浅析如何减少由中间继电器而引发的故障 点击:2897 | 回复:2



云淡风轻好风光

    
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发表于:2015-05-07 23:34:26
楼主

前言:普通中间继电器是电磁结构,即采用电磁线圈缠绕在铁芯上,当线圈两端加电后,产生磁力吸引衔铁产生机械位移,衔铁带动动触点和静触点接触,完成吸合动作。
由于其机械结构较多,触点在吸合和断开时会产生电弧,使得电磁式继电器通断速度受到限制,而且其触头极易烧蚀损坏,尤其是在通断很频繁的情况下。
由于中间继电器负载多是较轻的控制信号,在使用一段时间后容易产生触点接触不良的情况,时好时坏,使设备运行不正常,很难判断故障。

以陶瓷行业为例说明:若图片看不清,请下载附件
一:压机工段
1.需要换向或变速的变频器,由于环境粉尘比较大,控制变频器正转反转以及变速的中间继电器经常出现接触不良而影响设备正常运行,通常这种故障为软故障,很难确定故障点,从而造成无规律的多次设备失常的现象,对生产造成的损失是比较大的。
●解决办法:
使用TM20D05或TM20A05替换原中间继电器,实践证明替换后,几年内(质保2年)根本就无须再管它了,无触点继电器内部无触点,通断速度和频率都很高,不会出现“触点损耗”由于模块和接线端子采用了电路板式的焊接方式,接触电阻几乎为0.内部功率模块电流为5A并配有翼型散热器,用于控制压机电磁阀(额定电流为2.1A)都能用几年,用于变频器控制时,其电流极小(实测约为       1MA)。由此可见用无触点继电器来控制变频器,无触点继电器的寿命很长甚至会超过变频器的寿命。
●使用方法:
原有继电器是DC24V时,选用TM20D05 :控制端为DC3.2-32v 宽电压,即使plc的输出点有接触不良时,其输出电压也不至于低至3.2v,也能准确无误的触发。
原有继电器是AC220V时,选用TM20A05:控制端为AC160-280V宽电压,即使plc的输出继电器接触不良也能正常使用。
同时因控制回路电流比较小5-20MA。再加之宽电压的特性,间接延长了plc的使用寿命,使得设备电气方面无故障运行时间大大的延长,维护周期也相应加长了。接线方法如下图:



*备注:
大多变频器的com端为内部24v的负极,如果如上图接好后,控制端指示灯没有亮,而变频器却已经运行了(类似失控的情况)。这就说明①输出端的正负极接反了,②这台变频器的com端是内部24v的正极,对掉两端子的线即可解决。
TM20D05,TM20A05的输出端所标注的+-是相对而言的,如果想控制电源的正极,则电源的正极端接+,此时-端即为输出端(接负载一端,负载另一端接电源的负极)。如果想控制电源的负极,则电源的负极端接-,此时+端变为输出端(接负载一端,负载另一端接电源的正极)。如果把电源的正极接到-(反之亦然)时,模块内部的反向二极管就会导通,出现失控现象。接线时请注意极性
通常接线如下图所示 :



2电磁阀:
压机的电磁阀是压机的关键,随着产量的提高,电磁阀工作频次也逐渐提高,如果控制电磁阀的是电磁线圈式继电器,由于其构造,会产生较大的迟滞,动作频率高后,产生的电火花加速了其触点的烧蚀,触点的接触电阻会逐渐变大,使得电磁阀工作失常,有时通的时间短,有时因接触电阻大而使加在电磁阀线圈两端的电压降低较多时,电磁力不够,阀杆动作失常,导致压机失常或产生次品(比如因排气不够而产生重皮,使砖坯报废)。
解决办法:换用TM20D05 ,其无触点的特性和快速通断性能,控制电磁阀游刃有余。在设计之初就是为了解决频繁换电磁阀继电器的问题,当时换成欧姆龙15A的继电器并并联两组触点也是用不住的,所以才做出TM20D05.接线方式同上,建议控制电磁阀时,控制电磁阀电源的正极,这是因为若控制电源的负极时,电磁阀线圈内始终有正电压,不如控制电磁阀电源的正极安全(就好比接灯线的开关时,最好控制其火线而不是控制其零线)。
3压机控制柜控制按钮旋钮:
压机工段灰尘比较大,按钮和旋钮使用的时间都很短,尤其是直接给plc或控制电路板输入信号的按钮或旋钮,因其只能使用直流24v,一旦按钮旋钮内触点因进入灰尘造成接触电阻变大时,给plc的信号就会因接触电阻变大而衰减,从而造成接触不良,信号抖动进而无法使用,导致误动作。为了保证生产正常,势必经常更换。那么如果选用TM20A05就能解决上述问题。
按钮和旋钮的触点如果采用AC220V电源来控制TM20A05无触点继电器,其控制端是宽电压AC160-280V(实测可低至130v),接触电阻引起的电压衰减了60v(甚至可达90v,而用直流控制时衰减电压最大才24v),也属于TM20A05的正常触发范围,完全能正常使用,用TM20A05的输出端再给plc或电路板提供输入信号(因无触点特性而接触电阻几乎为0)。这样改造后,按钮和旋钮的使用周期大大延长了,可想而知会减少多少次接触不良导致的误动作。

二:抛光线和磨边线的气动电磁阀控制
抛光线和磨边线有很多气动电磁阀,动作频率较高,使用普通中间继电器,需要经常更换,而中间继电器发生故障时多是接触不良,不会一下子坏掉,而是时好时坏,出现一次不动作或动作迟滞不到位,就会给成品带来损坏(比如:对中没动作,瓷砖就有可能斜着进入下一道工序,造成卡机,轻则碎一片砖,严重的还可能使磨头电机烧毁)。
交流电磁阀使用T44D05或T44A05  
直流电磁阀使用TM20D05或TM20A05
由于气动电磁阀的线圈电流比较小,无触点继电器基本属于轻负荷运行,使用寿命会达几年之久。可见换用无触点继电器后,仅减少瓷砖破碎一项,意义就很大。同时几年不用换继电器,节省的时间和配件投入也值得更换。

三.进出窑机 
1.变频器的启停和换向继电器,
2.控制柜的按钮及旋钮。
更换方法和原理同上,不再赘述。
四.窑炉
为了检测窑炉传动是否正常运行,会用接近开关来检测传动齿轮是否动作正常,由于窑炉较长,检测接近开关信号远距离传输时,信号衰减严重,不能准确给plc信号,此时可用接近开关控制TM20D05的输入端(3-32v),然后TM20D05输出端接plc输入端,即可解决此问题。
以上几种用法只是抛砖引玉,欢迎广大工控爱好者DIY,有好的使用方法拿出来与大家分享。比如:
TM20D05和TM20A05的输出端是直流负载,但还有一个特性,就是其输出端没有接电源的时候呈现纯阻性,如下图文字所示,可呈现高阻态和低阻态(实测0.4欧姆),可是目前还不知道这个特性的应用场所。



其应用综合接线图如下所示:




上图为综合应用电路图,涵盖了无触点继电器的多种用法:
1.PLC控制无触点继电器,四种型号的应用都有
2.无触点继电器给plc输入端信号
3.按钮或旋钮控制无触点继电器

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发表于:2015-05-08 23:37:41
1楼

分析很到位 啊          

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发表于:2015-05-15 13:55:13
2楼

O(∩_∩)O谢谢,


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