Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

https://iautomatyka.pl/wp-content/uploads/2022/06/Zastosowanie-przekaźników-półprzewodnikowych-SSR-Relpol-iAutomatyka-0.jpg

Top10 zastosowań przekaźników SSR


Na przestrzeni czasu na portalu iAutomatyka.pl pojawiło się bardzo dużo informacji na temat wszelakich rodzajów przekaźników. Wszak są to najpopularniejsze komponenty szaf sterowniczych, więc dobrze znać ten komponent od podszewki. Początki automatyzacji były wręcz wyłącznie oparte o przekaźniki i zbudowane z nich układy logiczne. To musiała być jazda! Być projektantem automatyki w tamtych czasach i rozkminiać przepływ sygnału przez setki jak nie tysiące styków. Nie chciałbym być za to w skórze pracownika utrzymania ruchu, którego wezwali na awarię takiego systemu. Przecież przekaźniki w tamtych czasach także nie były tak niezawodne jak te dzisiejsze…

Przekaźniki współcześnie

Na szczęście te czasy już za nami i teraz możemy cieszyć się sterownikami PLC lub przekaźnikami programowalnymi realizującymi funkcję układów logicznych. Ale czy oznacza to, że przekaźniki odeszły do lamusa? No właśnie nie! Jak najbardziej mają się dobrze! Zmienił się tylko nieco obszar ich wykorzystania. Już nie realizują funkcji logicznych, choć czasami przypadkiem jakaś negacja sygnału na stykach czy połączenia równoległe (logiczne OR) i szeregowe (logiczne AND) się zdarzą.

Współcześnie przekaźniki stosowane są jako izolacja galwaniczna obwodów, w celu zwielokrotnienia sygnału (przekaźniki wielopolowe), czy rozdzielenia potencjałów zasilających lub sygnałowych. Ale to nie jest najczęstsze wykorzystanie. Najczęściej przekaźniki wykorzystujemy do załączania obwodów dużej (względnie) mocy za pomocą sygnałów sterujących małej energii. Przecież bezpośrednio z wyjścia PLC nie zasilimy nawet małej pompki czy grzałki.

Wykorzystując przekaźnik elektromagnetyczny bez problemu załączymy jakiś odbiornik, właśnie jak grzałka czy pompka. Oczywiście nie zapominając o parametrach przekaźników, należy zmieścić się w granicach obciążalności styków. Bo może okazać się, że i przekaźnik będzie nie wystarczający, a do akcji wkroczyć będzie musiał stycznik.

Systemy sterowania

Na razie zostańmy przy sterowaniu odbiornikami za pomocą przekaźników. To i tak ogromna grupa urządzeń, tak z pół świata automatyki 🙂 . Sterowanie przekaźnikami, jakiego typu one by nie były, to sterowanie włącz-wyłącz. Włączysz pompkę to będzie coś tam pompować, wyłączysz to przestanie. Włączysz grzałkę -> grzeje, wyłączysz -> nie grzeje. Filozofii tu nie ma, chyba się ze mną zgodzisz? Dopóki nie zaczniesz zbyt szybko przełączać styków, to do takiego sterowania nadadzą się zarówno przekaźniki elektromagnetyczne jak i półprzewodnikowe.

Jeśli chcielibyśmy bardziej precyzyjnie sterować za pomocą szybkich impulsów włącz-wyłącz, czyli sygnału PWM, to w przypadku pompki, niestety, to nie przejdzie. Natomiast takie sterowanie grzałką już jak najbardziej ma sens. I tu na prowadzenie wychodzą przekaźniki półprzewodnikowe, które można przełączać setki razy w ciągu sekundy. Tymczasem elektromagnetyczne maksymalnie przełączać można co 5-15ms, czyli wielokrotnie rzadziej. Osobiście i tak nie zalecałbym takiego wykorzystania przekaźnika elektromagnetycznego, gdyż wielokrotnie zmniejszy się także jego żywotność. A nikt nie chce chyba biegać co tydzień i wymieniać przekaźników.

Zatem na prowadzenie wyszły przekaźniki półprzewodnikowe i to ich zastosowania chciałbym Ci nieco przybliżyć. A kto wie, może wpadnie Ci jakiś pomysł do głowy po przeczytaniu tego artykułu? A może borykasz się z jakimś problemem, a rozwiązanie jest jak na dłoni? Świat jest pełen niespodzianek i zwrotów akcji!

1. Temperatura – jedno z kluczowych słów

Już przytoczyłem przykład precyzyjnego sterowania grzałką, jako zastosowanie przekaźników półprzewodnikowych SSR. Bez wątpienia jest to najszersze pole zastosowania tego rodzaju przekaźników. Zostały one stworzone do wysokich częstotliwości przełączania i charakteryzują się dużo lepszą żywotnością od przekaźników EMR (pracują 10-20 razy dłużej).

Biorąc powyższe pod uwagę, SSR-y idealnie sprawdzą się w piecach, gdzie wypalane są cegły, wygrzewana ceramika czy porcelana. Są to procesy, które mimo, że może się nie wydaje, ale wymagają precyzyjnego sterowania temperaturą w celu zachowania jakości wyrobu końcowego.

Piec przemysłowy do wypalania ceramiki

Bardziej oczywiste są już zastosowania w maszynach pakujących – foliarkach przy pracy z opakowaniami termokurczliwymi. Widziałeś na pewno jak łatwo i szybko odkształca się jakakolwiek folia pod wpływem temperatury. Łatwo zatem sobie wyobrazić konsekwencje błędnego sterowania temperaturą w takich urządzeniach. Niedogrzanie spowoduje brak zacisku folii na produkcie. Zbyt wysoka temperatura stopi folię, niszcząc ją.

To samo tyczy się wszelkiego przetwórstwa tworzyw sztucznych, wtryskarek. Chociażby pojemniki plastikowe tworzone są z granulatu, który topi się, aby następnie wtryskarka mogła wtrysnąć go do formy. Zbyt słabo rozgrzany plastik będzie trudny do wtryśnięcia w formę. W przemyśle olejowym i tłuszczowym wyzwaniem jest tłoczenie substancji rurociągami, za sprawą ich gęstości. Uprzednie podgrzanie ułatwia proces tłoczenia. Należy tylko uważać, gdyż przegrzanie może wpłynąć na właściwości substancji.

Wtryskarka

Procesów wymagających precyzyjnego sterowania temperaturą jest całe mnóstwo. I w zależności od procesu dobierana jest grzałka bądź system grzewczy, który z kolei determinuje to, jakiego przekaźnika półprzewodnikowego mamy użyć.

Jednym z najpopularniejszych jest popularnie zwany „krążek hokejowy” z rodziny Relpol-a – przekaźnik RSR52. A to za sprawą elastyczności parametrów. Przystosowany jest do prądów 10-80A i pracy z napięciami nawet 480 lub 600V oraz wytrzymują prądy udarowe do 200A przez 20ms.

Relpol RSR52

2. Płytki drukowane – PCB

Jesteś pasjonatem elektroniki? Interesujesz się Arduino i lubisz mikrokontrolery? Zatem na pewno słyszałeś o SSR! Dla każdego hobbysty, który wdraża swoje rozwiązania, SSR-y otwierają nowe pole do popisu. Z drugiej strony, do wszelkiego rodzaju urządzeń elektronicznych, urządzeń medycznych czy elektronice pojazdowej ten rodzaj przekaźników jest bardzo chętnie stosowany.

 

Przekaźniki SSR wcale nie muszą być duże. RSR25 o obciążalności 5A ma wymiary tylko 43,8 x  9,5 x 26,5mm. Jeszcze mniejsze bo 28 x 5 x 15 mm są przekaźniki RSR30 i RSR32. Pierwszy z nich przeznaczony jest dla obciążeń DC, drugi dla AC. Wszystkie te przekaźniki mają rozstaw pozwalający na umieszczenie ich bezpośrednio na płytce drukowanej. Ale najważniejsze to sygnał sterujący, który wystarczy, aby miał napięcie 4VDC, co przy zasilaniu Arduino napięciem 5VDC pozwala na bezpośrednie sterowanie przekaźnikiem.

Relpol RSR25

3. Komponenty elektroniczne urządzeń automatyki

Urządzenia automatyki to w końcu też układy elektroniczne. Przekaźniki SSR możemy znaleźć w falownikach jako wyjścia cyfrowe konfigurowalne, np. sygnałem awarii lub potwierdzenia pracy. W siłownikach mogą być z powodzeniem stosowane jako źródło o położeniu krańcowym siłownika. Także małe i stosunkowe proste urządzenia wykorzystują SSR. Przykład?  Przekaźnik czasowy PIR6WT jako element przełączający wykorzystuje właśnie półprzewodnik.

4. Sterowanie szybkimi elementami automatyki

Już poza zwartymi układami elektrycznymi urządzeń w świecie automatyki znajdziemy wiele urządzeń, którymi istnieje potrzeba bardzo szybkiego i precyzyjnego sterowania. Wszelkiego rodzaju wtryskiwacze wymagają precyzyjnego czasu wtrysku. W tym zastosowaniu niedopuszczalne są jakiekolwiek drgania styków. A tych w przypadku SSR nie uświadczymy :). Podobnie na maszynach dozujących, od pewności sterowania zależeć może ilość zadozowanego produktu. Gdzie, jeszcze bardziej widoczne, będzie mało precyzyjnie czasowo sterowanie? Latem w parkach uruchamiane są miłe dla oka fontanny. Wodne pokazy, które dodatkowo wzbogacane są o kolorystyczne doznania świetlne. Zauważ jak ważna jest precyzja i szybkość operowania elektrozaworami poszczególnych dysz wodnych. Ułamek sekundy opóźnienia zamknięcia lub otwarcia zaworu w sposób widoczny może zaburzyć pokaz i „zmyć” zachwyt z twarzy. 

Fontanna

Na pograniczu wyjścia PLC i elementów wykonawczych jako separacja doskonale sprawdzą się interfejsowe przekaźniki półprzewodnikowe. W tym zastosowaniu możemy ich nawet nie odróżnić od interfejsowych przekaźników elektromagnetycznych. gdyż mogą znajdować się w tej samej, wąskiej 6,2mm podstawce. Za przykład niech posłuży PIR6W-1PS-230VAC/DC-O.

Przekaźnik interfejsowy Relpol PIR6W-1PS-24VAC/DC-C

5. Sterowanie silnikami

Do sterowania silnikami w układach automatyki w zasadzie można wyróżnić dwa podejścia: rozruch bezpośredni i łagodny. W łagodnym silniki asynchroniczne zasilane są przez falowniki lub softstartery. Natomiast bezpośredni rozruch realizowany jest przez stycznik i koniec. Tylko czy tak być musi? Czy można zrobić to lepiej? Stycznik będzie na pewno tańszy, ale zasilić silnik, także trójfazowy można przez przekaźnik półprzewodnikowy. Stosując przekaźnik z załączeniem w zerze napięcia ograniczamy udarowy prąd rozruchowy oraz jednocześnie zakłócenia emitowane do sieci.

 

Wystarczy odpowiednio dobrać przekaźnik a to zależy już od mocy silnika. Jednofazowe zasilimy nawet przez RSR25, większe przez RSR52, a do trójfazowych użyjemy RSR62.

Relpol RSR62

8. Rozdzielnice budynkowe

Czasami spotyka się rozdzielnice sterujące, na przykład automatyką budynkową, które umieszczone są w biurach nieopodal stojących biurek pracowników. Wyobraź sobie, że siedzisz obok szafy, w której co chwilę „klika” kilkadziesiąt przekaźników elektromagnetycznych. Szału można byłoby dostać! W takim środowisku można wykorzystać kolejną zaletę przekaźników półprzewodnikowych – brak elementów ruchomych. A skoro nie ma elementów ruchomych, to po pierwsze nic się nie zużywa, a po drugie – nie generuje hałasu. Przełączanie w przekaźnikach SSR jest niesłyszalne niezależnie od modelu.

W rozdzielnicach budynkowych dobrze wpasują się przekaźniki RSR72. Kupując ten przekaźnik, dostaniemy go od razu z dobranym radiatorem i mocowaniem na szynę DIN. Dostępne są wersje dla prądów od 10A do 75A i napięć 240-480-600VAC. Sterowanie standardowe to 4-32VDC, ale w automatyce budynkowej przydać się może także sterowanie 90-280VAC.

Relpol RSR72

7. HVAC

Systemy wentylacji pełne są wszelkiego rodzaju sterowników, w których spotkamy przekaźniki półprzewodnikowe. Dzięki nim w łatwy sposób wysterujemy na przykład sprężarkę agregatu chłodniczego. W centralach wentylacyjnych obok bardzo popularnych nagrzewnic wodnych i glikolowych spotykane są nagrzewnice elektryczne, którymi też w wygodny i precyzyjny sposób można sterować dzięki SSR. Przekaźniki interfejsowe mogą posłużyć kontrolowaniu zaworów rozprężnych i przepustnic powietrza.

HVAC AHU

8. AGD i RTV

Może się wydawać, że w sprzętach AGD i RTV, czy to małych, czy dużych, są tylko dedykowane płytki sterujące PCB i umieszczone tam komponenty elektroniczne. A jednak nierzadko znajdziemy tam dodatkowe komponenty jak właśnie przekaźniki. Fajnie w tym środowisku odnajduje się przekaźnik RSR45, nazywany przekaźnikiem do kawiarek. A to za sprawą bardzo dużego zainteresowania tym przekaźnikiem właśnie w kontekście zastosowania w ekspresach do kawy. Ale nie tylko! Z powodzeniem stosowany jest w grill-ach elektrycznych, piecach do pizzy, podgrzewaczach czy inkubatorach do jajek.

Przekaźnik RSR45 ma bardzo kompaktowe rozmiary: 38,5mm x 30mm x 25,2mm. Prąd maksymalny na poziome 25A i napięcie do 440V są w zupełności wystarczające.

Relpol RSR45

9. Sterowanie oświetleniem

Oświetlenie to kolejna dziedzina, w której przekaźniki półprzewodnikowe mają się bardzo dobrze. Jeśli potrzebujesz sterować wszelkimi LED-ami czy neonami to będzie właściwy wybór. Zobacz, że LED-y są teraz wszędzie. W domach już niemal wyparły tradycyjne żarówki. Ulice też oświetlają coraz częściej lampy LED-owe zastępując lampy sodowe. Zwróć uwagę, ile świecących banerów i reklam widzisz idąc wieczorem po mieście.  Tym wszystkim coś steruje, a sterować może właśnie za pomocą przekaźników półprzewodnikowych.

10. Zamienniki EMR

To zdecydowanie pozycja dla automatyków utrzymania ruchu. Przekaźniki półprzewodnikowe charakteryzują się znacznie większą trwałością i niezawodnością niż ich elektromechaniczni bliźniacy. Wymieniając przekaźnik EMR na SSR, gwarantujemy sobie dłuższy czas pracy maszyny bez awarii. Oczywiście możliwa jest bezproblemowa wymiana przekaźników zwykłych na SSR jak na przykład w przypadku interfejsowych przekaźników PIR6 lub PI6, gdyż pasują one plug&play do swoich podstawek.

Większe SSR-y jak RSR45 czy RSR52 przykręcane są do płyty i wymagają chłodzenia, dlatego sumarycznie mogą zająć w szafie trochę więcej miejsca. Zatem coś za coś… Tylko wymieniając przekaźniki pamiętaj o braku styku przełącznego w SSR, bo możesz przez przypadek coś namieszać 😉

Podsumowanie

Przekaźniki SSR nie są już nowością na rynku, ale odnoszę wrażenie, że co niektórzy mają jakieś obawy, czy objekcje co do ich stosowania. A może po prostu to strach przed nieznanym? Nie wiem… Każde rozwiązanie ma swoje wady i zalety. A nam nie pozostaje nic innego jak badać nieznane terytoria i szukać rozwiązań pod własne potrzeby!

Jak już na wstępie mówiłem na portalu iAutomatyka.pl znajdziesz dużo informacji na temat przekaźników wszelkiego rodzaju. Zatem jeśli interesują Cię przekaźniki, a może jakiś ich konkretny rodzaj czy aspekt, zerknij w poniższe źródła. Na pewno znajdziesz coś dla siebie:

  1. Przekaźniki elektromagnetyczne EMR
  2. Przekaźniki półprzewodnikowe SSR
  3. Przekaźniki czasowe
  4. Przekaźniki instalacyjne
  5. Przekaźniki nadzorcze
  6. Przekaźniki programowalne
  7. Rodzaje gniazd przekaźników – śrubowe, Push-in
  8. Rodzaje gniazd przekaźników – Push-in
  9. Akcesoria do przekaźników

Całkiem niezłe kompendium wiedzy, co nie? Po przestudiowaniu tego wszystkiego można śmiało stać się specjalistą!



Utworzono: / Kategoria: , ,
  • Autor: Pawel Zadroga • iAutomatyka.pl
  • Redaktor w iAutomatyka.pl Jestem absolwentem kierunku Automatyki i Robotyki na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej. Głównym obszarem moich zainteresowań była mechanika, dopóki nie odkryłem ile radości dają urządzenia automatyki! Głównie styczność mam z Mitsubishi Electric, EATON, Siemens, WAGO, Webhmi i kilka innych.
  • Profil Autora
  • http://www.iautomatyka.pl/

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!



PRZECZYTAJ RÓWNIEŻ



NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

Reklama



POLECANE FIRMY I PRODUKTY
  • ÖLFLEX® CLASSIC 110 – elastyczny przewód sterowniczy do różnych zastosowań, w płaszczu z PVC, aprobata VDE, odporność na oleje, 300/500 V, również do YSLY lub YY CPR: informacje pod adresem www.lapppolska.pl Certyfikat zgodności VDE z...
  • Poniższy poradnik jest zbiorem schematów połączeń elektrycznych. W poradniku zapoznamy się z podstawami wprowadzenia do systemów przekaźnikowych, sekwencji przełączeń przekaźników, porównania systemów przekaźnikowych z systemami tradycyjnym...
  • PR200 to uniwersalne i łatwe w obsłudze urządzenie zaprojektowane w plastikowej obudowie do montażu na szynie DIN jako alternatywa dla PLC. Przekaźnik jest dostępny w kilku wersjach dla napięcia stałego i przemiennego. Jest wyposażony w cyf...
  • Obsługa za pomocą urządzeń mobilnych zapewnia wygodę i ciągłość pracy Operatorzy maszyn mogą teraz płynnie przełączać kontrolę nad maszyną między głównym interfejsem HMI a urządzeniami mobilnymi. Nowa funkcja systemu mapp View firmy B&R...
  • RPC-2A-UNI  przekaźnik czasowy – Działający po zaniku napięcia zasiania, przy załączonym przekaźniku wykonawczym.   Przekaźnik przeznaczony do stosowania w instalacjach niskiego napięcia w automatyce przemysłowej, w automatyce budynko...
  • SIR6W, to nowa seria przekaźników interfejsowych przeznaczonych do separacji wejść/wyjść w aplikacjach PLC oraz do wielu różnych aplikacji jako elementy pośredniczące i wykonawcze. • SIR6W, to przekaźniki o niewielkich wymiarach 88,6 x 6,2 ...