Een monteur belt omdat er in dezelfde week twee keer een PLC-uitgangskaart is uitgevallen. De belasting is een contactor van 2,2 kW, waarvan de spoel bij elke start een paar milliseconden bijna 3 A trekt, en de output een nominaal vermogen van 0,5 A heeft. Een uitgangsmodule met een hoger nominaal zal dit niet oplossen. Het juiste antwoord is een interfacerelais tussen de controller en de spoel, en hetzelfde antwoord geldt voor vrijwel elke inductieve belasting in het paneel.
Elektrische PLC-besturing wordt minder door het programma bepaald dan door wat er op de uitgangsterminal gebeurt. In dit artikel worden de eindtrappen van een controller besproken, het relais of de relaismodule die erop volgt, en de controles die ervoor zorgen dat een paneel ruim na het eerste jaar in gebruik blijft werken.
Wat een PLC-uitgangstrap wel en niet kan schakelen
Een PLC-uitgang is geen stroombron. Het is een schakelaar die een veldapparaat verbindt met een door u geleverde voeding. De drie gemeenschappelijke eindtrappen gedragen zich heel anders, en ze als uitwisselbaar behandelen is de snelste manier om een verbrand bord te krijgen.
Directe schakelmogelijkheid van de drie gemeenschappelijke PLC-uitgangstrappen en de belastingen die elk daarvoor geschikt zijn. | Uitgangstrap | Schakelelement | Ladingen die hij direct kan rijden | Punten om te controleren |
| Uitgang relaiscontact | Verzegeld mechanisch contact | Controlelampen, kleine schakelaars, magneetkleppen, ohmse belastingen tot ongeveer 2 A | Contactlevensduur onder inductieve belastingen, inschakelstroom, minimale belasting die nodig is voor betrouwbare contactbevochtiging |
| Transistoruitgang | NPN- of PNP-halfgeleider | DC-solenoïden, LED-indicatoren, solid-state ingangsmodules | Polariteit, gemeenschappelijke anode- of gemeenschappelijke kathodebedrading, geen galvanische isolatie, lekstroom |
| Triac-uitgang | AC-halfgeleiderschakelaar | AC-magneetkleppen, kleine AC-verwarmers | Resterende lekkage waardoor een belasting gedeeltelijk bekrachtigd kan blijven, minimale belastingsstroom, warmte bij de module |
Het patroon is eenvoudig. Resistieve en lage stroombelastingen kunnen rechtstreeks op een uitgang zitten. Alles met een spoel, een condensatoringang of een gloeidraad die bij het inschakelen meerdere keren zijn stabiele stroom trekt, hoort achter een interfacerelais.
Waarom een interfacerelais nog steeds zijn plaats verdient
Het verwijderen van het tussenliggende relais bespaart een paar centimeter rail en een paar dollar per punt. In de meeste industriële kasten komt het om drie redenen terug na de eerste servicebeurt.
Galvanische scheiding tussen logica en veld
De relaisspoel wordt aangedreven door de PLC-uitgang en het contact voert de veldstroom. Een kortsluiting in een klepkabel stopt dus bij het relais in plaats van bij de uitgangskaart. Op een machine met veertig uitgangen is dat verschil één relais versus één controller.
Inschakel-, terugslag- en contactmateriaal
Een contactorspoel kan gedurende de eerste milliseconden vijf tot tien keer zijn houdstroom verbruiken en vervolgens een omgekeerde spanningspiek genereren wanneer deze wordt geopend. Een relais van 16 A bij 250 V AC met zilvertinoxide-contacten absorbeert die taak, en vervanging kost een fractie van een uitgangskaart. Voor droge circuits die bijna geen stroom voeren, zijn vergulde contacten de betere keuze, omdat gewone zilveren contacten een oxidefilm kunnen ontwikkelen die signalen met een laag niveau tegenhoudt.
Onderhoudsgemak en reserveonderdelen
Een relais op rail of op een socket wordt tijdens een weekenduitschakeling in twee minuten vervangen. Een defecte uitvoermodule betekent meestal een gestopte lijn, een vertraging bij de levering en een programmadownload die niemand om twee uur 's nachts wil uitvoeren.
Een interfacerelais kiezen voor een PLC-uitgang
Selectie komt neer op een handvol cijfers. Werk ze in deze volgorde door en de specificatie schrijft zichzelf meestal.
- Spoelspanning en must-operation-spanning. Een spoel van 24 V DC is de standaard in machinebedieningspanelen. Controleer of de 'must-operation'-spanning lager is dan de minimale uitgangsspanning van de PLC-voeding, en dat de 'must-release'-spanning hoger is dan eventuele resterende lekkage van een triac- of transistoruitgang.
- Spoelstroom tegen het uitgangsvermogen. Een spoel van 24 V DC met een vermogen van 0,4 W verbruikt ongeveer 17 mA. Verlaag de PLC-uitgang tot ongeveer 60 procent van het aangegeven vermogen wanneer de belasting inductief is, en tel de totale stroom op van alle uitgangen die één gemeenschappelijke aansluiting delen.
- Contactwaarde en belastingstype. Zorg ervoor dat het vermogen overeenkomt met de daadwerkelijke belasting, niet met het label op het paneel. Een contact van 16 A dat een solenoïde van 1 A aanstuurt, is prima, terwijl een contact van 2 A dat een spoel van 3 A aanstuurt dat niet is.
- Inschakelstroom. Zoek naar een contactwaarde die de waarde voor de korte duur aangeeft, of voeg een serieweerstand of een thermistor toe voor hoge inschakelbelastingen, zoals grote schakelaars en condensatorbanken.
- Inschakelduur en levensduur. De mechanische levensduur van enkele miljoenen handelingen is normaal. De elektrische levensduur onder belasting van de contactorspoel is veel korter en moet worden vergeleken met het aantal starts dat de machine per dag uitvoert.
Als je een opfriscursus wilt over de mechanica achter de spoel en het anker, dekt deze uitleg wat een elektromagnetisch relais voor algemeen gebruik doet in duidelijke bewoordingen.
CYF1 op printplaat gemonteerd elektromagnetisch relais voor algemeen schakelen Op een printplaat gemonteerd enkelpolig relais met 10 A of 16 A contactopties, 3-48 VDC-spoelen en een compacte 5-pins voetafdruk voor schakelen met hoge dichtheid. Bekijk Product → Relaismodules en praktijk voor DIN-railbedrading
Een relaismodule bundelt het relais, de spoelklemmen en de schroefverbindingen in één railgemonteerde eenheid. Modules die rond dezelfde relaisfamilie zijn gebouwd in 10 A- en 16 A-contactversies delen een footprint, zodat een paneel later kan worden opgewaardeerd zonder de rail opnieuw te boren of de lay-out opnieuw te tekenen.
De praktijk van de bedrading is net zo belangrijk als de module zelf. Gebruik adereindhulzen op gevlochten draad, houd spoelbedrading in een apart kanaal van contactbedrading waar de paneelindeling dit toelaat, groepeer commons op uitgangskaart in plaats van op klempositie, en label elke uitgang met het programmaadres. Een duidelijke tekening en één reserverelais van elk type voorkomen meer uitvaltijd dan welke diagnostische functie dan ook in de controller.
MCYF1 DIN-rail magnetische vergrendelingsrelaismodule DIN-railmodule met vergrendelingsrelais voor nulstatisch vermogen en geheugen voor uitgeschakelde toestand, met maximaal 16 kanalen en 16 A per kanaal. Bekijk Product → Magnetische vergrendelingsrelais in PLC-besturing
Een magnetisch houdrelais behoudt zijn laatste positie zonder spoelstroom. Die eigenschap is nuttig in twee situaties: wanneer een machine de status van een klep of een indicatie moet behouden door een stroomstoring, en wanneer tientallen spoelen die de hele dag onder spanning blijven staan, warmte en belasting aan de toevoer toevoegen.
Vergrendelende relais hebben korte pulsen nodig in plaats van continue signalen, dus het programma moet ze opzettelijk instellen en resetten, en de inbedrijfstelling moet een expliciete resetstap omvatten omdat de contacten in beide posities kunnen aankomen. Panelen die hiervan gebruik maken, houden meestal een standaard tussenrelais in serie, zodat de PLC ook een belasting kan forceren wanneer de reeks dit vereist.
CYF1-S magnetisch vergrendelingsrelais voor statusgeheugen met laag vermogen Bistabiel PCB-relais dat de contactstatus vasthoudt zonder spoelvoeding, geschikt voor energiebesparende, back-up- en stroomuitvalbehoudontwerpen met maximaal 16 A schakelen. Bekijk Product → Waar PLC-besturingsinterfaces in het veld falen
- Gelaste contacten na maanden van herhaalde inschakelstroom van een contactorspoel.
- Een belasting die nooit volledig uitschakelt omdat een triac- of transistoruitgang een paar volt lekt.
- Spoelen aangesloten op de verkeerde gemeenschappelijke aansluiting, waardoor twee uitgangen met elkaar in gevecht gaan.
- Geen terugslagdiode op een DC-spoel, wat zowel de levensduur van het contact als de levensduur van de eindtrap verkort.
- Losse adereindhulzen en machinetrilling, waardoor intermitterende contacten ontstaan die aan het programma worden toegeschreven.
- Relais worden met slechts één pin in een stopcontact geduwd, werken op de bank en vallen uit op de machine.
Inbedrijfstellingscontroles vóór overdracht
- Meet de spoelspanning bij elk relais terwijl de lokale voeding is ingesteld op de laagst verwachte waarde.
- Forceer uitgangen één voor één vanuit de programmeersoftware en bevestig dat alleen het beoogde relais werkt.
- Controleer de continuïteit bij de belastingsklemmen terwijl elk relais bekrachtigd is, en bevestig dat het contact opent wanneer de uitgang wordt vrijgegeven.
- Controleer op lekspanning terwijl alle uitgangen uitgeschakeld zijn, vooral op triac- en transistoruitgangen.
- Laat het paneel 30 minuten draaien en controleer de spoel- en contacttemperaturen. Een warme spoel is normaal, een heet contact niet.
- Noteer het relaismodel, de contactconfiguratie en het programmaadres op de paneeltekening en bewaar van elk type één reserve in de kast.
Ningbo Chengyuan Chuangke Electronics produceert sinds 1996 relais in Yinzhou, Ningbo, en levert tegenwoordig elektromagnetische relais voor algemene doeleinden, reed-relais, magnetische vergrendelingsrelais en op rails gemonteerde industriële besturingsmodules. U kunt er meer over lezen het bedrijf en zijn productieachtergrond op de site.
Stuur een spoelspanning, een belastingstype en een schakelstroom, en de interface kan worden gekoppeld aan een relais of module die op het paneel past in plaats van op de cataloguspagina.
