Villanyszerelők Lapja

Áttekintő táblázat alapján

Multifunkciós időrelék a kapcsolószekrényben

2018. augusztus 7. | Porempovics József automatizálási mérnök-mérnöktanár |  120 | |

Multifunkciós időrelék a kapcsolószekrényben

Az idő és annak folyamatos múlása fontos tényezője életünknek, szokták mondani, hogy az idő az egyetlen dolog, ami biztosan változik – legalábbis a mi dimenziónkban. Nincs ez másként gépek, készülékek, működési folyamatok esetében sem, szinte minden területen előfordul valamilyen időzítéssel, időütemezéssel kapcsolatos funkció vagy feladat.

Időütemezésre valós időre programozható eszközöket, a moduláris technikában jellemzően kapcsolóórákat használunk, míg az időzítési feladatokhoz időreléket – a kettőt együtt nevezhetjük időműveknek. Ha a kapcsolóóra valós idejű kapcsolásokra használható időmű, akkor az időrelé relatív időműként is felfogható, mely külső jelre indítja el időzítési folyamatát, ezért viszonyítási alapja az indítás pillanata.

Adott feladathoz olyan időrelére van szükség, amelyik a felhasználás által igényelt algoritmus szerint időzít. A multifunkciós időrelék nagy előnye, hogy egy eszközön belül állnak rendelkezésre kiválasztható módon a tipikus időzítési funkciók, ezért nem véletlen talán, hogy a kereskedők, kivitelezők egyaránt ezt a típust részesítik előnyben, miközben egyébként csak egy funkció kerül felhasználásra. Több gyártó termékpalettáján megtalálhatók az egyfunkciós időrelék is, de ezek általában csak a három alapfunkció (meghúzás és elengedés-késleltetés, illetve szimmetrikus ütemadás) egyikét ismerik.

A felhasználandó időrelé kiválasztásánál az alapparaméterek (tápfeszültség, relé terhelhetőség stb.) mellett érdemes figyelmesen kiértékelni a működési folyamatot is, főleg, ha nem valamelyik alapfunkcióban kívánjuk működtetni. A működési folyamatokat egy jó folyamatdiagram írja le egyértelműen, ezért a használati utasítások szöveges tartalmainak elolvasása után mindenképpen érdemes behatóbban rátekinteni a diagramra. Egy korrekt folyamatdiagram tartalmazza a kiválasztott funkció alapműködését, valamint olyan vezérlési helyzeteket is, melyek a vezérlőjel alaptól eltérő változásaihoz írja le az időrelé viselkedését. Pl. a vezérlőjel felfutó élére nincs reakció, lefutó élére behúz a relé, és indul a késleltetett elengedés időzítése, de az időzítési folyamat végigmegy, függetlenül attól, hogy közben a vezérlőjel megváltozott-e.

A multifunkciós időrelék beállítása általában a megszokott és jól bevált potenciométerekkel és forgókapcsolókkal történik, melyek a letisztultabb változatoknál az előlappal egy síkba süllyesztve kerülnek beépítésre, elkerülve így a véletlen hozzáférést. A multifunkció nemcsak több funkciót jelent, hanem hosszú időtartamú időzítéseket is, melyeket egy potenciométerrel nehézkes lenne még viszonylag pontosan is beállítani, éppen ezért egy időtag beállításához megtalálható egy tartománybeállító forgókapcsoló és egy tartományon belüli finom beállító. A finombeállító adott skálázású, általában 10-es szinte mindegyik típusnál. A beállításnál figyelembe kell venni, hogy a beállított tartományt osztja 10 részre, ezért egy 30 perces időzítés beállításánál a tartomány 1 óra lesz, de a finombeállítót nem a 3-as, hanem az 5-ös osztásra kell állítani.

Az időrelék időzítésének pontosságára vonatkozó igény feladatfüggő, sok esetben nem számít néhány másodperc vagy akár perc eltérés sem, ha hosszabb az időérték. Vannak esetek azonban, amikor jó lenne viszonylag pontosabb időzítés. Ilyen esetben kijelzős, digitális időrelét használnak, miközben akár bevethető lehetne egy hagyományos, analógnak mondott időrelé is, amennyiben tudjuk, hogy csak a beállítás analóg jellegű, egyébként digitális működésű, hiszen az áramkör lelke egy kis számítógép (mikrovezérlő), mely kvarcpontos óraművel „ketyeg”. Márpedig, ha az időalap ilyen pontos, akkor miért ne használnánk pontosabb időzítéseket megkövetelő feladatokhoz is. A probléma az, hogy a potenciométerekkel és a hozzájuk tartozó skálával elég bizonytalan hosszabb időzítést pontosan beállítani (talán még megközelítőleg pontosan is), illetve hosszú időzítés pontos beállítását méréssel lehetne elvégezni, pontosítani, de minden közelítő beállítást újra és újra mérni kellene. A kvarc időalapot kihasználva viszont van egy viszonylag jól használható módszer. A pontosabb beállítás menete a következő lehet, ha pl. 8 órás időzítésre van szükség:

  • Állítsunk be 10 másodperces tartományt, és állítsuk a finombeállítót a 8-as állásba.
  • Mérjük az időzítést (akár századmásodperces stopperrel), és állítsuk többször a finombeállítót addig, amíg a lehető legpontosabb nem lesz.
  • A finombeállítóhoz nem nyúlva többet, állítsuk a tartományt 10 óra állásba.

Ezzel a módszerrel viszonylag pontos lehet az időzítés, ami tovább pontosítható még, ha egy-két mérés-beállítás ciklust elvégzünk esetleg a még kivárható 10 perces időtartományban is, illetve egy mérés elvégezhető akár a 10 órás, végleges tartományban is, ezzel bebiztosítva a pontosságot.

Az eszközök minősége a hosszú távú stabil működés garanciája, melyet alapvetően a CE jelölésnek kell biztosítania, és ha „tudja” a UL-t is, az csak előny lehet. Jó néhány jellemzője van a minőségnek, de sajnos a legtöbb az áramkörön belül található, így vásárláskor sem derül ki – ilyen például a tápegység. A moduláris elektronikai eszközök, így az időrelék belső tápegysége a minőségi termékekben kapcsolóüzemű tápegység. Nincs ez így minden gyártónál és minden terméknél. Sajnos csak beépítés után derülhet ki, ha tetemesen melegszik a modul tápoldala, akkor valószínűleg nem korszerű tápegységgel van építve az áramkör. Sajnos az sem látszik egy bontatlan időrelében, hogy a tápfeszültség-bemenet kapott-e varisztoros védelmet. Ami viszont látszik, az a sorkapocs. Egy minőségi termék sorkapcsába a vezeték bekötése liftes befogókkal történik, tehát a vezetéket vagy érvéghüvelyt nem a csavar feneke szorítja be közvetlenül. Ez jól azonosítható kívülről is. További minőségre vonatkozó külső jegy lehet a feliratozás, ami manapság már lézeres (nem tinta és nem ráragasztott matrica), illetve a termékenként egyedi azonosítás (pl. vonalkód).

Az időrelék (és általában a relék) felhasználásának egyik kritikus pontja a relé kontaktusaihoz csatlakoztatott terhelések nagysága, típusa. Természetesen a megadott paraméterektől eltérni nem ajánlott, de a paramétereken belüli alkalmazásoknál is körültekintően kell tervezni. Feltétlenül figyelembe kell venni például, hogy az adatlapokon megadott, kontaktusra csatlakoztatható terhelés névleges árama általában AC1 alkalmazási kategóriára vonatkozik (Rezisztív, cosφ > 0,95). Egy tipikus kontaktus, ami AC1-en 16 A, AC3 kategóriában már csupán csak 3 A árammal terhelhető. Ajánlott jól áttanulmányozni, hogy a kapcsolni kívánt fogyasztót a felhasználandó relé kontaktusa egyáltalán képes-e biztonsággal, beégés nélkül kapcsolni, és mekkora terhelést bír az adott típusú fogyasztóból. Tipikus például, hogy a fém-halogén fényforrások kapcsolására nem minden relékontaktus alkalmas, egyszerűen beég. Ökölszabályként talán elmondható, hogy amennyiben a kapcsolni kívánt terhelés típusa nincs benne az időrelé adatlapjában vagy bizonytalan az információ, akkor már a tervezés fázisában be kell iktatni egy olyan kontaktort, amelyiknek az adatlapja egyértelműen tartalmazza, hogy képes az adott terhelés kapcsolására.

Időrelékről sok mindent le lehetne még írni. A fenti rövid gondolatmenet inkább alkalmazástechnikai szempontok irányából közelíti meg a témát, remélhetőleg segítve a kiválasztást és a felhasználást.

Vezérléstechnika