Freigabe- und Interlock-Schaltungen

Eine praktische Anwendung von Schalter- und Relaislogik findet sich in Steuerungssystemen, in denen mehrere Prozessbedingungen erfüllt sein müssen, bevor ein Gerät starten darf.

Ein gutes Beispiel hierfür ist die Brennersteuerung für große Verbrennungsöfen.

Damit die Brenner in einem großen Ofen sicher gestartet werden können, fordert das Steuerungssystem die „Genehmigung“ von mehreren Prozessschaltern an, darunter hoher und niedriger Brennstoffdruck, Luftstromkontrolle, Stellung der Abluftklappe, Stellung der Zugangstür usw.

Jede Prozessbedingung wird als permissiv bezeichnet , und jeder Freigabeschalterkontakt ist in Reihe geschaltet, sodass der Stromkreis geöffnet wird, wenn einer von ihnen einen unsicheren Zustand erkennt:

Wenn alle zulässigen Bedingungen erfüllt sind, CR₁ wird erregt und die grüne Lampe leuchtet.

Im wirklichen Leben würde mehr als nur eine grüne Lampe erregt:Normalerweise würde ein Steuerrelais oder ein Magnetventil für das Kraftstoffventil in der Sprosse des Stromkreises platziert, die erregt werden soll, wenn alle zulässigen Kontakte „in Ordnung“ sind, d. h. alle geschlossen .

Wenn eine der zulässigen Bedingungen nicht erfüllt ist, wird die Reihe der Schaltkontakte unterbrochen, CR₂ wird abgeschaltet und die rote Lampe leuchtet.

Beachten Sie, dass der Kontakt mit hohem Kraftstoffdruck normalerweise geschlossen ist. Dies liegt daran, dass der Schaltkontakt geöffnet wird, wenn der Kraftstoffdruck zu hoch wird.

Da der „normale“ Zustand eines jeden Druckschalters darin besteht, dass kein (niedriger) Druck auf ihn ausgeübt wird und dieser Schalter bei übermäßigem (hohem) Druck geöffnet werden soll, müssen wir einen Schalter wählen, der im Normalzustand geschlossen ist.

Anwendung der Relaislogik in Steuerungssystemen

Eine weitere praktische Anwendung der Relaislogik ist in Steuerungssystemen, bei denen sichergestellt werden soll, dass nicht zwei inkompatible Ereignisse gleichzeitig auftreten können.

Ein Beispiel hierfür ist die reversible Motorsteuerung, bei der zwei Motorschütze verdrahtet sind, um die Polarität (oder Phasenfolge) eines Elektromotors umzuschalten, und wir möchten nicht, dass die Vorwärts- und Rückwärtsschütze gleichzeitig erregt werden:

Wenn Schütz M₁ wird erregt, werden die 3 Phasen (A, B und C) direkt an die Klemmen 1, 2 bzw. 3 des Motors angeschlossen.

Wenn jedoch Schütz M₂ wird erregt, die Phasen A und B werden vertauscht, A geht an Motorklemme 2 und B geht an Motorklemme 1.

Diese Umkehrung der Phasendrähte führt dazu, dass sich der Motor in die entgegengesetzte Richtung dreht. Betrachten wir den Steuerkreis für diese beiden Schütze:

Beachten Sie den normalerweise geschlossenen „OL“-Kontakt, den thermischen Überlastkontakt, der von den mit jeder Phase des Wechselstrommotors in Reihe geschalteten „Heizelementen“ aktiviert wird.

Wenn die Heizungen zu heiß werden, wechselt der Kontakt von seinem normalen (geschlossenen) Zustand in den geöffneten Zustand, wodurch verhindert wird, dass eines der beiden Schütze aktiviert wird.

Dieses Kontrollsystem funktioniert gut, solange niemand beide Tasten gleichzeitig drückt.

Würde das jemand tun, würden die Phasen A und B miteinander kurzgeschlossen, weil das Schütz M₁ sendet die Phasen A und B direkt an den Motor und das Schütz M₂ kehrt sie um; Phase A würde mit Phase B kurzgeschlossen und umgekehrt.

Offensichtlich ist dies ein schlechtes Kontrollsystem-Design!

Wie verhindert man einen Kurzschluss im Design des Steuerungssystems?

Um dies zu verhindern, können wir die Schaltung so auslegen, dass die Erregung eines Schützes die Erregung des anderen verhindert.

Dies wird als Verriegelung bezeichnet , und es wird durch die Verwendung von Hilfskontakten an jedem Schütz erreicht, als solche:

Jetzt, wenn M₁ erregt wird, ist der Öffner-Hilfskontakt auf der zweiten Sprosse geöffnet und verhindert so M₂ stromlos, auch wenn der „Rückwärts“-Taster betätigt wird.

Ebenso M₁ 's Erregung wird verhindert, wenn M₂ ist energetisiert. Beachten Sie auch, wie zusätzliche Kabelnummern (4 und 5) hinzugefügt wurden, um die Kabeländerungen widerzuspiegeln.

Es sollte beachtet werden, dass dies nicht die einzige Möglichkeit ist, Schütze zu verriegeln, um einen Kurzschlusszustand zu verhindern.

Einige Schütze sind optional mit einer mechanischen ausgestattet Verriegelung:ein Hebel, der die Anker zweier Schütze miteinander verbindet, so dass sie physisch am gleichzeitigen Schließen gehindert werden.

Für zusätzliche Sicherheit können weiterhin elektrische Verriegelungen verwendet werden, und aufgrund der Einfachheit der Schaltung gibt es keinen guten Grund, sie nicht zusätzlich zu mechanischen Verriegelungen einzusetzen.

REZENSION :

• Schaltkontakte, die in einer Leiterlogik-Sprosse installiert sind, um einen Stromkreis zu unterbrechen, wenn bestimmte physikalische Bedingungen nicht erfüllt sind, werden als zulässig bezeichnet Kontakte, da das System zur Aktivierung die Erlaubnis dieser Eingänge benötigt.
• Schaltkontakte, die verhindern sollen, dass ein Steuerungssystem zwei inkompatible Aktionen gleichzeitig ausführt (z. B. einen Elektromotor gleichzeitig vorwärts und rückwärts antreiben) werden als Interlocks bezeichnet .

VERWANDTE ARBEITSBLÄTTER:

• Arbeitsblatt für elektromechanische Relais mit Zeitverzögerung