Çalışma prensibi ve zaman rölesi çeşitleri
Ekipmanın çalışma algoritmasını uygulamak için elektrik devrelerini değiştirmek için, otomasyon şemalarında ve sadece bir gecikmeyle açıp kapatmak için - genellikle kullanılırlar zaman röleleri... Zaman röleleri hem elektronik elemanlar temelinde yerleştirilebilir ve elektromekanik. Bu yazımızda günümüz endüstrisinde yaygın olarak kullanılan elektronik zaman rölesi devrelerinden bahsedeceğiz.
Her şeyden önce, zaman rölesinin hem elektronik hem de mekanik olabilen doğrudan anahtarlama cihazlarının çalışması için belirli bir gecikme yarattığını anlamanız gerekir. Ancak zamanlama rölesi devresinin kendisi böyle bir elektronik zamanlayıcıdır.
En basit haliyle, gecikmeyi ayarlamak için, bir direnç aracılığıyla bir kapasitörün şarj edilmesi veya boşaltılması sürecinde, içindeki voltajın zamanla katlanarak değiştiği ve belirli bir RC devresinin belirli bir zaman sabitine sahip olduğu bir RC devresi kullanın. içindeki direnç ve kondansatör değerlerine bağlıdır.
Devre kondansatörünün kapasitansı ve direncin direnci ne kadar büyükse, kondansatörü şarj etme veya boşaltma işlemi o kadar uzun olur, dolayısıyla kondansatör voltajı o kadar uzun süre artar veya azalır.
Uygulamada, bir RC devresi kullanılarak tek seferlik gecikme 30 saniye ile sınırlıdır, bunun nedeni baskılı devre kartının son direncidir, ancak bu sınırlama daha sonra tartışılacak olan mikro denetleyici röleleri için geçerli değildir.
RC devresinde tek bir geçiş süresiyle sınırlı kalmamak için, röleyi çok döngülü yapmak, yani RC devresini dönüştürmek için gecikmeyi düzenleme ilkesini bir dereceye kadar karmaşıklaştırmak gerekir. bir RC-jeneratörü ve ardından jeneratörden gelen darbeleri sayın ve darbe süresi yine jeneratördeki RC devresinin sabit bir süresine ayarlanacaktır. Bu sayede zaman rölesindeki gecikme süresi önemli ölçüde arttırılabilir.
Daha doğru bir sonuç ve daha yüksek kararlılık, bir RC devresinden değil, bir kuvars rezonatörden bir osilatör elde etmeyi mümkün kılacaktır, çünkü kuvars rezonatör, dış sıcaklıktaki dalgalanmalara fazla bağlı olmayan çok doğru ve kararlı bir frekansa sahiptir. , kapasitörler ve dirençler hakkında söyleyemeyiz.
Böylece, çalışma çevrimi sayısına göre, elektronik zaman röleleri şartlı olarak çok çevrimli ve tek çevrimli olarak ayrılır.
Tek seferlik zamanlama rölesi devresi
Tek atımlık devrelerde, bir kontrol sinyali (bir düğmeye basmak veya basitçe devreye güç uygulamak gibi), tetikleme cihazında işlenmek üzere voltaj veya akım seviyesinin dönüştürüldüğü bir eşleştirme cihazına dönüştürülür.
Başlatma cihazı, başlangıç kurulum cihazına bir sinyal gönderir, bu da yürütme cihazını başlatır veya RC devresini şarj eder. RC devreleri değiştirilebilir, böylece mevcut aralıktan gecikme süresi seçilir.
Devrenin kondansatörünü şarj etme (deşarj etme) sürecinde, içindeki voltaj sürekli olarak analog karşılaştırıcının referans voltajı ile karşılaştırılırken, katlanarak yükselir (düşür).
Kondansatör voltajı referans voltajın üstüne (altına) çıkar çıkmaz, çıkış dönüştürücü yürütme devresini başlatacaktır. Açıkçası, zaman aralığı sadece RC devresinin zaman sabitine değil, aynı zamanda karşılaştırıcının ikinci girişinde ayarlanan referans voltajının değerine de bağlıdır.
Çok çevrimli zamanlama rölesi devresi
Çok döngülü senkronizasyon için röle şemaları, zaman aralığını genişletmenize izin verir, çünkü yukarıda belirtildiği gibi, çok döngülü şemalarda, RC devresinin birkaç çalışma döngüsü veya puls üretecinin birkaç çalışma döngüsü dikkate alınır, yani. aralıklar daha uzundur.
Tek çevrimli olanlar gibi çok çevrimli devreler, tetikleyiciden bir sinyal alır, ancak bu sinyal, dijital parçayı ilk ayar durumuna döndürdüğü sıfırlama bloğuna gider. Jeneratör daha sonra sayaca bir dizi darbe göndererek çalışmaya başlar.Sayaçta sayılan darbe sayısı, dijital karşılaştırıcıda ayarlanan sayı ile karşılaştırılır, belirtilen darbe sayısına ulaşıldıktan sonra, örneğin bir güç kontaktörü gibi yürütme devresini başlatacak olan çıkış dönüştürücü tetiklenir.
Darbe üretecinin frekansını ve dijital karşılaştırıcıdaki değeri (veya basitleştirilmiş bir versiyonda sayacın çıktısını) değiştirerek, zaman rölesinin gecikme süresi seçilir. Bu tür bloklar, ayrı elemanlar veya dijital çipler kullanılarak programlanabilir mikro denetleyiciler üzerinde rahatlıkla uygulanabilir.
Bu nedenle, en basit çok döngülü röle aşağıdaki temel blokları içerir: anahtarlamalı RC devrelerine sahip bir dijital darbe üreteci, bir darbe sayacı, bir karşılaştırıcı olmayabilir ve sayacın seçilen deşarjdan çıkışı doğrudan bağlanabilir. kontrol devresi. Dijital kısma “reset” uygulanarak zaman rölesi açılır.
Mikrodenetleyici zamanlama rölesi şeması
Günümüzde mikrodenetleyici zamanlama devreleri, yazılımda birçok bloğun uygulandığı çok yaygındır. Saat darbelerinden bir kuvars rezonatör sorumludur ve zaman ayarı, işlevleri programda giriş olarak yapılandırılan ilgili çıkışlara bağlı bir düğme bloğu tarafından belirlenir.
Kontrol çıkışında — transistör anahtarı, yürütme cihazını kontrol eden. Gösterge olarak, sürenin nasıl geri sayıldığını kişisel olarak görebileceğiniz bir ekran vardır.
Mikrodenetleyici zaman röleleri, mikrodenetleyicilerin düşük maliyeti, küçük boyutları ve donanım ve yazılımın kullanılabilirliği nedeniyle günümüzde giderek daha popüler hale gelmektedir.Ek olarak, mikrodenetleyiciler çok az elektrik tüketir ve ayrık bileşenler üzerinde böyle bir tasarım geliştirilirse, o zaman çok daha hantal ve çok daha fazla enerji harcayacaktır.
Programlanabilir bir mikro denetleyicideki zaman rölesini değiştirmek için aygıt yazılımını güncellemeniz yeterlidir ve hiçbir şey lehimlemenize gerek yoktur. Ek olarak, mikrodenetleyicilerin dijital arayüzleri, bilgisayarla etkileşim bir yana, bunların harici göstergeler ve tuşlarla olduğu kadar birbirleriyle ve birçok farklı ekipman bloğuyla eşleştirilmesini kolaylaştırır.
Günümüzün trendi, programlanabilir mikrodenetleyicilerin hem endüstriyel üretimde hem de günlük yaşamda zaman rölesi devrelerinde ve otomasyonda yaygın olarak kullanılmasını kesin olarak hedeflemektedir.