Hagyományos eszközök speciális funkciói I. - Időrelék másképpen
2013/10. lapszám | Porempovics József | 14 340 |
Figylem! Ez a cikk 11 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A hagyományosnak tekinthető moduláris, általában relé kimenetű, DIN sínre szerelhető eszközök a mindennapi villanyszerelés elmaradhatatlan készülékei. Legtöbbjük a saját feladatkörében egyetlen funkcióra használhatóak, de sok közülük az úgynevezett multifunkciós tulajdonsággal rendelkezik, ezekről fogunk szót ejteni. A multi funkcionalitás általában azt jelenti, hogy az eszköz, saját funkció csoportjában (pl. időrelék csoportja) a kimeneti relét a vezérlő bemenet különböző állapotai alapján (bekapcsolás, fel- és lefutó élek stb.) más-más logika szerint működteti. A gyakorlatban, legtöbb esetben valamelyik alapfunkciót kell használni egy-egy alkalmazás során, így a többi, speciálisabb funkció elkerülheti a felhasználó figyelmét, miközben némelyik funkció nagyon jól helyettesíthet más funkciócsoporthoz tartozó eszközt vagy használata megkönnyíti a vezérlési feladat megoldását.
A cikksorozatban bemutatunk néhány olyan megoldást, melyek a hagyományos eszközök alig használt vagy kicsit más jellegű használhatóságára hívja fel a figyelmet, hiszen előfordulhat, hogy a szerelő ládában éppen az az eszköz nincs, amelyik akkor kellene, de van más típus, amelyik biztonsággal helyettesítheti az eredeti funkciót, valamint találhatnak olyan megoldást is, amiben semmi különös nincs, egyszerűen csak jó alternatíva egy adott feladathoz.
Időrelé – impulzusrelé
Az időrelék funkcionális csoportjába tartozó eszközök nagy számban állnak rendelkezésre, szinte minden gyártó kínálatában megtalálhatók. Az alapfunkciókhoz, funkcionális szempontból szinte mindegy melyikre esik a választás (persze vannak más szempontok is!), ám a speciális funkcióknál már vannak eltérések. Az általánosan használt analóg beállítású (potenciométer) időrelék relatív időművek (megjegyzés: a valós idejű időművek a kapcsolóórák), melyek valamilyen külső jel (trigger) hatására kezdik meg a beállított folyamat végrehajtását. A külső jel lehet maga a tápfeszültség megjelenése, vagy az eszköz vezérlő bemenetére kapcsolt indító jel (feszültség).
Az impulzusrelék szintén jól ismert eszközök, melyek lehetnek elektromechanikus vagy tisztán elektronikus működésűek (a kimeneti relét leszámítva). Felhasználásuk elsősorban az épületvillamosság területén gyakori világítási körök több helyről történő vezérléséhez. Az impuzusrelé beépítésével elkerülhető a váltó- és keresztkapcsolók használata és a hozzá tartozó vezetékezés kiépítése, elegendő nyomógombokat felszerelni és nyomógombonként két vezetéket kihúzni a relé BE/KI bemenetéhez párhuzamosan.
Két eszköz, kétféle alapfunkció, itt mégis együtt említődnek, ugyanis nem annyira ismert, hogy a multifunkciós időrelék funkciói között több olyan is található, amelyik tulajdonképpen impulzusrelé jelleggel működik. Az 1. ábra a.) diagramja egy ilyen időrelé impulzusrelé funkciójának működését mutatja, vagyis minden gombnyomásra (felfutó élre) állapotot vált a kimenet. A b.) diagram szerinti beállításban az időrelé az egyszerű BE/KI impulzusrelé funkció mellett időzítéssel, konkrétan késleltetett kikapcsolással is rendelkezik, így, mint időzített impulzusrelé működik:
- Az „S” bemenet felfutó élére bekapcsol a kimeneti relé.
- Ha az időzítés letelte előtt érkezik egy újabb felfutó él a bemenetre - pl. újra megnyomják a gombot - a kimeneti relé kikapcsol, tehát úgy működik, mint egy impulzusrelé.
- Ha az időzítés alatt nem kap újra vezérlést (nem kapcsolják le a világítást), akkor a beállított idő letelte után magától kikapcsol a kimenet.
A funkció kiválóan alkalmas olyan helyiségek világításának vezérlésére, melyeket általában rövid ideig használunk, mint pl. kamra, garázs, tárolók stb. A diagramok melletti bekötés csupán azt jelzi, hogy az időrelé szokásos módon köthető be, csak a funkció más. Megjegyzendő, hogy a tényleges impulzusrelék tároló típusúak, vagyis megőrzik az áramszünet előtti állapotot, míg az időrelével kialakított impuzusrelé általában nem (típusfüggő), de sok esetben éppen erre van szükség.
Impulzusrelés világításvezérlés bővítése
Kicsit visszatérve az impuzusrelék használatának előnyeihez, lényeges szempont még az egyszerű bővíthetőség, hiszen egy új nyomógomb bekötéséhez csak a két vezérlőszál szükséges, melyet ugyan utólag kell kihúzni, de mégsem újabb keresztváltót kell beépíteni. A bővítés könnyebben megoldható impulzusrelés rendszerben akkor is, ha nincs mód a vezetékezésre vagy a megrendelő nem szeretne fúrást-faragást az otthonában.
A 2. ábra egy egyszerű, gyorsan telepíthető vezeték nélküli (rádiófrekvenciás, továbbiakban: RF) megoldást mutat. Lényege, hogy az impulzusrelé indító bemenetére csatlakoztatott meglévő nyomógombokkal párhuzamosan be kell kötni egy RF aktor potenciál független relé kimenetét. Az aktor pedig tetszőlegesen vezérelhető különböző adókkal, akár több adóval is, ha erre alkalmas RF rendszert használunk (RF vezérlőközponttal valós idejű ütemezésre is lehetőség van!). Az ábrán látható vevő aktor ráadásul kötő- vagy szerelvénydobozba telepíthető, így valamelyik meglévő nyomógomb mögé beépítve, azzal párhuzamosan is beköthető. A 2. ábra aktorának jellegzetessége még, hogy egy sorkapocs található rajta. A sorkapocs két pontjára potenciál független, hagyományos nyomógombot csatlakoztatva szintén vezérelhető a kimeneti relé.
A vezérlőfeszültségekről
Bővítve az időrelé-impulzusrelé alkalmazásokkal kapcsolatos lehetőségeket érdemes megemlíteni a vezérlőfeszültségek változatosságát, akár tényleges impuzusrelével, akár időrelével kialakított impulzusrelével van dolgunk. Általában elmondható, hogy a vezérlő relék indító bemeneteinek (START, ON/OFF stb.) potenciálja valamelyik tápfeszültség csatlakozási ponthoz kötött - a 2. ábra impulzusreléjénél pl. az „A1” pont potenciálját kell az ON/OFF bemenetre kapcsolni az impulzusrelé átváltásához. Váltófeszültség (AC) használatakor, az eszköz szempontjából mindegy, hogy az „A1” pont éppen fázis vagy nulla potenciálon van (a nyomógombok, kapcsolók általában fázist kapcsolnak). Az univerzális tápfeszültségű eszközöknél lehetőség van egyenfeszültség (DC) használatára is, melynek bekötése viszont kötött - ahogy a 2. ábrán látható, meg van adva a „+” és „-” potenciálok csatlakoztatási pontja, de az alapszabály megmaradt, ekkor is az „A1” pontot kell az ON/OFF bemenetre kapcsolnia a nyomógomboknak, vagyis jelen esetben a DC feszültség „+” potenciálját.
A 3. ábrán látható kötő- vagy szerelvénydobozba telepíthető, egyébként hagyományos időrelé alapesetben az „S” vezérlő bemeneten keresztül indítható vagy váltható át impulzusrelé funkcióban a kimenet, ide kell a nyomógombokat bekötni. A box másik oldalán található sorkapocs két bekötési pontjára külső nyomógomb vagy más kontaktus köthető, amivel az „S” bemenettel azonos módon indítható az eszköz. Az ábrázolt eszköznél elég széles feszültségtartományt (AC/DC 5-250 V) képes fogadni. A bemenet optocsatolóval kialakított áramköre egyben galvanikus leválasztást is biztosít. Az optikai csatoló egyébként egy nyomtatott áramkörbe ültethető elektronikai alkatrész (4. ábra), amely a primer oldalán egy infra adódiódát, szekunder oldalán pedig egy foto-tranzisztort tartalmaz a tokozaton belül kialakítva. A két áramköri oldal kapcsolata az infra fénnyel valósul meg, melyet az adóoldali dióda bocsájt ki, - ezzel oldódik meg a két áramkör galvanikus leválasztása is, ami sok esetben kV nagyságrendű szigetelési feszültséget jelent. Az infra adódióda természetesen közvetlenül nem hajtható meg pl. AC 230 V feszültséggel és a rajta átfolyó áram is korlátozott, ezért a fent említett széles bemeneti feszültség fogadását további áramköri elemek oldják meg (ellenállások, kondenzátorok, zener diódák stb.).
Időrelé - lépcsőházi automata
A lépcsőházi automaták gyakran használt eszközei a lakótelepi és más épületek világítás vezérlésének. A különböző alaptípusok nagyjából ugyanazt tudják – a párhuzamosan kapcsolt nyomógombok egyikének megnyomására felkapcsol a világítás, majd a telepítéskor beállított idő letelte után magától kikapcsol (5/a. ábra). Léteznek még úgynevezett időtöbbszörözős lépcsőházi automaták is (5/b. ábra), melyeknél a gombot többször megnyomva a beállított alapidő a gombnyomások szorzatával növekszik, így nem kell a világítás felkapcsolása miatt újra megállni menet közben a lépcsőn. Az időtöbbszörözés nem végtelen időtartam „benyomkodását” jelenti, általában korlátozott, pl. max. 30 percig vagy ötszöri gombnyomásig. A még „extrább” automaták az idő letelte előtt „bevillantják” a fényforrást, jelezve, hogy le fog telni az idő. Az ennél is extrábbak fényerő-szabályozottak (5/c. ábra), melyeknél előre beállítható a fényerő fel- és lefutási időtartama, a maximális fényerő és a világítási időtartam (egyébként a fényforrás szempontjából a legkíméletesebb megoldás, hosszú élettartamot képes biztosítani).
A lépcsőházi automata alapfunkció egyébként megoldható újraindítható elengedés-késleltetéssel rendelkező időrelével is. Nem kell azonban lemondani az extra funkciókról akkor sem, ha éppen időrelét használunk lépcsőházi automataként. Az 5/d. ábra éppen egy ilyen időrelé folyamatdiagramját mutatja. A funkciót kiválasztva az eszközön tényleges időtöbbszörözős lépcsőházi automatát kapunk. Még a nyomógomb „kipöckölés” elleni védelmét is megoldja - ahogy a tényleges automaták is - 2 mp-nél hosszabb ideig nyomva kikapcsol a világítás.
Feltétlen figyelni kell azonban arra, hogy nem minden tényleges lépcsőházi automata köthető be a hálózat bármelyik potenciáljáról történő vezérléshez, ami legtöbbször már adott a régebbi lépcsőházaknál. Az időrelék ilyen irányú felhasználásánál ez különösen igaz, ugyanis pl. a kötő- vagy szerelvénydobozba telepíthető változatoknál viszonylag rögzített a hálózat és a vezérlés csatlakoztatása. Az előző bekezdésben említett, galvanikusan leválasztott bemenettel rendelkező időrelé azonban ezt is képes megoldani, hiszen itt mindegy, hogy az AC 230 V fázisa vagy nulla vezetője melyik pontra kerül. Egyébként a vizsgált eszköz tudja is az időtöbbszörözős üzemmódot.
Remélem, hogy a fenti ötletek hozzásegítik a kollégákat a mindennapi feladatok megoldásához. A következő részben további egyszerű, de a megszokottól eltérő alkalmazások kerülnek bemutatásra.
