Реле безопасности принцип работы: Реле безопасности принцип работы — БилдоМан

Содержание

Обойти реле. Реле и его использование в автосигнализациях. Ещё пример схемы на реле безопасности Pilz Pnoz

Блокировка запуска двигателя является функцией, которая находится в списке доступных опций практически любого противоугонного комплекса. В этом случае в системе присутствует иммобилайзер, который опознает владельца по специальной метке и позволяет завести мотор. Блокировать запуск двигателя также могут обычные автомобильные сигнализации, имеющие в своем арсенале подобную функцию.

По заверениям специалистов, которые работают с автомобильным электрооборудованием, более половины всех случаев неожиданных напрямую связаны с неисправностями автосигнализации. Отметим, что сложность реализации блокировок в этом случае заметно проще по сравнению с комплексными противоугонными решениями. Это существенно повышает шансы снять блокировку запуска двигателя самостоятельно в случае поломки или сбоя. Далее мы рассмотрим, что делать водителю, если сигнализация блокирует запуск двигателя.

Читайте в этой статье

Блокировка двигателя автосигнализацией

При наличии установленных противоугонных систем за блокировку запуска мотора отвечает электрооборудование. Иммобилайзеры или автомобильные сигнализации могут оказаться неисправными и давать постоянные или единичные сбои в процессе работы.

Необходимо добавить, что степень серьезности проблемы будет зависеть не от конкретной модели или марки авто, а от сложности установленного защитного противоугонного комплекса.

Основным признаком проблем с сигнализацией является то, что исправный двигатель не заводится или сразу глохнет после запуска. Мотор может не реагировать на запуск с брелка, а также не заводиться при помощи ключа. Это означает, что система произвела частичную или полную блокировку.

Случайная активация функции блокировки двигателя

Первым делом внимательно изучите отображаемые пиктограммы на брелке сигнализации. Частой причиной блокировки является случайная активация дополнительных функций. Также необходимо проследить за показаниями контрольной лампочки СИД (при наличии) в салоне автомобиля, которая служит световым индикатором состояния сигнализации. Мигания лампы-светодиода в большинстве случаев указывают на то, что в меню активирована противоугонная функция иммобилайзера.

Если после поворота ключа в замке и включения наблюдаются частые моргания сигнальной лампы (на примере автосигнализации StarLine) перед запуском двигателя, а на самом брелке отображается пиктограмма с надписью «иммо»:

одним из способов решения проблемы будет вынуть ключ из замка, после чего достаточно нажать на кнопку открытия центрального замка дверей на брелке.
также можно выйти из автомобиля, поставить сигнализацию в режим охраны, затем снять с охраны и далее заводить двигатель.

Другими словами, необходимо удостовериться в том, что сигнализация работает в штатном и привычном для владельца режиме. До 30% случаев блокировки запуска двигателя сигнализацией происходят по причине случайного изменения программных настроек.

Задачей водителя становится отключение всех лишних функций в настройках.

На примере сигнализации StarLine обратим внимание, что в данной системе имеется опция «двухэтапного» снятия блокировок. Активация функции может произойти случайно, на экране брелка будет светиться отдельная пиктограмма. Для отключения на брелке необходимо удерживать нажатой кнопку 3. Брелок издаст два пика, после чего кнопка 3 единоразово нажимается снова. Затем на несколько секунд зажимается кнопка 1, далее производится снятие охранных функций;

Отключение блокировок при помощи сервисной кнопки в салоне

В том случае, если признаки непреднамеренной активации блокировок запуска двигателя отсутствуют, можно попытаться разблокировать двигатель при помощи сервисного режима. Такой режим имеет название Valet и служит для перевода системы в сервисный режим. Для активации необходимо вставить ключ в замок зажигания, включить зажигание и далее выключить его.

После этого нужно удерживать кнопку включения сервисного режима около 10-20 сек. Результатом станет уведомление при помощи специального короткого сигнала, после чего сигнальная лампа (световой индикатор, СИД) будет гореть постоянно. Данный способ означает отключение всех функций охраны, что также может означать снятие блокировок с двигателя. Добавим, что после устранения проблемы необходимо снова активировать охранные функции сигнализации.

В отдельных случаях также помогает аварийное отключение сигнализации при помощи скрытой кнопки в салоне автомобиля. Указанная кнопка также удерживается от 10 до 20 сек, после чего сигнальный светодиод состояния сигнализации загорается и потом гаснет. После затухания лампочки можно попробовать завести двигатель.

Самостоятельный поиск неисправностей сигнализации

Устранить неисправность и снять блокировку двигателя своими руками зачастую удается в том случае, если получится обнаружить перегоревшие предохранители. Данная проблема часто приводит к сбоям в работе сигнализации. Предохранители необходимо проверить, в случае обнаружения проблемного элемента необходимо заменить сгоревший предохранитель на заведомо исправный.
Неполадки в работе сигнализации также могут быть связаны с недостаточным зарядом или плохо закрепленными клеммами на контактах батареи. В этом случае АКБ еще способна вяло провернуть стартер, но блокировка двигателя уже может сработать и далее препятствовать запуску ДВС.

При разряженном аккумуляторе может активироваться защитная функция, которая блокирует запуск двигателя в результате отключения питания или падения напряжения в электроцепи автомобиля.

Еще одним шагом станет проверка концевых выключателей (концевиков), которые находятся под крышкой капота и багажника. Попадание влаги или окисление концевика часто становится причиной неверного сигнала на управляющий блок сигнализации, что приводит к блокировке двигателя. Обратите внимание, что непрофессиональная установка сигнализации и концевиков, а также неправильно осуществленная может привести к сбоям в работе электрооборудования.

Если попытки снять блокировки двигателя и завести мотор оказались безуспешными, тогда высока вероятность серьезного сбоя или выхода из строя отдельных элементов сигнализации.

Результатом становится произвольное срабатывание блокировок двигателя, которые штатными методами отключить не удается. Неисправную машину необходимо доставить на станцию техобслуживания, так как снятие блокировки потребует профессионального вмешательства.

Осуществить указанную доставку можно эвакуатором. Еще одним доступным способом является вызов автоэлектрика, который работает на выезд. Отметим, что конечные затраты на оплату услуги выездной разблокировки двигателя, отключения сигнализации автомобиля, аварийного открытия замков и т.п. зачастую получаются меньшими по сравнению с доставкой машины в сервисный центр на эвакуаторе и оплатой ремонта в техцентре.

Релейные блокировки

Реле блокировки двигателя – простейший и распространенный способ предотвращения несанкционированного запуска мотора. Независимо от того, встроено реле в сам центральный блок сигнализации или установлено внешнее, суть его работы одна и та же. Пока в его обмотке не течет ток (в автомобилях применяются реле со слаботочными обмотками, поэтому их можно напрямую подключать к выходным каналам сигнализаций), якорь реле (общий контакт, 30) электрически соединен с нормально замкнутым контактом (НЗ, 88 или 87а).

Но, как только ток подается на обмотку, сердечник реле намагничивается и притягивает к себе якорь. Нормально замкнутый контакт отключается от общего, который соединяется с нормально разомкнутым контактом (НР, 87).

Схема блокировки реле выбирается любая:

2. При блокировке по нормально разомкнутому контакту каждый раз при включении зажигания на машине, снятой с охраны, контакты замыкаются, размыкаясь при выключении зажигания. Реле изнашивается, зато при отключении центрального блока сигнализации защищенная цепь останется разомкнутой. Поэтому такой способ надежнее.

Учтите, что в большинстве сигнализаций выход на реле блокировки изначально запрограммирован на НЗ блокировку, и НР работает только после изменения настроек.

Какие цепи можно надежно защитить с помощью релейной блокировки? Самая бесполезная вещь – это реле блокировки стартера, ведь на многих автомобилях стартер включается принудительно, замкнув отверткой или ключом контакты втягивающего реле под капотом. К тому же такая блокировка бесполезна при ограблении: отбирая у Вас уже заведенный автомобиль, грабитель сможет спокойно уехать.

Грамотная блокировка двигателя должна не давать работать мотору. Для современного впрыскового двигателя точками блокировки становятся:

1. Цепь питания бензонасоса

Простая и удобная блокировка, но на автомобилях с легким доступом к лючку бензонасоса бесполезная: угонщик даже не будет искать реле, а просто подключит небольшой аккумулятор напрямую на разъем бензонасоса.

2. Блокировка цепей питания катушек зажигания или форсунок

Также не позволит завести мотор, но при наличии доступа в подкапотное пространство обойдется точно так же, проводом-времянкой. Без надежного дополнительного замка капота подобная блокировка надолго угонщика не остановит.

3. Блокировка цепи датчика положения коленчатого вала

Наиболее эффективна – если контроллер не получает информацию о вращении коленвала, ни на форсунки, ни на катушки зажигания импульсы ЭБУ впрыска подавать не будет. «Выловить» эту блокировку угонщик сможет только с помощью диагностического сканера – в памяти ЭБУ зафиксируется обрыв цепи ДПКВ. Чтобы эта ошибка не возникала, подключаем реле немного хитрее:

Сопротивление резистора R1 должно быть равным сопротивлению обмотки датчика положения коленчатого вала. В этом случае при срабатывании реле блокировки ко входам ЭБУ впрыска подключается «обманка», и вместо фиксации ошибки ЭБУ не будет «видеть» вращение коленвала.

На схемах включения реле блокировки указывается диод, включенный параллельно обмотке. В некоторых реле он даже встроен изначально. Для чего он нужен? Дело в том, что обмотка реле имеет определенную индуктивность, и при отключении питания в ней возникает резкий выброс напряжения с полярностью, обратной изначальной. Поэтому диод, включенный «наоборот», никак не влияя на нормальную работу реле, в момент такого выброса открывается, защищая слаботочный выход сигнализации.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Реле со скрытым управлением

Недостаток релейной блокировки очевиден – приходится тянуть к месту подключения управляющий провод от центрального блока, и его нужно прятать в штатные жгуты. Найдя этот провод, угонщик сможет по нему проследить и расположение реле, и местонахождение центрального блока сигнализации.

Чтобы избежать этого, применяются сложные электронные реле, управляемые как по радиоканалу (как в сигнализациях StarLine), так и кодовыми импульсами по штатной проводке. Рассмотрим работу радиореле блокировки StarLine R2.

Это устройство компактно, чтобы его можно было даже вплетать в сами жгуты проводки, и поддерживается сигнализациями StarLine уже давно. Для связи с центральным блоком сигнализации используется тот же диалоговый код, что и для управления самой сигнализацией, средствами наподобие кодграбберов заставить активированное реле отключиться невозможно.

Реле может коммутировать ток до 10 ампер, возможно использование и нормально замкнутой, и нормально разомкнутой схемы. В последнем случае вскрываете корпус и разрезаете проволочную петлю на плате.

После подключения реле к блокируемой цепи (можно использовать не более двух реле R2) его прописывают в память центрального блока. Для этого:

при выключенном зажигании нужно 7 раз нажать кнопку Valet сигнализации;
включить зажигание и подождать, пока не прозвучит 7 коротких сигналов сирены;
подключить провод питания прописываемого радиореле к цепи, где всегда есть +12 В. Реле пропишется в память центрального блока, после чего сирена издаст 1 сигнал;
если Вы подключаете второе реле, то таким же образом подайте на него питание. После сопряжения с центральным блоком прозвучат 2 сигнала сирены;
выключите зажигание;
не менее чем на 10 секунд отключите питание от центрального блока сигнализации.

Помните, что при выполнении процедуры перепрописки брелоков надо повторить и перепрописку установленных радиореле.

Начиная с 4 поколения сигнализаций StarLine (А94/А64, В94/В64, D94/D64, Е91/Е61, Е90/Е60, А93/А63 и далее, у которых в серийном номере центрального блока присутствует буква «S» — например, B94SW405618988), появилась возможность использования более современного реле R4. У него увеличена токовая нагрузка, и появился специальный режим управления электрозамком капота. Таким образом можно подключать электрозамок, не протягивая от него силовые провода в салон, и с точки зрения защищенности автомобиля это гораздо эффективнее. Одновременно с этим StarLine R4 реализуется две блокировки – через встроенный ключ по НР или НЗ схеме и через внешнее реле по НЗ схеме.

Однако потребуется соединение выхода INPUT с одним из дополнительных каналов центрального блока сигнализации. Он при этом настраивается на работу с кодовым реле. Например, на сигнализациях StarLine B94/D94 используются следующие каналы:

Функция управления выбранным каналом устанавливается в значение 3. Далее для прописки кодового реле его подключают к питанию и массе, после чего:

Соедините между собой провода INPUT и OUTPUT, не отключая INPUT от дополнительного канала.
При выключенном зажигании 7 раз нажмите кнопку Valet.
Включите зажигание и тут же выключите.
Когда реле пропишется в память блока, замок капота автоматически закроется и откроется.

Блокировка по CAN-шине

Однако на современных автомобилях есть еще более элегантный способ блокировки запуска мотора. При этом никаких физически разрываемых цепей нет, как нет и дополнительных подключений: сигнализации достаточно иметь связь с CAN-шиной автомобиля.

Суть такой блокировки в том, что при срабатывании тревоги сигнализация передает по шине команду блокировки и повторяет ее все время, пока тревога не отключится. И, пока угонщик не отключит центральный блок, попытки запустить мотор будут бесполезными. Если же учесть, что при грамотной установке центрального блока для его извлечения потребуется разобрать половину салона, то по эффективности такой способ однозначно лидирует. При этом нет повода опасаться в надежности: реле блокировки может сломаться, контакты – окислиться, а эта блокировка исключительно виртуальна и появляется только тогда, когда нужно.

Как узнать, возможна ли на Вашем автомобиле блокировка по CAN-шине? Для систем StarLine достаточно зайти на сайт can.starline.ru и выбрать модель своего автомобиля, чтобы получить для него доступный список CAN-функций. В нем нас интересуют «Блокировка двигателя» и «Запрет запуска двигателя» — в первом случае галочка напротив означает, что сигнализация способна глушить работающий мотор, во втором – не дать ему запускаться.

Как сделать из «минуса» «плюс» и наоборот? Как подцепиться к электроприводу? Как открыть багажник с брелока сигнализации? Как заблокировать запуск двигателя? На все эти вопросы есть ответ: с помощью реле.

Зная, как работает реле, Вы сможете осуществить различные схемы подключения к электропроводке автомобиля.

Обычно реле имеет 5 контактов (бывают и 4-хконтактные и 7-ми и т. д.). Если Вы посмотрите на реле внимательно, то увидите, что все контакты подписаны. Каждый контакт имеет своё обозначение. 30, 85, 86, 87 и 87А. На рисунке видно где, какой контакт.

Контакты 85 и 86 — это катушка. Контакт 30 — общий контакт, контакт 87А — нормально-замкнутый контакт, контакт 87 — нормально-разомкнутый контакт.

В состоянии покоя, т.е., когда на катушке нет питания, контакт 30 замкнут с контактом 87А. При одновременной подаче питания на контакты 85 и 86 (на один контакт «плюс» на другой — «минус», без разницы куда что) катушка «возбуждается», то есть срабатывает. Тогда контакт 30 отмыкается от контакта 87А и соединяется с контактом 87. Вот и весь принцип действия. Вроде бы ничего сложного.

Реле часто приходит на выручку во время установки дополнительного оборудования. Давайте рассмотрим простейшие примеры применения реле.

Блокировка двигателя

В качестве блокируемой цепи может быть что угодно, лишь бы машина не заводилась при разорванной цепи (стартер, зажигание, бензонасос, питание форсунок и т. д.).

Один контакт питания катушки (пусть 85) соединяем с проводом сигнализации, на котором появляется «минус» при постановке в охрану. На другой контакт катушки (пусть 86) подаём +12 Вольт при включении зажигания. Контакты 30 и 87А подцепляем в разрыв блокируемой цепи. Теперь, если попытаться завести автомобиль при включенной охране, контакт 30 разомкнётся с контактом 87А и не даст завести двигатель.

Эта схема используется, если у вас «минус» с сигнализации на блокировку выходит при постановке в охрану. Если у вас «минус» с сигнализации на блокировку выходит при снятии с охраны, тогда вместо контакта 87А используем контакт 87, т.е. разрыв цепи теперь будет на контактах 87 и 30. При таком подключении реле будет всегда в рабочем состоянии (разомкнутом) при работающем двигателе.

Инвертируем полярность сигнала (с «минуса» делаем «плюс» и наоборот) и подключаемся к слаботочным транзисторным выходам сигнализации

Допустим, нам надо получить «минус», но у нас есть только «плюсовой» сигнал (например, у автомобиля положительные концевики, а у сигнализации нет входа положительных концевиков, а есть только вход отрицательных). На помощь опять приходит реле.

Подаём на один из контактов катушки (86) наш «плюс» (с концевиков автомобиля). На другой контакт катушки (85) и на контакт 87 подаём «минус». В итоге на выходе (контакт 30) получаем нужный нам «минус».

Если нам надо, наоборот, из «минуса» получить «плюс», то маленько меняем подключение. На контакт 86 подаём исходный «минус», а на контакты 85 и 87 подаём «плюс». В итоге на выходе (контакт 30) получаем нужный нам «плюс».

Если нам надо из слаботочного отрицательного выхода сигнализации (в сигнализации такие выходы могут называться по-разному и их назначение тоже различное: выход на 3-е зажигание, выход на открытие багажника, выход на закрытие стёкол и т.д.) сделать хороший мощный «минус» или «плюс», то тоже используем эту схему.

На контакт 85 подаём выход с сигнализации. На контакт 86 подаём «плюс». На контакт 87 подаём сигнал той полярности, который нам надо получить на выходе. В итоге на контакте 30 мы имеем ту полярность, которая на контакте 87.

Открытие багажника с брелока автосигнализации

Если в автомобиле стоит электрический привод багажника, то можно подключиться к нему автосигнализацией для открытия его с брелока сигнализации. Если с сигнализации выходит слаботочный сигнал на открытие багажника (а чаще всего так и есть), то используем эту схему.

Прежде всего, находим провод на привод багажник, где появляется +12 Вольт при открытии багажника. Разрезаем этот провод. Тот конец разрезанного провода, который идёт к приводу, подцепляем к контакту 30. Другой конец провода подцепляем к контакту 87А. Выход с сигнализации подцепляем к контакту 86. Контакты 87 и 85 подцепляем на +12 Вольт.

Теперь, при подаче сигнала с сигнализации на открытие багажника, реле сработает и на провод электропривода багажника пойдёт «плюс». Привод сработает, и багажник откроется.

Это лишь немногие схемы подключения с использованием реле. Ещё немного схем с использованием реле можете найти на сайте в категории

Статья является логическим продолжением другой моей статьи в промышленном оборудовании. Рекомендую ознакомиться сначала с контрольными цепями, а затем с данной статьёй.

Реле безопасности в настоящее время являются неотъемлемым компонентом любой промышленной аппаратуры.

Если у вас на предприятии есть некитайская электронная техника возрастом менее 10 лет, тот там обязательно будут такие реле безопасности (safety relay).

Кнопки «Аварийный останов», как раньше, по современным правилам безопасности уже не хватает. По современным стандартам реле безопасности устанавливается везде, где имеется малейшая вероятность повреждения оборудования или травмирования персонала.

Иногда доходит, казалось бы, до маразма – одна и та же кнопка «Аварийный останов» имеет два НЗ контакта, которые входят в разные последовательно соединенные схемы безопасности. И на той же кнопке – НО контакт, дающий информацию на контроллер.

Но, как я писал в предыдущей статье, эти решения приняты оторванными головами, эти правила писаны оторванными руками.

И надо заметить, такие электронные блоки существенно снижают вероятность опасности при работе оборудования. Логика их работы и схемы включения построены на основе многолетнего опыта схемотехников и анализа причин аварий.

Пионерами реле безопасности я считаю фирмы Pilz и Dold. Сейчас за ними подтягиваются другие фирмы, такие как Sick, Omron, Leuze и другие.

Принцип работы реле безопасности

Чтобы было сразу всё понятно, рассмотрим работу реальных блоков безопасности в реальных схемах включения.

Как обычно, от теории – к практике, от простого – к сложному.

Принципы работы реле безопасности основаны на невозможности включения силовых цепей оборудования в случае каких-либо неисправностей. При этом происходит двойное, четверное и т.д. дублирование. Питание силовых частей станка идёт через 1, 2, 3 или даже 4 ряда последовательно соединенных контакторов. И в случае чего они отключат питание и предотвратят неприятность. Если любой из этих контакторов окажется неисправен, например – залипли контакты или он застрял (заклинил) во включенном положении, станок никак не включится.

А я такие неисправности встречал. Они бывают или из-за механической неисправности контакторов безопасности, или из-за залипания контактов вследствие замыкания или перегрузки в последующей схеме.
Во внутреннюю схему реле безопасности входят обычно два реле (К1 и К2), через последовательные контакты которых включаются силовые контакторы (КМ1 и КМ2).

Рассмотрим простейшую схему применения реле безопасности OMRON G9SB.

Вот как это реле выглядит в реале, по центру, красненькое:

Omron G9SB. Слева от него – контактор безопасности, которым управляет реле безопасности и через который питается вся силовая часть схемы.

Сразу даю схему реле безопасности OMRON G9SB.

Для примера рассмотрим схему цепей безопасности, которая применяется в паковочном станке. Станок содержит 3 двигателя и 4 контакта безопасности (3 кнопки и 1 концевой защитного кожуха).

Omron G9SB – реальная схема включения

Питание на входы реле А1 и А2 подается непосредственно с блока питания 24В (постоянное напряжение). Когда аварийная цепь замкнута (собрана), для включения и нормальной работы станка необходимо нажать кнопку Пуск (её часто называют Сброс, Reset). Этих кнопки в данном станке две (S33, S34), можно нажимать на любую, как удобно оператору. Однако, включение внутренних реле К1 и К2 произойдёт, только если линейный контактор безопасности будет во время нажатия кнопки “Сброс” выключен.

Это гарантирует защиту от залипания контактов и неисправности этого контактора. Через этот контактор идёт питание на все силовые части схемы.

Двуступенчатая схема включения реле безопасности

Рассмотрим схему посложнее. Это перерабатывающая линия, тут вероятность получить травму гораздо выше, поэтому и меры безопасности соответствующие.

Тут реализовано двухступенчатое включение цепей безопасности. Сначала через кнопку «Сброс», как в первой схеме, а потом через «Пуск». Применяются два модуля. Первый собирает свою цепь, второй собирается первым и другими цепями.

Omron G9SA-1. Двуступенчатея схема безопасности. Первая ступень

Тут три кнопки сброса аварии, просто они установлены в разных частях машины. Аварийные цепи – это три кнопки “Аварийный останов”, соединенные последовательно. Причём, каждая кнопка содержит по 2 НЗ контакта, каждый из которых входит в свою независимую цепь безопасности – 1.1 и 1.2.

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Создание двух цепей значительно повышает надежность и вероятность правильной работы схемы.

Если у тебе скажут – вероятность того, что оборудование будет работать 10 лет без несчастных случаев с такой схемой – 99%, а с другой – 99,9%, какую схему ты выберешь?

Кроме того, пока не включится первый модуль безопасности, на второй не поступит даже питание.

Вторая ступень:

Omron G9SA-2. Двуступенчатая схема безопасности. Вторая ступень

Во вторую аварийную цепь (обозначена как Авария 2) входит первая цепь (провода 13410 и 13411), концевые защитных барьеров (SQ11, SQ12) и световые барьеры, которые можно замутировать байпасом (провода 1523, 1524).

Кнопка “Сброс” тут названа “Пуск”, т.к. фактически (логически) это так. Первый “Сброс” – это как предварительный пуск, второй “Сброс” – поехали!

Если тут всё собирается, контроллер информируется об этом, и питание (0V) подается на контакторы силовых цепей.

А как же тепловые цепи? В современной аппаратуре считается, что контроллер в состоянии надёжно отследить срабатывание мотор-автоматов и остановить машину, если это заложено в программе.

Хотя, бывает и так, что тепловая цепь заводится в аварийную, далее по схеме.

Ещё пример схемы на реле безопасности Pilz Pnoz

Тема обширная, поэтому даю ещё схемку простейшего реле безопасности Pnoz X7:

Реле безопасности Pilz Pnoz

Через аварийную цепь подается питание на А1, А2. Пуск – на Y1, Y2. Через последовательные контакты – питание на защищаемую схему.

Обновление, июнь 2015: По просьбе моего любознательного читателя Артура даю типовую (классическую) схему включения реле безопасности Pnoz Pilz.

PILZ Pnoz. Типовая схема включения.

Кто читал эту статью, разберется, что к чему, но хоть пару слов:

Через аварийную цепь (АЦ – кнопки “Аварийный стоп”, кожухи безопасности, двери, и т.п.) и тепловую цепь (ТЦ – тепловые реле, мотор-автоматы, аварийные выходы преобразователей частоты, и т.п.) питание подается на реле безопасности. То есть, если АЦ и ТЦ не в порядке, то реле безопасности не включится, не говоря уж о дальнейшей схеме.

Далее, если питание подано (А1, А2), то на сцену выходит пусковая цепь, состоящая из НЗ контактов КМ1, КМ2, и кнопки “Сброс”. Если контакторы безопасности выключены, то нажатие кнопки S0 возымеет своё действие, и контакторы безопасности включатся. И подадут питание (вверху справа на схеме) на схему управления.

Только после этого у различных контакторов и частотников, входящих в схему станка, появится шанс запуститься и привести станок в движение. И то, если того возжелает контроллер)

Контроллер любит знать, что происходит в станке, которым он управляет (контролировать означает управлять) . Поэтому часто с различных участков схемы на него подают сигналы. В данной схеме это: АЦ – всё ОК, или разорвана. ТЦ – всё ОК, или произошёл перегруз или перегрев. КМ1, КМ2 – контрольная цепь в норме, станок готов к работе. Все эти сигналы подаются на входы контроллера, и обрабатываются по желанию программиста-электронщика.

Стоит сказать, что продолжение темы – это контроллеры безопасности, применяемые в последние годы. В них программируются все входы, выходы, можно задать логику работы, обеспечить связь между блоками в разных частях машины.

Схема на реле Pilz с таймером

Схема в данном случае выглядит так:

Добавлена временная задержка включения для дополнительной защиты.

Пишите, задавайте вопросы, делитесь опытом!

Реле систем безопасности Siemens Sirius 3TK2810 со специальными функциями

3TK2810-0A

SIRIUS СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ LINKING THE SAFE SPEED MONITOR 3TK2810-1 С АДАПТЕРОМ ДЛЯ CONNECTION OF ENCODERS (3TK2810-1A / 3TK2810-1B)

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28100A

3TK2810-0BA01

РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ SIRIUS ДЛЯ SAFETY-ORIENTED STANDSTILL MONITORING, 24V DC, 45. 0MM, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ, FK INSTANT.: 3НО 1НЗ, FK DELAYED: 0, MK: 3, AUTO START, BASIC UNIT, MAX. ACHIEV. CAT. EN954-1: 4, MAX. ACHIEV. SIL ДО IEC61508:3,

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28100BA01

3TK2810-0BA02

РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ SIRIUS ДЛЯ SAFETY-ORIENTED STANDSTILL MONITORING, 24V DC, 45.0MM, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ, FK INSTANT.: 3НО 1НЗ, FK DELAYED: 0, MK: 3, AUTO START, BASIC UNIT, MAX. ACHIEV. CAT. EN954-1: 4, MAX. ACHIEV. SIL ДО IEC61508:3,

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28100BA02

3TK2810-0GA01

РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ SIRIUS ДЛЯ SAFETY-ORIENTED STANDSTILL MONITORING, 230V AC, 45.0MM, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ, FK INSTANT.: 3НО 1НЗ, FK DELAYED: 0, MK: 3, AUTO START, BASIC UNIT, MAX. ACHIEV. CAT. EN954-1: 4, MAX. ACHIEV. SIL ДО IEC61508:3,

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28100GA01

3TK2810-0GA02

РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ SIRIUS ДЛЯ SAFETY-ORIENTED STANDSTILL MONITORING, 230V AC, 45. 0MM, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ, FK INSTANT.: 3НО 1НЗ, FK DELAYED: 0, MK: 3, AUTO START, BASIC UNIT, MAX. ACHIEV. CAT. EN954-1: 4, MAX. ACHIEV. SIL ДО IEC61508:3,

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28100GA02

3TK2810-0JA01

РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ SIRIUS ДЛЯ SAFETY-ORIENTED STANDSTILL MONITORING, 400V, AC, 45.0MM, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ, FK INSTANT.: 3НО 1НЗ, FK DELAYED: 0, MK: 3, AUTO START, BASIC UNIT, MAX. ACHIEV. CAT. EN954-1: 4, MAX. ACHIEV. SIL ДО IEC61508:3,

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28100JA01

3TK2810-0JA02

РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ SIRIUS ДЛЯ SAFETY-ORIENTED STANDSTILL MONITORING, 400V, AC, 45.0MM, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ, FK INSTANT.: 3НО 1НЗ, FK DELAYED: 0, MK: 3, AUTO START, BASIC UNIT, MAX. ACHIEV. CAT. EN954-1: 4, MAX. ACHIEV. SIL ДО IEC61508:3,

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28100JA02

3TK2810-1A

SIRIUS АДАПТЕР ДЛЯ 3TK2810-1 ДЛЯ CONNECTING 15-ПОЛ. ENCODERS, TYPE: SIEMENS / HEIDENHAIN

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28101A

3TK2810-1B

SIRIUS АДАПТЕР ДЛЯ 3TK2810-1 ДЛЯ CONNECTION OF 25-ПОЛ. ENCODERS, TYPE: SIEMENS / HEIDENHAIN

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28101B

3TK2810-1BA41

РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ SIRIUS, SAFETY-RELATED КОНТРОЛЬ СКОРОСТИ, 24 V DC, 45.0 MM, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ, FK МГНОВЕННАЯ КОММУТАЦИЯ,.: 2НО, FK DELAYED: 0, MK: 2 ELECTRICAL, AUTO START / РУКОВОДСТВО START, BASIC UNIT, MAX. ERR. CAT. EN13849-1: E, MAX. ERR. SIL ДО IEC61508: 3,

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28101BA41

3TK2810-1BA41-0AA0

SIRIUS SAFETY RELAY SAFETY-RELATED SPEED MONITORING, 24 V DC, 45.0 MM, SCREW-TYPE CONNECTION, ENABLING CIRCUIT INSTANTANEOUS:2NO, ENABLING CIRCUIT DELAYED: 0, SIGNALING CIRCUIT: 2 ELECTRICAL, NAMUR VERSION, AUTO START / MANUAL START, BASIC UNIT, MAX. ERR. PL EN13849-1: E, MAX. ERR. SIL TO IEC61508:3,

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28101BA410AA0

3TK2810-1BA42

РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ SIRIUS, SAFETY-RELATED КОНТРОЛЬ СКОРОСТИ, 24 V DC, 45.0 MM, ПРУЖ. КЛЕММЫ, RC МГНОВЕННАЯ КОММУТАЦИЯ,: 2НО RC DELAYED: 0 SC: 2 ELECTRICAL, AUTOSTART / РУКОВОДСТВО START, BASIC UNIT, MAX. ACH. PL EN13849-1: E, MAX. ACH. SIL ДО IEC61508: 3

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28101BA42

3TK2810-1BA42-0AA0

SIRIUS SAFETY RELAY SAFETY-RELATED SPEED MONITORING, 24 V DC, 45.0 MM, SCREW-TYPE CONNECTION, ENABLING CIRCUIT INSTANTANEOUS:2NO, ENABLING CIRCUIT DELAYED:0, SIGNALING CIRCUIT:2 ELECTRICAL, NAMUR VERSION AUTO START / MANUAL START, BASIC UNIT, MAX. ERR. PL EN13849-1: E, MAX. ERR. SIL TO IEC61508:3,

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28101BA420AA0

3TK2810-1KA41

РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ SIRIUS, SAFETY-RELATED КОНТРОЛЬ СКОРОСТИ, 110 — 240 V AC/DC, 45. 0 MM, ВИНТОВЫЕ КЛЕММЫ, ENABLING CIRCUIT, МГНОВЕННАЯ КОММУТАЦИЯ,: 2НО, ENABLING CIRCUIT, DELAYED: 0, SIGNALING CIRCUIT: 2 ELECTRICAL, AUTOSTART / РУКОВОДСТВО START, BASIC UNIT, MAX. ERR. PL EN

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28101KA41

3TK2810-1KA41-0AA0

SIRIUS SAFETY RELAY SAFETY-RELATED SPEED MONITORING, 110 — 240 V AC/DC, 45.0 MM, SCREW CONNECTION, ENABLING CIRCUIT INSTANTANEOUS:2NO, ENABLING CIRCUIT DELAYED: 0, SIGNALING CIRCUIT: 2 ELECTRICAL, NAMUR VERSION AUTO START / MANUAL START, BASIC UNIT, MAX. ERR. PL EN13849-1: E, MAX. ERR. SIL TO IEC61508: 3,

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28101KA410AA0

3TK2810-1KA42

РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ SIRIUS, SAFETY-RELATED КОНТРОЛЬ СКОРОСТИ, 110 — 240 V AC/DC, 45.0 MM, ПРУЖ. КЛЕММЫ, RC МГНОВЕННАЯ КОММУТАЦИЯ,: 2НО, RC DELAYED. 0, SC: 2 ELECTRICAL, AUTOSTART / РУКОВОДСТВО START, BASIC UNIT, MAX. ACH. PL EN13849-1: E, MAX. ACH. SIL ДО IEC61508: 3,

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28101KA42

3TK2810-1KA42-0AA0

SIRIUS SAFETY RELAY SAFETY-RELATED SPEED MONITORING, 110 — 240 V AC/DC, 45. 0 MM, ПРУЖИННЫЕ КЛЕММЫ,, ENABLING CIRCUIT, INSTANTANEOUS: 2NO, ENABLING CIRCUIT, DELAYED: 0, SIGNALING CIRCUIT: 2 ELECTRICAL, NAMUR VERSION AUTO START / MANUAL START, BASIC UNIT, MAX. ERR. PL EN13849-1: E, MAX. ERR. SIL TO IEC61508:3,

Альтернативный код заказа (артикул) — 3TK28101KA420AA0

Бесконтактные выключатели Pilz PSENcode с кодировкой

Программируемые(кодируемые, с шифрованием) бесконтактные выключатели безопасности Pilz PSENcode для контроля подвижных ограждений, обеспечения защиты их от неправомерного открытия(взлома), а также для мониторинга безопасного положения. Кодируемые датчики PSENcode магнитного действия могут использоваться с анализирующими устройствами компании Pilz, а также сторонних производителей.

Применение безопасных выключателей PSENcode
Используются для решения задач как классического станкостроения, так и для роботизированных приложений, напр. мониторинг предохранительных шлюзов и ограждений, контроль безопасности шторных дверей, надежный мониторинг положения(до 3-х позиций) на поворотном столе или на выдвижной секции робота.

Принцип работы выключателей PSENcode:

— Технология RFID — принцип блокирующего ключа
— Срабатывание выключателя безопасности и исполнительного механизма только тогда, когда исполнительный элемент оказывается в зоне чувствительности включателя, а код, присвоенный исполнительному механизму, совпадает с кодом выключателя
— Варианты данного принципа ключа блокировки: для использования с любым исполнительным механизмом и с специально спроектированным для выключателя PSENcode

Исполнения бесконтактных кодируемых датчиков PSENcode: — По форме корпуса: обычного(стандартного) и компактного размера(PSENcode smart)
— По назначению:

— для контроля предохранительных подвижных защитных ограждений и предотвращения несанкционированного их открытия
— для мониторинга безопасного положения, до 3-х позиций, это версии PSEN cs1.19 в обычном и PSEN cs3.19 в компактном корпусе

Основные характеристики бесконтактных выключателей с шифрованием Pilz PSENcode:

— Полноценное и скоординированное, экономичное и безопасное в использовании решение с достижение высочайшего уровня безопасности: PL e по EN ISO 13849-1, SIL 3 согласно IEC 62061, Категория 4 в соответствии с EN 954-1
— Возможность последовательного соединения кодируемых выключателей, более 10 единиц
— 5 направлений воздействия
— 3 светодиода индикации состояния: активный привод, напряжение питания, ошибка
— Входы/выходы: по 2 безопасных входа и выхода
— Степень защиты корпуса IP67(датчики с разъемом), IP69K(датчики со встроенным кабелем): пыле- и влагозащищенные
— Невосприимчивость к ударным воздействиям и вибрации
— Большой срок службы, так как нет механически изнашивающихся элементов
— Электрическое соединение: разъем М12 пяти- или 8-контактный, встроенный кабель длиной до 5/10 м
— Типы шифрования:OSSD 1/OSSD2/OSSD 1&2 для выключателей PSEN 1. 19/3.19 или с шифрованием/полное шифрование/с уникальным полным шифрованием для остальных выключателей
— Рабочие расстояния срабатывания от 10 мм до 15 мм
— Варианты исполнений взрывозащищенных датчиков согласно ATEX

Обойти реле. Блокировка двигателя, — «блокировка призрак»

Зная, как работает реле, Вы сможете осуществить различные схемы подключения к электропроводке автомобиля.

Обычно реле имеет 5 контактов (бывают и 4-хконтактные и 7-ми и т.д.). Если Вы посмотрите на реле внимательно, то увидите, что все контакты подписаны. Каждый контакт имеет своё обозначение. 30, 85, 86, 87 и 87А. На рисунке видно где, какой контакт.

Блокировка двигателя

Инвертируем полярность сигнала (с «минуса» делаем «плюс» и наоборот) и подключаемся к слаботочным транзисторным выходам сигнализации

Открытие багажника с брелока автосигнализации

Релейные блокировки

Схема блокировки реле выбирается любая:

1. При блокировке двигателя по нормально замкнутому контакту реле замыкает защищаемую цепь, размыкая ее только при срабатывании тревоги. Это удобно тем, что реле при таком подключении не изнашивается, в сильноточных цепях его контакты не обгорают. Зато стоит угонщику оторвать управляющий провод или отключить от разъемов центральный блок сигнализации, как ему даже не придется искать это реле: оно останется замкнутым навсегда.
2. При блокировке по нормально разомкнутому контакту каждый раз при включении зажигания на машине, снятой с охраны, контакты замыкаются, размыкаясь при выключении зажигания. Реле изнашивается, зато при отключении центрального блока сигнализации защищенная цепь останется разомкнутой. Поэтому такой способ надежнее. Учтите, что в большинстве сигнализаций выход на реле блокировки изначально запрограммирован на НЗ блокировку, и НР работает только после изменения настроек.

1. Цепь питания бензонасоса

2. Блокировка цепей питания катушек зажигания или форсунок

3. Блокировка цепи датчика положения коленчатого вала

Ещё кое-что полезное для Вас:

Реле со скрытым управлением

при выключенном зажигании нужно 7 раз нажать кнопку Valet сигнализации;
включить зажигание и подождать, пока не прозвучит 7 коротких сигналов сирены;
подключить провод питания прописываемого радиореле к цепи, где всегда есть +12 В. Реле пропишется в память центрального блока, после чего сирена издаст 1 сигнал;
если Вы подключаете второе реле, то таким же образом подайте на него питание. После сопряжения с центральным блоком прозвучат 2 сигнала сирены;
выключите зажигание;
не менее чем на 10 секунд отключите питание от центрального блока сигнализации.

Соедините между собой провода INPUT и OUTPUT, не отключая INPUT от дополнительного канала.
При выключенном зажигании 7 раз нажмите кнопку Valet.
Включите зажигание и тут же выключите.
Когда реле пропишется в память блока, замок капота автоматически закроется и откроется.

Блокировка по CAN-шине

Следующее, во что он упрётся, блокировки двигателя.

Прежде, чем продолжить наш детектив, придётся в общих чертах разобраться, что блокировать, как блокировать и вообще, что это за зверь такой, блокировка. Пригодится для понимания дальнейшего развития событий. Получилось длинно, зато с картинками.

Блокировки должны быть выполнены так, чтобы принципиально исключить возможность их обхода без поднятия капота, которое в свою очередь должно быть максимально затруднено. Это краеугольный момент. Дальше будет немного нудятины, извините, без этого никак.

Необходимый ликбез

Для наглядности нарисовал картинку, которая чуть выше.

Современный двигатель работает под управлением бригадира, который представляет собой компьютер, именуемый ЭБУ (Электронный Блок Управления, в народе “мозги”). На входе показания всевозможных датчиков (слева вверху), на выходе команды на открытие форсунок в конкретных цилиндрах и воспламенение смеси (справа вверху).

Для запуска двигателя необходимо опознать ключ зажигания, чем занимается отдельный модуль, без команды от которого ЭБУ не разрешит запуск двигателя. Это как раз то самое, что угонщик .

Наконец, ЭБУ даёт добро на включение бензонасоса, стартера, а также подаёт напряжение много куда.

Ещё есть шина CAN, но эту песню споём отдельно.

Когда вы вставляете ключ в замок зажигания и поворачиваете его, получается что? Правильно, на приборке загораются лампочки. Но чуть раньше ЭБУ успевает опросить ключ, понять, что он свой, разрешить запуск двигателя, включить бензонасос. И только потом зажигает лампочки. После включения стартера ЭБУ переходит в режим опроса датчиков и выдачу распоряжений на впрыск и воспламенение топлива.

Физически это добро представляет собой кучу проводов, расползающихся от “мозгов” по всему подкапотному пространству. Их не очень хорошо видно, поскольку провода аккуратно уложены в жгуты и спрятаны подальше от кривых рук владельца, чтобы их случайно не повредить.

Как вы понимаете, если какой-нибудь провод перекусить, двигатель скорей всего работать не будет. Можете проверить. Если вы перекусили провод, а двигатель всё равно работает, попробуйте перекусить другой. Перекушенный провод, очевидно, является неисправностью. Устранить неисправность может сервисмен, тоже можете проверить, привезя машину на эвакуаторе. Нормальный сервисмен довольно быстро поймёт, в чём неисправность и найдёт перекушенный провод, причём он не будет перебирать все провода подряд. Это тоже важный момент, запомните его.

Что такое блокировка

Блокировка суть искусственно созданная неисправность, без устранения которой двигатель работать не может.

Очевидно, если, например, отключить бензонасос, топливо перестанет поступать в двигатель, и он работать не будет. Можно отключить цепь зажигания или форсунок (которые впрыскивают топливо), результат будет тот же.

Отключить следует понимать буквально — разрезать провод.

Суть блокировки как раз в этом, физически разрывается некая электрическая цепь, в место разрыва ставится кнопка, которую водитель должен удерживать нажатой во время движения. Отпустил кнопку — машина заглохла. Шутка. Но суть именно такова, только вместо кнопки используется реле, умеющее разрывать и замыкать цепь, создавая и ликвидируя таким образом неисправность по внешней команде, которую выдаёт блок сигнализации или иное устройство.

Блокировки можно разделить на несколько типов по исполнению и на несколько типов по подключению. То и другое имеет существенное влияние на угоностойкость, поэтому я вынес рассмотрение блокировок в отдельный пост, точнее даже в два поста.

Терминология местами моя собственная, поскольку никакой устоявшейся классификации не существует.

Типы блокировок по исполнению

Сначала простейшие аналоговые .

Первый вариант самый простой. Реле блокировки находится непосредственно в блоке сигнализации.

Разорванная цепь подключается прямо к блоку.

Достоинства . Простота реализации, отказоустойчивость.

Недостатки . Защитой от угона не является, поскольку добравшись до блока сигнализации (а ), можно без труда восстановить разорванную электрическую цепь.

Второй вариант является развитием первого. Реле блокировки выносится из блока сигнализации и прячется под капотом. Управление производится по проводу, соединяющему реле с сигнализацией простой подачей напряжения. Например, есть напряжение — замыкаем цепь, нет напряжения — размыкаем.

Достоинства . Отказоустойчивость. Угоностойкость чуть выше, чем у первого варианта.

Недостатки . Защитой от угона не является, поскольку добравшись до блока сигнализации (а ), можно без труда подать на управляющий провод напряжение, восстановив тем самым разорванную электричекую цепь.

Цифровые блокировки

Третий вариант — развитие второго. Физически всё выглядит точно так же, но для разблокировки по управляющему проводу требуется подать определённый цифровой сигнал, своего рода пароль. Простая подача напряжения не поможет. И вообще ничего не поможет, кроме правильного пароля.

Достоинства . Отказоустойчивость. Быстрому взлому не поддаётся.

Недостатки . Наличие кабеля от блока сигнализации к реле блокировки позволяет по этому кабелю найти реле и отключить блокировку.

Резюме . Возможность найти реле по кабелю порождает требование тщательно этот кабель спрятать, чтобы быстро найти реле было невозможно, что сделает бессмысленной попытку поиска. Подключение имеет право на жизнь.

Четвёртый вариант отличается от всех предыдущих отсутствием прямой физической связи между блоком сигнализации и реле блокировки. Управляющий сигнал подаётся по штатной проводке автомобиля. Сам сигнал цифровой, разумеется.

Достоинства

Недостатки . Угонщик может подать цифровой “шум” в проводку, воспрепятствовав тем самым передаче управляющего сигнала.

Резюме . Подключение имеет право на жизнь при условии, что предусмотрена ситуация подачи “шума” в электрическую сеть автомобиля без снижения угоностойкости. Кроме того, для надёжной работы требуется высокая квалификация установщика.

Тут может возникнуть вопрос: ну подал угонщик “шум”, ну не увидело реле управляющий сигнал, ну и что? Блокировка не замкнёт цепь, а ведь именно это и требуется! Не всегда. Бывают ситуации, когда блокировка по умолчанию выключена, а срабатывает только при наличии определённых условий. Об этом позже.

Пятый вариант . Управляющий сигнал передаётся по радиоканалу. Сигнал цифровой, конечно же.

Достоинства . Невозможность обнаружить блокировку по проводам. Быстрому взлому не поддаётся.

Недостатки . Угонщик может включить радиошумелку, которая помешает принять управляющий сигнал. Проблемы могут возникнуть и при повседневной эксплуатации в условиях сильного радиошума. Установщик вместе с владельцем должны всё это предусмотреть, чтобы не возникло опасных ситуаций.

Резюме . Подключение имеет право на жизнь при условии исключения проблем при эксплуатации и невозможности обойти блокировку шумелкой.

Резюме

Блокировки должны быть цифровыми, то есть, трёх последних типов. Только они не вскрываются простыми методами. Очевидно, что когда разрываемая цепь находится под капотом, и там же расположено реле блокировки, устранить её без поднятия капота невозможно в принципе.

Отсюда же следует полная бессмысленность располагать блокировки в салоне автомобиля, как это почти всегда делают при установке охраны у официальных дилеров. Обычно ещё и рядом с блоком сигнализации. Блокировка может быть очень умной, со сложными алгоритмами шифрования пароля и так далее, но когда к ней есть физический доступ, это не имеет никакого значения, угонщик просто замкнёт разорванную цепь. Ему даже не потребуется думать, что за цепь разорвана, незачем, когда реле блокировки вот оно, примотано изолентой к блоку сигнализации.

Пользуясь случаем, ещё раз подчеркну, что , не меньшее, чем качество самой системы. Аналогично очень важно и в процессе эксплуатации.

Однако, при установке и настройке совершенно необходимо учесть нюансы эксплуатации во избежание неприятных ситуаций, когда законный владелец не может воспользоваться собственным автомобилем. И наоборот, когда помеха, поставленная угонщиком, позволяет обойти блокировку — не должно быть никаких других способов обхода, кроме поднятия капота и восстановления разорванной цепи.

В рассмотрим не менее важный вопрос, что можно блокировать для затруднения запуска двигателя.

Реле безопасности в настоящее время являются неотъемлемым компонентом любой промышленной аппаратуры.

Принцип работы реле безопасности

Чтобы было сразу всё понятно, рассмотрим работу реальных блоков безопасности в реальных схемах включения.

Как обычно, от теории – к практике, от простого – к сложному.

Рассмотрим простейшую схему применения реле безопасности OMRON G9SB.

Вот как это реле выглядит в реале, по центру, красненькое:

Сразу даю схему реле безопасности OMRON G9SB.

Omron G9SB – реальная схема включения

Двуступенчатая схема включения реле безопасности

Omron G9SA-1. Двуступенчатея схема безопасности. Первая ступень

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Создание двух цепей значительно повышает надежность и вероятность правильной работы схемы.

Если у тебе скажут – вероятность того, что оборудование будет работать 10 лет без несчастных случаев с такой схемой – 99%, а с другой – 99,9%, какую схему ты выберешь?

Кроме того, пока не включится первый модуль безопасности, на второй не поступит даже питание.

Вторая ступень:

Omron G9SA-2. Двуступенчатая схема безопасности. Вторая ступень

Хотя, бывает и так, что тепловая цепь заводится в аварийную, далее по схеме.

Ещё пример схемы на реле безопасности Pilz Pnoz

Тема обширная, поэтому даю ещё схемку простейшего реле безопасности Pnoz X7:

Реле безопасности Pilz Pnoz

PILZ Pnoz. Типовая схема включения.

Кто читал эту статью, разберется, что к чему, но хоть пару слов:

Схема на реле Pilz с таймером

Схема в данном случае выглядит так:

Добавлена временная задержка включения для дополнительной защиты.

Пишите, задавайте вопросы, делитесь опытом!

Мы продолжаем серию наших статей о бесполезности существующих на сегодня способах “защиты” автомобилей от угона. В этой статье речь пойдёт о таком важном моменте, как блокировка двигателя, и обход цепей угонщиком.

В современном автомобиле существует не более шести основных электрических цепей, разорвав которые, можно не дать завести или остановить двигатель. Какая же цепь заблокирована на вашем автомобиле? Далее мы подробно рассмотрим наиболее распространённые способы блокировки двигателя и описание вариантов их деблокировки. Данные цепи заблокированы на 99,5 % автомобилей. Это не чистая статистика, а сформированное утверждение, опирающееся на более чем 10-ти летнюю практику.

1. Блокировка силового провода группы потребителей +15 у замка зажигания, или попросту “блокировка по зажиганию”. Время обхода не более 1 мин.

Выявление: в охране при сворачивании личинки замка зажигания не включается ни один потребитель., приборная панель не зажигается. Поставьте автомобиль в охрану и включите зажигание. Если после поворота ключа ничего не происходит, кроме включения сирены, то на вашем автомобиле выполнена именно данная блокировка двигателя.

2. Блокировка управляющей цепи стартера . Наиболее распространённая блокировка при “салонной” установке сигнализации. Время обхода не более 1 мин.

Выявление: (ну тут всё просто) зажигание в охране включается, но стартер запустить невозможно.

3. Блокировка силового провода бензонасоса . Также является наиболее распространённой и простой блокировкой. Время обхода не более 1 мин. Обычно питание на бензонасос подается напрямую с прикуривателя. Второй вариант, когда установлено реле, погруженное в бензонасос, это подключение емкости 1-1,5 литра с бензином под давлением к впускному тракту двигателя под капотом напрямую. Выявление блокировки: в охране двигатель заводится и глохнет через 2-5 секунд.

4. Блокировка цепей питания форсунок. Время обхода не более 30 секунд при доступе в подкапотное пространство. Обход блокировки осуществляется подачей напряжение на форсунки напрямую проводом с аккумулятора в обход блокировки.

Выявление: в охране включается зажигание, но двигатель не заводится.

5. Блокировка цепей питания модуля зажигания. Время обхода, способ и выявление полностью аналогично блокировки цепей питания форсунок.

6. Блокировка цепей питания блока управления двигателем . Время обхода, способ и выявление полностью аналогично блокировки цепей питания форсунок. Обычно угонщик имеет в наличии т.н. “сеть”, которая с одной стороны имеет зажим для подключения к положительной клемме АКБ, а с другой три провода, на концах которых иглы — щупы. Цепи питания форсунок, модуля зажигания, и ЭБУ отрезаются от проводки и запитываются напрямую от щупов.

Существует еще несколько возможностей «хитрых» блокировок, таких как разрыв датчика коленвала, изменение последовательности впрыска и пр. Выявляются диагностикой с помощью пробника или тестера и затягивают время угона на дополнительные 5-7 минут. Нужно четко понимать, что угонщик — это прежде всего хороший автоэлектрик .

Реле блокировки может быть спрятано где угодно и иметь какие угодно размеры. Быть беспроводным, или управляться по цифровой шине, не важно. Как бы вас не уверяли установщики, что реле глубоко спрятано или вмотано в штатный жгут, время на поиск и деблокировку (обход) цепи, если двигатель заблокирован, составит не более 2-3 минут. Нужно четко понимать, что реле блокировки просто отключает условие для запуска одного из исполнительных устройств, а угонщик просто выявляет, какое условие отсутствует и создает его.

3.4.3. Трудовая функция / КонсультантПлюс

Трудовые действия	Определение объемов технического перевооружения и реконструкции на основе оценки технического состояния оборудования
	Подготовка предложений при составлении графиков реконструкции единиц основного оборудования
	Формирование технических требований для реализации технических воздействий на оборудование
	Согласование технических требований на разработку проектно-сметной документации, поставку комплексных услуг, закупку оборудования и строительно-монтажных работы в части своих компетенций
	Экспертиза конкурсных предложений участников закупочных процедур на соответствие техническим требованиям
	Согласование технического задания, результатов технико-экономического обоснования инвестиционных проектов в части своих компетенций
	Оформление оперативных заявок для получения разрешения на ввод/вывод оборудования
	Контроль выполнения работ
	Приемка состава и объема выполненных работ в рамках выделенной зоны ответственности
Необходимые умения	Владеть умениями, предусмотренными трудовой функцией по коду D/02.6 настоящего профессионального стандарта
	Проводить анализ документации в рамках работ по техническому перевооружению и реконструкции
	Оперативно принимать и реализовывать управленческие решения в части технического перевооружения и реконструкции устройств и комплексов РЗА
	Планировать и организовывать свою работу и работу подчиненных работников
	Применять нормативную документацию, анализировать научно-техническую информацию в своей предметной области
	Организовывать работу по внедрению новых устройств и комплексов РЗА
	Оценивать результаты своей деятельности и деятельности подчиненных
	Обеспечивать соблюдение требований промышленной, пожарной, экологической безопасности и охраны труда в процессе работы
Необходимые знания	Порядок оформления технической документации
	Конструкции и защитные характеристики автоматов
	Методы работы с аппаратурой для проверки защиты, для регулирования тока и напряжения
	Методы работы с измерительной и испытательной аппаратурой
	Назначение основного слесарного и монтерского инструмента и приемы работ с ним
	Обращение с комплектными испытательными устройствами для проверки защит
	Общие сведения о материалах, применяемых на ремонте аппаратуры
	Основные требования при проверках релейной защиты и автоматики
	Правила выполнения несложных работ по ремонту и обслуживанию простой аппаратуры релейной защиты и автоматики
	Источники и схемы питания постоянного и переменного оперативного тока
	Конструкция реле на электромагнитном и индукционном принципах
	Методы проверки цепей вторичной коммутации
	Назначение автоматического повторного включения линий электропередачи, трансформаторов и шин подстанций
	Назначение и виды высокочастотных защит
	Назначение и основные требования к автомату включения резерва
	Назначение и схемы блокировочных устройств
	Наименование и назначение простой поверочной и измерительной аппаратуры и приспособлений, применяемых при ремонте аппаратуры и средств измерений
	Общие понятия о назначении релейной защиты; о цепях защиты, автоматике управления и их назначении
	Основные способы выполнения защиты на переменном оперативном токе
	Основные требования к релейной защите и полуавтоматике
	Основы механики, физики, электроники, радиотехники
	Основы электроники и полупроводниковой техники
	Основы электротехники и микропроцессорной техники
	Понятие о переходных режимах, устойчивости и качаниях в энергосистемах
	Порядок оформления нарядов-допусков
	Правила чтения принципиальных, совмещенных, развернутых и монтажных схем релейной защиты и автоматики
	Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках
	Приемы работ по разборке, ремонту, сборке и регулированию реле средней сложности механической и электрической части
	Принцип действия реле, классификация реле
	Приводы электродвигателей, схемы пуска
	Режим работы аккумуляторных батарей
	Правила снятия и построения характеристик релейных защит и устройств автоматики и их анализ
	Способы проверки сопротивления изоляции и испытания ее повышенным напряжением
	Структурные схемы панелей защит и автоматики на интегральных микросхемах и микропроцессорных устройствах
	Схемы емкостных делителей напряжения
	Теоретические основы электротехники в объеме, позволяющем качественно эксплуатировать обслуживаемое оборудование
	Технико-эксплуатационные характеристики, конструктивные особенности, режимы работы, виды повреждений обслуживаемого оборудования, оснащенного устройствами автоматики
	Технология демонтажа и испытаний оборудования
	Технология работ по техническому обслуживанию, проверкам работы, наладке и испытаниям обслуживаемого оборудования и устройств
	Требования к точности трансформаторов тока
	Устройство универсальных и специальных приспособлений, монтерского инструмента и средств измерений
	Технические характеристики обслуживаемого оборудования, виды повреждений в электротехнических установках
	Техническое устройство, конструктивные особенности, нормальные, аварийные, послеаварийные и ремонтные режимы эксплуатации оборудования с установленными устройствами РЗА
	Требования к точности трансформаторов тока
	Условия селективности действия защитных устройств
	Устройство универсальных и специальных приспособлений, монтерского инструмента и средств измерений
	Устройство, работа модулей, блоков, узлов обслуживаемого оборудования
	Электрические схемы первичной и вторичной коммутации основной сети
	Главная схема электрических соединений, схема собственных нужд, технологические схемы и компоновка оборудования ГЭС/ГАЭС
	Должностные и производственные инструкции работников, обслуживающих РЗА и ПА
	Требования охраны труда и пожарной безопасности
	Инструкции по ремонту, наладке, проверке и эксплуатации аппаратуры релейной защиты, автоматики и цепей вторичной коммутации
	Инструкция по оказанию первой помощи пострадавшим в связи с несчастными случаями при обслуживании энергетического оборудования
	Нормы аварийного запаса оборудования, деталей, узлов и материалов
	Правила безопасности при работе с инструментом и приспособлениями
	Правила приемки оборудования релейной защиты и автоматики после монтажа и наладки
	Нормативные документы, регламентирующие правила работы с персоналом в организациях электроэнергетики
	Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей
	Правила устройства электроустановок
	Правила инструкции и методические указания по техническому обслуживанию устройств релейной защиты, автоматики и противоаварийной автоматики
	Руководящие материалы по разработке и оформлению технической документации
	Схемы, принцип работы, конструктивные особенности, нормальные и допустимые режимы эксплуатации обслуживаемого оборудования и устройств
	Схемы коммутации, режимы работы, детальные сведения об устройствах технологической автоматики и возбуждения гидроагрегата, вспомогательных, общестанционных систем ГЭС/ГАЭС
	Характерные признаки повреждений обслуживаемого оборудования
Положения и инструкции о расследовании и учете аварий и других технологических нарушений, несчастных случаев на производстве
Инструкция по организации и производству работ в устройствах релейной защиты и электроавтоматики электростанций и подстанций
Другие характеристики	—

принцип работы, виды, назначение, как выглядит

Реле — одно из наиболее распространенных устройств для автоматизации электротехнических систем и механизмов. Целевым назначением автоматического выключателя служит соединение или разъединение электрической цепи в определенный момент, когда достигаются установленные значения или оказывается воздействие внешних факторов. Реле нашло широкое применение в промышленности и быту.

Что такое реле, история создания

Реле является коммутационным устройством, с помощью которого соединяют или разъединяют цепь электронной или электрической схемы во время перепадов входных величин тока.

Большая популярность реле обусловлена высокими эксплуатационными качествами и надежностью работы. С помощью эффективного коммутационного устройства повышается эффективность и долговечность оборудования и техники.

Источник: homius.ru

В науке есть несколько мнений о том, кто из исследователей впервые описал принцип работы реле. По некоторым данным, известно, что устройство было спроектировано в 1830–1832 гг. ученым из России Шиллингом П.Л. Тогда это был основной элемент телеграфа, который сконструировал изобретатель.

По мнению других ученых, изобретение принадлежит физику Дж. Генри. Реле было разработано в 1835 году с целью модернизации телеграфного аппарата, который был создан в 1831 году. Первый соленоид представлял собой некоммутационное устройство, функционирующее на электромагнитной индукции.

Как самостоятельное устройство реле было запатентовано Самуэлем Морозе. Таким образом, впервые изобретение служило одним из важных компонентов телеграфа, а затем, по мере развития технологий, стало активно использоваться для электрического и электронного оборудования.

Устройство и принцип работы реле

Реле представляет собой катушку, состоящую из:

немагнитного основания с обмоткой из меди, дополненной тканевой, синтетической изоляцией или (чаще) диэлектрическим лаковым покрытием;
металлического сердечника;
пружин;
якоря;
соединителей;
контактной пары.

Когда ток подается на обмотку электромагнита или соленоида, якорь, соединенный с контактом, притягивается к сердечнику, происходит замыкание электрической или электронной цепи. Если сила тока уменьшается до заданного показателя, пружина воздействует на якорь, который в свою очередь возвращается в исходное положение, цепь размыкается, происходит отключение потребителей.

Резисторы обеспечивают более плавную и точную работу. С помощью конденсаторов системы защищают от перепадов напряжения и искрения.

Электромагнитный соленоид (простейшая схема):

Источник: homius.ru

Большинство модификаций электромагнитных реле оснащены несколькими парами контактов, что обеспечивает одновременное управление несколькими цепями. Принцип работы коммутационного устройства представляет собой электромагнитную индукцию. Простота эксплуатации обеспечивает безотказную работу устройств.

Ключевые характеристики реле:

чувствительность — то есть реакция на силу, с которой ток подается на обмотку, чтобы устройство включилось;
сопротивление обмотки электромагнита;
напряжение срабатывания обозначает минимальную величину тока для переключения контактов;
напряжение отпускания в виде параметра тока, при котором коммутационное устройство отключается;
время, за которое притягивается и отпускается якорь;
частота срабатывания с рабочей нагрузкой на контактах.

Как обозначается на схеме

Ремонт, подключение или разработка электрооборудования выполняются с помощью специальных схем. Так как реле является важным компонентом системы, важно знать, как оно обозначается схематично. Существует международный классификатор с буквенно-графическими обозначениями коммутационного устройства. На электрических схемах реле представлено в виде прямоугольника. Выводы питания показывают от наибольших его сторон. Буквенное обозначение функционального назначения реле:

KA – тока;
KV – напряжения;
KB – блокировки;
KBS – блокировки от многократного включения;
KH – указательное;
KL – промежуточное;
KQ – фиксации положения выключателя;
KSV – контроля цепи напряжения;
KSP – контроля давления;
KSH – контроля напора;
KSL – контроля уровня жидкости;
KSR – скорости;
KSQ – состава вещества;
KW – мощности;
KZ – сопротивления.

Схематичное обозначение коммутационного устройства:

Источник: housechief.ru

Виды реле, контактные и бесконтактные

Реле отличаются по устройству исполнительного компонента. Исходя из данного признака, выделяют контактные и бесконтактные КУ. В первом случае устройства оказывают действие на управляемую цепь через электрические контакты:

При размыкании контактов цепь разъединяется.
При соединении контактов цепь замыкается.

Контакты могут быть изготовлены из разных металлов:

медь;
серебро;
вольфрам.

Стандартным количеством контактов считается 10. Реле с четырьмя или пятью контактами в основном применяются для оснащения электрических схем в автотранспорте для размыкания и замыкания цепи.

Воздействие реле на управляемую цепь бесконтактным способом заключается в изменении электрических характеристик выходных электроцепей. К ним относятся такие параметры тока и напряжения, как:

емкость;
сопротивление;
индуктивность;
величина.

Виды реле по назначению

Реле обладают определенными техническими характеристиками и эксплуатационными качествами. Данные параметры устройств определяются их целевым назначением. Существует три типа реле:

Управления.
Защиты.
Сигнализации.

Реле управления представляют собой первичные устройства, которые устанавливаются непосредственно в электрическую цепь. Данный тип КУ необходим, чтобы включать и выключать определенные компоненты схемы. Такие реле применяются в качестве самостоятельного элемента схемы или представляют собой комплектующие низковольтных комплектных устройств:

ящики;
панели;
шкафы.

Коммутационное устройство защиты включается и отключатся элементами сети с термическими контактами. К такому оборудованию относятся электродвигатели и вентиляторы. Если температура повышается, термические контакты размыкаются. Со временем, когда температурный режим достигнет рабочих значений, работа оборудования восстанавливается.

Реле сигнализации являются важным элементом охранных систем, устанавливаемых на автомобильный транспорт, на предприятиях и придомовых территориях. Коммутационное устройство формирует сигнал в случае, когда достигается установленная величина параметра, находящегося под контролем. К таким характеристикам могут относиться:

ток;
напряжение;
частота;
давление;
температура;
акустические параметры.

Источник: homius.ru

Классификация реле по способу включения

Исходя из методики установки, реле подразделяются на первичные и вторичные.

К первой категории относятся устройства, которые подключаются непосредственно в цепь элемента, на защиту которого они направлены. Преимуществом таких реле является отсутствие необходимости в измерительных трансформаторах, источниках оперативного тока, контрольных кабелях.

Вторичные реле подключаются в цепь с помощью вторичных трансформаторов. Они обладают стандартными характеристиками, рассчитаны на эксплуатацию при токе 5 А и напряжении 100 В. Устройства данной категории пользуются большой популярностью и характеризуются широкими сферами применения. Основные достоинства вторичных КУ:

наличие изоляции, защищающей от высокого напряжения;
универсальность применения для любых электросетей с разными характеристиками тока и напряжения;
возможность поместить реле в место, которое удобно обслуживать.

Виды реле по типу поступающего параметра

По данному критерию устройство классифицируют как реле:

тока;
мощности;
частоты;
напряжения;
давления;
акустических величин;
количества газа.

Реле могут быть максимальными и минимальными. К первой категории относятся коммутационные устройства, срабатывающие в случае, когда превышается заданный показатель. Минимальные реле реагируют на снижение определенных характеристик.

Реле тока

Данные КУ срабатывают при резких перепадах тока. В случае необходимости они отключают отдельную нагрузку или всю электрическую систему. Регулятор устанавливает величину максимального тока, при достижении которой потребители отключаются.

Реле напряжения

Режим работы устройств этого типа определяется величиной напряжения. Реле, подключенные через трансформаторы, реагируют при перепадах показателей, таким образом контролируют фазы напряжения в электросетях и защищают приборы от поломок. В основе устройства — контроллер оперативного реагирования, с помощью которого отслеживают изменения напряжения. Общепринятым стандартом срабатывания КУ является диапазон меньше 170 В и более 250 В.

Источник: static.onlinetrade.ru

Реле частоты

Специальные устройства контролируют частоту переменного тока. Для однофазных или трехфазных сетей данный показатель должен соответствовать 50 или 60 Гц. Как правило, реле частоты характеризуются фиксированными задержками реагирования. Пороги размыкания контролируемой цепи можно регулировать. Рабочий режим такого коммутационного устройства нередко дополняется опцией «памяти» аварии.

Реле мощности

Коммутационное устройство, служащее для ограничения мощности, характеризуется принципом работы, аналогично ограничителю тока нагрузки. Если установленный порог превышается, то потребители отключаются от цепи. Данный тип реле нередко дополняют опцией повторного автоматического включения. Таким образом, при восстановлении нормальных параметров нагрузки оборудование начинает функционировать в нормальном режиме автоматически.

Реле давления

Данный тип коммутационного устройства является важным прибором, который нашел широкое применение в электротехнике. Наиболее часто реле давления устанавливается в насосных системах, чтобы контролировать скачки давления воды, масла, нефти, воздуха. Существует два типа таких устройств:

электромеханические;
электронные.

Электромеханические устройства оснащены особым элементом, который реагирует на перепады давления в системе. Он представляет собой гибкую мембрану, изгибающуюся под напором рабочей среды. Компонент соединен с двумя пружинами. Одна из них настроена на минимально допустимые характеристики напора, а вторая — на разницу между верхним и нижним пределами давления в системе. Если давление снижается и преодолевает минимальный порог, с помощью реле включается насосное оборудование. В случае, когда давление превышает максимальный лимит, насосы отключаются.

Реле характеризуются простотой и надежностью, но предусматривают некоторые сложности при эксплуатации. К примеру, оператор должен постоянно контролировать настройки и при необходимости выполнять их корректировку.

Устройства электронного типа отличаются более сложной конструкцией. Однако применение передовых технологий при конструировании КУ позволяет задавать пределы давления с высокой точностью. Кроме того, такие реле не нуждаются в регулярном контроле. Электронные приборы обладают чувствительностью к гидроударам, что объясняет необходимость оснащения устройств небольшими гидробаками объемом около 400 миллилитров. Реле устанавливают на отрезке цепи между насосным оборудованием и начальной точкой водозабора.

Реле акустические

Данные коммутационные устройства срабатывают во время перепадов акустических величин, включая частоту звуковой волны и ее давление, или акустических характеристик материалов таких, как коэффициенты поглощения и отражения. Реле различают по принципу действия:

механический;
электрический.

Акустические приборы механического типа оснащены мембраной, способной прогибаться под давлением звуковых волн. Когда достигается заданная величина давления, контакты замыкаются. Акустические приборы состоят из следующих компонентов:

Воспринимающий орган в виде микрофона и фильтра.
Усилитель.
Выходное электрическое реле.

Существует ряд устройств, которые срабатывают при любом шуме. Нередко такие устройства встраивают в системы освещения. Какой-либо звук, возникающий в помещении, провоцирует реакцию прибора, и свет включается. Целесообразно устанавливать подобные комплексы в коридорах и на лестничных площадках. Акустические реле также нашли широкое применение в конструировании охранных систем и «интеллектуальных» игрушек.

Газовые реле

Специальные коммутационные устройства обеспечивают газовую защиту. Реле оснащено металлическим корпусом, в который встроен в маслопровод. Нормальное состояние устройства подразумевает полное заполнение маслом и разомкнутое положение контактов. В случаях, когда концентрация газа в среде возрастает, верхняя часть устройства заполняется, а масло вытесняется из конструкции. При этом контакты в сигнальной цепи замыкаются благодаря сигналам поплавка, который при понижении уровня масла опускается и поворачивается вокруг своей оси. Таким образом формируется сигнал о высокой загазованности среды.

Источник: avatars.mds.yandex.net

Промежуточные реле

Коммутационные устройства промежуточного типа обладают вспомогательными функциями. Они устанавливаются в автоматических схемах и цепях управления. Основными задачами, которые решает реле, являются замыкание или размыкание сразу нескольких цепей, замыкание одной и одновременное размыкание другой цепи и другие функции. Данные устройства применяются при реализации схем усиления и преобразования электрических сигналов, фиксировании данных и программировании, распределении электроэнергии с контролем рабочих характеристик определенных компонентов, сопряжении составляющих радиоэлектронной аппаратуры с разными принципами действия.

В качестве промежуточных устройств нередко используются электромагнитные реле. Исходя из особенностей конструкции и целевого назначения, они дополнены контактами следующих типов:

Нормально-разомкнутого (замыкающегося). Контакты отключены, если электропитание отсутствует, и замыкаются при подаче напряжения.
Нормально замкнутого (размыкающегося). Нормальный режим работы предполагает замкнутое состояние контактов. Подача электричества сопровождается размыканием контактов.
Перекидного. В данном случае реле дополнены средним контактом, который замкнут с неподвижным контактом. При подаче тока средний контакт отключается от первого неподвижного контакта и замыкает второй неподвижный контакт.

Реле является полезным изобретением, с помощью которого современная электротехника достигла высокого уровня и продолжает развиваться. Для правильного применения коммутационных устройств следует хорошо разбираться в электрических схемах, а также производить точные расчеты. Иногда студентам бывает сложно разобраться в физических величинах. На этот случай есть сервис Феникс.Хелп, компетентные специалисты которого помогут решить задачи любой сложности.

Руководство по реле безопасности и схемам безопасности

Реле безопасности — это особый тип реле, которое можно использовать для построения цепи безопасности. Безопасность — критический вопрос при проектировании машин. Крайне важно иметь хорошее базовое понимание принципов, лежащих в основе реле безопасности и цепей безопасности.

С учетом сказанного, безопасность часто сбивает с толку, потому что к ней прилагается много терминологии. Вся эта терминология взята из стандартов, описывающих цепи безопасности, функциональную безопасность и, следовательно, реле безопасности.

Многие из вас запросили больше статей о безопасности после прочтения моей статьи об использовании нормально замкнутого контакта в качестве кнопки остановки. Эта статья предназначена как введение в системы безопасности и защиты машин.

Используя реле безопасности в качестве примеров, я покажу вам, когда следует применять меры безопасности к вашей машине. Реле безопасности — отличная и простая иллюстрация схемы безопасности и того, как она работает. Очень важно понимать, что реле безопасности здесь не случайно.Причина в том, чтобы исключить или снизить риски.

Когда применяется безопасность машины, вам часто придется создавать цепь безопасности. В зависимости от желаемого уровня безопасности вы можете создавать различные схемы безопасности. Я покажу вам, как работают реле безопасности и какие методы используются для построения цепи безопасности.

Вот обзор:

Зачем использовать реле безопасности?
Машины и автоматика могут быть опасными. Даже маленькие двигатели обладают большой мощностью и могут легко создавать опасные ситуации.Но здесь важна не только мощность. Острые предметы, такие как ножи, тяжелые предметы, шум и вибрация, также могут быть опасными. На самом деле все, что может нанести вред здоровью, является потенциальным риском.
Это означает, что каждый раз, когда вы проектируете новую машину или систему автоматизации, вы должны обнаруживать эти риски и опасные ситуации. Потому что только тогда вы сможете снизить эти риски.
Фактически, машины могут создавать такие опасные и опасные для жизни ситуации, что это требование закона.В США действует закон, соответствующий стандартам OSHA (Управление по охране труда). В Европейском Союзе закон называется Директивой по машинам.
Но даже если это необходимо по закону, выявить все риски и опасные ситуации, связанные с конструкцией машины, может быть непросто. Позвольте мне упростить шаги, которые вам нужно предпринять, чтобы найти и идентифицировать риски, связанные с машиной. Потому что только после того, как вы определили риски, вы можете предпринять такие действия, как реле безопасности и устройства безопасности, чтобы устранить риски.
Оценка рисков
Прежде всего вам нужно будет провести так называемую оценку рисков, чтобы выявить все потенциальные риски, возникающие при использовании машины. Вы должны найти или оценить все опасности и опасные ситуации.
Вместо того, чтобы просто проводить эту оценку риска случайно, вы можете следовать ISO 12100 , также называемому:
ISO 12100 Безопасность машин — Общие принципы проектирования — Оценка рисков и снижение рисков
Этот стандарт ISO призван помочь вы с оценкой рисков и тем самым обнаружением рисков.В этом стандарте вы найдете ряд логических шагов, которые вы можете предпринять для оценки рисков. Он не только упрощает поиск рисков, но и делает оценку рисков систематической процедурой, обеспечивающей оценку всех рисков.
Вот как выглядят логические этапы процедуры оценки риска:
Блок-схема оценки риска по ISO 14121
Снижение риска
Стандарт ISO 12100 также описывает снижение риска. Это буквально процесс снижения рисков, которые вы оценили.Вы можете предпринять одно или несколько действий, чтобы снизить риск, пока он не будет устранен. Снижение рисков — это их устранение.
Необходимые действия зависят от типа риска. Одно из наиболее эффективных действий по снижению риска — это безопасная по своей сути конструкция. Простой пример — избавление от острых краев. Это не только снизит риск пореза, но и устранит риск. Все это делается путем устранения источника риска. Другими словами, безопасный по своей сути дизайн.
По своей сути безопасная конструкция — это первый вариант снижения риска, а это означает, что вы всегда должны стараться сначала устранить риск с помощью изначально безопасной конструкции.
Защита
Но иногда безопасная по своей сути конструкция не помогает. Некоторые риски невозможно исключить, потому что всегда есть шанс, что оператор ошибется. Например, опасность, которую представляет движущаяся часть, можно уменьшить, разместив вокруг нее одну или несколько защитных ограждений для предотвращения несчастных случаев. Это называется охраной.
Меры предосторожности — это действие по предотвращению контакта человека с опасностью или по устранению опасностей до того, как человек сможет соприкоснуться с опасностью.
Во многих случаях доступ к движущейся части обычно требуется для технического обслуживания, ремонта и даже эксплуатации. Доступны несколько решений для защиты в зависимости от различных факторов. Вот некоторые из наиболее распространенных типов защиты:
Защитные ограждения
Световые завесы
Защитные коврики
Двуручное управление
Начиная с ограждений, доступны 3 общих типа :
Фиксированные ограждения
Передвижные ограждения
Механические ограждения
Фиксированные ограждения
Фиксированные ограждения либо привариваются, либо фиксируются винтами или гайками, поэтому открытие невозможно без использования инструмента.Использование фиксированных ограждений — отличное решение там, где доступ нужен только техническим специалистам.
Стационарное ограждение для безопасности машины
Передвижное ограждение
Второй тип — это передвижное ограждение. С подвижными ограждениями вы можете открывать и закрывать для доступа. Хотя это может создать риск того, что кто-то откроет ограждение во время работы движущейся части.
Здесь необходимо предпринять другие действия, чтобы полностью исключить риск. Мы говорим о здоровье и благополучии людей, поэтому очень важно полностью исключить риски.В некотором роде вам придется исключить риск, остановив машину при открытии ограждения. Собственно говоря, это одно из требований к подвижным направляющим.
Вот цитата из стандарта, описывающего снижение риска в машинах, ISO 12100:
6.3.3.2.3 Требования к подвижным ограждениям
Подвижные ограждения, обеспечивающие защиту от опасностей, создаваемых движущимися частями трансмиссии, должны
a) по возможности в открытом состоянии оставаться прикрепленным к оборудованию или другой конструкции (обычно с помощью шарниров или направляющих), и
b) блокировать (при необходимости с защитной блокировкой) (см. ISO 14119) .
Обратите внимание на последнюю часть, в которой говорится, что вам следует использовать блокирующие предохранители . Блокировка просто означает, что она предотвратит запуск в открытом состоянии. Функция блокировки может быть реализована с использованием переключателей блокировки для обнаружения открытия ограждения.
Выключатели блокировки могут быть сконструированы по-разному. Вот несколько типичных примеров выключателей блокировки для подвижных ограждений:
Магнитный предохранительный выключатель
Все выключатели имеют свое назначение.Некоторые из них используются в качестве предохранительных выключателей шарнирного типа, устанавливаемых на шарнире для обнаружения открытия ограждения. Некоторые из них представляют собой переключатели положения безопасности, и их можно использовать, например, в качестве сдвижных ограждений. Выключатели безопасности также доступны с магнитным приводом.
Защитные устройства с электроприводом
Все они работают одинаково. За исключением одного особого типа предохранительного выключателя, который подводит меня к последнему типу охранников: защитные ограждения с электроприводом.
Иногда ваша машина не успевает остановиться, прежде чем оператор сможет открыть ограждение и получить доступ к опасности.Для остановки большого манипулятора или большого двигателя с большой нагрузкой потребуется некоторое время. Также при торможении. Вот где могут возникнуть опасности, даже если используется предохранительный выключатель с блокировкой.
Решением этого может быть защитный кожух с электроприводом или запираемый кожух. Защитное ограждение с электроприводом представляет собой подвижное ограждение, но с предохранительным выключателем, который может заблокировать ограждение. Таким образом, вы можете заблокировать охранник до тех пор, пока не будете уверены, что движение остановлено и опасность исчезла.
Внутри блокирующих предохранительных выключателей находится соленоид.Обычно вы можете получить два типа предохранительных выключателей с блокировкой. Один, где соленоид находится под напряжением, чтобы заблокировать переключатель, и другой, где соленоид используется для разблокировки переключателя.
Элементы систем управления, связанные с безопасностью
Итак, какое отношение реле безопасности имеют к защите? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны внимательнее рассмотреть части систем управления, связанные с безопасностью.
Если вы хотите использовать защиту с блокировками, к системе управления предъявляются некоторые требования.Потому что способ, которым вы в конечном итоге собираетесь реализовать блокировку, заключается в использовании предохранительных выключателей (и других предохранительных устройств, которые я опишу здесь позже) в вашей электрической системе управления. Связанная с безопасностью часть системы управления — это использование мер безопасности в электрической системе управления для устранения риска.
При создании системы управления, связанной с безопасностью, или просто системы безопасности, основной упор делается на обеспечение отказоустойчивости системы. Это означает, что вы должны понимать, что происходит при выходе из строя одной или нескольких частей системы безопасности.
Категории управления
Перед тем, как вы начнете строить свою систему безопасности, вы должны ее классифицировать. Причина этого проста в том, что всегда существует вероятность отказа системы. Если оператор открывает ограждение, а блокировка не останавливает машину, система безопасности не смогла устранить риск.
Следовательно, вы должны проанализировать риски, связанные с отказом системы.
Когда система безопасности выходит из строя, вы по-прежнему хотите, чтобы машина была безопасной и без каких-либо рисков.Доступен стандарт, описывающий процесс анализа частей систем управления, связанных с безопасностью:
ISO 13849-1 Безопасность машин — части систем управления, связанные с безопасностью
Этот стандарт напомнит многим о пяти категориях управления . В стандарте вам будут представлены пять различных категорий систем управления. Анализируя тяжесть травмы, время воздействия опасности и возможность избежать опасности, вы можете отнести систему управления к одной из этих категорий.
Я не буду сейчас подробно останавливаться на этих пяти категориях. Machinery Safety 101 написал большую серию статей об архитектурах блокировок и пяти категориях управления.
Вы можете спросить, какое отношение этот стандарт имеет к реле безопасности. Причина этого в том, что, прежде всего, при использовании категории 1 вы должны использовать «проверенные компоненты и проверенные принципы безопасности» . Опять же, в Machinery Safety 101 есть очень хорошие материалы по этому поводу.
Другими словами, реле безопасности — это хорошо зарекомендовавший себя компонент, и поэтому вы должны использовать его для построения своей системы безопасности.
С другой стороны, ПЛК, например, не является хорошо испытанным компонентом. Поэтому, когда вы создаете систему автоматизации или машину, вы не можете использовать ПЛК для частей машины, связанных с безопасностью.
Из-за диагностических возможностей категории 2-4 не требуется использовать проверенные компоненты в этих категориях.
Как работает реле безопасности?
Теперь, когда вы знаете, почему вам следует использовать реле безопасности, пришло время поближе взглянуть на то, как они работают.Реле безопасности доступны во многих различных вариантах и для разных целей, и понимание того, как они работают, поможет вам выбрать подходящее для вашего проекта.
Реле безопасности — это не просто проверенные компоненты. Они созданы для выполнения требований к элементам систем управления, связанным с безопасностью. Если вы посмотрите в техническом паспорте реле безопасности, вы обнаружите, что его можно использовать до определенного уровня безопасности.
Например, реле безопасности категории 3 означает, что вы можете использовать его в связанных с безопасностью частях вашей системы управления от до категории 3 .Вы также можете использовать реле безопасности этого типа в цепях категорий B, 1 и 2.
Для соответствия требованиям различных категорий безопасности реле безопасности может использовать различные методы. Некоторые из них используются, чтобы позволить реле безопасности стать хорошо зарекомендовавшим себя компонентом связанных с безопасностью частей вашей системы управления, в то время как другие используются, чтобы помочь вам выполнить требования для различных категорий.
Реле безопасности и обычное реле
Один из первых вопросов, который пришел мне в голову, когда я узнал о реле безопасности, был: почему я не могу просто использовать обычное реле?
Я имею в виду, почему мы должны управлять функциями предохранительных реле, которые мы могли бы точно так же контролировать с помощью обычных реле, которые часто дешевле? Чтобы ответить на этот вопрос, вам необходимо знать, в чем разница между обычным реле и реле безопасности.Другими словами, вам нужно знать, что делает реле безопасности таким особенным.
Но прежде чем мы перейдем к функциям реле безопасности, давайте еще раз взглянем на категории безопасности.
Категории безопасности и реле
Вы можете использовать только обычные реле категории безопасности B. В этой категории, когда происходит отказ, это может привести к потере функции безопасности. Но в других категориях вы не можете использовать обычное реле, так как вам придется использовать проверенные компоненты безопасности, и поскольку при возникновении неисправности это не может привести к потере функции безопасности.От Категории 1 и выше вам придется использовать проверенные компоненты.
Это означает, что для первых двух категорий вы действительно можете использовать обычные реле и контакторы для функций безопасности, поскольку допускается неисправность, приводящая к отключению защитной функции. Но с этого момента вы должны думать не только о цепи безопасности при нормальных обстоятельствах, но и при выходе из строя компонентов.
Начнем с категории 2, так как это первая категория, в которой вы должны проверять потери функций безопасности.
Реле безопасности Allen Bradley
Именно здесь может пригодиться реле безопасности! Поскольку вы можете построить цепь безопасности, просто используя обычные реле и контакторы, но поскольку это быстро может стать сложным и включать несколько компонентов, мы хотим использовать реле безопасности. Фактически, реле безопасности были разработаны по этой причине. Компания PILZ разработала и изготовила первые реле безопасности, получившие название PNOZ. С тех пор они сильно развились. Многие из них теперь также являются программируемыми.
Новые версии реле безопасности PILZ PNOZ
Но как проверить, действительно ли работают функции безопасности?
Ответ — контрольное реле безопасности.
Контроль реле безопасности
Существует несколько способов, с помощью которых реле безопасности может контролировать цепь безопасности для обнаружения любых потерь в функциях безопасности. Но прежде чем перейти к технической части того, как они на самом деле это делают, позвольте мне начать с объяснения принципа, лежащего в основе контрольного реле безопасности.
Причина, по которой мы используем реле безопасности для мониторинга, — это… безопасность!
Я скажу еще раз. Нам нужно проверить на потери в функциях безопасности . Это чрезвычайно важно, поскольку мы хотим, чтобы безопасность работала даже в отказавшей системе.
Контрольное реле безопасности контролирует функцию безопасности и тем самым проверяет наличие потерь. Поэтому в большинстве случаев имеет смысл использовать реле безопасности. Он может удовлетворить все требования к функциональности цепей безопасности.
Обнаружение неисправностей
В основном реле безопасности могут обнаруживать четыре типа неисправностей:
Обрыв провода
Неисправный контактор
Неисправный предохранительный привод
Сроки
Вы можете найти и другие типы неисправностей, но они составляют большинство. По крайней мере, метод, используемый для обнаружения этих неисправностей, одинаков для первых трех. Это делается небольшими импульсами.
Реле безопасности обнаруживает обрыв проводов и неисправные контакторы / исполнительные механизмы, посылая электрические импульсы по проводке.Путем измерения протекания тока реле безопасности проверяет сварные комплекты контактов и обрыв проводов.
Это все сделано с таймингом. Время — это еще один метод обнаружения неисправностей, который используют реле безопасности. Хорошим примером этого является резервирование контактных групп в предохранительном приводе. Этот принцип поясняется на видео ниже с помощью магнитного предохранительного выключателя.
Автоматический сброс не разрешен, если два набора контактов в переключателе не замыкаются в течение короткого интервала времени.

OSSD
Вы часто встретите предохранительные реле с OSSD или устройствами переключения выходных сигналов.Это неспроста. OSSD идеально подходят для цепи безопасности. Я не буду вдаваться в подробности почему, потому что Instrumentation Control уже опубликовала отличную статью об этом.
Внутренняя диагностика
То, что происходит внутри реле безопасности, конечно, также является частью цепи безопасности. Контроль за внешними компонентами столь же важен, как и за внутренними компонентами защитного реле.
Многие реле безопасности имеют внутреннюю диагностику, которая включает в себя контроль неисправностей внутренних реле и т. Д.
Зачем нужны реле безопасности? | Юго-Восточная Азия
Допустим, вас попросили на один день поработать инженером-проектировщиком и вам поручили разработать систему безопасности управления технологическим процессом. Какие вопросы вам следует задать?
Что происходит с системами безопасности (SIS), когда контакт реле приварен?
Когда это произошло?
Где, , можно найти это неисправное реле?
Почему это произошло?
Кто, , будет отвечать за отслеживание этой неисправности?
Реле безопасности — это устройства, которые реализуют функции безопасности.В случае опасности реле безопасности должно срабатывать, чтобы снизить риск до приемлемого уровня. Реле безопасности должно инициировать безопасный и надежный ответ, а также контролировать целостность своей функции.
Система автоматизации процесса пожаротушения и газа всегда находится в режиме ожидания, и становится все более важным иметь несколько диагностических средств, чтобы убедиться, что реле, используемые в системе безопасности пожарной и газовой системы, продолжают работать со всей подключенной проводкой.
7 Функции, которые должно иметь идеальное реле безопасности для противопожарных и газовых систем:
Диагностика потери питания полевых устройств, таких как маяки, электромагнитные клапаны и пожарные извещатели.
Диагностика отключения полевых устройств.
Предупреждает при коротком замыкании полевых устройств.
Диагностика сварных контактов реле.
Возможность проверки точек реле без использования внешнего источника питания.
Диагностика через тот же кабель к катушке реле с использованием фильтрации тестовых импульсов. Это также экономит деньги, поскольку нет необходимости в дополнительных картах DI и кабелях для функции мониторинга.
Опция для резервного подключения к катушке реле.
Подключение реле безопасности
Реле сопряжения SIL серии PSR-PC50
Реле сопряжения SIL серии PSR-PC50 от Phoenix Contact имеет 7 функций, которые вам нужны, и его также можно использовать для адаптации мощности и гальванической развязки в приложениях Safe-State-ON до SIL 3 согласно IEC 61508, а также IEC 61511.
Это устройство категории 3 предназначено для установки во взрывоопасных зонах зоны 2. За счет фильтрации тестовых импульсов контроллера предотвращается преждевременный выход из строя реле безопасности.Сторона контактов полностью контролируется на предмет обрыва и короткого замыкания, а также напряжения питания и диагностического питания. Если возникает ошибка, это влияет на входное сопротивление внутреннего устройства. Таким образом, тестовые импульсы, отправленные с контроллера, прерываются, и ошибка передается на соответствующий цифровой выход без дополнительных затрат на подключение.
Если у вас есть какие-либо вопросы или вы хотите узнать больше об этом продукте, отправьте нам запрос по адресу marketing @ phoenixcontact.com.sg и презентацию продукта для более подробного обсуждения.
Основные понятия реле безопасности
В этом посте мы рассмотрим основные концепции реле безопасности и .
Один из самых важных компонентов, используемых в электрической панели, — это реле. Реле представляет собой электромеханический переключатель , на который подается электрическое питание для управления своими механическими контактами. По сути, он разделяет две цепи и работает как контакт между ними.
Основы реле
См. Изображение ниже. Стандартное реле состоит из 5 клемм .
Входная цепь состоит из двух выводов — положительный потенциал и отрицательный потенциал .
Выходная цепь состоит из трех клемм — общего (COM), нормально разомкнутого (NO) и нормально замкнутого (NC).
В обесточенном состоянии контакт между клеммами COM и NC. Когда катушка находится под напряжением, контакт находится между клеммами COM и NO.Это основная концепция реле.
Это обычное реле защищает обе цепи от повреждения друг друга.
Например, если какая-либо проблема возникает на стороне входа, то это затронет только входную цепь. Со стороны выходов не будет никаких повреждений.
Но при современных достижениях в области автоматизации и контрольно-измерительной аппаратуры безопасность окружающей среды и электрических компонентов является решающим фактором при проектировании системы.
В обычном реле, поскольку используются механические контакты, они могут свариваться или заклинивать друг друга после многократного цикла работы.
Это редкое состояние, но если безопасность панели и системы является основным критерием, то нормальное реле может оказаться опасным в этой ситуации. Произойдет это так, как будто на катушку подано напряжение, но контакты не переключились.
Итак, предположим, что если на стороне входа используется контакт аварийного останова, а сторона выхода подключена к входу ПЛК, то контакт не будет обнаружен, и система, таким образом, не остановится, даже если переключатель будет нажат.
Многие европейские и американские стандарты избегают использования стандартных реле в своих панелях управления.
Реле безопасности
Для этого состояния используется реле безопасности. Реле безопасности является более совершенным и техничным в эксплуатации по сравнению с обычным реле. Это гарантирует, что его можно будет использовать в безотказной среде.
Реле безопасности
определены и изготовлены для удовлетворения различных требований SIL ( Уровни полноты безопасности ).
Давайте посмотрим на некоторые из его основных моментов:
Реле безопасности имеет встроенную функцию самоконтроля .Это означает, что при сварке или заклинивании контактов реле автоматически отключит контакт цепи как со стороны входа, так и со стороны выхода.
Это происходит потому, что правильное размыкание и замыкание этих реле автоматически проверяется внутри в каждом цикле включения-выключения. Это гарантирует, что функция безопасности будет работать даже в случае отказа ее внутренних компонентов.
Реле безопасности могут обнаруживать неисправность во входной цепи во время неисправности.
Обычно они используются в сочетании с различными реле безопасности или, можно сказать, несколькими числами; что гарантирует полностью безопасную среду для оператора при использовании машины.
Реле безопасности обычно используется для критических полевых устройств, которые требуют жесткого контроля безопасности, например,
.
световые завесы,
маты безопасности,
трехпозиционные устройства,
устройства двуручного управления,
магнитные переключатели,
кнопки аварийного останова,
бесконтактные датчики безопасности,
выключатели безопасности с блокировкой и т. Д.
В некоторых реле есть кнопка сброса, очень похожая на реле перегрузки.Это гарантирует, что оператор сначала определит и устранит неисправности, а затем нажмет кнопку, чтобы снова запустить ее.
В настоящее время они также имеют интегрированные с ними порты связи (Ethernet, Modbus и т. Д.) Для обмена электрическими данными с ПЛК или другим управляющим оборудованием.
Одним из основных отличий от обычного реле является наличие принудительно управляемых контактов.
Это означает, что даже если контакты переходят в состояние сварки или заклинивания, они принудительно и механически направляются для изменения своего положения; так что проблема не возникает.
Это гарантирует, что оба контакта NO и NC всегда работают противоположно друг другу; как при нормальной работе.
Для выбора предохранительного реле требуется хорошее знание факторов и технологий оценки риска. ISO 12100 обычно используется для этого.
В автоматизации, если есть ПЛК, то о безопасности можно не беспокоиться. Написанная программа обеспечит правильную работу всего оборудования.
Но, кроме того, если мы будем использовать реле безопасности вместо обычного реле, описанные ранее функции обеспечат очень безопасную среду; или можно сказать, что мы можем получить вдвойне безопасную среду.
Реле безопасности могут обнаруживать обрывы проводов, неисправные контакторы, неисправные предохранительные приводы, короткие замыкания и т. Д.
Реле безопасности обнаруживает обрывы проводов и неисправные контакторы / исполнительные механизмы, посылая электрические импульсы по проводке. Путем измерения протекания тока реле безопасности проверяет сварные комплекты контактов и обрыв проводов.
Автор: Viral Nagda
Если вам понравилась эта статья, то подпишитесь на наш канал YouTube с видеоуроками по КИП, электричеству, ПЛК и SCADA.
Вы также можете подписаться на нас в Facebook и Twitter, чтобы получать ежедневные обновления.
Читать дальше:
Принцип работы реле безопасности
— Shanghai Chenzhu Instrument CO., LTD.
1. Введение предохранительного реле
Защитное реле — это электрический компонент, используемый в повседневной жизни для обеспечения безопасности для предотвращения поражения электрическим током и предотвращения перегрева оборудования. Как следует из названия, это реле, которое может выполнять регулярные действия в случае аварийной ситуации.Реле безопасности представляет собой комбинацию нескольких реле и цепей, которые дополняют аномальные дефекты друг друга и обеспечивают полное функционирование реле с минимальными действиями при сбоях. Чем ниже значение ошибки и отказа, тем выше будет коэффициент безопасности.
2. Принцип работы предохранительного реле
Вы знаете, как работает предохранительное реле? Система блокировки реле безопасности имеет конструкцию с принудительно управляемыми контактами, которая является необходимой управляющей частью в цепи безопасности.Он принимает входные сигналы безопасности и детерминированно выдает сигнал переключения в схему управления устройства через оценку внутренней схемы. Проще говоря, все реле безопасности двухканального типа.
Только когда сигналы обоих каналов нормальные, реле безопасности в системе безопасности и автоматизации может работать нормально; в процессе работы, пока сигнал любого из каналов отключен, реле безопасности перестанет выводить сигнал. Он не будет работать, пока сигналы обоих каналов не станут нормальными и не будут сброшены.Хотя это не только полагается только на дуализацию, дуализация также необходима.
Взаимная проверка двойных цепей должна подтвердить, что все цепи безопасности были отключены один раз, и при необходимости оператор может начать работу и другие условия. С другой стороны, при коротком замыкании проводки входного переключателя или повреждении оболочки провода и заземлении необходимо предотвратить внезапный запуск машины, вызванный этим. Фактически, чтобы облегчить построение цепи безопасности, реле безопасности комбинируется с другими компонентами, а основная цепь аварийного останова и цепь безопасности составляют продукт модуля цепи, называемый модулем реле безопасности.
Использование реле формы C в цепях безопасности
Недавно у меня было обсуждение с коллегой, который хотел знать, можно ли в конструкции включить реле формы C в цепь аварийного останова. Вы можете вспомнить, что функции аварийного останова должны соответствовать требованиям как минимум PL _c / SIL1 [1], [2]. Важно помнить, что PL _c / SIL1 может быть соблюден с использованием архитектур категории 1, 2 или 3. См. [1, рис. 5] ниже.
Связь между категориями, DC, MTTFd и PL [1, рис.5]
Краткий ответ
ДА, можете, но вам нужно понимать, что к ним применяются особые требования. Об этом читайте дальше!
Требования к компонентам
Часто дизайнеры не понимают требований к компонентам, которые будут использоваться в SRP / CS *. В некоторой степени выбор компонентов основан на выбранной архитектурной категории (например, B, 1, 2, 3, 4), но важно понимать, что, за исключением категорий B и 1, к компонентам не предъявляются явные требования. использовал.
* См. Определения в конце этого сообщения.
Категория B
В категории B требования к компонентам ограничиваются их пригодностью для преобладающих условий цепи. Это в равной степени относится к электрическим и гидравлическим компонентам. Категория B составляет основу для всех остальных категорий, поэтому это минимальное требование применяется ко всем проектам. При этом ни один грамотный дизайнер не стал бы делать ничего другого.
Категория 1
В Категории 1 добавлено новое требование: проверенные компоненты.Идея хорошо зарекомендовавших себя компонентов не получила четкого определения с момента публикации стандарта EN 954-1 в 1995 году, однако это будет изменено в следующей редакции стандарта. Между тем, таблицы проверенных компонентов в ISO 13849-2 [3] дают явные примеры проверенных компонентов в механических, электрических и гидравлических технологиях.
Использование проверенных компонентов — основа Категории 1, так как эта категория полагается на высоконадежные компоненты для достижения более высокого PL.
Категории 2, 3 и 4
В категориях 2, 3 и 4 дополнительная надежность основана на диагностических возможностях и использовании резервирования.Нет ничего, что могло бы помешать использованию проверенных компонентов в этих категориях, однако они не требуются.
Контакторы и реле
Простые цепи безопасности обычно используют контакторы или реле для выходных устройств, устройства «O» на блок-схеме ниже [1, рис. 11].
ISO 13849-1, рисунок 11, блок-схема категории 3
Помните также, что пунктирная линия, используемая для ссылок «m», показанных выше, указывает на то, что некоторые, но не все неисправности могут быть обнаружены диагностикой.В категории 3 это значение находится в диапазоне от DC _avg = Low (от 60% до 90%) до DC _avg = Med (от 90% до 99%).
Контакторы
Если мы посмотрим на пример цепи категории 3 ниже, мы увидим, что есть вспомогательные контакты от выходных контакторов, K1 и K2, подключенные к контуру сброса (+24 В постоянного тока на S34) на реле безопасности для контроля устройств. .
Пример цепи безопасности категории 3. изображение: [5]
Механическая конструкция некоторых силовых контакторов такова, что вспомогательный контакт и силовые контакты механически связаны таким образом, что заставляет все контакты переключаться вместе.Подобно гидравлическому клапану, контакторы бывают только открытыми или закрытыми. В случае сваривания контакта контактор останется в замкнутом состоянии.
изображение: [3]
Как видите, основная механическая конструкция довольно проста. Контакты установлены на жестком механическом якоре, что обеспечивает их совместное перемещение при подаче напряжения на соленоид.
image: [3]
Однако будьте осторожны, поскольку не все контакторы построены таким образом. Убедитесь, что в паспорте контактора указано, что контакты управляются с усилием.Простой способ проверить это — найти IEC 61810-3 в списке стандартов, которым соответствует контактор.
Что произойдет, если условия цепи таковы, что предпочтительнее реле меньшего размера?
Реле управления
Реле формы C также иногда называют «переключающим» или «однополюсным-двойным переключателем (SPDT)».
Схема реле формы C. изображение: [6]
Один контакт формы C не очень хорош, если вы не пытаетесь разработать систему, PL которой требует только PL _a или PL _b, но добавление второго контакта к этому устройству добавляет возможность мониторинга реле.Это называется «двухполюсным, двухпозиционным» реле или реле DPDT.
Форма C Реле DPDT. изображение [6]
Это конфигурация, обычно встречающаяся в управляющих реле, которые физически выглядят примерно так:
Типичное реле DPDT. изображение: [7]
В зависимости от того, как якорь механически связан с язычками контакта, вполне возможно иметь один контактный переход и один фиксатор в замкнутом состоянии по ряду причин. Это «опасная необнаруживаемая (? _dd)» неисправность, которая подорвет надежность вашей конструкции.Именно по этой причине были созданы реле с «принудительным управлением».
С другой стороны, реле
с принудительным управлением имеют совершенно иную конструкцию, чем обычное реле управления. В реле с принудительной регулировкой якорь перемещается к кончику язычков контактов и как можно ближе к контактам. Это помогает гарантировать, что контакты перемещаются вместе. Кроме того, каждый контакт заключен в углубление внутри пластикового корпуса, который будет содержать язычок, если он сломается, а также помогает удерживать любой мусор, создаваемый сильно нагруженными контактами.На рисунке ниже показано реле с принудительным управлением, которое вышло из строя, с одним из приваренных нормально разомкнутых (NO) контактов.
Внутренняя схема реле с принудительной регулировкой. изображение [11]
Вы также можете увидеть расположение якоря и контактных колодцев на схеме выше.
Пример реле с принудительным управлением. изображение [8]
Тесное механическое соединение контактов помогает гарантировать, что все контакты соединяются вместе. Если один контакт используется в качестве контрольного контакта для реле, должен быть высокий уровень уверенности в том, что состояние контрольного контакта такое же, как и внутрисхемных контактов.Эта механическая конструкция помогает решить проблему с опасной необнаруживаемой неисправностью, создаваемой конструкцией стандартного управляющего реле.
Реле
с принудительным управлением, отвечающие требованиям IEC 61810 [14], будут иметь маркировку контакта класса A, показанную ниже. Класс А относится к принудительному ведению контактов. Контакты класса B — это контакты стандартного реле управления.
Знак контакта класса А
Контактная метка класса A обычно отображается на паспортной табличке реле, как показано ниже.
Типовая заводская табличка реле с маркировкой класса А.изображение: Omron [13]
Подробнее о различиях реле с принудительной регулировкой по сравнению со стандартными реле управления см. в объяснении Elesta.
Ответ
Если вам нужна только относительно небольшая способность управления током, обеспечиваемая реле управления по сравнению с контактором, то нет причин, по которым вы не должны выбирать такое реле для использования в вашем SRP / CS с одной оговоркой: оно должно управляться принудительно.
После того, как вы выбрали соответствующее устройство, вы можете выполнить анализ ISO 13849-1, используя данные о надежности компонентов, предоставленные производителем реле.В некоторых случаях, например, в приложениях категории 4, вы можете захотеть выбрать два разных реле от разных производителей, чтобы помочь с разнообразием в SRP / CS. Это будет учтено в вашей оценке CCF.
Контакторы
одинаково хороши, но они физически больше и часто имеют соленоиды большей мощности, поэтому эти аспекты также могут ограничивать конструкцию. Если вы выбираете контактор, выбор «предохранительного контактора» затрудняет ручное отключение соленоида, предотвращая доступ к якорю контактора с помощью небольшого инструмента или стяжки.Предохранительные контакторы также гарантируют, что конструкция якоря обеспечивает принудительное управление контактами, включая вспомогательные контакты.
Если это не дает достаточно подробного ответа на ваш вопрос, не стесняйтесь связаться с нами!
Определения
Контакты с принудительным управлением
Комбинация замыкающих и размыкающих контактов, разработанная таким образом, что механическими средствами гарантируется, что эти замыкающие и размыкающие контакты никогда не могут находиться в замкнутом положении одновременно [12]
делает невозможным замкнуть нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт одновременно.Если нормально замкнутый контакт становится сварным, то замыкание нормально разомкнутых контактов при подаче напряжения на катушку должно быть невозможным.
Если приваривается нормально открытый контакт, замыкание нормально закрытых контактов при обесточенном состоянии катушки должно быть невозможным. Также известны как: принудительные контакты, положительно активируемые контакты, управляемые контакты и связанные контакты. [9] См. МЭК 61810-3 [10] и [14].
Форма C — Контакт «Форма C» имеет не менее 3 выводов.Один терминал является общим, с одним нормально разомкнутым контактом и одним нормально замкнутым контактом, разделяющим общий. Это также называется «переключающим» устройством, потому что общий контакт переключается из нормально замкнутого положения в нормально разомкнутое, когда на катушку подается напряжение в реле или когда магнитное поле находится поблизости в герконовом переключателе [4]
, связанная с безопасностью часть системы управления
SRP / CS
часть системы управления, которая реагирует на связанные с безопасностью входные сигналы и генерирует связанные с безопасностью выходные сигналы
Примечание 1 к записи: Комбинированные связанные с безопасностью части система управления начинается в точке, где инициируются входные сигналы, связанные с безопасностью (включая, например, приводной кулачок и ролик позиционного переключателя), и заканчивается на выходе элементов управления мощностью (включая, например, главные контакты контактора).
Примечание 2 к записи: Если системы мониторинга используются для диагностики, они также считаются SRP / CS. [1, 3.1.1]
Однополюсный двухходовой (SPST) и т. Д. (SPDT, DPST и DPDT)
SP и DP относятся к однополюсным и двухполюсным, ST и DT относятся к одноходовым и двухходовым.
Полюс относится к количеству цепей, управляемых переключателем: переключатели SP управляют только одной электрической цепью. Переключатели DP управляют двумя независимыми цепями (и действуют как два идентичных переключателя, которые механически связаны).Не путайте «полюс» с «клеммой». Например, переключатель DPST имеет четыре контакта, но это DP, а не переключатель 4P.
Бросок относится к крайнему положению привода: переключатели ST замыкают цепь только в одном положении. Другое положение ручки выключено. Переключатели DT замыкают цепь в верхнем положении, а также в нижнем (Вкл.-Вкл.). Переключатель DT также может иметь центральное положение (часто On-Off-On).
Однополюсные / двухполюсные переключатели и двухполюсные / поворотные переключатели на сегодняшний день являются наиболее распространенными переключателями, но также доступны тройные и учетверенные конфигурации.Обычно их обозначают 3PST, 3PDT, 4PDT и т. Д. [15]
Список литературы
[1] Безопасность машин. Элементы систем управления, связанные с безопасностью. Часть 1. Общие принципы проектирования. ISO 13849-1. 2015.
[2] Безопасность машин — Функциональная безопасность связанных с безопасностью электрических, электронных и программируемых электронных систем управления. МЭК 62061. 2005.
.
[3] «Конструкция и принцип работы контактора — Электротехника 123», Электротехника 123 , 2019.[Онлайн]. Доступно: https://www.electricalengineering123.com/contactor/. [Доступ: 27 октября 2019 г.].
[4] «Понимание формы A, формы B, конфигурации контакта формы C», Форум по инженерным решениям и компонентам — TechForum? Digi-Key , 2019. [Онлайн]. Доступно: https://forum.digikey.com/t/understanding-form-a-form-b-form-c-contact-configuration/811. [Доступ: 27 октября 2019 г.].
[5] Rockwell Automation, 52582 — Примеры категорий цепей безопасности для SMC .2019.
[6] Сиваранджит, «Что такое реле управления?», Industrial Automation, PLC Programming, scada & Pid Control System , 2017. [Online]. Доступно: https://automationforum.in/t/what-are-control-relays/2888. [Доступ: 27 октября 2019 г.].
[7] гротедиккен, «Magneet aan / uit — Forum — Circuits Online», Circuitsonline.net , 2018. [Online]. Доступно: https://www.circuitsonline.net/forum/view/142265. [Доступ: 27 октября 2019 г.].
[8] «HOZ-03463 / 11-001614-220 / 030.01 ”, Hengstler.de , 2019. [Онлайн]. Доступно: https://www.hengstler.de/en/s_c10050102i35984/Relays/Safety_relays/463/HOZ-03463/11-001614-220/030.01/4631011.html. [Доступ: 27 октября 2019 г.].
[9] «Что такое контакты с принудительным управлением?», Se.com , 2019. [Online]. Доступно: https://www.se.com/us/en/faqs/FA111694/. [Доступ: 28 октября 2019 г.].
[10] «Отличительные особенности реле с принудительно управляемыми контактами и элементарных реле / ELESTA GmbH», Elesta-gmbh.com , 2019. [Онлайн]. Доступно: https://www.elesta-gmbh.com/en/relays/relays-know-how/anwendungen-loesungen/unterscheidungsmerkmale-von-relais-mit-zwangsgefuehrten-kontakten-und-elementarrelais.html. [Доступ: 28 октября 2019 г.].
[11] «Реле безопасности: как работает принудительно управляемый контакт | FAQ | Сингапур | Omron IA », Omron-ap.com , 2019. [Online]. Доступно: http://www.omron-ap.com/service_support/FAQ/FAQ02481/index.asp. [Доступ: 28 октября 2019 г.].
[12] «IEC 60050 — Международный электротехнический словарь — Подробная информация для IEV номер 444-04-23:« принудительно управляемые контакты »», Electropedia.org , 2019. [Онлайн]. Доступно: http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=444-04-23. [Доступ: 29 октября 2019 г.].
[13] «Примеры схем безопасности компонентов безопасности | Техническое руководство | Австралия | Omron IA », Omron.com.au , 2019. [Online]. Доступно: http://www.omron.com.au/service_support/technical_guide/safety_component/safety_circuit_example.asp. [Доступ: 29 октября 2019 г.].
[14] «МЭК 61810-3: 2015 | Интернет-магазин IEC », Интернет-магазин .iec.ch , 2019. [Онлайн]. Доступно: https://webstore.iec.ch/publication/21885. [Доступ: 30 октября 2019 г.].
[15] «Объяснение SPST, SPDT, DPST и DPDT — Littelfuse», Littelfuse.com , 2020. [Online]. Доступно: https://www.littelfuse.com/technical-resources/technical-centers/commercial-vehicle-technical-center/poles-and-throws.aspx. [Доступ: 13 января 2020 г.].
Спасибо
Благодарю следующих людей: мой анонимный коллега, который первоначально задал вопрос, г-н.Лесу Янгу и г-ну Энтони Керстенсу за их комментарии к статье через LinkedIn.
Основные понятия реле безопасности
В этом посте мы изучим основную концепцию реле безопасности. Реле безопасности имеет больше функций, чем обычное реле. Реле — очень полезный компонент. Реле представляет собой электромеханический переключатель . Реле срабатывает, когда мы подаем напряжение на катушку реле. После включения реле контакты реле переключаются.
Основы концепции реле
Стандартное реле состоит из 5 клемм .Реле может иметь более 5 клемм и даже больше, в зависимости от области применения.
Вход реле имеет две клеммы — положительная точка питания и отрицательная точка питания. Катушка реле подключена к положительной и отрицательной клеммам. На выходе реле три контакта. Эти;
Общий
Нормально открытый (NO) контакт
Нормально закрытый (NC) контакт
Когда реле находится в обесточенном положении (когда катушка реле не получает питание), контакт между COM и NC.Когда мы активируем реле, подавая напряжение на его катушку, контакт находится между COM и NO.
Реле обеспечивает изоляцию между питающим напряжением и выходным напряжением, которое проходит через COM, NO и NC. Таким образом, неисправность в одной цепи не может повредить управляющую цепь и наоборот.
В электромеханическом реле контакты COM, NO и NC могут свариваться, если через контакт протекает избыточный ток. Это может произойти в случае неисправности в цепи. В этой ситуации безопасность не может быть обеспечена.
Ограничение нормального реле
Хотя бывает очень редко. Однако после включения реле контакты реле не переключаются, что очень опасно. Весь процесс нарушается, что приводит к повреждению оборудования, а также к финансовым потерям в части производственных потерь.
Безопасность имеет первостепенное значение в автоматизации и контрольно-измерительных приборах. Отказ устройств безопасности может вызвать серьезное повреждение оборудования. Поэтому при проектировании предохранительных устройств требуется особая осторожность.
Если мы используем аварийный переключатель на входе и на выходе реле на входе ПЛК. В случае приварных контактов реле ПЛК не может обнаружить контакты реле, даже если мы нажмем аварийную кнопку.
Это причина, по которой многие европейские и американские стандарты избегают использования стандартных реле в своих панелях управления.
А вот и концепция реле безопасности!
Реле безопасности
Обсуждавшееся выше ограничение обычного электромеханического реле может быть преодолено с помощью предохранительного реле.Мы можем использовать реле безопасности вместо обычного реле. Реле безопасности имеет более продвинутые и технические характеристики по сравнению с обычным реле. Какая еще функция имеет реле безопасности? Мы можем использовать реле безопасности в отказоустойчивом режиме .
Реле безопасности
более надежно и удовлетворяет требованиям различных приложений SIL (Safety Integrity Levels) и .
Характеристики реле безопасности
Реле безопасности имеет функцию самоконтроля. Встроенный самоконтроль реле проверяет работоспособность реле.В случае контактной сварки или заклинивания реле автоматически отключает контакт цепи как на входе, так и на выходе.
Внутренняя встроенная схема самоконтроля реле проверяет работоспособность системы реле в каждом цикле включения-выключения. Этот тест проверяет работоспособность реле в каждом цикле включения-выключения. Реле безопасности может обнаружить неисправность, если есть неисправности во внутренних частях реле.
Реле безопасности могут обнаруживать следующее.
Обрыв провода
Неисправное реле
Неисправное реле безопасности
Короткое замыкание
Обрыв цепи
Мы можем использовать реле безопасности в сочетании с различными реле безопасности для конкретного применения. Это обеспечивает безопасную работу машины.
Реле имеет кнопку сброса, как и кнопка сброса в реле перегрузки. Оператор сначала находит неисправность, а после устранения неисправности оператор сбрасывает неисправность.
Реле безопасности имеет порт связи (Ethernet, Modbus и т. Д.). Через порт связи важная информация отправляется на ПЛК или другое управляющее оборудование.
Реле безопасности имеет принудительно управляемые контакты. В случае сварки или заклинивания контактов принудительно управляемая система меняет контакты со своего положения. Таким образом реле безопасности обеспечивает безопасность.
Эта операция гарантирует, что оба нормально разомкнутых и нормально замкнутых контакта перемещаются друг напротив друга, как при нормальной работе.
Прежде чем выбирать предохранительное реле, необходимо определить фактор риска. требуется звук. Для выбора реле безопасности можно использовать ISO 12100 .
Применение реле безопасности
Мы используем реле безопасности для критических приложений, требующих жесткого контроля безопасности. Примеры применения следующие.
световые завесы,
маты безопасности,
трехпозиционные устройства,
устройства двуручного управления,
магнитные переключатели,
кнопки аварийного останова,
бесконтактные датчики безопасности,
выключатели безопасности с блокировкой и т. Д. .
Для получения более подробной информации о применении реле безопасности, пожалуйста, прочтите
Применение реле безопасности
Читать дальше:
Коэффициент безопасности прибора CT
Разница b Между реле переменного и постоянного тока
Разница между номинальным, номинальным и рабочим напряжением
Советы по безопасности при работе с электричеством
Пожалуйста, следуйте и как мы:
(PDF) Системы электробезопасности в эскалаторах
Системы электробезопасности в эскалаторах
Лютфи Аш-Шариф
Опубликовано в Lift Report [на английском и немецком языках], май / июнь
1996.
Содержание
1. РЕЗЮМЕ …………………………………… ………………………………………….. …………………………………….. 1
2. ВВЕДЕНИЕ ………………………………………….. ………………………………………….. …………………….. 2
2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ …………….. ………………………………………….. …………………………….. 2
2.2 ЛИНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И КОНТАКТОРЫ …………………………………… ………………………………… 3
2.3 ЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТВА: КОНТАКТЫ ПО БЕЗОПАСНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТЬ ЦЕПИ …………………………………………. ………… 3
3. ТРАДИЦИОННЫЕ СТАНДАРТНЫЕ ИНТЕРФЕЙСНЫЕ РЕЛЕ ……………………….. ……………………………… 5
4. КОНЦЕПЦИИ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ …… ………………………………………….. ………………………………………. 5
4.1 РЕЗЕРВИРОВАНИЕ И САМОПРОВЕРКА …………….. ………………………………………….. ……………………………. 5
4.2 СИСТЕМЫ ОТКАЗОСТОЙКИ ……… ………………………………………….. ………………………………………….. … 5
5. РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ …………………………………. ………………………………………….. …………………………….. 6
5.1 ВНЕДРЕНИЕ РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ ……………………………………… ………………………………………….. 6
5.2 НОРМАЛЬНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ ……………………………….. ……………………………………. 7
5.3 РЕЖИМЫ ОТКАЗОВ РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ ……………………………………….. ………………………………………….. 7
6. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ С РАСШИРЕННЫМИ КОНТАКТОРАМИ ………………………….. 8
6.1 МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ КОНТАКТОРА ……………… ………………………………………….. ………………………… 8
7. ТРЕБОВАНИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЛЕ БЕЗОПАСНОСТИ …….. ………………………………………….. … 9
8. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭСКАЛАТОРОМ ………………………………. ……………………… 9
8.1 КОНФИГУРАЦИИ С ПЕРЕЗАГРУЗОЧНЫМ И НЕПЕРЕЗАГРУЗОЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ …………. ………………………………………………. …… 9
8.2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ С СИСТЕМАМИ УПРАВЛЕНИЯ ПЛК …………………………….. ………………………………………….. …………….. 9
8.3 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ С ДВУХКАНАЛЬНЫМИ ЭЛЕКТРОННЫМИ СИСТЕМАМИ ОБРАБОТКИ …………………. ……………………………… 10
8.4 ДВУХКАНАЛЬНЫЕ ЧЕТЫРЕХПРОВОДНЫЕ СИСТЕМЫ ….. ………………………………………….. ………………………………….. 11
9.БЕЗОПАСНОСТЬ И НАДЕЖНОСТЬ ……………………………………….. …………………………………………. 13
10. ВЫВОДЫ ……………………………………… ………………………………………….. ………………………… 14
11. ССЫЛКИ И БИБЛИОГРАФИЯ ………… ………………………………………….. ……………………….. 15
1. РЕЗЮМЕ
Устройства безопасности делятся на две категории: контакты безопасности и цепи безопасности.В этом документе
обсуждается разница, предусмотренная в стандарте EN 115. Представлено несколько концепций безопасности и объяснено
, например, резервирование, разнесение, отказоустойчивые системы и положительное руководство в контактах и переключателях
. Концепция множественных отказоустойчивых систем обсуждается на примерах
.
Концепция использования реле безопасности для повышения безопасности системы обсуждается в разделе
, где подробно обсуждается конструкция реле безопасности, а также работа и
.
No related posts.