Google+
Advertisement

Dostępne na rynku, najnowsze modele przekaźników czasowych produkuje się przy zastosowaniu zaawansowanych technologicznie rozwiązań – mimo iż to stosunkowo proste urządzenia. Standardem są już przekaźniki z wyświetlaczami cyfrowymi realizujące wiele funkcji, których obsługa jest niemal intuicyjna.

Fot.
1.
Przekaźniki czasowe stosuje się w prostych układach sterowania ogrzewaniem,
oświetleniem i wentylacją.Fot. 1. Przekaźniki czasowe stosuje się w prostych układach sterowania ogrzewaniem, oświetleniem i wentylacją.

Przekaźniki czasowe to proste, ale coraz bardziej zaawansowane pod względem technologicznym urządzenia wykorzystywane w nieskomplikowanych układach automatyki domowej i przemysłowej, do sterowania czasowego ogrzewaniem, oświetleniem, sygnalizacją, wentylacją itd. Znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach zautomatyzowanej produkcji, np. przy taśmach produkcyjnych w fabrykach, a także w różnego rodzaju obiektach użyteczności publicznej, jak lotniska czy galerie handlowe (sterowanie windami, drzwiami i schodami ruchomymi). Ich najważniejszą, najpowszechniej wykorzystywaną funkcją jest opóźnione załączanie i wyłączanie, realizowane przez szeroki wybór zakresów czasowych. Szerokie możliwości zakresów czasowych sprawiają, że procesy czasowe mogą trwać od 0,05 s do 100 godzin, a czynności mogą być realizowane cyklicznie w nastawionych odstępach czasu. Przeglądając ofertę producentów, zauważymy przekaźniki jednofunkcyjne, dwufunkcyjne, czterofunkcyjne, wielofunkcyjne oraz ze standardowym lub uniwersalnym zasilaniem.

Konstrukcja

Fot.
2.
Na rynku dostępne są przekaźniki
jednofunkcyjne, dwufunkcyjne,
czterofunkcyjne, wielofunk-
cyjne oraz ze standardowym lub uniwersalnym
zasilaniem.Fot. 2. Na rynku dostępne są przekaźniki jednofunkcyjne, dwufunkcyjne, czterofunkcyjne, wielofunk- cyjne oraz ze standardowym lub uniwersalnym zasilaniem.

Elektroinstalatorów mogą zainteresować m.in. produkty modułowe z grupy DIN, tzn. przeznaczone do montażu na standardowej szynie instalacyjnej 35 mm lub na płycie przy pomocy śrub i specjalnych klipsów, w obudowach wykonanych z samogasnącego materiału. Zaciski śrubowe umożliwiają podłączenie do urządzenia przewodów o średnicy od 0,2 do 4,0 mm2. Standardowa szerokość przekaźnika - 17,5 mm - pozwala na precyzyjne zaprojektowanie układu poszczególnych aparatów. Najnowsze modele przekaźników czasowych wyróżnia duża powtarzalność ustawionych czasów działania (uchyb powtarzalności < ±0,2%), duża trwałość mechaniczna (do 30 milionów działań) oraz elektryczna (100 tysięcy łączeń przy maksymalnym obciążeniu), a także odporność na niskie i wysokie temperatury (od ok. –20°C do +60°C). Zaawansowane modele charakteryzują się ponadto bardzo szerokim zakresem napięć zasilania, szerokimi zakresami nastaw czasowych – od 0,1 s do 100 dni, dużą odpornością na zakłócenia przemysłowe oraz dokładnością nastaw czasowych i ich powtarzalnością.

Działanie

Specjalne przełączniki umieszczone na panelu odpowiadają za wybór funkcji oraz nastaw czasu, natomiast zamontowane na panelu diody LED sygnalizują stan przekaźnika – zielona informuje o obecności napięcia zasilania, a żółta (czasami czerwona) o położeniu styków wyjściowych. Warto też pamiętać, że dioda informująca o zasilaniu urządzenia oznaczona jest literą „U”, a dioda informująca o stanie położenia styków – literą „R”. Odliczanie nastawionego czasu często sygnalizowane jest poprzez pulsowanie odpowiedniej diody LED.

Fot.
3.
Niektóre z modeli przeznaczone są do sterowania oświetleniem, np. na klatkach schodowych.Fot. 3. Niektóre z modeli przeznaczone są do sterowania oświetleniem, np. na klatkach schodowych.

W przypadku przekaźników wielofunkcyjnych najpierw wybieramy funkcję, a następnie ustawiamy czas. Wprowadzenie nastaw do pamięci urządzenia następuje po wyłączeniu, a następnie włączeniu zasilania – to powoduje jednocześnie, że nastawiona funkcja jest od razu realizowana właśnie w momencie włączenia zasilania albo uruchomiona dopiero po sygnale „start” (w wersjach uruchamianych sygnałem „startu”). W przekaźnikach z wyświetlaczami możemy dodatkowo wybrać opcję podglądu upływu czasu (w%) lub podglądu nastawy, a także nastawiać funkcje oraz czas w trakcie pracy przekaźnika. Wersje te odporne są na przypadkowe naciśnięcie przycisków, a niektóre mogą być dodatkowo zabezpieczone przed próbą zmiany nastaw przez osoby nieuprawione.

Funkcje

Wśród przekaźników czasowych wyróżniamy urządzenia jedno- i wielofunkcyjne. Urządzenia wielofunkcyjne znajdują zastosowanie przede wszystkim w układach automatyki w przemyśle i energetyce. Wśród możliwości przekaźników można wymienić m.in. opóźnione zadziałanie, czyli przełączenie styku wyjściowego po upływie nastawionego czasu, którego odmierzanie rozpoczyna się w momencie podania zasilania lub sygnału startu (zależnie od typu przekaźnika), pracę cykliczną symetryczną lub niesymetryczną ze startem od przerwy lub zadziałania, odmierzanie nastawionego czasu opóźnienia zadziałania lub opóźnienia wyłączenia uruchamiane zewnętrznym sygnałem sterującym podawanym na zacisk startu, wygenerowanie pojedynczego impulsu 0,5 s po upływie nastawionego czasu. Ponadto istnieją wersje, w których jeden z komponentów układu, zewnętrzny potencjometr, umożliwia zdalne ustawianie czasu.

Fot.
4.
Standardowa szerokość przekaźnika
pozwala na łatwy montaż na szynie instalacyjnej.Fot. 4. Standardowa szerokość przekaźnika pozwala na łatwy montaż na szynie instalacyjnej.

Wytłumaczmy szerzej jedną z funkcji na podstawie rozwiązań jednego z producentów. Po wybraniu opcji opóźnionego załączania, po przyłożeniu napięcia zasilającego układ rozpoczyna odmierzanie czasu. Po upływie nastawionego czasu dochodzi do załączenia styku wyjściowego, który pozostaje w tym stanie do momentu odcięcia napięcia zasilania. Ponowne podanie napięcia zasilającego spowoduje, że układ wykona od początku funkcję opóźnionego załączenia. Jedną z najpowszechniej stosowanych funkcji jest opóźnione wyłączanie. Po pojawieniu się impulsu sterującego styki robocze natychmiast przełączają się, jednocześnie rozpoczyna się odmierzenie nastawionego czasu, a po jego upływie styki wracają do położenia początkowego.

W przełącznikach zakresów czasowych wyróżniamy dwie dodatkowe pozycje – ON i OFF. Niezależnie od nastawionej funkcji czasowej styki wyjściowe ustawione są w pozycji wyłączenia w przypadku wyboru opcji OFF. Obie funkcje, OFF i ON, przydają się zwłaszcza w momencie testowania całego układu, w którym pracują przekaźniki, prac serwisowych itp.

Fot.
5.
Dobierając przekaźnik czasowy, zastanówmy
się, jakie są wymagane dokładności nastaw, powtarzalności oraz maksymalne
zakresy czasowe.Fot. 5. Dobierając przekaźnik czasowy, zastanówmy się, jakie są wymagane dokładności nastaw, powtarzalności oraz maksymalne zakresy czasowe.

Przekaźniki czasowe w sterowaniu oświetleniem

Niektóre modele przekaźników czasowych dedykowane są do sterowania oświetleniem – a zwłaszcza oświetleniem na klatkach schodowych, realizując funkcję opóźnionego wyłączenia. Można podłączyć do nich bezpośrednio dopuszczalną ilość elementów świetlnych typu żarówki, lampy jarzeniowe lub halogenowe, albo większą ilość poprzez dodatkowe styczniki. Dodatkowy przełącznik umieszczony na obudowie umożliwia włączenie na stałe całego oświetlenia, co jest szczególnie pomocne przy naprawach instalacji. Inne, przydatne opcje to przede wszystkim funkcja długiego załączenia – w przypadku, gdy jeden z przycisków instalacyjnych budynku załączony będzie przez czas dłuższy niż 3 s, oświetlenie będzie włączone przez 1 godzinę. Przy kolejnym dłuższym naciśnięciu przekaźnik przejdzie w stan wyłączenia. Zwyczajowo każde naciśnięcie klawisza powinno wydłużać czas świecenia o wartość ustawioną na potencjometrze. Niektóre modele posiadają zabezpieczenie (tzw. przeciwblokadę), które nie pozwala na ciągłe świecenie oświetlenia mimo zablokowania przycisku instalacyjnego przez użytkownika.

Dobór przekaźnika

Czym należy się kierować, dobierając przekaźnik czasowy? Przede wszystkim zastanówmy się, na realizacji jakich funkcji nam zależy. Jeśli docelowo urządzenie ma realizować jedną funkcję, zadanie to spełni przekaźnik jednofunkcyjny. W przypadku, gdy w aplikacji występować będzie kilka przekaźników realizujących różne funkcje, zasadne jest użycie jednego typu przekaźnika wielofunkcyjnego w pożądanej ilości. Jeżeli zaś wybrana funkcja wymaga nastawienia dwóch niezależnych czasów, możemy wybrać przekaźnik jedno- lub wielofunkcyjny, ale z możliwością nastawienia dwóch czasów (niektóre modele pozwalają na ustawienie trzech czasów). Natomiast jedynym wyjściem przy nietypowej funkcji (takiej, która nie występuje w urządzeniu wielofunkcyjnym) jest zastosowanie przekaźnika programowanego komputerowo.

Fot.
6.
Nastawy w przekaźniku czasowym mogą być analogowe lub cyfrowe.Fot. 6. Nastawy w przekaźniku czasowym mogą być analogowe lub cyfrowe.

Powinniśmy odpowiedzieć także na pytanie, jakie będzie napięcie zasilania. W przypadku, gdy w projektach występuje jedna wartość napięcia, np. 230 V AC lub 24 V AC, sięgnijmy po urządzenie przystosowane tylko do jednego, danego napięcia zasilania. Przy ryzyku dużych wahań napięcia zasilającego można wykorzystać urządzenie z uniwersalnym zasilaczem, ponieważ jest ono z natury odporne na te wahania (jednak dla najniższego dopuszczalnego napięcia, np. 24 V AC/DC, spadek nie może być zbyt duży).

Jednym z podstawowych kryteriów doboru jest również sposób, w jaki będzie następowało uruchamianie przekaźnika. W zależności od typu przekaźnika wyzwalanie przekaźnika realizowane jest na dwa sposoby: poprzez podanie napięcia zasilającego (na zaciski A1 i A2) albo przez podanie sygnału startu na zacisk sterujący (oznaczony np. „S” lub „B1”). Sygnałem startu może być krótki impuls (jak np. 100 ms) lub sygnał ciągły. Aby ponownie zrealizować daną funkcję, należy wyłączyć i kolejny raz podać napięcie zasilania (dla przekaźników uruchamianych zasilaniem) lub wyłączyć i ponownie włączyć sygnał startu. Pamiętajmy jedynie, że w pierwszym przypadku istotną rolę odgrywa czas regeneracji (w dobrych modelach nie przekracza on 50 ms). Na rynku dostępne są również modele, w których rozpoczęcie odliczania czasu następuje w momencie zaniku napięcia zasilania, co jest możliwe dzięki wyposażeniu urządzeń w wewnętrzne źródło zasilania. Z drugiej strony ten typ przekaźników ma ograniczony zakres czasowy (np. do 30 s) i najczęściej realizuje tylko jedną funkcję – opóźnionego wyłączania po zaniku zasilania.

Fot. 7.
W niektórych modelach czas opóźnienia regulowany jest pokrętłem.Fot. 7. W niektórych modelach czas opóźnienia regulowany jest pokrętłem.

Oprócz tego, dobierając przekaźnik czasowy, zastanówmy się, jakie są wymagane dokładności nastaw, powtarzalności oraz maksymalne zakresy czasowe. Wybór konkretnego urządzenia zależy również od warunków oraz temperatury, w jakich będzie pracował. Ponadto odpowiedzmy na pytania, czy nastawy czasu powinny być analogowe czy cyfrowe, czy nastawa czasu będzie wielokrotnie zmieniana, czy pobór mocy przez przekaźnik ma duże znaczenie oraz zastanówmy się nad obciążalnością styków wyjściowych, zakresem zmian napięcia zasilającego akceptowanym przez przekaźnik oraz sposobem mocowania urządzenia.

Przekaźniki czasowe mają długą tradycję użytkowania, poza tym za ich wyborem przemawia niezawodność w eksploatacji, łatwość obsługi oraz atrakcyjna cena. Wydaje się, że w temacie przekaźników czasowych wszystko zostało już powiedziane, jednak producenci wciąż zaskakują kolejnymi usprawnieniami i zastosowaniem coraz doskonalszych technologii.

Wojciech Polak
Zakład Elektroniczny POLLINWojciech Polak
Zakład Elektroniczny POLLIN

EKSPERT Fachowego Elektryka

Nowoczesne przekaźniki czasowe

Przekaźnik czasowy powinien spełniać jednocześnie dwa podstawowe warunki: udostępniać prosty i wygodny sposób nastawiania czasu oraz zapewniać możliwość wykonania dokładnych i pewnych nastaw. Dostępne na rynku standardowe urządzenia nie spełniają obu tych warunków jednocześnie. Wprawdzie wykonanie nastaw jest proste (pokrętła analogowe), ale jaki faktycznie czas zostanie odmierzony, pozostaje zagadką. Niejednokrotnie uzyskanie żądanego czasu możliwe jest tylko za pomocą wielokrotnych prób i korygowania nastaw. O ile przy bardzo krótkich czasach nie jest to zbyt skomplikowane, to przy dłuższych staje się niezwykle uciążliwe.

Wprawdzie prostota i jednocześnie dokładność nastaw są trudne do pogodzenia, jednak nasza firma opracowała już nowoczesne konstrukcje przekaźników czasowych, które łączą te dwie zalety. Chodzi tu o programowalne przekaźniki czasowe, których sposób programowania jest niezwykle prosty (niemal intuicyjny), a dokładność nastaw idealna. Ich pierwsze wersje prezentowane były już w 2007 roku pod nazwą MASTER. Urządzenia te nie wymagają komputera do programowania i posiadają tylko dwa przyciski (a nie cztery, jak się często spotyka). Przy tym wykonywane są w przeznaczonej do montażu na szynie obudowie o szerokości tylko jednego modułu.

Nietypowym rozwiązaniem, a jednocześnie ogromnym atutem najnowszych wersji naszych przekaźników jest umieszczenie w jednomodułowej obudowie podwójnego, ledowego wyświetlacza cyfrowego o dużych, jasno świecących cyfrach. Dzięki temu, oprócz prostoty i dokładności, nastawy są bardzo czytelne i jednoznaczne. Zastosowanie ledowego wyświetlacza cyfrowego pozwoliło na podawanie pełnej informacji o stanie pracy przekaźnika – m.in. który czas jest aktualnie odliczany (przy nastawie T1 i T2), jaki procent nastawionego czasu został już odliczony, jaka funkcja i czas są zaprogramowane, czy funkcja została zakończona.

Dodatkową zaletą tych niespotykanych dotąd na rynku przekaźników czasowych jest możliwość ustawienia czasu T3 (oprócz T1 i T2) oraz bardzo duża ilość (około 30) funkcji do wyboru.

Iwona Bortniczuk

Na podstawie materiałów firm: Zakład Elektroniczny POLLIN, Lovato Electric, Eaton Electric, EtiPolam, Relpol, Astat Współpraca merytoryczna: Wojciech Polak, POLLIN

 

Megger przyrządy pomiarowe nr 1 na świecie - niezawodne w każdych warunkach - gwarantowana wiarygodność i powtarzalność pomiarów - ...mierzymy od 1889 roku