⠀

Приклад використання

Модернізація та автоматизація комерційної котельні торговельно-офісного центру.

У сучасній системі автономного опалення комерційної будівлі встановлено три потужні газові котли, циркуляційні насоси та загальну шафу керування на базі промислового контролера (ПЛК). ПЛК координує роботу всієї системи, аналізує показники датчиків тиску, температури та загазованості. Проте вихідні транзисторні або малопотужні вбудовані релейні канали контролера розраховані на мінімальні струми (до 0.5 А) і не здатні напряму комутувати котушки потужних силових контакторів, які запускають трифазні насоси підживлення, або відкривати масивні електромагнітні клапани аварійного відсікання газу.

Для гальванічної розв’язки, захисту виходів ПЛК від зворотних струмів самоіндукції та надійної передачі керуючих сигналів на силове обладнання в щиті автоматики застосовано комплект проміжного реле Schneider Electric RXM2AB2BDPVS.

Опис проблеми

Електронні плати контролерів та мікропроцесорних блоків автоматики є вкрай чутливими та дорогими елементами. Для них існують дві “смертельні” загрози:

• Електричне перевантаження виходів: Напряму підключена котушка потужного пускача або електропривод засувки в момент увімкнення/вимкнення створює суттєві кидки струму та високу індуктивну напругу (ЕРС самоіндукції), яка здатна миттєво “випалити” вихідний канал ПЛК, що призведе до повної зупинки опалення будівлі та дорогого ремонту.

• Відсутність гальванічної розв’язки: У разі аварійного замикання в колі 220 В виконавчого механізму (наприклад, насоса), небезпечний потенціал без бар’єру може потрапити в низьковольтне коло керування 24 В, повністю знищивши центральний процесор автоматики.

Рішення з використанням RXM2AB2BDPVS

Комплект RXM2AB2BDPVS є ідеальним “електричним щитом” та перекладачем між мікропроцесорною технікою та силовою лінією завдяки своїм унікальним конструктивним фішкам:

• Готове моноблочне рішення: Пристрій постачається як єдиний виріб, що включає реле, сумісну колодку, надійний фіксатор та вбудований захисний діодний модуль. Це виключає помилки підбору та суттєво економить час монтажника.

• Потужні контакти в мініатюрному корпусі: Маючи ширину всього близько 27 мм, реле обладнане двома перекидними контактами, кожен з яких здатен впевнено комутувати струм до 12 А (при 250 В змінного струму AC-1), що з великим запасом перекриває потреби будь-яких котушок пускачів чи клапанів.

• Повний візуальний та ручний контроль: Наявність вбудованого зеленого світлодіода (LED) та механічного прапорця індикації дозволяє миттєво визначити стан реле навіть без мультиметра. Зелена кнопка тест-продзвону на корпусі дозволяє примусово заблокувати або замкнути контакти вручну для перевірки логіки роботи котельні під час пусконалагодження, навіть якщо контролер вимкнений.

Практичні кроки

Крок 1: Підключення пристрою в щиті

Монтаж здійснюється на стандартну DIN-рейку 35 мм. Підключення виконується відповідно до маркування на колодці (використовується логіка роздільного розташування клем: входи знизу, виходи зверху):

1. Коло живлення котушки реле (нижній ярус):

До клеми А1 (13) підключається плюсовий провід (+24 VDC) від дискретного виходу промислового контролера (або вихідного реле безпеки).

До клеми А2 (14) підключається мінусовий провід (0 VDC / GND) від блоку живлення.

Важливо: Завдяки інтегрованому захисному варистору/діоду в модулі, сплески ЕРС самоіндукції гасяться всередині колодки, захищаючи вихід ПЛК.

2. Ланцюг керування виконавчим обладнанням (верхній ярус):

• • Перекидні контакти №1 та №2: Реле має дві незалежні групи контактів. Позначення головних (спільних) клем — 11 (9) для першої групи та 41 (11) для другої групи. На них подається фаза керування (наприклад, 220 В AC з автомата захисту кіл керування).

  • Нормально відкриті ( NO ) контакти: Клеми 14 (5) та 44 (8). Дріт з клеми 14 направляється безпосередньо на котушку контактора циркуляційного насоса (клема А1 контактора).

  • Нормально закриті ( NC ) контакти: Клеми 12 (1) та 42 (4). Вони можуть бути задіяні для лінії сигналізації аварії чи світлового індикатора на дверцятах щита “Насос зупинено”.

Крок 2: Логіка роботи або Налаштування меж

Даний пристрій належить до класу Plug and Play. Він не має поворотних перемикачів, потенціометрів чи цифрових меню на лицьовій панелі. Уся логіка роботи є фіксованою та повністю залежить від наявності чи відсутності напруги на котушці:

• Напруга керування: Чітко зафіксована заводом на рівні =24 В постійного струму (24 VDC). Реле гарантовано спрацьовує при досягненні напруги більше 80% від номінальної та гарантовано відпускає контакти при падінні напруги нижче 10%.

• Таймінги: Час спрацювання та час повернення внутрішнього якоря становлять не більше 20 мс. Це забезпечує практично миттєву та синхронну реакцію виконавчих механізмів на команди автоматики.

Крок 3: Алгоритм роботи в реальних умовах

• Штатний режим (Реле знеструмлене): На виході ПЛК сигнал відсутній (0 В). Котушка реле між А1 та А2 розмагнічена. Перекидні контакти перебувають у вихідному стані: ланцюг 11–12 замкнений (горить індикатор на панелі “Насос СТОП”), ланцюг 11–14 відкритий — контактор насоса вимкнений. Механічний зелений прапорець у віконці реле опущений, LED-індикатор не світиться.

• Режим запуску (Подача команди): Контролер видає сигнал =24 В на клеми А1–А2. Внутрішня котушка створює магнітне поле, притягуючи якір.

  • Миттєво спалахує вбудований зелений світлодіод (LED), сигналізуючи про наявність живлення котушки.

  • Механічний індикатор перекладається в активний стан (у віконці з’являється яскравий прапорець).

  • Контакти синхронно перемикаються: ланцюг 11–12 розмикається (індикатор стопу гасне), а ланцюг 11–14 замикається. Фаза 220 В через клему 14 подається на котушку контактора — насос успішно запускається в роботу.

• Резонансна чи аварійна ситуація (Вимкнення системи або збій): Якщо датчик загазованості фіксує витік, ПЛК миттєво знімає напругу 24 В з клем А1–А2. Магнітне поле зникає. Пружина повертає контакти у вихідне положення за лічені мілісекунди. Ланцюг 11–14 розривається, котушка силового контактора знеструмлюється, і насос/клапан моментально зупиняється, локалізуючи аварію. Світлодіод на реле гасне.

⠀
Результат

Впровадження проміжного реле Schneider Electric RXM2AB2BDPVS забезпечує комплексний ефект для об’єкта:

• Економічна вигода: Вартість цього релейного комплекту в десятки разів менша за вартість нового модуля виходів ПЛК чи всього процесорного блока. Реле виступає як “електричний запобіжник”: у разі критичного короткого замикання на лінії насоса згорить лише легкозамінне реле, а коштовна електроніка контролера залишиться неушкодженою.

• Безпека та надійність: Повна гальванічна розв’язка між низьковольтними колами керування та силовими колами 220/380 В гарантує високу завадостійкість системи автоматизації та безпеку для обслуговуючого персоналу.

• Спрощене обслуговування (Автоматизація процесу): Наочна LED-індикація та наявність механічного тестера дозволяють персоналу котельні проводити діагностику візуально за 2 секунди. Заміна самого релейного елемента у разі зносу (ресурс становить до 10 000 000 механічних циклів) виконується простим зняттям з розетки без необхідності від’єднання жодного дроту від гвинтів.