Принцип рада и врсте временских релеја

За пребацивање електричних кола у циљу имплементације алгоритма рада опреме, у шемама аутоматизације и једноставно за укључивање или искључивање са закашњењем - често се користе временски релеји... Временски релеји се могу лоцирати и на основу електронских елемената. и од електромеханичких. У овом чланку ћемо говорити о електронским круговима временског релеја који су широко распрострањени у данашњој индустрији.

Пре свега, морате схватити да временски релеј ствара одређено кашњење за рад уређаја за директно пребацивање, који могу бити и електронски и механички. Али сам круг временског релеја је такав електронски тајмер.

У свом најједноставнијем облику, за подешавање кашњења, користите РЦ коло, где у процесу пуњења или пражњења кондензатора кроз отпорник, напон у њему се експоненцијално мења током времена, а одређено РЦ-коло има одређену временску константу која зависи од вредности отпорника и кондензатора у њему.

Што је већи капацитет кондензатора кола и што је већи отпор отпорника, то је дужи процес пуњења или пражњења кондензатора, стога се напон кондензатора дуже повећава или смањује.

У пракси, једнократно кашњење коришћењем РЦ кола је ограничено на 30 секунди, то је због коначног отпора штампане плоче, али ово ограничење се не односи на релеје микроконтролера, о чему ће бити речи касније.

Да не би били ограничени временом једне транзиције у РЦ-колу, потребно је донекле искомпликовати принцип организовања кашњења, учинити релеј вишециклусним, односно претворити РЦ-коло у РЦ-генератор, а затим бројите импулсе из генератора и трајање импулса ће поново бити подешено на константно време РЦ кола у генератору. На овај начин се може значајно повећати трајање кашњења временског релеја.

Тачнији резултат и већа стабилност омогућиће да се добије осцилатор не РЦ кола, већ кварцног резонатора, јер кварцни резонатор има веома тачну и стабилну фреквенцију која не зависи много од флуктуација спољне температуре. , што се не може рећи за кондензаторе и отпорнике.

Дакле, према броју радних циклуса, електронски временски релеји се условно деле на вишецикличне и једноцикличне.

Једнократно коло временског релеја

У једнократним колима, контролни сигнал (као што је притискање дугмета или једноставно довођење струје на коло) се претвара у одговарајући уређај где се ниво напона или струје конвертује за обраду у уређају за окидање.

Уређај за покретање шаље сигнал уређају за почетно подешавање, који заузврат покреће извршни уређај или пуни РЦ-коло. РЦ кола се могу пребацивати, бирајући на тај начин време кашњења из доступног опсега.

У процесу пуњења (пражњења) кондензатора кола, напон у њему расте (пада) експоненцијално, док се континуирано пореди са референтним напоном аналогног компаратора.

Чим напон кондензатора пређе изнад (испод) референтног напона, излазни претварач ће покренути извршно коло. Очигледно, временски интервал зависи не само од временске константе РЦ-кола, већ и од вредности референтног напона који је постављен на другом улазу компаратора.

Коло временског релеја са више циклуса

Релејне шеме за синхронизацију са више циклуса омогућавају вам да проширите временски опсег, јер се, као што је горе наведено, у вишециклусним шемама узима у обзир неколико циклуса рада РЦ кола или неколико циклуса рада генератора импулса, тј. интервали су дужи.

Кола са више циклуса, као и једноциклична, примају сигнал од окидача, али овај сигнал иде у блок за ресетовање, где враћа дигитални део у првобитно стање подешавања. Генератор се затим пушта у рад, шаљући низ импулса на бројач.Број избројаних импулса на бројачу се упоређује са бројем постављеним на дигиталном компаратору, након достизања наведеног броја импулса покреће се излазни претварач који ће покренути извршно коло, на пример енергетски контактор.

Променом фреквенције генератора импулса и вредности у дигиталном компаратору (или у поједностављеној верзији, излазу бројача) бира се време кашњења временског релеја. Такви блокови се могу практично имплементирати на програмабилне микроконтролере користећи дискретне елементе или дигиталне чипове.

Дакле, најједноставнији релеј са више циклуса укључује следеће основне блокове: дигитални генератор импулса са комутационим РЦ-круговима, бројач импулса, компаратор може бити одсутан, а излаз бројача из изабраног пражњења може се директно повезати на контролно коло. Применом "ресетовања" на дигитални део, временски релеј се укључује.

Шема временског релеја микроконтролера

Данас су временска кола микроконтролера веома честа, где су многи блокови имплементирани у софтверу. За импулсе сата је одговоран кварцни резонатор, а подешавање времена се поставља блоком дугмади повезаних са одговарајућим излазима, чије су функције конфигурисане у програму као улази.

На контролном излазу — транзисторски прекидач, који контролише извршни уређај. За индикацију, постоји дисплеј на коме можете лично да видите како се време одбројава.

Временски релеји микроконтролера су данас све популарнији због ниске цене микроконтролера, њихове мале величине и доступности хардвера и софтвера.Поред тога, микроконтролери троше мало електричне енергије, а ако се такав дизајн развије на дискретним компонентама, онда ће се испоставити да је много гломазнији и са много више енергије.

Да бисте променили временски релеј на програмабилном микроконтролеру, довољно је да ажурирате фирмвер и не морате ништа да лемите. Поред тога, дигитални интерфејси микроконтролера олакшавају њихово упаривање са спољним индикаторима и тастерима, као и међусобно и са многим блоковима различите опреме, а да не помињемо интеракцију са рачунаром.

Данашњи тренд је недвосмислено усмерен ка широкој употреби програмабилних микроконтролера у круговима временских релеја и аутоматизације како у индустријској производњи тако иу свакодневном животу.