaktusa bont, leáll a 2. terület öntözése, ugyanakkor a 25-28 kontaktusa zár, ezzel tápfeszültséget ad a következő fokozatnak.
■ 5. A további működés az előzők szerint, a 2. ponttól folytatódik, értelemszerűen behelyettesítve a reléket és időjelöléseket.
■ 6. Az utolsó, R3 relé T6 időzítésének lejárta után bontja a 25-26 kontaktust, leáll a 6. terület öntözése is.
■ 7. Az egész automatika tápfeszültsége csak a reteszek bármelyikének aktiválódásakor szűnik meg:
– Az eső- vagy nedvességérzékelő elegendő nedvességet érzékel, ezért letiltja az öntözést. Természetesen értelmetlen lenne az érzékelőt pl. az 1. terület öntözött részén elhelyezni, mivel az öntözés megkezdése után nem sokkal vizet kapna, és letiltaná a további fokozatokat is, tehát jól meg kell választani az érzékelő helyét.
– A kapcsolóóra időtartama lejárt. Az időtartamot úgy kell programozni, hogy minimum a T1…T6 időzítések összege plusz 1-2 perc legyen, így biztosítható, hogy az utolsó öntözési terület is elegendő nedvességet kapjon.

A cikkben tárgyalt feladatokra többféle megoldás létezik, akár az itt vázolt kapcsolások finomításával is. A közölt rajzok, diagramok a működés logikájának megértését segítik, konkrét alkalmazásuk előtt, kérem, ellenőrizzék, hogy maradéktalanul beilleszthető-e a tervezett saját rendszerükbe. Reményeim szerint a konkrét alkalmazáson túl gondolatébresztő ötletekkel is szolgálhattam, melyeket más vezérlésekhez is fel tudnak majd használni.

---