Električni krugovi upravljanja i signalizacije procesa. Uređaj za proizvodnju trepćućeg svjetla Princip rada kola sa relejem trepćućeg svjetla

10.09.2021

Slika 1 – Dijagram trepćućeg svjetla za praćenje svjetla kontrolnih krugova

Pored signalizacije položaja sklopnih uređaja, trepćuće svjetlo se koristi i u drugim signalnim uređajima (na primjer, u nekim krugovima upozorenja za praćenje neispravnih osigurača). Za dobijanje trepćućeg svetla najčešća je šema puls-par, a ova druga stupa na snagu samo kada se ključ i uređaj ne poklapaju. Da bi se to postiglo, "minus" radne struje se dovodi u par impulsa kroz krug neusklađenosti. Na sl. 1 prikazuje takav dijagram za svjetlosni nadzor upravljačkih krugova.

U odgovarajućem položaju, jedna od lampi, recimo HLR1, će gorjeti ravnomjernim svjetlom, primajući "plus" radne struje sa +EC (+SHU) sabirnice preko kontakata 7-8 kontrolnog ključa, zatvorenog u položaj „uključeno“, i minus radne struje sa sabirnice -EC(-ŠU) kroz kontakte bloka zatvarača prekidača i otpora R2. U položaju neusklađenosti (kontrolni ključ je ostao u položaju "uključeno" i prekidač je bio isključen), "minus" radne struje iz -EC (-SHU) sabirnice kroz kontakte bloka za isključivanje prekidača i otpora R1 stiže do HLG1 lampe. "Plus" radne struje do HLG1 lampe sada će teći iz "+" sabirnice uređaja za trepćuće svjetlo kroz otvorne kontakte KL2 releja, namotaja KL1 releja, (+) EP sabirnice i kontakata 3- 4 prekidača SA1. U tom slučaju, HLG1 lampa će gorjeti nepotpunim intenzitetom.

Sa radnim naponom od 220V i upotrebom releja tipa RP-256/220 (otpor namotaja 7200 Ohm) kao KL1, i lampe tipa RN 110-8 (v15d), 110 V, 8 W, Rl=1510 Ohm kao HLG1 i HLR1 sa dodatnim otporima R1 i R2 od 2500 Ohma svaki, ukupni otpor kola će biti:

Rtot. = 7200 + 1510 + 2500 = 11210 Ohma

Tada je napon na lampi Ul=Itot*Rl, gdje je Itot.=220/11210=0,0196 A.

Ul=Ukupno*Rl = 0,0196*11000 = 30 V

U = 0,8*0,0196*7200 = 113 V

Ovdje se umjesto nazivnog napona uzima 0,8 * Unom. – minimalni dozvoljeni napon na sabirnicama radne struje. Na ovom naponu, impulsni par ne bi trebao prestati raditi. Budući da je relej KL1 u ovom krugu podešen na radni napon od 100-110 V, radit će točno. Sa ovim kontaktom za zatvaranje, relej KL1 će kratko spojiti svoj namotaj.

Napon na lampi HLG1 će se sada povećati na:

Rtot. = 1510 + 2500 = 4010 Ohm
Itot.=220/4010=0,055 A
Ul=Ukupno*Rl = 0,055*1510 = 83,05 V

i lampa će zasvijetliti jako.

Kada se relej KL1 aktivira, on će također zatvoriti svoj kontakt u krugu namotaja releja KL2, koji, kada se aktivira, uklanja "plus" radne struje iz namotaja releja KL1.

Potonji, nakon uklanjanja napona sa namotaja, otvorit će svoje kontakte. U tom slučaju, lampa HLG1 će se ugasiti na neko vrijeme dok relej KL2, nakon gubitka struje, ponovo zatvori svoje kontakte u krugu namotaja KL1 releja. Lampa HLG1 će se ponovo upaliti sa nepotpunim sjajem. Zatim će se ciklus ponoviti.

Treptanje će se nastaviti sve dok se kontrolni ključ ne potvrdi. Kada se to dogodi, kontakti 3-4 SA1 će se otvoriti, a kontakti 1-2 će se zatvoriti. HLG1 lampa će dobiti „plus“ radne struje sa +EC (+ŠU) sabirnice, a lampa će zasvijetliti ravnomjernim svjetlom. HLR1 lampica će treptati slično ako je kontrolna tipka u položaju “isključeno” i prekidač je automatski uključen.

Kako bi treptanje bilo ujednačeno i ne bi prečesto, oba međureleja KL1 i KL2 moraju imati vremensko odgodu rada i gubitka.

Trepćuće svjetlo je zajedničko za sve priključke trafostanica koje primaju struju iz određenog sistema sabirnice DC. Iznad komandnih panela svih ovih priključaka položena je zajednička (+)EP magistrala do koje se preko prekidači(osigurači) su povezani pojedinačni alarmni krugovi. Za periodično praćenje trepćućeg svjetlosnog uređaja u radnim uvjetima, na DC razvodnoj tabli je predviđena signalna lampica i dugme uz pomoć kojih se ovaj uređaj testira.

Slika 1 – Dijagram trepćućeg svjetla za praćenje svjetla kontrolnih krugova

Pored signalizacije položaja sklopnih uređaja, trepćuće svjetlo se koristi i u drugim signalnim uređajima (na primjer, u nekim krugovima upozorenja za praćenje neispravnih osigurača). Za dobijanje trepćućeg svetla najčešća je šema puls-par, a ova druga stupa na snagu samo kada se ključ i uređaj ne poklapaju. Da bi se to postiglo, "minus" radne struje se dovodi u par impulsa kroz krug neusklađenosti. Na sl. 1 prikazuje takav dijagram za svjetlosni nadzor upravljačkih krugova.

U odgovarajućem položaju, jedna od lampi, recimo HLR1, će gorjeti ravnomjernim svjetlom, primajući "plus" radne struje sa +EC (+SHU) sabirnice preko kontakata 7-8 kontrolnog ključa, zatvorenog u položaj „uključeno“, i minus radne struje sa sabirnice -EC(-ŠU) kroz kontakte bloka zatvarača prekidača i otpora R2. U položaju neusklađenosti (kontrolni ključ je ostao u položaju "uključeno" i prekidač je bio isključen), "minus" radne struje iz -EC (-SHU) sabirnice kroz kontakte bloka za isključivanje prekidača i otpora R1 stiže do HLG1 lampe. "Plus" radne struje do HLG1 lampe sada će teći iz "+" sabirnice uređaja za trepćuće svjetlo kroz otvorne kontakte KL2 releja, namotaja KL1 releja, (+) EP sabirnice i kontakata 3- 4 prekidača SA1. U tom slučaju, HLG1 lampa će gorjeti nepotpunim intenzitetom.

Sa radnim naponom od 220V i upotrebom releja tipa RP-256/220 (otpor namotaja 7200 Ohm) kao KL1, i lampe tipa RN 110-8 (v15d), 110 V, 8 W, Rl=1510 Ohm kao HLG1 i HLR1 sa dodatnim otporima R1 i R2 od 2500 Ohma svaki, ukupni otpor kola će biti:

Rtot. = 7200 + 1510 + 2500 = 11210 Ohma

Tada je napon na lampi Ul=Itot*Rl, gdje je Itot.=220/11210=0,0196 A.

Ul=Ukupno*Rl = 0,0196*11000 = 30 V

U = 0,8*0,0196*7200 = 113 V

Ovdje se umjesto nazivnog napona uzima 0,8 * Unom. – minimalni dozvoljeni napon na sabirnicama radne struje. Na ovom naponu, impulsni par ne bi trebao prestati raditi. Budući da je relej KL1 u ovom krugu podešen na radni napon od 100-110 V, radit će točno. Sa ovim kontaktom za zatvaranje, relej KL1 će kratko spojiti svoj namotaj.

Napon na lampi HLG1 će se sada povećati na:

Rtot. = 1510 + 2500 = 4010 Ohm
Itot.=220/4010=0,055 A
Ul=Ukupno*Rl = 0,055*1510 = 83,05 V

i lampa će zasvijetliti jako.

Kada se relej KL1 aktivira, on će također zatvoriti svoj kontakt u krugu namotaja releja KL2, koji, kada se aktivira, uklanja "plus" radne struje iz namotaja releja KL1.

Potonji, nakon uklanjanja napona sa namotaja, otvorit će svoje kontakte. U tom slučaju, lampa HLG1 će se ugasiti na neko vrijeme dok relej KL2, nakon gubitka struje, ponovo zatvori svoje kontakte u krugu namotaja KL1 releja. Lampa HLG1 će se ponovo upaliti sa nepotpunim sjajem. Zatim će se ciklus ponoviti.

Treptanje će se nastaviti sve dok se kontrolni ključ ne potvrdi. Kada se to dogodi, kontakti 3-4 SA1 će se otvoriti, a kontakti 1-2 će se zatvoriti. HLG1 lampa će dobiti „plus“ radne struje sa +EC (+ŠU) sabirnice, a lampa će zasvijetliti ravnomjernim svjetlom. HLR1 lampica će treptati slično ako je kontrolna tipka u položaju “isključeno” i prekidač je automatski uključen.

Kako bi treptanje bilo ujednačeno i ne bi prečesto, oba međureleja KL1 i KL2 moraju imati vremensko odgodu rada i gubitka.

Trepćuće svjetlo je zajedničko za sve priključke trafostanica koje primaju struju iz specifičnog DC bus sistema. Iznad komandnih panela svih ovih priključaka položena je zajednička (+)EP sabirnica na koju se preko prekidača (osigurača) spajaju pojedinačni alarmni krugovi. Za periodično praćenje trepćućeg svjetlosnog uređaja u radnim uvjetima, na DC panelu su predviđena signalna lampica i dugme uz pomoć kojih se ovaj uređaj testira.

Upravljački krugovi procesa sastoje se od otvorenih kanala kroz koje informacije o napretku tehnološkog procesa ulaze u kontrolnu tačku objekta.

Sistemi upravljanja procesima imaju veliki broj parametara (ili stanja proizvodnih mehanizama), o kojima su dovoljne samo dvopozicijske informacije da operater normalno obavlja tehnološki proces (parametar je normalan - parametar je van norme, mehanizam uključeno - mehanizam je isključen itd.).

Ovi parametri se prate pomoću alarmnih kola. Najčešće se u ovim krugovima najčešće koriste električni relejni kontaktni elementi sa svjetlosnom i zvučnom signalizacijom odstupanja parametara.

Svjetlosna signalizacija se izvodi pomoću različitih signalnih armatura. U ovom slučaju, svjetlosni signal se može reproducirati stalnim ili trepćućim svjetlom, ili osvjetljavanjem lampi u nekompletnom kanalu. Zvučna signalizacija se obično vrši pomoću zvona, bipova i sirena. U nekim slučajevima, signalizacija aktiviranja zaštite ili automatizacije može se obaviti pomoću posebnih signalnih indikatorskih releja-migača.

Alarmni sistemi su razvijeni posebno za određeni objekat, tako da su njihovi šematski dijagrami uvek dostupni.

Šeme signalnih kola prema njihovoj namjeni mogu se podijeliti u sljedeće grupe:

1) signalni krugovi položaja (stanja) - za informacije o stanju procesne opreme („Otvoreno” – „Zatvoreno”, „Uključeno” – „Onemogućeno” itd.),

2) procesni alarmni krugovi koji daju informacije o stanju takvih parametara procesa kao što su temperatura, pritisak, protok, nivo, koncentracija itd.,

3) šeme komandne signalizacije koje omogućavaju prenos različitih instrukcija (naredbi) od jedne kontrolne tačke do druge pomoću svetlosnih ili zvučnih signala.

Prema principu djelovanja razlikuju se:

1) alarmne šeme s pojedinačnim uklanjanjem zvučnog signala, koje karakterizira dovoljna jednostavnost i prisutnost za svaki signal pojedinačnog ključa, gumba ili drugog prekidača koji vam omogućava da isključite zvučni signal.

Takve šeme se koriste za signalizaciju položaja ili stanja pojedinih jedinica i od male su koristi za signalizaciju masovnog procesa, jer se u njima istovremeno zvučni signal svjetlosni signal se obično gasi,

2) kola sa centralnim (općim) prijemom zvučnog signala bez ponavljanja radnje, opremljena jednim uređajem s kojim možete isključiti zvučni signal uz održavanje individualnog svjetlosnog signala. Nedostatak shema bez ponovljenog zvučnog signala je nemogućnost primanja novog zvučnog signala prije otvaranja kontakata električnih uređaja koji su uzrokovali pojavljivanje prvog signala,

3) kola sa centralnim prijemom audio signala s ponovljenim djelovanjem, koji se povoljno razlikuju od prethodnih shema po mogućnosti ponovnog izdavanja audio signala kada se aktivira bilo koji senzor alarma, bez obzira na stanje svih ostalih senzora.

Na osnovu vrste struje razlikuje se kola jednosmerne i naizmenične struje.

U praksi se koristi razvoj sistema za automatizaciju tehnoloških procesa razne šeme alarmi koji se razlikuju kako po strukturi tako i po metodama konstruisanja svojih pojedinačnih čvorova. Izbor najracionalnijeg principa za konstruisanje signalnog kola određen je specifičnim uslovima njegovog rada, kao i tehnički zahtjevi zahtjevi za rasvjetnu opremu i alarmne senzore.

Kola za signalizaciju položaja

Ove šeme se izvode za mehanizme koji imaju dva ili više radnih položaja. Nije moguće prikazati i analizirati sve signalne šeme koje se susreću u praksi, kao ni dati analizu pouzdanosti i efikasnosti svake zbog njihove raznolikosti. Stoga ćemo u nastavku razmotriti najčešće i najčešće ponavljane opcije sheme u praksi.

Najrasprostranjenije su dvije opcije za konstrukciju kola za signalizaciju položaja (stanja) tehnoloških mehanizama:

1) signalna kola u kombinaciji sa upravljačkim krugovima,

2) signalna kola sa napajanjem nezavisno od upravljačkih kola za grupu tehnoloških mehanizama iste ili različite namene.

Signalni krugovi u kombinaciji s upravljačkim krugovima se, u pravilu, izvode u slučaju kada centrale i kontrolne ploče nemaju mnemodičke dijagrame, a korisna površina centrala i konzola omogućava korištenje signalne opreme bez ograničavanja njene veličine, što omogućava direktno napajanje iz upravljačkih krugova. Signalizacija položaja (stanja) tehnoloških mehanizama u takvim krugovima može se izvršiti jednim ili dva svjetlosna signala uz ravnomjerno gorenje lampi.

Krugovi izgrađeni sa jednom lampom po pravilu signaliziraju uključeno stanje mehanizma i koriste se u uslovima kada tehnološki proces i pouzdanost dozvoljavaju takvu signalizaciju.

Treba napomenuti da takve sheme ne pružaju opremu koja omogućava periodičnu provjeru ispravnosti lampi tokom rada. Nedostatak takve kontrole u slučaju pregaranja lampe može dovesti do lažnih informacija o stanju mehanizma i poremećaja normalnog toka tehnološkog procesa. Stoga, ako nije dopušteno pojavljivanje lažnih informacija o stanju tehnološkog procesa, koriste se krugovi s alarmima s dvije lampe.

Kola za signalizaciju položaja koji koriste dvije lampe koriste se i za mehanizme kao što su uređaji za zatvaranje (zasune, klapne, klapne, lopatice, itd.), jer je moguće osigurati pouzdanu signalizaciju dva radna položaja („Otvoreno“ - „Zatvoreno“ ) takvih uređaja sa jednom lampom gotovo je teško.

Rice. 1. Primjeri konstrukcije najjednostavnijih signalnih kola u kombinaciji s upravljačkim krugovima

Rice. 2. Primjeri alarmnih krugova sa nezavisnim napajanjem: a - uključivanje lampi kroz blok kontakte magnetnih startera, b - dovođenje dijagrama u oblik pogodan za čitanje, c - ako položaj kontrolnog ključa ne odgovara položaju kontrolisanog mehanizma, lampica treperi, d - ako kontrolni ključ ne odgovara položaju jednog kontrolisanog mehanizma, lampica nije u potpunosti osvetljena, LO - signalna lampica "Mehanizam je isključen", LV, L1 - L4 - signalne lampice "Mehanizam je uključen", V, OV, OO, O - pozicije kontrolnog ključa CU (odnosno "Uključeno", "Rad uključeno", "Operacija onemogućena", "Onemogućeno"), ShMS - trepćuća svjetlosna magistrala , ShRS - sabirnica postojanog svjetla, DS1, DS2 - dodatni otpornici, PM - blok kontakti magnetnog startera, KPL - tipka za provjeru lampi, D1- D4 - razdjelne diode

Hajde da sumiramo neke rezultate. Krugovi sa kontrolom snage nezavisno od kola (vidi sliku 2) koriste se uglavnom za signalizaciju položaja različitih tehnoloških mehanizama na mnemoničkim kolima. U takvim krugovima uglavnom se koristi signalna oprema male veličine, dizajnirana za napajanje izmjeničnom ili istosmjernom strujom s naponom ne većim od 60 V.

Signal se može reproducirati korištenjem jedne ili dvije lampe koje svijetle stalno ili trepćuće (vidi sliku 2, c) ili nepotpuno svijetle (vidi sliku 2, d). Takvi svjetlosni signali se obično koriste u krugovima koji signaliziraju nedosljednost u položaju organa daljinski upravljač mehanizam, u ovom slučaju CU kontrolni ključ, stvarni položaj mehanizma.

U krugovima za signalizaciju položaja sa napajanjem neovisnim o upravljačkim krugovima, koji se izvode pomoću jedne lampe, u pravilu je predviđena oprema za praćenje ispravnosti signalnih lampi (vidi sliku 2, a).

Procesni signalni dijagrami

Procesna alarmna kola su dizajnirana da obaveste servisno osoblje o kršenju normalnog toka tehnološkog procesa. Procesni alarm se prikazuje stalnim i trepćućim svjetlom i obično je praćen zvučnim signalom.

Namjena alarma može biti upozorenje ili hitna. Ovo razdvajanje osigurava različite reakcije servisnog osoblja na prirodu signala koji određuje jedan ili drugi stepen poremećaja tehnološkog procesa.

Najviše se koriste procesna alarmna kola sa centralnim prijemom audio signala. Oni omogućavaju prijem novog zvučnog signala prije nego što se otvore kontakti koji su uzrokovali pojavljivanje prethodnog signala. Upotreba različite relejne i signalne opreme, različitih napona i vrsta struje praktički ne mijenja princip rada krugova.

Tehnološki procesi zahtijevaju pozicionu kontrolu velikog broja parametara, a karakteristična karakteristika procesnih alarmnih kola je prisustvo zajedničkih sklopova u kojima se obrađuju informacije koje dolaze od mnogih senzora procesa on-off.

Informacije iz ovih čvorova izdaju se u obliku zvučnih i svjetlosnih signala samo o onim parametrima čije su vrijednosti van norme ili su potrebne za kontrolu tehnološkog procesa. Zahvaljujući zajedničkim komponentama, smanjena je potreba za opremom i troškovi automatizacije proizvodnje.

U zavisnosti od broja signaliziranih parametara, svjetlosna signalizacija se može izvesti stalnim ili trepćućim svjetlom. Kada se signalizira mnogo parametara (više od 30), koriste se šeme sa treptanjem primljenog signala. Ako je broj parametara manji od 30, koriste se sheme s ravnomjernim svjetlom.

Algoritam rada procesnih alarmnih kola je u većini slučajeva isti: kada parametar odstupi od određene vrijednosti ili premaši dozvoljenu vrijednost, daju se zvučni i svjetlosni signali, zvučni signal se uklanja tipkom za otpuštanje zvučnog signala, svjetlosni signal nestaje kada se odstupanje parametra od dozvoljene vrijednosti smanji.

Rice. 3. Procesni alarmni krug sa izolacionim diodama i trepćućim svjetlom: LKN - kontrolna lampica napona, Zv - zvono, RPS - relej upozorenja, RP1-RPn - međureleji pojedinačnih signala, uključeni kontaktima senzora D1 - Dn upravljanja procesom, LS1 - LSn - pojedinačne lampe, 1D1-1Dn, 2D1-2Dn - diode za razdvajanje, KOS - dugme za testiranje signala, KSS - dugme za podizanje signala, ShRS - sabirnica stalnog svetla, ShMS - sabirnica trepćućeg svetla

Rice. 4. Alarmni krug koji koristi par impulsa umjesto izvora svjetla koji treperi

Procesni alarmni krugovi sa zvučnim signalom koji ovisi o svjetlosnom signalu koriste se samo za upozoravanje stanja nebitnih procesnih parametara, jer je u tim krugovima moguć gubitak signala ako je signalna lampa neispravna.

Mogu postojati procesni alarmni krugovi sa pojedinačnim prijemom zvučnog signala. Kola su konstruisana korišćenjem za svaki signal nezavisnog ključa, dugmeta ili drugog prekidača koji isključuje zvučni signal, a služi za signalizaciju stanja pojedinih jedinica. Istovremeno sa zvučnim signalom gasi se i svjetlosni signal.

Komandna signalna kola

Komandna signalizacija omogućava jednosmjerni ili dvosmjerni prijenos različitih komandnih signala u uvjetima kada je korištenje drugih vrsta komunikacija tehnički nepraktično, au nekim slučajevima otežano ili nemoguće. Dijagrami komandne signalizacije su jednostavni i po pravilu ne izazivaju poteškoće pri čitanju.

Rice. 5. Primjer principa električni dijagram komandna signalizacija (a) i dijagrami interakcije (b i c).

Na sl. 5, a prikazan je dijagram jednosmjernog svjetlosnog i zvučnog alarma za pozivanje osoblja za puštanje u rad na radna mjesta. Poziv se vrši sa radnog mesta pritiskom na tastere za pozivanje (KV1-KVZ), koji na dispečerskoj tabli uključuju svetlosnu (L1-LZ) i zvučnu (Sv) signalizaciju. Dispečer, postavljanje do svjetlosni signal broj radnog mjesta sa kojeg je signal došao, pritiskom na tipku za podizanje signala KSS, kolo se dovodi u početno stanje. Releji RP1-RPZ i RS1-RSZ su srednji.