Időrelék vezérlőjelei

A különböző vezérléstechnikai folyamatok külső indítása vagy működés közbeni módosítása a vezérlés jellegétől függően kézi és/vagy automatikus módon előállított jelekkel történik. A vezérlésekhez való hozzáférés legegyszerűbb lehetőségét a gyártók a vezérlő készülékek kétállapotú jelek fogadására alkalmas bemeneteivel biztosítják. Az analóg jel (feszültség vagy áram) használata inkább a szabályozókra jellemző. Nem hagyható ki természetesen a digitális jelfeldolgozás sem a sorból, melynek során valamilyen egyedi vagy standard protokollal valamilyen szintén standard fizikai kommunikációs rétegen keresztül (pl. RS485) történik a folyamatok vezérlése, szabályozása és ellenőrzése. 

A következőkben a kétállapotú vezérlőjelekkel fogunk foglalkozni, melyek elsősorban az időreléknél fordulnak elő változatos formában. A bemeneti lehetőségek ismerete főleg akkor válik fontossá, amikor fix, nem módosítható vezérlőszerv (nyomógomb, kapcsoló, végállás-kapcsoló, stb.) és/vagy adott vezérlőfeszültség áll rendelkezésre, melyhez pl. időrelét kell illeszteni. De a választásnál több más szempont is szóba jöhet, mint pl. a jel nagysága, AC vagy DC típusa, fel- és lefutása, impulzus- vagy folytonos jellege, - utóbbiak főként az időrelé funkcionális választékával vannak összefüggésben, tehát funkciót is keresni kell. Mindent figyelembe véve látható, hogy bizonyos esetekben nem is olyan egyszerű kiválasztani a megfelelő vezérlőt vagy időrelét. Ehhez próbálunk némi támpontot adni a lenti összefoglalóval.

Vezérlő bemenetek alaptípusai

A vezérlőjel bemenetek típusai több szempont alapján különböztethetők meg. Egyik ilyen szempont, hogy a bemenet galvanikusan le van-e választva a készülék tápfeszültségétől. Egy másik szempont lehet, hogy milyen potenciállal történik a vezérlés. A kettő összemosódik, ugyanis a galvanikusan nem leválasztott vezérlő bemenetek jellemzően valamelyik tápfeszültség potenciállal működnek, míg a leválasztottak jellemzően segédfeszültséggel, mely független lehet a tápfeszültségtől. Egy harmadik bemenet típus a száraz kontaktust fogadó bemenet, ahol külső feszültség nem kapcsolható a bemenetre, csupán a két bemeneti pontot kell zárni vagy nyitni. Összefoglalva tehát a leggyakrabban használt kétállapotú bemenetek a következők:

1. tápfeszültség potenciállal vezérelt bemenet - galvanikusan nem leválasztott
2. segédfeszültséggel vezérelt bemenet - általában galvanikusan leválasztott, a modulon belül jellemzően optikai csatolóval illesztett széles tartományú AC/DC feszültség bemenet.
3. „száraz” (potenciálmentes) kontaktussal vezérlet bemenet - külső feszültség nem kapcsolható rá.

Moduláris időrelék tápfeszültség potenciállal vezérelhető bemenettel

Az első ábrán összegyűjtöttük azokat a tipikus és gyakran használt moduláris időreléket, melyek bemenetei kötött potenciállal vezérelhetők. A kötött potenciál azt jelenti, hogy mindig az „A1” sorkapocshoz csatlakoztatott tápfeszültség potenciálja szolgáltathatja a vezérlőjelet, mert a készülék elektronikája az „A2” sorkapocs potenciáljához képest figyeli az „S” vezérlő bemenet potenciálváltozását. Mivel a leggyakrabban használt AC 230 V tápfeszültségnél mindegy, hogy „A1” vagy „A2” a fázis vagy a nulla, ezért a tápfeszültség bekötésével az alkalmazáshoz igazítható a vezérlő potenciál. A DC tápfeszültséggel is működő verzióknál általában adott és jelölt a DC feszültség pozitív és negatív (GND, 0 V) pólusának bekötése, ahol általában az „A1” sorkapocs a pozitív pólus, ezért az ilyen időrelé bemenete csak a DC feszültség pozitív potenciáljával vezérlehető. 

Az 1. ábrán látható tápfeszültség potenciállal vezérelhető időrelék típusai és néhány fontosabb jellemzői balról jobbra számozva a következők:

1. CRM-161: költségtakarékos időrelé, nem teljesen UNI táppal; hat funkciója tipikus igények kielégítésére teszi alkalmassá.
2. CRM-91H/230V és CRM-91H/UNI: a legnépszerűbb ELKO időrelé 10 gyakran használt funkcióval (további hasonló időrelé a CRM-91HE/UNI típus külső potenciométeres időbeállítással)
3. CRM-93H/230V és CRM-93H/UNI: a CRM-91H három váltóérintkezős verziója, mely nem túl gyakori a piaci kínálatban más gyártóktól.
4. CRM-111H/UNI: új fejlesztésű időrelé 11 funkcióval, szélesebb időtartománnyal, időzítés felfüggesztéssel.
5. CRM-113H/UNI: a CRM-111H három váltóérintkezős változata.
6. CRM-131H/UNI: három bemenettel rendelkező 11 funkciós időrelé; speciális külső vezérlési lehetőség az időrelé indítása (START) mellett a RESET bemenet, mellyel a táp kikapcsolása nélkül alapállapotba állítható az időrelé, valamint az INHIBIT bemenet, mellyel az éppen futó időzítés állítható meg és indítható újra onnan, ahol abbamaradt az időzítés, tehát nem törlődik az addig eltelt idő.
7. CRM-100: digitális időrelé LCD kijelzővel és 17 funkcióval, melyek között megtalálható az időzítés felfüggesztés és az aszimmetrikus ütemadás is.

A lista természetesen nem teljes, hiszen hiányoznak az egyfunkciós időrelék és a „box” vagy „pogácsa” kivitelű süllyeszthető SMR sorozat időreléi is.

Moduláris időrelék galvanikusan leválasztott, UNI feszültségű vezérlő bemenetekkel

A következő ábrán bemutatott időrelék AC/DC 12 - 240 V között bármilyen feszültséggel vezérelhetők. Az ilyen univerzális és a külső tápfeszültségtől galvanikusan leválasztott bemenetek jellemzően optikai csatolókkal vannak megoldva. Az optikai csatolók a be- és kimeneti oldal közötti kapcsolatot infravörös jellel teremtik meg, mely a galvanikus leválasztást is megoldja. Az optocsatolók alaptípusai integrált áramkör formájában, pl. DIP tokozással kaphatók. A tokba egy infra adó diódát és egy IR vevő foto tranzisztort integrálnak. Az optocsatolót kiegészítve megfelelően méretezett, nem túl bonyolult ellenállás-kondenzátor-dióda hálózattal alkalmassá válik széles feszültségtartomány fogadására, mint pl. a jelezett AC/DC 12 - 240 V. Mivel az optocsatolós bemeneti áramkör önálló feszültségbemenetként működik - nincs közös potenciálja a többi áramkörrel -, ezért a vezérlőfeszültség mindkét potenciálját be kell vezetni ebbe a szekunder áramkörbe, hogy az optocsatoló diódája ki tudjon nyitni. Ezért látható az AC 230 V-os vezérlésnél a nulla vezető bekötése mindkét vezérlő bemenethez, hiszen modulon belül semmilyen villamos kapcsolat nincs.

Az optocsatolóval leválasztott bemenetek nagyobb szabadságot adnak a vezérlés megtervezéséhez, ami a vezérlőfeszültséget illeti, mert az bármi lehet a csatlakoztatható tartományban, ugyanakkor akár meg is egyezhet a tápfeszültséggel.

A 2. ábra időreléi a következők balról jobbra:

1. PDR-2A/230V és PDR-2A/UNI: egy digitális időrelé 16 funkcióval, köztük két időtag beállítási lehetőségével (pl. aszimmetrikus ütemadás, impulzusformálás, stb.); 1x CO időzített relé kimenet
2. PDR-2B/230V és PDR-2B/UNI: két egymástól független 10 funkciós digitális időrelé egy eszközben, két külön relé kimenettel.
3. CRM-121H/UNI: új fejlesztésű időrelé 11 funkcióval, szélesebb időtartománnyal, időzítés felfüggesztéssel.

Fenti lista sem teljes, hiányzik pl. az SMR-B szerelvénydobozba telepíthető időrelé, mely két bemenetről is vezérelhető: egyik bemeneten tápfeszültség potenciállal, másik bemeneten galvanikusan leválasztott AC/DC 5 - 250 V külső feszültséggel.

Vezérlés „száraz” kontaktussal

A tipikus vezérlő bemenetek sorát a száraz kontaktus bemenetű időrelék alkotják. A száraznak nevezett kontaktus tulajdonképpen nem más, mint a potenciálmentes kontaktus. Ha bemenetről beszélünk, akkor azt jelenti, hogy a vezérléshez az eszköz két bemeneti pontját kell zárni vagy nyitni egy külső feszültségtől mentes kontaktussal. Sokszor van szükség ilyen bemenetre is, ha a vezérlőszerv (nyomógomb, kapcsoló) nem szolgáltat semmilyen feszültséget, csupán a kontaktus állapotát. Természetesen ezeken a bemeneteken is mérhető feszültség, de ez a vezérlőeszköz belső elektronikájától származik, nem külső forrásból - külső feszültséget tilos csatlakoztatni ilyen bemenethez. Az ELKO eszközök közül néhány új dugaszolható időrelénél találunk „száraz” kontaktus bemeneteket, melyeket a 3. ábrán mutatunk be:

1. PTRM-216K/UNI: dugaszolható multifunkcionális időrelé 10 funkcióval, idő finom beállítás forgatógombbal, egy vezérlő bemenet; aljzat típusa: ES11 (nem tartozék).
2. PTRM-216T/UNI: dugaszolható multifunkcionális időrelé 10 funkcióval, idő finom beállítás csavarhúzóval, plombálható fedél, egy vezérlő bemenet; aljzat típusa: ES11 (nem tartozék).

Ide tartozhat még a CRM-101 típusú energiatakarékos helyiségrelé is, melynek mozgásérzékelő és nyitásérzékelő bemenetei szintén mentesek a külső feszültségtől.

Természetesen az időreléken kívül van még jó pár eszközünk, melyek rendelkeznek külső bekötésű vezérlő bemenettel. Ilyenek pl. az LIC-1 automatikus megvilágítás-szabályzó, a TER-7/UNI motorhőmérséklet-figyelő relé, stb., valamint az iNELS Wireless rendszer több egysége is. Fentiek alapján reméljük könnyebb lesz kiválasztani egy adott alkalmazáshoz a megfelelő bemenetű időrelét még azok közül is, melyek nem szerepelnek a felsorolásokban.

Figyelem! A bemutatott megoldások elvi kapcsolási rajzokkal vannak illusztrálva, melyekben a többszöri ellenőrzés vagy műhely körülmények közötti tesztek ellenére is lehetnek hibák. Adott feladatra való alkalmasságuk ellenőrzése, esetleges módosítása a telepítő feladata és felelőssége! A szerző és a cég nem vállal felelősséget a bemutatott elvi megoldások felhasználásából eredő károkkal és egyéb problémákkal kapcsolatban. A rajzokon látható vezetékek színei csak a könnyebb átláthatóságot segítik, nem feltétlenül egyeznek meg a szabványos vezetékezés színeivel!