
Introducere: De ce contează simbolurile
În automatizarea și controlul modern, sincronizarea este totul. Releele de timp eșalonează pornirea-motoarelor masive. Acestea asigură că dispozitivele de siguranță rămân blocate. Controlul precis bazat pe timp-este forța invizibilă din spatele utilajelor sigure, eficiente și inteligente.
În centrul acestor operațiuni cronometrate se află releul de timp. Reprezentarea sa pe schema electrică este limbajul pe care trebuie să îl vorbim fluent.
Înțelegerea simbolului ștafeta timpului nu este doar un exercițiu academic. Este o cerință fundamentală pentru oricine proiectează, construiește sau depanează circuitele electrice de control.
Ce este un releu de timp?
Un releu de timp sau releu temporizator este un dispozitiv de control care activează sau dezactivează un set de contacte după o întârziere predeterminată. Gândiți-vă la el ca la un comutator inteligent cu un cronometru reglabil-încorporat.
Când intrarea sa de control, sau bobina, primește un semnal (sau își pierde unul), aceasta nu reacționează instantaneu. În schimb, așteaptă. Releul așteaptă să treacă timpul stabilit înainte de a schimba starea contactelor de ieșire.
Această funcție simplă de „așteaptă, apoi acționează” este incredibil de puternică. Găsim relee de timp în nenumărate aplicații:
Controlarea secvențelor de pornire-motor, cum ar fi demaroarele stea-triunghi, pentru a reduce solicitarea rețelei electrice.
Crearea de evenimente cronometrate în procesele de producție, cum ar fi ciclurile de umplere, amestecare sau întărire.
Asigurarea întârzierilor de siguranță, cum ar fi împiedicarea deschiderii ușii unei mașini până când toate piesele în mișcare s-au oprit.
Gestionarea automatizării clădirilor pentru ciclurile de iluminat, încălzire sau ventilație (HVAC).
O primă privire: simbol de bază
Înainte de a ne aprofunda în complexități, să ne uităm la o reprezentare generică. În esență, un simbol de releu de timp combină elementele unui releu standard cu un identificator unic. Acest identificator indică funcția de temporizare a releului.
[Imagine: o imagine clară, de-înaltă calitate, a unui simbol generic de releu de timp, care arată o bobină și un contact cu un indicator de sincronizare precum un „X”.]
Acest simbol este punctul nostru de plecare. După cum vom vedea, aspectul specific al acestui identificator de sincronizare este locul în care diferă diferite standarde internaționale. Acest lucru poate duce la o potențială confuzie dacă nu ești pregătit. Acest ghid te va face pregătit.
Anatomia unui simbol
Pentru a citi cu adevărat o schemă, trebuie să trecem dincolo de simpla recunoaștere a unei forme. Trebuie să deconstruim simbolul releului de timp în componentele sale de bază. Acest lucru ne ajută să înțelegem cum își comunică funcția.
De fiecare dată simbolul releului, indiferent de standard, este construit din trei părți fundamentale.
[Imagine: O diagramă mare, etichetată clar, care descompune un simbol de releu de timp IEC în trei părți principale: dreptunghiul bobinei, simbolurile contactului NO/NC și identificatorul funcției de sincronizare (de exemplu, bloc solid) în interiorul simbolului bobinei.]
Componentele de bază
Bobina
Bobina este „creierul” releului. Simbolul său este de obicei un dreptunghi (standard IEC) sau un cerc (standard ANSI). Această componentă reprezintă electromagnetul care inițiază procesul de sincronizare.
Când se aplică tensiune la bornele sale, de obicei etichetate A1 și A2, bobina se activează. Această acțiune-sau de-deenergizarea- ulterioară este declanșatorul. Pornește numărătoarea inversă a cronometrului.
Contactele
Contactele sunt partea de „acțiune” a releului. Sunt întrerupătoarele care se deschid sau se închid pentru a controla circuitul principal. Simbolurile sunt aceleași ca pentru orice releu standard. Două linii paralele reprezintă un contact normal deschis (NO). Aceleași linii cu o oblică diagonală reprezintă un contact normal închis (NC).
Ceea ce îi face unici într-o ștafetă de timp este că acțiunea lor este întârziată. Sunt contacte „cronometrate”. Nu își schimbă starea instantaneu cu bobina. Ei așteaptă să se termine perioada de întârziere.
Identificatorul funcției de sincronizare
Acesta este elementul grafic care vă spune în mod explicit „Acesta nu este un releu standard; acesta este un cronometru”. Este partea cea mai critică a simbolului. Este, de asemenea, sursa primară de variație între standarde.
Acest identificator poate fi un mic grafic plasat în interiorul simbolului bobinei (metoda IEC). Sau ar putea fi o modificare a simbolului de contact în sine (metoda ANSI). Este acest indiciu vizual care denotă tipul specific de sincronizare, cum ar fi întârzierea la-întârziere la activare sau la oprire-.
Marea diviziune: IEC vs. ANSI
În lumea schemelor electrice, două standarde majore guvernează simbolurile pe care le folosim. Înțelegerea ambelor este esențială pentru orice profesionist care lucrează la echipamente din diferite părți ale lumii.
Lipsa unui standard global unic este o sursă frecventă de confuzie. O schemă de la un constructor european de mașini va arăta fundamental diferită de cea desenată în America de Nord.
Înțelegerea standardelor
IEC (Comisia Electrotehnică Internațională)
IEC, în special standardul IEC 60617, este forța dominantă în Europa, Asia și multe alte părți ale lumii. Simbolurile sale grafice sunt concepute pentru a fi funcționale și independente de limba-. Stilul IEC este adesea descris ca fiind simbolic. Un simbol de bază este modificat prin adăugarea altor simboluri pentru a-i defini funcția.
ANSI (Institutul Național American de Standarde) și NEMA
În America de Nord, standardele predominante sunt de la ANSI, cum ar fi ANSI/IEEE Std 315. Acestea sunt adesea folosite împreună cu ghidurile de la NEMA (National Electrical Manufacturers Association). Stilul ANSI poate fi văzut ca fiind mai descriptiv. Adesea modifică componenta primară (contactul) pentru a-și arăta comportamentul specific.
Comparație-la-cap
Diferența filozofică dintre aceste două standarde este cea mai evidentă în modul în care reprezintă releele de timp.
Reprezentarea bobinei
Acesta este un cadou simplu, dar imediat. O schemă IEC va folosi aproape întotdeauna un dreptunghi pentru a reprezenta o bobină de releu. O schemă ANSI va folosi un cerc.
Reprezentare de contact și sincronizare
Aceasta este diferența cheie. Este o distincție critică pe care trebuie să o înțelegeți.
Abordarea IEC separă componentele. Utilizează un simbol standard de contact NU sau NC. Funcția de sincronizare este definită prin adăugarea unui identificator grafic la *simbolul bobinei*. Contactele sunt apoi încrucișate-înapoi la acea bobină temporizată.
Abordarea ANSI integrează funcția în contacte. Simbolul bobinei rămâne un cerc simplu, generic. Funcția de cronometrare este indicată prin modificarea *simbolurilor de contact în sine*. Forma contactului vă spune dacă este cronometrat și cum se comportă.
Să descompunem acest lucru într-un tabel comparativ. Aceasta este cea mai importantă informație pentru interpretarea corectă a oricărei scheme.
|
Funcția de sincronizare |
Simbol IEC 60617 (bobină + contact) |
Simbol ANSI/IEEE Std 315 (doar contact) |
Explicaţie |
|
La-Întârziere (TON) |
Bobina:Dreptunghi cu un bloc negru solid.Contact:Simbol standard NO/NC. |
Contact:Simbol standard NO/NC cu un singur vârf de săgeată îndreptat spre interior, indicând direcția de întârziere (întârziere la închidere/deschidere). Bobina este un cerc simplu. |
Contactul își schimbă starea numai după ce bobina a fost alimentată continuu pentru un timp prestabilit. Deseori etichetat ca TDON (Time Delay On Energization). |
|
Oprit-Întârziere (TOF) |
Bobina:Dreptunghi cu o cutie goală care conține un „X”.Contact:Simbol standard NO/NC. |
Contact:Simbol standard NO/NC cu un singur vârf de săgeată îndreptat spre exterior, indicând întârzierea la dez-energizare. Bobina este un cerc simplu. |
Contactul își schimbă starea instantaneu atunci când bobina este alimentată. Acesta revine la starea sa normală numai după ce bobina a fost scoasă din tensiune pentru o perioadă prestabilită. Deseori etichetat ca TDOF (Time Delay On De-energization). |
|
La-ÎntârziereNC |
Bobina:Dreptunghi cu un bloc negru solid.Contact:Simbol NC standard. |
Contact:Simbol NC cu un vârf de săgeată-îndreptat spre interior. Persoana de contact este „Timed To Open” (TDO). |
Contactul NC se deschide numai după ce bobina a fost alimentată pentru un timp prestabilit. |
|
La-Întârziere NR |
Bobina:Dreptunghi cu un bloc negru solid.Contact:Simbol standard NU. |
Contact:FĂRĂ simbol cu un vârf de săgeată-îndreptat spre interior. Contactul este „Timed To Close” (TDC). |
Contactul NO se închide numai după ce bobina a fost alimentată pentru timpul prestabilit. |
|
Oprit-ÎntârziereNC |
Bobina:Dreptunghi cu o cutie goală care conține un „X”.Contact:Simbol NC standard. |
Contact:Simbol NC cu un vârf de săgeată-îndreptat spre exterior. |
Când bobina este alimentată, contactul se deschide instantaneu. Când bobina este scoasă din tensiune, ea rămâne deschisă pentru o perioadă prestabilită înainte de a se re-închide. |
|
Oprit-Întârziere NR |
Bobina:Dreptunghi cu o cutie goală care conține un „X”.Contact:Simbol standard NU. |
Contact:FĂRĂ simbol cu un vârf de săgeată-îndreptat spre exterior. |
Când bobina este alimentată, contactul se închide instantaneu. Când bobina este scoasă din tensiune, rămâne închisă pentru o perioadă prestabilită înainte de redeschidere. |
Acest tabel este piatra Rosetta pentru simbolurile releului de timp standard în schemele electrice. Angajarea acestor diferențe în memorie va preveni interpretările greșite critice ale logicii circuitului.
Decodificarea funcțiilor de sincronizare
Simbolul de pe pagină este static, dar dispozitivul pe care îl reprezintă este dinamic. Pentru a traduce aceste simboluri într-un-comportament din lumea reală, trebuie să înțelegem funcțiile primare de sincronizare. Trebuie să știm cum funcționează în timp.
Cel mai bun mod de a vizualiza acest lucru este cu o diagramă de timp. Această diagramă simplă grafică starea intrării (bobinei) și ieșirii (contactelor) în timp. Face ca logica funcției să fie clară.
La-Întârziere (TON / TDE)
Aceasta este cea mai comună funcție de sincronizare. Este cunoscut oficial ca „Time Delay on Energization” (TDE). Dar se numește aproape universal „On-Delay” (TON).
Logica lui este simplă: „Așteaptă, apoi acționează”. Perioada de întârziere începe în momentul în care bobina este alimentată. Persoanele de contact își schimbă starea numai după finalizarea cu succes a acestei perioade de întârziere. Dacă semnalul bobinei este eliminat înainte de expirarea timpului, temporizatorul se resetează. Contactele nu funcționează.
[Imagine: O diagramă de timp pentru-Activare Întârziere. Urma superioară (Intrare/Bobină) merge de la LOW la HIGH și rămâne HIGH. Urmărirea de jos (Ieșire/Contact) rămâne LOW pentru o perioadă „t” după ce intrarea devine HIGH, apoi trece la HIGH.]
Un caz de utilizare obișnuit este pornirea eșalonată-a mai multor motoare. Folosind temporizatoarele cu întârziere-, putem porni fiecare motor la câteva secunde după cel anterior. Acest lucru previne un curent de pornire masiv care ar putea declanșa un întrerupător sau ar putea destabiliza sursa de alimentare.
Oprit-Întârziere (TOF/TDF)
Cea de-a doua cea mai frecventă funcție este „Întârziere la dez-energizare” (TDF) sau „Întârziere-Oprire” (TOF).
Logica sa este mai complexă: „Acționează acum, așteaptă mai târziu”. Când bobina este alimentată, contactele își schimbă starea imediat, la fel ca un releu standard. Funcția de temporizare începe numai când bobina este dezactivată-.
La dez-energizare, contactele rămân în starea lor schimbată pentru o perioadă prestabilită. După această perioadă, ei revin în cele din urmă la starea lor normală, de odihnă. Multe temporizatoare cu întârziere-de oprire necesită o tensiune de alimentare continuă separată de semnalul de declanșare. Aceasta pornește cronometrul în timpul perioadei de întârziere-oprire.
[Imagine: O diagramă de timp pentru Delay-Oprire. Urmărirea superioară (intrare/bobină) merge de la HIGH la LOW. Urmărirea inferioară (Ieșire/Contact) devine instantaneu HIGH odată cu intrarea și rămâne HIGH pentru o perioadă „t” după ce intrarea devine LOW, apoi trece la LOW.]
O aplicație clasică este ventilatorul de răcire al unei mașini. Când mașina este oprită (de-dezactivarea bobinei temporizatorului), temporizatorul de întârziere-oprire menține ventilatorul să funcționeze încă cinci minute. Aceasta disipează căldura reziduală, prelungind durata de viață a mașinii.
Alte funcții comune
În timp ce TON și TOF acoperă majoritatea aplicațiilor, veți întâlni altele.
Releu de impuls (sau interval).
La punerea sub tensiune a bobinei, contactele își schimbă starea imediat și rămân modificate pentru un timp prestabilit. Acest lucru se întâmplă indiferent dacă bobina rămâne alimentată. După interval, revin la starea lor normală. Acest lucru este util pentru a crea un singur impuls cu durată-fixă, cum ar fi activarea unui distribuitor de lipici pentru exact două secunde.
Releu intermitent (sau ciclic).
Acest cronometru oferă un ciclu continuu, repetat de ON/OFF atâta timp cât bobina este alimentată. Atât timpul de pornire, cât și timpul de oprire pot fi adesea reglate independent. Aceasta este funcția utilizată pentru crearea luminilor de avertizare, alternarea funcțiilor pompei și alte procese ciclice.
Punând totul laolaltă
Simbolurile izolate sunt un lucru. Văzându-le într-o schemă completă, funcțională, este locul în care se formează adevărata înțelegere. Să analizăm un circuit comun-lumii reale pentru a vedea releul timpului în habitatul său natural.
Acest exercițiu ne mută de la teorie la practică. Acesta arată modul în care informațiile simbolului ghidează întreaga secvență operațională a unei mașini.
Studiu de caz: Star-Delta Starter
Un demaror stea-triunghi este o metodă utilizată pentru a reduce curentul de pornire al unui motor cu inducție trifazat mare. Pornește motorul cu înfășurările conectate într-o configurație „stea”. Apoi trece la o configurație „delta” pentru funcționare normală. Un releu de timp este dispozitivul perfect pentru a automatiza această tranziție.
Să parcurgem o schemă standard IEC-.
[Imagine: o diagramă schematică clară, adnotată, a unui circuit de pornire a unui motor stea-triunghi, folosind simboluri IEC. Contactorul principal (KM1), contactorul stea (KM2), contactorul triunghi (KM3) și-temporizatorul de întârziere la pornire (KT1) sunt etichetate clar.]
Iată secvența operațiilor, așa cum este spusă de schematică.
Pasul 1: starea inițială
În repaus, toți contactoarele sunt de-sub tensiune. Motorul este oprit. Contactele normal deschise sunt deschise, iar contactele normal închise sunt închise.
Pasul 2: Pornire-(Star)
Când operatorul apasă butonul de apăsare-„Start” PB1, un circuit este finalizat. Aceasta activează bobina contactorului principal, KM1. Puterea circulă printr-un contact închis pe KM1 și un contact normal închis pe cronometrul KT1. Acest lucru activează contactorul stea, KM2.
Simultan, bobina releului de întârziere-pornire, KT1, este de asemenea alimentată. Știm că este un temporizator de pornire-întârziat, deoarece simbolul lui bobină (un dreptunghi) are un bloc negru solid în interior. Cronometrul și-a început acum numărătoarea inversă, setat de obicei pentru 5-10 secunde.
În acest moment, contactorul principal (KM1) și contactorul stea (KM2) sunt activi. Motorul începe să se rotească în configurația stea, atrăgând un curent redus.
Pasul 3: Întârzierea
În următoarele 5-10 secunde, nimic nu se schimbă. Motorul accelerează, iar temporizatorul KT1 „contorează”. Întregul sistem așteaptă ca temporizatorul să finalizeze întârzierea programată.
Pasul 4: Trecerea la Delta
După expirarea timpului său prestabilit, contactele temporizate ale KT1 funcționează. Contactul său normal închis, care alimenta contactorul stea (KM2), se deschide acum. Aceasta de-energizează KM2, deconectând conexiunea stea.
Aproape simultan, contactul său Normal deschis se închide. Aceasta completează circuitul la bobina contactorului delta, KM3. Contactorul delta se activează, conectând înfășurările motorului în configurația delta pentru funcționarea cu putere maximă-.
Observați contactele interconectate. Un contact normal închis de la KM2 este plasat în serie cu bobina KM3 și invers. Aceasta este o caracteristică critică de siguranță. Împiedică mecanic ca atât contactoarele stea, cât și cele triunghi să fie alimentate în același timp, ceea ce ar provoca un scurtcircuit.
Releul de timp a automatizat impecabil întreaga secvență, asigurând o pornire lină, -cu curent redus-. Citirea simbolului său a fost cheia înțelegerii întregului proces.
Capcane comune și interpretare
Manualele și standardele oferă o lume curată, ideală. Schemele reale-lumea, în special cele mai vechi sau cele de la anumiți producători, pot fi mai puțin clare. Iată câteva sfaturi-testate pe teren pentru a face față acestor provocări.
Aceste cunoștințe practice sunt cele care separă un novice de un expert. Poate economisi ore de depanare frustrantă.
Când simbolurile nu se potrivesc
Veți întâlni simboluri care nu se aliniază perfect cu standardele moderne IEC sau ANSI. Acest lucru este comun.
Simboluri specifice-producătorului
Producători mari precum Siemens, Allen-Bradley sau Schneider Electric există de mult timp. Echipamentele și desenele lor mai vechi pot folosi simboluri vechi. Acestea erau comune înainte ca standardele actuale să fie adoptate pe deplin. Unele pot avea chiar variații ușoare, de proprietate asupra simbolurilor moderne.
Regula este simplă: dacă schema este pentru o anumită piesă de echipament sau panou de control, căutați întotdeauna o legendă a simbolului sau o cheie pe desenul în sine. Dacă aceasta lipsește, consultați documentația tehnică a producătorului pentru seria de produse respectivă.
Simboluri de funcții combinate
Releele electronice moderne de timp sunt adesea dispozitive multi-funcționale. Un singur releu poate fi configurat să fie de pornire-întârziere, de oprire-întârziere sau una din alte zece funcții. Schema poate afișa un simbol bloc generic pentru cronometru, cu note care indică modul în care este programat sau conectat pentru a selecta o anumită funcție. Numai simbolul nu spune întreaga poveste. Trebuie să citiți textul însoțitor.
Lista de verificare a interpretului
Când vă confruntați cu un simbol de releu de timp necunoscut sau confuz, nu ghiciți. Urmați un proces sistematic pentru a-i determina funcția.
Verificați mai întâi legenda.Aceasta este regula de aur. Legenda desenului sau cheia simbolului este sursa supremă a adevărului. Depășește orice standard general.
Identificați standardul.Uitați-vă la blocul de titlu al desenului sau la notele. Specifică IEC, ANSI, JIC sau alt standard? Acest lucru vă oferă „dicționarul” potrivit pentru a începe.
Analizați bobina.Este un dreptunghi sau un cerc? Un dreptunghi sugerează puternic IEC. Un cerc sugerează puternic ANSI. Acesta este primul tău indiciu major.
Analizați contactele.Simbolurile de contact în sine sunt modificate cu vârfuri de săgeți sau alte forme unice? Acesta este semnul distinctiv al standardului ANSI. Sunt simbolurile standard NO/NC ale contactelor care sunt încrucișate-la o bobină cu o pictogramă specială în interior? Acesta este IEC pur.
Găsiți numărul piesei.Cea mai definitivă metodă. Găsiți desemnatorul componentei (de exemplu, KT1, TR1) pe schema. Căutați un număr de piesă lângă el sau într-o listă de materiale separată. O căutare rapidă online a fișei de date a numărului de piesă vă va oferi un manual complet. Veți obține funcția, terminalele și capacitățile dispozitivului.
Concluzie: Citiți cu încredere
Stăpânirea limbajului schemelor electrice este o călătorie de învățare continuă. Înțelegerea nuanțelor simbolului releului de timp este o piatră de hotar majoră.
Aceste simboluri nu sunt doar desene abstracte. Sunt pachete dense de informații care descriu comportamentul dinamic al unui circuit. Învățând să le deconstruiți, puteți prezice, diagnostica și proiecta cu precizie și încredere.
Recomandări cheie
Un simbol de releu de timp este compus dintr-o bobină, contacte și un identificator al funcției de temporizare.
Diferența critică dintre standarde este modul în care arată funcția de sincronizare.IECmodifică **simbolul bobinei**, în timp ceANSImodifică **simbolurile de contact**.
Diagramele de sincronizare sunt cel mai bun instrument pentru vizualizarea comportamentului operațional al unui cronometru. Acestea includ Pornire-Întârziere (așteptați, apoi acționați) și Dezactivat-Întârziere (acționați acum, așteptați mai târziu).
Când aveți îndoieli, legenda schemei și fișa tehnică a componentei sunt sursele dvs. cele mai de încredere de informații.
Competența vine din practică. Data viitoare când deschideți un desen electric, acordați o atenție deosebită cronometrelor. Identificați standardul, decodați simbolul și urmăriți logica. Cu fiecare schemă pe care o citești, fluența ta va crește. Acest lucru vă va consolida statutul de profesionist calificat în domeniul electricității.
Factori de luat în considerare atunci când alegeți un producător de-relee în stare solidă
Ce tipuri de sarcini nu sunt potrivite pentru utilizarea-releelor cu stare solidă?
Pot fi utilizate-releele cu stare solidă fără radiator?
Care sunt cauzele frecvente ale epuizării-releului cu stare solidă?
