Przekaźniki czasowe to nieodzowny element w świecie automatyki. Znajdziemy je wszędzie, w przemyśle, budownictwie, systemach HVAC, czy branży wod-kan. Od sterowania siłownikami, przez oświetlenie i wentylatory aż po sterowanie pompami.
Jak działa przekaźnik czasowy?
Jak ze zwykłego przekaźnika można zrobić czasówkę? Co wyróżnia przekaźnik czasowy wśród innych urządzeń automatyki? Co oznaczają te przebiegi czasowe? I najważniejsze pytanie, jak go ustawić? Na te i inne pytania związane z przekaźnikami czasowymi odpowiadamy w filmie opracowanym wspólnie z firmą Relpol. Zapraszamy!
Przekaźniki czasowe jak sama nazwa wskazuje mają coś wspólnego z czasem. Oprócz cewki ze stykami, lub transoptora w zależności od typu przekaźnika, czasówka dodatkowo jest wyposażona w układ elektroniczny, który realizuję przeróżne funkcję uzależnione od czasu. Za przykład może służyć poniższa animacja pokazująca różnicę w działaniu zwykłego przekaźnika, a przekaźnika czasowego.
Na przedstawionej animacji został zaprezentowany przekaźnik czasowy z opóźnionym zadziałaniem. Gdy zwykły przekaźnik swój styk wykonawczy załącza zaraz po podaniu napięcia na cewkę, przekaźnik czasowy załącza styk po 5 sek.
Przekaźnik czasowy jak widać powyżej jest narysowany specjalnym symbolem. Wszystkie funkcje mają swoje konkretne oznaczenia, które powinno się stosować podczas wykonywania schematów elektrycznych. Zdecydowanie ułatwi to pracę monterom, podczas składania szafy. Można spotkać się z następującymi symbolami:
Przekaźnik czasowy schemat
| Opóźnione załączenie | Opóźnione odpadanie | Opóźnione zwolnienie i wzbudzenie | Przekaźnik migający ze stykiem sterującym |
 |
 |
 |
 |
Ustawienie czasu
Niewątpliwie najważniejszym z parametrów w przekaźnikach czasowych to sam czas. Można go oczywiście ustawić, służą do tego pokrętła, które niewątpliwie są jedną z charakterystycznych elementów czasówki. Jednym z wielu wykorzystanych w filmie przekaźników czasowych to TR4N-230AC-11-M. Na jego podstawie wyjaśnię sposób konfiguracji przekaźnika czasowego.
Zakres można ustawić na następujące wartości: 1/10 sekund, 1/10 minut, 1/10 godzin, 1/10 dni oraz opcje: ON – wyjście stale załączone, OFF- wyjście stale wyłączone.
Do sprecyzowania odmierzanego czasu służy pokrętło z nastawą czasu, które ustawiamy jako dziesiętną cześć wartości zakresu. Odmierzony czas można określić wzorem:
Odmierzany czas = Zakres czasu x Nastawa czasu
Analizując rysunek, zakres ma wartość 10 sekund, a nastawa czasu ma wartość 0.5. Aby ustalić ustawiony czas mnożymy te dwie wartości. 10[s] x 0.5 = 5[s]
Budowa
Budowa przekaźników czasowych, różni się w zależności od jego zastosowania. Można wymienić przekaźniki w obudowach instalacyjnych, posiada wysunięty front, który umożliwia instalowanie go np. w rozdzielnicach budynkowych wśród zabezpieczeń nadprądowych. Głównie swoje zastosowanie znajdzie w sterowaniu oświetleniem, systemów wentylacyjnych czy grzewczych.
Inny rodzaj to przekaźniki w obudowie przemysłowej… wiadomo gdzie znajdą zastosowanie. Jest montowany w szafach sterowniczych automatyki wśród przeróżnych elementów, od złączek po falowniki. Można od razu zauważyć odmienną estetykę wykonania w porównaniu do przekaźnika instalacyjnego, są one modułowe.
| Obudowa instalacyjna | Obudowa przemysłowa |
 |
 |
Gniazdo, przekaźnik z cewką i stykami, moduł czasowy, wszystko można od siebie rozdzielić. Ciekawą rzeczą są gniazda z wejściami na dodatkowe modułu. Zabierając moduł czasowy przekształcamy przekaźnik czasowy na zwykły przekaźnik. Można teraz do nich zamontować moduły zabezpieczające, np. z warystorem.
 |
 |
Przekaźniki czasowe dość mocno różnią się od zwykłych przekaźników. Chociażby w liczbie zacisków. Czasówki mają bowiem dodatkowe wejście sterujące, które jest używane gdy funkcja czasu jest bardziej skomplikowana. A więc odliczanie czasu będzie mierzone gdy na wejście sterujący zostanie podany sygnał.
Drugim elementem to dioda sygnalizacyjna. Zwykłe przekaźniki sygnalizują tylko w jakim położeniu są jego styki. Czasówka dodatkowo informuje o stanie modułu czasowego. Zazwyczaj jest tak, że gdy dioda miga, to jest odliczany czas według ustalonej funkcji. Jeśli zaś dioda stale świeci, to funkcja jest zrealizowana, a styki wykonawcze załączone.
Dość charakterystycznymi dla czasówek elementami to wspomniane już pokrętła. Poza nastawą czasu pozwalają także na wybór funkcji, którą realizuje ten przekaźnik. Ale nie tylko pokrętłami ustawimy czasówkę. Zamiast nich są też stosowane dipswitche. Najczęściej dzięki nim ustawimy zakres czasu i funkcję, natomiast nastawa czasu dalej jest ustawiana z pokrętła aby szybko można było ją zmienić.
Przebiegi czasowe
Przebiegi określają sposób pracy funkcji za pomocą przedstawienia aktualnych stanów sygnałów. Są one umieszczane na obudowach przekaźników jak i szczegółowo wyjaśnione w instrukcjach obsługi.
Można wyróżnić 3 sygnały:
- „U” – zasilanie czasówki,
- „R” – stan styków wykonawczych,
- „S” – wejście styku sterującego,
- „LED U” – stan diody LED U na obudowie.
Za przykład weźmy dwa przebiegi, funkcję z opóźnionym zadziałaniem i funkcję z opóźnionym odpadaniem.
Opóźnione zadziałanie E
Przebiegi czasowe
Pierwsza funkcja to opóźnione zadziałanie, popularny wśród programistów jako timer TON. W przekaźnikach firmy Relpol ta funkcja jest oznaczona literą „E”. Jej działanie zostało już przedstawione na animacji, gdzie było widać jak styk wykonawczy załącza się po pewnym czasie. Przebieg w prosty sposób pokazuję działanie użytej funkcji. W chwili załączenia zasilania ①, jest mierzony czas „T”. W tym czasie dioda „LED U” miga , co oznacza odliczanie czasu. Gdy czas zostanie osiągnięty ②, dioda „LED U” świeci światłem stałym, a styki wykonawcze zostaną załączone i zostaną w takim położeniu do chwili gdy napięcie zasilania „U” zostanie zdjęte ③.
Opóźnione odpadanie Ra
Przebiegi czasowe
Pora na funkcje opóźnionego odpadania czyli popularne TOF. Jest ona oznaczona symbolem „Ra” gdzie „a” oznacza funkcję opóźnionego odpadania, która nie przedłuża czasu pod wpływem sygnału sterującego „S”. Gdy w poprzedniej funkcji sygnałem sterującym było zasilanie czasówki, teraz za jej sterowanie odpowiada styk sterujący „S”. Aby funkcja była realizowana musi być ciągle podane napięcie zasilania „U”. Styki wykonawcze są załączane w chwili podania napięcia na styk sterujący „S” ①. Kiedy napięcie ze styku „S” zniknie ②, będzie odmierzany czas po upływie którego styki wykonawcze opadną ③. Gdy podczas odmierzania czasu wystąpi sygnał „S” ④, czas do opadnięcia styków nie przedłuży się i odmierzanie czasu będzie kontynuowane. Jeśli w trakcie odmierzania czasu zabierzemy zasilanie przekaźnika „U” styki wykonawcze opadną i zareagują na pojawiający się sygnał styku sterującego ⑤. Dioda „LED U” miga gdy aktualnie jest odmierzany czas.
Rodzaje i funkcje przekaźników czasowych
Przekaźniki czasowe można podzielić na wiele kategorii ze względu na różne właściwości np.:
- rodzaj budowy: instalacyjne i przemysłowe,
- ilość funkcji: jedno i wielofunkcyjne i dwuczasowe,
- ilość styków: jedno dwu trzy a nawet czteropolowe,
- rodzaj zasilania: 12-240 V AC/DC.
- sposób programowania: pokrętła, dipswitche i wyświetlacz LED.
Jeśli seryjnie wykonujecie jakąś maszynę lub proces, to doskonale wiecie jaka funkcja będzie do niej odpowiednia. Nie trzeba zaopatrywać się w wielofunkcyjny przekaźnik, a jednofunkcyjny, który ma określone działanie. Inna sprawa to gdy mamy do czynienia z jakimś prototypem. Wtedy są testowane wszelakie konfiguracje i najbardziej się przyda właśnie przekaźnik wielofunkcyjny. Ilości funkcji przekaźników jest ogromna, a kombinacje jakie możemy uzyskać wykorzystując same przekaźniki czasowe robi wrażenie.
Przebiegi czasowe
| Opóźnione załączenie E RPC-.E-… |
 |
| Załączenie na ustawiony czas Wu RPC-.WU-… |
 |
| Symetryczna praca cykliczna Bp RPC-.BP-… |
 |
| Opóźnione załączenie i opóźnione wyłączenie ER RPC-1ER-… |
 |
| Załączenie na nastawione czasy WsWa RPC-1SA-… |
 |
| Rozruch gwiazda-trójkąt SD RPC-1SD-UNI |
 |
| Opóźnione wyłączenie R |  |
| Załączenie na nastawiony czas Wa |  |
| Generacja impulsu 0,5s T |  |
| Praca cykliczna o dwóch niezależnych czasach Ii |  |
Przekaźnik MT-W z wyświetlaczem LED
Były pokrętła i dipswitche pora przedstawić coś na miarę 21 wieku. Wielofunkcyjny przekaźnik czasowy serii MT-W posiada aż 25 funkcji. Do ich użycia możemy wykorzystać trzy niezależne nastawy czasu. Programuję się go dość łatwo, pomagają w tym dodatkowe oznaczenie na obudowie. Problem może pojawić się zaś przy wyborze funkcji. Wyświetlacz jest dwucyfrowy i funkcje są oznaczone jako numery więc bez instrukcji ani rusz. Jest tam spis wszystkich funkcji z przydzielonymi im numerami.
 |
 |
 |
Dodatkowo powstał specjalny symulator do nauki programowania przekaźnika. Tłumaczy on krok po kroku jak ustawić przekaźnik w dwie wybrane funkcję, a następnie je przetestować. Więc jeśli mielibyście za zadanie zmienić funkcje, albo po prostu zmodyfikować regulacje czasu tego przekaźnika, wcześniej możecie to poćwiczyć przy biurku. Program do pobrania ze strony producenta RELPOL.
Podsumowanie
Jak widzicie, przekaźniki czasowe nie są takie straszne. Jeśli opanujecie czytanie przebiegów czasowych to najtrudniejszą decyzją może być wybór pomiędzy przekaźnikiem jednofunkcyjnym, a wielofunkcyjnym.
Wszystkie urządzenia i materiały otrzymaliśmy od firmy RELPOL za co serdecznie dziękujemy. Jeśli chcecie dowiedzieć się nie co więcej o ich ofercie zapraszam na stronę https://www.relpol.pl/.
