Przekaźnik czasowy jest to urządzenie, które realizuje sterowanie w zadanej funkcji czasu. Może to być na przykład opóźnione załączenie, czy opóźnione wyłączenie obwodu wyjściowego danego urządzenia w zależności od nastaw. W tym artykule przedstawię kilka podstawowych zagadnień oraz dostępnych opcji, które pozwolą Wam lepiej poznać budowę i zasadę działania tych urządzeń. Do tego celu skorzystam z oferty firmy RELPOL, która jest znanym europejskim producentem przekaźników działającym w branży od ponad 60-ciu lat.
Aktualnie mamy dostępnych wiele urządzeń sterujących, jednak nadal tanim i prostym rozwiązaniem dla mniej lub bardziej skomplikowanych układów automatyki są przekaźniki czasowe. Przy ich pomocy możliwe jest sterowanie oświetleniem, wentylacją czy ogrzewaniem. Znajdują one także zastosowanie w budowie maszyn, automatyce przemysłowej oraz budynkowej. Chciałoby się zapytać – a co ze sterownikami? Obecnie są przecież łatwo dostępne i bardzo popularne, a co za tym idzie stosowane praktycznie w każdej, nawet tej najprostszej aplikacji. Trudno się z tym nie zgodzić, jednak dużo niższa cena i szeroki wachlarz realizowanych przez przekaźniki czasowe funkcji daje im stabilną pozycję na rynku i na pewno pozwoli na dalsze funkcjonowanie przez kolejne lata.
Budowa przekaźnika czasowego
Budowa przekaźnika czasowego opiera się standardowo na wykorzystaniu przekaźnika elektromagnetycznego lub półprzewodnikowego w zależności od rodzaju przekaźnika. Dodatkowym elementem jest układ elektroniczny, który jest odpowiedzialny za realizowanie wszelkich funkcji uzależnionych od czasu.
Z zewnątrz utrzymane jest jednolite wzornictwo dla urządzeń modułowych i przekaźników elektromagnetycznych, czyli standardowa obudowa modułu instalacyjnego o szerokości 17,5 mm. Stabilny montaż na standardowej szynie DIN (o szerokości 35 mm) jest możliwy dzięki solidnemu podwójnemu zaczepowi. Uniwersalny zacisk śrubowy pod wkrętak płaski lub krzyżowy pozwala na podłączenie oprzewodowania do 1×2,5 mm2. Wszystkie oferowane przekaźniki czasowe posiadają styki wykonane z materiału AgSnO2, pozwalające na pracę z obciążeniami indukcyjnymi. Maksymalne napięcie zestyków wynosi 300 V AC, natomiast ich obciążenie znamionowe to 16 A / 250 V AC (RPC-1.. – z jednym zestykiem przełącznym) oraz 2 x 8 A / 250 V AC (RPC-2… – z dwoma zestykami przełącznymi). Dodatkowym atutem są możliwe dwa napięcia zasilające: uniwersalne 12…240 V AC/DC (RPC-…-UNI) lub 230 V AC (RPC-…-A230).
Przykładem użytecznej aplikacji, gdzie może zostać wykorzystany przekaźnik czasowy jest sterowanie pompą w zbiorniku na deszczówkę z pływakiem, który powoduje aktywację procesu przepompowywania w momencie gdy poziom wody przekroczy dopuszczalny poziom. W tym wypadku przekaźnik rozwiązuje problem zbyt częstego załączania się pompy i niekontrolowanej pracy spowodowanej niestabilną pracą pływaka. Optymalnym doborem dla tego rozwiązania jest jednofunkcyjny przekaźnik o oznaczeniu RPC-1E-UNI. Realizuje on funkcję opóźnionego załączania, dzięki czemu można opóźnić reakcję na sygnał z zestyku przełączającego znajdującego się w pływaku, a co za tym idzie zapobiec częstym i w tym wypadku niepożądanym załączeniom pompy.
To rozwiązanie w znaczący sposób pozwala na wydłużenie cyklu życia urządzenia poprzez wyeliminowanie liczby krótkich cykli pracy (pompowania).
Skupmy się jednak na przekaźniku i nad tym w jaki sposób będzie realizował zdefiniowaną funkcję opóźnionego załączenia. Sygnał pochodzący z pływaka powinien zostać podłączony na wejście przekaźnika czasowego (zaciski A1 i A2), natomiast sygnał załączający pompę do zacisków wyjściowych o numerze 15 i 18.
Następnie należy skonfigurować czas opóźnienia zadziałania. Do dyspozycji mam dwa pokrętła znajdujące się na froncie obudowy przekaźnika (Rys. 2). Górne odpowiada za zakres czasu, gdzie możemy ustawić następujące wartości: 1s, 10s, 1m, 10m, 1h, 10h, 1d, 10d oraz opcje: ON – stałe załączenie, OFF – stałe wyłączenie. Dolne pokrętło odpowiada za nastawę czasu, w tym wypadku regulacja odbywa się płynnie w przedziale od 0,1 do 1. Idea działania jest następująca:
Odmierzany czas = Zakres czasowy × Nastawa czasu
Chcąc ustawić czas opóźnienia zadziałania równy 5 minut należy ustawić górne pokrętło w pozycji 10m, natomiast dolne w pozycji 0,5 (10m x 0,5 = 5m).
Włączenie napięcia zasilania U (zamknięcie zestyku pływaka) rozpoczyna odmierzanie nastawianego czasu T (5 minut), czyli opóźnienia załączenia przekaźnika wykonawczego R (załączenie pompy).
Po odmierzeniu czasu T przekaźnik wykonawczy R załącza się i pozostaje załączony do momentu wyłączenia zasilania U (obniżenie poziomu wody w zbiorniku powodujące otwarcie zestyku pływaka).
Dodatkową informację o stanie pracy przekaźnika stanowią dwie diody umieszczone na panelu czołowym (Rys. 2). Dioda zasilania (U) świeci światłem ciągłym, gdy czas nie jest odmierzany. W trakcie odmierzania nastawionego czasu pulsuje z okresem 500 ms. Natomiast druga dioda (R) mówi o stanie przekaźnika wykonawczego, świeci gdy jest załączony.
Ciekawą propozycją w ofercie firmy RELPOL jest przekaźnik typu RPC-2SD-UNI. Jest to jednofunkcyjny przekaźnik czasowy z niezależną regulacją czasów T1 i T2, który realizuje funkcję SD czyli rozruch gwiazda-trójkąt. Idealnie sprawdzi się w prostych aplikacjach, np. napęd wentylatorów lub przenośników taśmowych.
W tym modelu na panelu czołowym dostępne są trzy pokrętła (Rys. 4). Górne odpowiada za zakres czasowy T1 (czas rozruchu dla „gwiazdy”), na środku znajduje się pokrętło nastawy czasu (również T1), a na samym dole pokręto czasu przejściowego T2. Nastawę odmierzanego czasu wykonuje się podobnie jak we wcześniejszym przykładzie (Odmierzany czas = Zakres czasowy T1 x Nastawa czasu T1).
Funkcja czasowa realizowana jest w następujący sposób (Rys. 6). Po załączeniu napięcia zasilania U następuje zamknięcie zestyku wykonawczego „gwiazdy” (15-18), co jest sygnalizowane świeceniem żółtej diody LED. Rozpoczyna się odmierzanie nastawionego czasu T1, w trakcie którego zielona dioda LED miga wolno. Po upływie czasu T1 zestyk „gwiazdy” zostaje rozłączony i przekaźnik przechodzi do odmierzania czasu T2, co jest sygnalizowane szybkim miganiem zielonej diody LED. Po upływie czasu T2 następuje załączenie zestyku „trójkąta” (25-28) oraz odpowiadającej mu żółtej diody LED, natomiast zielona dioda LED świeci się światłem ciągłym.
W formie skrótowej przedstawię jeszcze kilka typów przekaźników czasowych, które bez wątpienia mogą się Wam przydać.
Załączenie na nastawiony czas
Przekaźniki: RPC-.MA-…, RPC-.MB-…, RPC-1MC-UNI, RPC-.MD-UNI, RPC-.WU-…
Włączenie napięcia zasilania U powoduje natychmiastowe załączenie przekaźnika wykonawczego R na nastawiony czas T. Po odmierzeniu czasu T przekaźnik wykonwczy R wyłącza się.
Rys. 7: Funkcja czasowa – załączenie na nastawiony czas
Opóźnione załączenie i wyłączenie sterowane zestyskiem S
Przekaźniki: RPC-.MA-…, RPC-.MD-UNI
Wejście przekaźnika czasowego jest zasilone napięciem U w sposób ciągły. Zamknięcie zestyku sterującego rozpoczyna odmierzenie nastawionego czasu T – opóźnienie załączenia przekaźnika wykonawczego R. Po odmierzeniu czasu T przekaźnik wykonawczy R załącza się. Otwarcie zestyku sterującego S rozpoczyna ponowne odmierzenie nastawionego czasu T – opóźnienia wyłączenia przekaźnika wykonawczego R, a po odmierzeniu tego czasu przekaźnik wykonawczy R wyłącza się. Jeżeli w trakcie odmierzania opóźnienia załączenia przekaźnika wykonawczego R czas zamknięcia zestyku sterującego S będzie krótszy od nastawionego czasu T, to przekaźnik wykonawczy R załączy się po odmierzeniu czasu T, a załączenie przekaźnika wykonawczego R będzie trwało przez czas T. W czasie załączenia przekaźnika wykonawczego R zamknięcie zestyku sterującego S nie wpływa na realizowaną funkcję.
Opóźnione wyłączenie po zaniku napięcia zasilania
Przekaźniki: RPC-2A-UNI
Włączenia napięcia zasilania U powoduje załączenia przekaźnika wykonawczego R. Wyłączenie napięcia zasilania rozpoczyna odmierzanie nastawionego czasu T. Po odmierzeniu czasu T przekaźnik wykonawczy R wyłączy się. Jeśli napięcie zasilania zostanie ponownie włączone przed upływem czasu T, wcześniej odmierzony czas zostanie wyzerowany i rozpocznie się jego ponowne odmierzanie przy kolejnym cyklu.
Załączenie na nastawiony czas, wyzwalanie otwarciem zestyku sterującego S
Przekaźniki: RPC-.MA-…, RPC-1MC-UNI, RPC-.MD-UNI
Wejście przekaźnika czasowego jest zasilane napięciem U w sposób ciągły. Zamknięcie zestyku sterującego S nie rozpoczyna odmierzania czasu T i nie zmienia stanu przekaźnika wykonawczego R. Otwarcie zestyku sterującego spowoduje natychmiastowe załączenie przekaźnika wykonawczego R na nastawiony czas T. Po odmierzeniu czasu T przekaźnik wykonawczy R wyłącza się. Zamykanie i otwieranie zestyku sterującego S w trakcie odmierzania czasu T nie wpływa na realizowaną funkcję. Ponowne załączenie przekaźnika wykonawczego R na nastawiony czas jest możliwe, po odmierzeniu czasu T, kolejnym zamknięciem i otwarciem zestyku sterującego S.
wyzwalanie otwarciem zestyku sterującego S.
Jak sami widzicie oferta przekaźników czasowych firmy RELPOL jest naprawdę szeroka i nie sposób zaprezentować wszystkie dostępne urządzenia. Dlatego po więcej informacji odsyłam Was bezpośrednio na stronę producenta: http://www.relpol.pl/
