Типы контактов реле: NO, NC, COM в промышленном управлении.

Введение (Обзор системной инженерии)

Базовая сеть, обеспечивающая возможность промышленной автоматизации, состоит из электромагнитных и твердотельных переключающих устройств, называемых реле. Их ключевая роль заключается в ограничении или разрешении потока тока на основе сигналов, подаваемых через вычислительное устройство. Они используются в системах распределения электроэнергии и логической последовательности в промышленных установках.

Если рассматривать эти устройства с точки зрения системной инженерии, то реле — это гораздо больше, чем просто кнопка включения/выключения. Это логическое устройство, способное управлять цепями высокой мощности с помощью сигналов управления низкой мощности. Оно делает это, физически разделяя две стороны, чтобы электрические токи не могли проходить между ними. Это называется гальванической изоляцией. Она защищает как оборудование, так и персонал от опасных ударов электрическим током.

Существует три основных состояния подключения реле, которые полностью меняют принцип его работы:

• Общий (COM)
• Нормально разомкнутый (NO)
• Нормально замкнутый (NC)

Эти типы контактов определяют, как система мыслит и принимает решения на основе операционной логики. Это также влияет на ее безопасность и надежность. В этом руководстве все эти типы релейных контактов будут подробно рассмотрены с точки зрения системной инженерии.

Основные определения и идентификация терминалов

Нормально разомкнутые (NO) контакты

Эти контакты часто обозначаются как тип «Н» . Они работают как стандартные выключатели света. Когда реле находится в состоянии покоя и не получает питания, это называется обесточенным состоянием . Реле разомкнуто и блокирует поток электричества, это называется непроводящим состоянием.

Включение электромагнитной катушки внутри нормально разомкнутого реле приводит к замыканию зазора якорем. Это замыкает цепь и позволяет электричеству поступать к нагрузке. Этот механизм позволяет инженерам использовать реле для включения различных устройств, например, для запуска машины, активации прибора или срабатывания сигнализации. Он также используется в тех случаях, когда оператору машины необходимо физически удерживать кнопку для управления устройством. Это схемы управления с использованием импульсного пилотного устройства.

Примечание: Никогда не используйте их при аварийной остановке. В случае обрыва провода остановить движущуюся нагрузку будет невозможно.

Нормально замкнутые (НЗ) контакты

Нормально замкнутые реле (НЗ) обозначаются как тип «D» . В обесточенном состоянии контакты замыкаются. Это позволяет электричеству проходить без необходимости использования внешней энергии для поддержания замкнутой цепи.

При срабатывании реле создаётся магнитное поле, которое притягивает якорь, размыкая цепь. В результате прекращается подача электроэнергии. Реле являются основой систем безопасности, особенно в цепях, содержащих кнопку аварийной остановки. В случае отключения электроэнергии защитные цепи способны сбрасывать остаточную энергию в землю.

Примечание: При обрыве проводов цепь автоматически размыкается, и система переходит в режим безопасного отключения.

Конфигурация общего (COM) терминала и SPDT

Общий вывод является основной точкой ввода питания. Он действует как подвижный мост, физически передающий сигнал питания между нормально разомкнутым (NO) и нормально замкнутым (NC) выводами.

Когда реле имеет все три клеммы (COM, NO и NC), оно называется однополюсным двухпозиционным (SPDT) или переключающим (CO) реле. Такая конструкция позволяет одной команде выполнять две операции одновременно: отключать одну машину, разрывая нормально замкнутое соединение (NC), и включать другую машину, замыкая нормально разомкнутое соединение (NO). Механическая связь гарантирует, что одновременно может быть активен только один провод.

В сверхбыстрых релейных схемах, называемых высокоскоростными переключающими парами, нормально замкнутое (NC) соединение специально предназначено для размыкания до замыкания нормально разомкнутого (NO) соединения. Это предотвращает возникновение паразитных токов или сбоев в работе, известных как гонка контактов.

Стандартный идентификационный справочник

Разработка логики посредством взаимодействия контактов

Реализация логических сетей И/ИЛИ

Инженеры используют различные схемы подключения реле для создания правил, которым должны следовать подключенные машины.

Правило «И» (Все должны согласиться)

Для создания системы «И» несколько нормально разомкнутых реле соединяются одно за другим в единую непрерывную линию. Чтобы электричество достигло конца линии, каждое реле в ней должно быть замкнуто одновременно.

Инженеры используют это для создания условных блокировок. Например, двигатель может работать только в том случае, если получит сигнал о том, что «защитная заслонка закрыта» И «кнопка запуска нажата».

Правило «ИЛИ» (подойдет любой вариант)

Для создания системы «ИЛИ» реле соединяются параллельно, независимо от пути прохождения тока. Такая схема называется параллельной. Замыкание любого отдельного контакта в этой схеме обеспечивает путь для электричества и замыкает цепь.

Это идеальное решение для систем, требующих нескольких точек управления, например, для стартовых станций, расположенных в разных местах, или для систем, позволяющих нескольким различным датчикам запускать сигнал тревоги.

Функция «НЕ» и механизмы защиты от сбоев

В некоторых случаях может потребоваться, чтобы машина не выполняла определенные операции. В таких случаях функция «НЕ» работает лучше всего.

Функция «НЕ»

Если вам нужно одно реле, которое по умолчанию включено и выключается при активации, используйте реле с нормально замкнутыми контактами (NC). Установив такое реле с нормально замкнутыми контактами (NOT NC) непосредственно на силовую линию двигателя, вы гарантируете, что сигнал тревоги о перегрузке или кнопка остановки мгновенно отключат питание.

Предотвращение конфликтов

Разработчики схем комбинируют нормально замкнутые (NC) и нормально разомкнутые (NO) реле, чтобы предотвратить одновременную попытку машины выполнить две противоположные операции. Это называется электрической блокировкой. Например, они подключают нормально замкнутый (NC) контакт реле «Вперед» непосредственно к цепи управления реле «Назад». Это гарантирует, что двигатель не сможет двигаться вперед и назад одновременно.

Передовые инженерные соображения

Схемы памяти и герметичные схемы (функции памяти)

• Схема памяти: Для машин, которые должны продолжать работать даже после того, как вы отпустите кнопку запуска, используются схемы памяти. Чтобы машина оставалась включенной, инженеры подключают дополнительный нормально разомкнутый вспомогательный контакт реле параллельно к кнопке мгновенного запуска. Когда система включается, дополнительное реле замыкается и берет на себя функцию подачи питания. Это означает, что питание продолжает поступать даже после того, как вы отпустите кнопку.
• Система аварийного отключения: В этой конфигурации схема спроектирована таким образом, чтобы забывать команду запуска в случае отключения электроэнергии. Она называется схемой с возвратом в исходное положение. В случае отключения электроэнергии схемы автоматически отключаются, предотвращая повторное включение оборудования при возобновлении подачи электроэнергии.
• Приоритет безопасности: При монтаже этих цепей взаимодействие между нормально замкнутым контактом «Стоп» и нормально разомкнутым контактом «Пуск» имеет решающее значение. В соответствии с промышленными стандартами безопасности, команда «Стоп» всегда должна иметь приоритет над командой «Пуск».
• Постоянное питание против физической блокировки: инженеры выделяют два различных способа удержания этих команд. Метод, описанный выше, требует постоянного питания для поддержания замкнутого состояния. Некоторые реле используют два отдельных магнита для физической блокировки и разблокировки своего положения. Такие реле называются механически удерживаемыми защелкивающимися реле с использованием двойных катушек (защелка/разблокировка).

Выбор материалов и износостойкость при контакте

• Релейная защита для тяжелых условий эксплуатации: для реле, способных выдерживать большие нагрузки без негативного влияния на их работоспособность, используются реле на основе оксида серебра и кадмия или оксида серебра и олова. Они устойчивы к сварке и дуговой эрозии.
• Слабые сигналы: В случае сухих цепей или передачи сигналов низкого уровня (микроамперы) стандартным считается позолоченное покрытие. Оно помогает предотвратить образование изолирующих оксидных слоев.
• Минимальная допустимая нагрузка: Распространенная ошибка — ожидать, что мощное реле справится с чем угодно. Важно обращать внимание на минимальную допустимую нагрузку. Если электрический сигнал слишком слабый, он не сможет преодолеть микроскопические поверхностные загрязнения.
• Механизм самоочистки: для борьбы с накоплением грязи в механических реле используются контакты, которые скользят друг относительно друга. Это называется самоочищающимся механизмом.
• Ожидаемый срок службы: Инженеры должны подобрать материал контактов в соответствии с конкретным типом нагрузки. Это могут быть резистивные, индуктивные или емкостные нагрузки. При правильном подходе реле может прослужить более 100 000 циклов.

Стандарт гарантированной безопасности

В промышленных условиях высококачественные реле безопасности класса А должны изготавливаться с соблюдением строгих требований к физической конструкции. Согласно европейскому стандарту EN 50205, эти реле должны иметь контакты с усилием срабатывания для предотвращения отказов оборудования.

Заключение

Понимание контактов NO, NC и COM является абсолютной отправной точкой для создания надежной системы промышленной автоматизации. Инженеры могут создать идеально работающую панель управления, сосредоточившись на трех основных вещах:

• Стратегический выбор контактных материалов
• Внедрение отказоустойчивых логических сетей
• Использование передовых систем безопасности, таких как реле с принудительной подачей напряжения.

Поскольку эти системы работают в суровых промышленных условиях, они должны быть изготовлены из высококачественных компонентов. Они должны выдерживать миллионы циклов без сбоев. Если вы внедряете автоматизированную схему или переходите к современному подходу «Индустрия 4.0», рассмотрите высоконадежное решение, предлагаемое компанией...RY-ELE Они предлагают миниатюрные реле среднего размера, электромагнитные промышленные реле, сильноточные твердотельные реле и многое другое.

Чтобы подобрать идеальную конфигурацию контактов для нужд вашего проекта, посетите [ссылку]. https://www.ry-elerelay.com/   Чтобы ознакомиться с полным каталогом их продукции, вы также можете связаться с ними:

• Тел.: +86-13676766839
• Электронная почта:sale@ruifan-ele.com
• WhatsApp: +86-18989752605
• Адрес: № 5, Юнхэ 3-я дорога, улица Чэндун, Юэцинь, город Вэньчжоу, провинция Чжэцзян, 325600, Китай

Часто задаваемые вопросы

1. В чём разница между нормально разомкнутым (NO) и нормально замкнутым (NC) контактом?

Нормально разомкнутый контакт (NO) остается разомкнутым в обесточенном состоянии. Контакты не замыкаются, и электричество через них не проходит. Нормально замкнутый контакт (NC) остается замкнутым в обесточенном состоянии. Контакты замыкаются, и электричество через них может проходить.

2. Почему в защитных цепях необходимы контакты с силовым приводом?

Контакты с направляющим усилием помогают предотвратить одновременное замыкание нормально разомкнутых и нормально замкнутых контактов. Это предотвращает опасные операции с оборудованием. Одновременное замыкание может произойти при контактном соединении. Они обеспечивают надежную обратную связь для управления безопасностью.

3. Почему для сигнала "низкого уровня" требуются позолоченные контакты?

Когда через контакт управляющего реле необходимо пропускать очень мало энергии, образование небольшого слоя пыли или оксидов может привести к неисправности системы. Золотое покрытие обладает высокой коррозионной стойкостью и обеспечивает прохождение низкого тока в системах коммутации сигналов.