Procesu vadības un signalizācijas elektriskās ķēdes. Ierīce mirgojošas gaismas radīšanai Ķēdes ar mirgojošas gaismas releju darbības princips

10.09.2021

1. att. – Mirgojošas gaismas ierīces shēma vadības ķēžu gaismas uzraudzībai

Papildus komutācijas ierīču stāvokļa signalizācijai mirgojošo gaismu izmanto arī citās signalizācijas ierīcēs (piemēram, dažās brīdinājuma ķēdēs, lai uzraudzītu bojātus drošinātājus). Lai iegūtu mirgojošu gaismu, visizplatītākā ir impulsu pāra shēma, un pēdējā stājas spēkā tikai tad, ja atslēga un ierīce nesakrīt. Lai to izdarītu, darbības strāvas “mīnuss” tiek piegādāts impulsu pārim caur neatbilstības ķēdi. Attēlā 1 parādīta šāda shēma vadības ķēžu gaismas uzraudzībai.

Atbilstības stāvoklī viena no lampām, teiksim, HLR1, degs ar vienmērīgu gaismu, saņemot darbības strāvas “plusu” no +EC (+SHU) kopnes caur vadības atslēgas kontaktiem 7-8, kas ir aizvērti. "ieslēgts" stāvoklis un mīnuss no darba strāvas no kopnes -EC(-ШУ) caur slēdža un pretestības R2 aizvēršanas bloka kontaktiem. Neatbilstības pozīcijā (vadības atslēga palika "ieslēgtā" pozīcijā un slēdzis tika izslēgts), darba strāvas "mīnuss" no -EC (-SHU) kopnes caur slēdža un pretestības atvienošanas bloka kontaktiem. R1 sasniedz HLG1 lampu. Darba strāvas “pluss” uz HLG1 lampu tagad plūdīs no mirgojošās gaismas ierīces “+” kopnes caur KL2 releja atvēršanas kontaktiem, KL1 releja tinumu, (+) EP kopni un kontaktiem 3- 4 no SA1 slēdža. Šādā gadījumā lampa HLG1 degs ar nepilnīgu intensitāti.

Ar darba spriegumu 220 V un izmantojot RP-256/220 tipa relejus (tinuma pretestība 7200 omi) kā KL1 un RN 110-8 (v15d), 110 V, 8 W, Rl=1510 omi kā HLG1 un spuldzes. HLR1 ar papildu pretestībām R1 un R2 katra 2500 omi, ķēdes kopējā pretestība būs:

Rtot. = 7200 + 1510 + 2500 = 11210 omi

Tad lampas spriegums ir Ul=Itot*Rl, kur Itot.=220/11210=0,0196 A.

Ul=Kopā*Rl = 0,0196*11000 = 30 V

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

Šeit nominālā sprieguma vietā tiek ņemts 0,8 * Unom. – minimālais pieļaujamais spriegums darba strāvas kopnēs. Pie šāda sprieguma impulsu pārim nevajadzētu nedarboties. Tā kā relejs KL1 šajā ķēdē ir noregulēts uz darba spriegumu 100-110 V, tas darbosies precīzi. Ar šo aizvēršanas kontaktu relejs KL1 īssavienos tā tinumu.

Spriegums lampā HLG1 tagad palielināsies līdz:

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

un lampiņa iedegsies spilgti.

Kad tiek iedarbināts relejs KL1, tas arī aizvērs savu kontaktu releja KL2 tinuma ķēdē, kas, iedarbinot, noņem darba strāvas “plusu” no releja KL1 tinuma.

Pēdējais pēc sprieguma noņemšanas no tā tinuma atvērs kontaktus. Šajā gadījumā HLG1 lampiņa kādu laiku nodzisīs, līdz KL2 relejs, zaudējis jaudu, atkal aizver kontaktus KL1 releja tinuma ķēdē. Lampa HLG1 atkal iedegsies ar nepilnīgu mirdzumu. Pēc tam cikls tiks atkārtots.

Mirgošana turpināsies, līdz tiek apstiprināts vadības taustiņš. Kad tas notiks, SA1 kontakti 3-4 tiks atvērti un kontakti 1-2 tiks aizvērti. HLG1 lampa saņems “plus” darbības strāvu no +EC (+ШУ) kopnes, un lampiņa iedegsies vienmērīgi. HLR1 lampiņa mirgos līdzīgi, ja vadības taustiņš ir izslēgtā pozīcijā un slēdzis tiek automātiski ieslēgts.

Lai mirgošana būtu vienmērīga un ne pārāk bieža, abiem starprelejiem KL1 un KL2 jābūt ar laika aizkavi darbībai un zudumam.

Mirgojošas gaismas ierīce ir kopīgs visiem apakšstaciju savienojumiem, kas saņem strāvu no noteiktas kopņu sistēmas DC. Virs visu šo savienojumu vadības paneļiem ir uzlikta kopējā (+)EP kopne, kurai caur automātiskie slēdži(drošinātāji) ir pieslēgtas atsevišķas signalizācijas ķēdes. Lai periodiski uzraudzītu mirgojošās gaismas ierīci darbības apstākļos, uz līdzstrāvas paneļa tiek nodrošināta signāllampiņa un poga, ar kuras palīdzību šī ierīce tiek pārbaudīta.

1. att. – Mirgojošas gaismas ierīces shēma vadības ķēžu gaismas uzraudzībai

Papildus komutācijas ierīču stāvokļa signalizācijai mirgojošo gaismu izmanto arī citās signalizācijas ierīcēs (piemēram, dažās brīdinājuma ķēdēs, lai uzraudzītu bojātus drošinātājus). Lai iegūtu mirgojošu gaismu, visizplatītākā ir impulsu pāra shēma, un pēdējā stājas spēkā tikai tad, ja atslēga un ierīce nesakrīt. Lai to izdarītu, darbības strāvas “mīnuss” tiek piegādāts impulsu pārim caur neatbilstības ķēdi. Attēlā 1 parādīta šāda shēma vadības ķēžu gaismas uzraudzībai.

Atbilstības stāvoklī viena no lampām, teiksim, HLR1, degs ar vienmērīgu gaismu, saņemot darbības strāvas “plusu” no +EC (+SHU) kopnes caur vadības atslēgas kontaktiem 7-8, kas ir aizvērti. "ieslēgts" stāvoklis un mīnuss no darba strāvas no kopnes -EC(-ШУ) caur slēdža un pretestības R2 aizvēršanas bloka kontaktiem. Neatbilstības pozīcijā (vadības atslēga palika "ieslēgtā" pozīcijā un slēdzis tika izslēgts), darba strāvas "mīnuss" no -EC (-SHU) kopnes caur slēdža un pretestības atvienošanas bloka kontaktiem. R1 sasniedz HLG1 lampu. Darba strāvas “pluss” uz HLG1 lampu tagad plūdīs no mirgojošās gaismas ierīces “+” kopnes caur KL2 releja atvēršanas kontaktiem, KL1 releja tinumu, (+) EP kopni un kontaktiem 3- 4 no SA1 slēdža. Šādā gadījumā lampa HLG1 degs ar nepilnīgu intensitāti.

Ar darba spriegumu 220 V un izmantojot RP-256/220 tipa relejus (tinuma pretestība 7200 omi) kā KL1 un RN 110-8 (v15d), 110 V, 8 W, Rl=1510 omi kā HLG1 un spuldzes. HLR1 ar papildu pretestībām R1 un R2 katra 2500 omi, ķēdes kopējā pretestība būs:

Rtot. = 7200 + 1510 + 2500 = 11210 omi

Tad lampas spriegums ir Ul=Itot*Rl, kur Itot.=220/11210=0,0196 A.

Ul=Kopā*Rl = 0,0196*11000 = 30 V

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

Šeit nominālā sprieguma vietā tiek ņemts 0,8 * Unom. – minimālais pieļaujamais spriegums darba strāvas kopnēs. Pie šāda sprieguma impulsu pārim nevajadzētu nedarboties. Tā kā relejs KL1 šajā ķēdē ir noregulēts uz darba spriegumu 100-110 V, tas darbosies precīzi. Ar šo aizvēršanas kontaktu relejs KL1 īssavienos tā tinumu.

Spriegums lampā HLG1 tagad palielināsies līdz:

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

un lampiņa iedegsies spilgti.

Kad tiek iedarbināts relejs KL1, tas arī aizvērs savu kontaktu releja KL2 tinuma ķēdē, kas, iedarbinot, noņem darba strāvas “plusu” no releja KL1 tinuma.

Pēdējais pēc sprieguma noņemšanas no tā tinuma atvērs kontaktus. Šajā gadījumā HLG1 lampiņa kādu laiku nodzisīs, līdz KL2 relejs, zaudējis jaudu, atkal aizver kontaktus KL1 releja tinuma ķēdē. Lampa HLG1 atkal iedegsies ar nepilnīgu mirdzumu. Pēc tam cikls tiks atkārtots.

Mirgošana turpināsies, līdz tiek apstiprināts vadības taustiņš. Kad tas notiks, SA1 kontakti 3-4 tiks atvērti un kontakti 1-2 tiks aizvērti. HLG1 lampa saņems “plus” darbības strāvu no +EC (+ШУ) kopnes, un lampiņa iedegsies vienmērīgi. HLR1 lampiņa mirgos līdzīgi, ja vadības taustiņš ir izslēgtā pozīcijā un slēdzis tiek automātiski ieslēgts.

Lai mirgošana būtu vienmērīga un ne pārāk bieža, abiem starprelejiem KL1 un KL2 jābūt ar laika aizkavi darbībai un zudumam.

Mirgojošas gaismas ierīce ir kopīgs visiem apakšstaciju savienojumiem, kas saņem strāvu no noteiktas līdzstrāvas kopņu sistēmas. Virs visu šo savienojumu vadības paneļiem ir uzlikta kopējā (+)EP kopne, kurai caur automātiskiem slēdžiem (drošinātājiem) tiek pieslēgtas atsevišķas signalizācijas ķēdes. Lai periodiski uzraudzītu mirgojošās gaismas ierīci darbības apstākļos, uz līdzstrāvas paneļa tiek nodrošināta signāllampiņa un poga, ar kuras palīdzību šī ierīce tiek pārbaudīta.

Procesu vadības ķēdes sastāv no atvērtiem kanāliem, pa kuriem informācija par tehnoloģiskā procesa gaitu nonāk objekta vadības punktā.

Procesu vadības sistēmām ir liels skaits parametru (vai ražošanas mehānismu stāvokļi), par kuriem pietiek tikai ar divu pozīciju informāciju, lai operators normāli veiktu tehnoloģisko procesu (parametrs ir normāls - parametrs ir ārpus normas, mehānisms ieslēgts - mehānisms ir izslēgts utt.).

Šos parametrus uzrauga, izmantojot trauksmes shēmas. Visbiežāk šajās shēmās visplašāk tiek izmantoti elektrisko releju kontaktu elementi ar gaismas un skaņas signalizāciju par parametru novirzēm.

Gaismas signalizācija tiek veikta, izmantojot dažādus signālu armatūras. Šajā gadījumā gaismas signālu var reproducēt ar vienmērīgu vai mirgojošu gaismu, vai arī izgaismojot lampas nepabeigtā kanālā. Skaņas signalizācija parasti tiek veikta, izmantojot zvaniņus, pīkstienus un sirēnas. Atsevišķos gadījumos signalizāciju par aizsardzības vai automatizācijas aktivizēšanu var veikt, izmantojot īpašus signalizācijas indikatoru relejus-mirgotājus.

Signalizācijas sistēmas ir īpaši izstrādātas konkrētai iekārtai, tāpēc to shematiskās diagrammas vienmēr ir pieejamas.

Signalizācijas shēmas atbilstoši to paredzētajam mērķim var iedalīt šādās grupās:

1) pozīcijas (stāvokļa) signalizācijas shēmas - informācijai par procesa iekārtu stāvokli (“Atvērts” - “Aizvērts”, “Ieslēgts” - “Atspējots” utt.),

2) procesa trauksmes ķēdes, kas sniedz informāciju par tādu procesa parametru stāvokli kā temperatūra, spiediens, plūsma, līmenis, koncentrācija utt.

3) komandu signalizācijas shēmas, kas ļauj pārraidīt dažādus norādījumus (pavēles) no viena vadības punkta uz otru, izmantojot gaismas vai skaņas signālus.

Saskaņā ar darbības principu tos izšķir:

1) trauksmes shēmas ar individuālu skaņas signālu noņemšanu, ko raksturo pietiekama vienkāršība un atsevišķa atslēgas, pogas vai citas pārslēgšanas ierīces klātbūtne katram signālam, kas ļauj izslēgt skaņas signālu.

Šādas shēmas tiek izmantotas atsevišķu vienību stāvokļa vai stāvokļa signalizēšanai, un tās ir maz noderīgas masu procesa signalizēšanai, jo tajās vienlaikus skaņas signāls gaismas signāls parasti izslēdzas,

2) shēmas ar centrālo (vispārējo) skaņas signāla uztveršanu bez darbības atkārtošanas, aprīkotas ar vienu ierīci, ar kuru var izslēgt skaņas signālu, saglabājot individuālo gaismas signālu. Shēmu bez atkārtota skaņas signāla trūkums ir neiespējamība saņemt jaunu skaņas signālu pirms to elektrisko ierīču kontaktu atvēršanas, kas izraisīja pirmā signāla parādīšanos,

3) shēmas ar centrālu audio signāla uztveršanu ar atkārtotu darbību, kas labvēlīgi atšķiras no iepriekšējām shēmām ar spēju atkārtoti izdot audio signālu, kad tiek iedarbināts kāds trauksmes sensors neatkarīgi no visu pārējo sensoru stāvokļa.

Pamatojoties uz strāvas veidu, tiek izšķirtas līdzstrāvas un maiņstrāvas ķēdes.

Praksē tiek izmantota tehnoloģisko procesu automatizācijas sistēmu izstrāde dažādas shēmas trauksmes, kas atšķiras gan pēc struktūras, gan pēc atsevišķo mezglu konstruēšanas metodēm. Racionālākā principa izvēli signalizācijas ķēdes konstruēšanai nosaka konkrētie tās darbības apstākļi, kā arī tehniskajām prasībām prasības apgaismes iekārtām un signalizācijas sensoriem.

Pozīcijas signalizācijas ķēdes

Šīs shēmas tiek veiktas mehānismiem, kuriem ir divas vai vairākas darbības pozīcijas. Nav iespējams parādīt un analizēt visas praksē sastopamās signalizācijas shēmas, kā arī sniegt katras uzticamības un efektivitātes analīzi to daudzveidības dēļ. Tāpēc tālāk mēs aplūkosim tipiskākās un praksē biežāk atkārtotās shēmas iespējas.

Visizplatītākās ir divas iespējas ķēžu konstruēšanai tehnoloģisko mehānismu stāvokļa (stāvokļa) signalizēšanai:

1) signalizācijas shēmas, kas apvienotas ar vadības shēmām,

2) signalizācijas shēmas ar no vadības shēmām neatkarīgu barošanu tehnoloģisko mehānismu grupai vienādiem vai dažādiem mērķiem.

Signalizācijas shēmas, kas apvienotas ar vadības ķēdēm, parasti tiek veiktas, ja sadales paneļiem un vadības paneļiem nav mnemonisko diagrammu, un sadales paneļu un konsoļu lietderīgā platība ļauj izmantot signalizācijas iekārtas, neierobežojot tās izmērus, ļaujot tieša jauda no vadības ķēdēm. Tehnoloģisko mehānismu stāvokļa (stāvokļa) signalizāciju šādās shēmās var veikt ar vienu vai diviem gaismas signāliem, lampām degot vienmērīgi.

Ķēdes, kas veidotas ar vienu lampu, parasti signalizē par mehānisma ieslēgtu stāvokli un tiek izmantotas apstākļos, kad tehnoloģiskais process un uzticamība pieļauj šādu signalizāciju.

Jāņem vērā, ka šādas shēmas nenodrošina aprīkojumu, kas ļauj periodiski pārbaudīt lukturu darbspēju darbības laikā. Šādas kontroles neesamība lampas izdegšanas gadījumā var radīt nepatiesu informāciju par mehānisma stāvokli un traucēt tehnoloģiskā procesa normālu plūsmu. Tāpēc, ja nav pieļaujama nepatiesas informācijas parādīšanās par tehnoloģiskā procesa stāvokli, tiek izmantotas ķēdes ar divu lampu trauksmes signāliem.

Pozīcijas signalizācijas shēmas, izmantojot divas lampas, tiek izmantotas arī tādiem mehānismiem kā slēgierīces (aizbīdņi, atloki, atloki, lāpstiņas utt.), jo ir iespējams nodrošināt drošu divu darbības pozīciju (“Atvērts” - “Aizvērts”) signalizāciju. ) no šādām ierīcēm ar vienu lampu tas ir gandrīz grūti.

Rīsi. 1. Vienkāršāko signalizācijas ķēžu konstruēšanas piemēri apvienojumā ar vadības shēmām

Rīsi. 2. Signalizācijas ķēžu piemēri ar neatkarīgu barošanas avotu: a - lampu ieslēgšana caur magnētisko starteru blokkontaktiem, b - diagrammas pārvietošana lasīšanai ērtā formā, c - ja vadības atslēgas pozīcija neatbilst vadāmais mehānisms, lampiņa mirgo, d - ja vadības taustiņš neatbilst vadāmā mehānisma pozīcijai, lampiņa nav pilnībā izgaismota, LO - signāllampa “Mehānisms ir izslēgts”, LV, L1 - L4 - signāllampas “Mehānisms ir ieslēgts”, V, OV, OO, O - CU vadības atslēgas pozīcijas (attiecīgi “Ieslēgts”, “Darbs ieslēgts”, “Darbs atspējots”, “Atspējots”), ShMS - mirgojošas gaismas kopne , ShRS - pastāvīgās gaismas kopne, DS1, DS2 - papildu rezistori, PM - magnētiskā startera blokkontakti, KPL - lampu pārbaudes poga, D1- D4 - atdalošās diodes

Apkoposim dažus rezultātus. Shēmas ar no ķēdēm neatkarīgu jaudas vadību (skat. 2. att.) galvenokārt tiek izmantotas dažādu tehnoloģisko mehānismu stāvokļa signalizēšanai uz mnemoniskajām shēmām. Šādās shēmās pārsvarā izmanto maza izmēra signālu iekārtas, kas paredzētas darbināšanai ar maiņstrāvu vai līdzstrāvu ar spriegumu, kas nepārsniedz 60 V.

Signālu var reproducēt, izmantojot vienu vai divas lampas, kas deg vienmērīgi vai mirgo (sk. 2. att., c) vai nepilnīgi spīd (sk. 2. att., d). Šādus gaismas signālus parasti izmanto ķēdēs, kas signalizē par orgāna stāvokļa neatbilstību tālvadības pults mehānisms, šajā gadījumā CU vadības taustiņš, mehānisma faktiskā pozīcija.

Pozīciju signalizācijas ķēdēs ar barošanu neatkarīgi no vadības ķēdēm, kas tiek veiktas, izmantojot vienu lampu, parasti tiek nodrošināta iekārta signāllampu darbspējas uzraudzībai (sk. 2. att., a).

Procesu signalizācijas diagrammas

Procesa trauksmes shēmas ir paredzētas, lai informētu apkalpojošo personālu par tehnoloģiskā procesa normālas gaitas pārkāpumu. Procesa trauksme tiek parādīta ar vienmērīgu un mirgojošu gaismu, un to parasti pavada skaņas signāls.

Trauksmes paredzētais mērķis var būt brīdinājums vai ārkārtas situācija. Šī atdalīšana nodrošina dažādas apkalpojošā personāla reakcijas uz signāla raksturu, kas nosaka vienu vai otru tehnoloģiskā procesa traucējumu pakāpi.

Visplašāk tiek izmantotas procesa trauksmes shēmas ar centrālo audio signāla uztveršanu. Tie dod iespēju saņemt jaunu skaņas signālu, pirms tiek atvērti kontakti, kas izraisīja iepriekšējā signāla parādīšanos. Dažādu releju un signalizācijas iekārtu izmantošana, dažādi spriegumi un strāvas veidi praktiski nemaina ķēžu darbības principu.

Tehnoloģiskiem procesiem ir nepieciešama liela skaita parametru pozicionāla kontrole, un procesa trauksmes ķēžu raksturīga iezīme ir kopīgu ķēdes bloku klātbūtne, kurā tiek apstrādāta informācija, kas nāk no daudziem ieslēgšanas un izslēgšanas procesa sensoriem.

Informācija no šiem mezgliem skaņas un gaismas signālu veidā tiek izsniegta tikai par tiem parametriem, kuru vērtības ir ārpus normas vai ir nepieciešamas tehnoloģiskā procesa kontrolei. Pateicoties kopējām sastāvdaļām, tiek samazināta aprīkojuma nepieciešamība un ražošanas automatizācijas izmaksas.

Atkarībā no signalizēto parametru skaita gaismas signalizāciju var veikt ar vienmērīgu vai mirgojošu gaismu. Signalizējot daudzus parametrus (vairāk nekā 30), tiek izmantotas shēmas ar saņemtā signāla mirgošanu. Ja parametru skaits ir mazāks par 30, tiek izmantotas shēmas ar vienmērīgu apgaismojumu.

Procesa trauksmes ķēžu darbības algoritms vairumā gadījumu ir vienāds: kad parametrs novirzās no noteiktās vērtības vai pārsniedz pieļaujamo vērtību, tiek doti skaņas un gaismas signāli, skaņas signāls tiek noņemts ar skaņas signāla atbrīvošanas pogu, gaismas signāls. pazūd, kad parametra novirze no pieļaujamās vērtības samazinās.

Rīsi. 3. Procesa trauksmes ķēde ar izolējošām diodēm un mirgojošu gaismu: LKN - sprieguma kontroles spuldze, Zv - zvans, RPS - brīdinājuma relejs, RP1-RPn - atsevišķu signālu starpreleji, ieslēdzas ar sensoru kontaktiem D1 - procesa vadības Dn, LS1 - LSn - atsevišķas lampas, 1D1-1Dn, 2D1-2Dn - atsaistes diodes, KOS - signāla pārbaudes poga, KSS - signāla uztveršanas poga, ShRS - nepārtrauktas gaismas kopne, ShMS - mirgojošās gaismas kopne

Rīsi. 4. Trauksmes ķēde, izmantojot impulsu pāri, nevis mirgojošu gaismas avotu

Procesa trauksmes shēmas ar skaņas signālu, kas ir atkarīgs no gaismas signāla, tiek izmantotas tikai brīdinājuma signalizēšanai par nebūtisku procesa parametru stāvokli, jo šajās ķēdēs signāla zudums ir iespējams, ja signāllampiņa ir bojāta.

Var būt procesa trauksmes shēmas ar individuālu skaņas signāla uztveršanu. Ķēdes tiek konstruētas, katram signālam izmantojot neatkarīgu taustiņu, pogu vai citu komutācijas ierīci, kas izslēdz skaņas signālu un tiek izmantota, lai signalizētu par atsevišķu vienību stāvokli. Vienlaikus ar skaņas signālu izslēdzas arī gaismas signāls.

Komandu signalizācijas shēmas

Komandu signalizācija nodrošina dažādu komandu signālu vienvirziena vai divvirzienu pārraidi apstākļos, kad cita veida sakaru izmantošana ir tehniski nepraktiska un dažos gadījumos apgrūtināta vai neiespējama. Komandu signalizācijas diagrammas ir vienkāršas un, kā likums, nerada grūtības to lasīšanas laikā.

Rīsi. 5. Principa piemērs elektriskā shēma komandu signalizācija (a) un mijiedarbības diagrammas (b un c).

Attēlā 5, un ir parādīta vienvirziena gaismas un skaņas trauksmes shēma ekspluatācijas personāla izsaukšanai uz darba vietām. Zvans tiek veikts no darba vietas, nospiežot zvanīšanas pogas (KV1-KVZ), kas uz dispečera paneļa ieslēdz gaismas (L1-LZ) un skaņas (Sv) signālus. Dispečers, uzstāda gaismas signāls tās darba vietas numurs, no kuras nāca signāls, nospiežot KSS signāla uztveršanas pogu, ķēde tiek ievadīta sākotnējais stāvoklis. Releji RP1-RPZ un RS1-RSZ ir starpposma rādītāji.