Релейные тенденции в автоматизации производства

В данной статье будут рассмотрены ключевые аспекты, которыми должны обладать реле — как электромеханические, так и полупроводниковые — для использования в современной промышленности. Оба вида устройств широко используются в панелях управления, приводах, программируемых логических контроллерах (ПЛК), для постоянного контроля напряжения и защиты электроустановок от перепадов напряжения, как например, реле напряжения 5а. Все чаще они используются для управления движением и обеспечения безопасной работы роботизированных систем, в частности для применения «световой завесы» — останавливают движение руки робота, если человек подходит к ней слишком близко.

Правильный выбор реле

Надежность реле является очень важным аспектом, когда оно должно интегрироваться в какое-либо промышленное оборудование. Его неисправность может привести к очень серьезным последствиям.

Риск отказа должен быть максимально снижен, при этом требуется лишь минимальное текущее техническое обслуживание. Это особенно важно в ситуациях, когда доступ к оборудованию, в котором находится реле, после установки будет затруднен.

Эксплуатационные расходы также могут быть проблемой, поскольку энергопотребление становится все более важным. Поэтому целесообразно подобрать устройства, которые помогут минимизировать заводские коммунальные платежи. Также могут быть ограничения по пространству, и в таких случаях необходимо указать компактное релейное решение.

Далее необходимо принять решение о том, какой тип корпуса будет подходящим. Проведение испытаний раскаленной проволокой по IEC-60335-1 подтвердит, что пластмасса, из которой изготовлен корпус реле, не воспламеняется и поэтому приемлема для использования в промышленных системах. Поскольку промышленные приводы и двигатели являются индуктивными нагрузками, они могут быть подвержены высоким пусковым токам. Таким образом, здесь необходимы прочные релейные решения, иначе контакты могут расплавиться.

Если реле применяются в сложных промышленных условиях, необходим соответствующий уровень влагозащиты. Устройства, имеющие водонепроницаемые герметичные корпуса, могут быть указаны в соответствии со стандартом IEC-61810. Они также могут быть защищены от флюса, чтобы иметь достаточную защиту во время процесса пайки. Если в спецификации реле упоминается RTIII, это означает, что оно является герметичным, а RTII подтверждает, что оно защищено от флюса и не будет проблем при пайке на печатной плате.

Учитывая, что промышленные системы потенциально могут оставаться в эксплуатации в течение многих лет, возникает проблема устаревшего оборудования, которое все еще необходимо поддерживать в рабочем состоянии. Таким образом, поиск реле для замены устаревших моделей (имеющих такой же форм-фактор с эквивалентными рабочими параметрами) может стать проблемой, требующей внимания. Некоторые модели реле можно посмотреть в каталоге по ссылке: https://electrobaza.ru/catalog/rele-napryazheniya-s-nominalnym-tokom-25A.

Электромеханический или твердотельный

При принятии решения о том, использовать ли электромеханическое или твердотельное реле, первый вопрос, который следует задать, заключается в том, сколько циклов переключения выбранное реле должно выполнить в течение дня. Решающим фактором здесь может быть более высокая циклическая долговечность твердотельных реле. Если цикличность очень высока (более 100 000 циклов за срок службы реле), то надежности электромеханического реле может не хватить. В чем твердотельные реле имеют еще одно существенное преимущество, так это в отношении действующих вибрационных сил. В таких сценариях они работают намного лучше, так как не имеют движущихся частей. Низкий уровень шума — еще одно преимущество, о котором следует знать. По сравнению со своими электромеханическими аналогами твердотельные реле заметно дороже. Тем не менее, это может быть оправдано, если их использование позволяет избежать необходимости замены, в результате чего оборудование работает дольше.

Однако существует множество обстоятельств, когда электромеханические реле показывают себя с лучшей стороны. Твердотельные реле будут нагреваться сильнее при интенсивной коммутации, поэтому обязательно наличие сопутствующих радиаторов, в то время как электромеханические реле имеют более низкое контактное сопротивление, поэтому здесь в этом нет необходимости. Увеличение расходов, связанных с включением радиатора, а также дополнительное занимаемое пространство могут исключить использование твердотельных реле в определенных приложениях. Еще одна проблема, о которой следует упомянуть, заключается в том, что твердотельные реле более уязвимы к электростатическим разрядам (ЭСР), что, вероятно, является обычным явлением в промышленных зонах.

Вывод

В промышленном секторе существует потребность в релейных решениях для тяжелых условий эксплуатации с высокой эксплуатационной надежностью. Они должны обеспечивать надежную и безопасную работу, наряду с энергоэффективностью и циклической долговечностью. Небольшие форм-факторы, простота интеграции, устойчивость к вибрациям, привлекательная цена — все это может быть важным фактором, влияющим на процесс выбора.