Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Zabezpieczenie wyjść sterownika diodami?

Marek E30 25 Feb 2008 02:49 10700 31
Ochrona Domu
  • #1
    Marek E30
    Level 13  
    Cześć,

    Mam w swojej pracy dyplomowej sterownik (s7-200), który steruje między innymi elektrozaworami, elektromagnesami itp. Problem w tym, że z wyjścia sterownika napięcie pociągnięte jest bezpośrednio na cewki elektrozaworów (taki stan zastałem). Z tego co wiem może to uszkodzić wyjścia sterownika(?).

    Czy dobrym działaniem zapobiegawczym byłoby wstawienie diod pomiędzy wyjście sterownika a cewki? Zastosowania przekaźników itp. wolałbym uniknąć ze względu na koszty.

    Pozdrawiam
    Marek

    Dodano po 3 [godziny] 29 [minuty]:

    Na tym szkicu jest mniej więcej o co mi chodzi:
    Zabezpieczenie wyjść sterownika diodami?
    Q0.0 - proponowane rozwiązanie polegające na dodaniu diody
    Q0.1 - stan obecny

    Dodano po 10 [minuty]:

    ...lub w ten sposób:
    Zabezpieczenie wyjść sterownika diodami?
    Rozwiązanie takie znalazłem w literaturze, ale wydaje mi się nie logiczne (zaznaczam, że elektrotechnika i elektronika to dla mnie trochę trudny temat)
    [28-30.06.2022, targi] PowerUP EXPO 2022 - zasilanie w elektronice. Zarejestruj się za darmo
  • Ochrona Domu
  • #2
    glutek
    Level 14  
    jest jak najbardziej logiczne. Po odłączeniu zasilania w ewce popwstaje napięcie samoindukcji i ma ono ppolaryzację przeciwną do zasilania. Różnica polega na tym ze 1 przypadku dioda "zabezpieczając" pracuje w kierunku zaporowym a 2 przewodzdenia
  • #3
    Artik_b
    Level 15  
    Witaj,

    Drugi sposób!

    Dioda ma chronić wyjście po deaktywowaniu. Powstaje wtedy s.e.m. która może zniszczyć zarówno wyjście jak i cewkę elektrozaworu (przekaźnika).

    To już powinno być standardem.

    Pozdrawiam
  • #4
    cesario
    Level 14  
    Witam,
    Osobiscie co juz kiedys wspominalem na forum do pomiedzy wyjscia sterownika a uklad wykonawczy umiescil przekaznik. Wtedy masz penosc ze wszsytko bedzie ok.
    Pozdrawiam
  • #5
    Marek E30
    Level 13  
    Tak jak napisałem wcześniej wszystkie przekaźniki musiałbym kupić sam a trochę by mnie to wyniosło więc wolę zastosować diody.

    Drugie rozwiązanie wydawało mi się nielogiczne bo jak na nie patrzę to widzę niczym nie zabezpieczony przewód biegnący od cewki do sterownika, a dodanie tutaj diody dla mnie nic nie zmienia, ale to pewnie dla tego że się nie znam :)

    A jaki typ diody zastosować? Rozumiem, że nie powinna powodować dużego spadku napięcia?
  • #6
    mrrudzin
    Level 39  
    Panowie.
    Warto zauważyć że wyjście tranzystorowe "daje" nam większą ilość łączeń wyjścia i szybszy czas reakcji kosztem zmniejszenia przeciążalności, braku separacji galwanicznej każdego z wyjść oraz konieczności stosowanie napięcia DC rzędu 12 - 24V.

    Quote:

    Osobiscie co juz kiedys wspominalem na forum do pomiedzy wyjscia sterownika a uklad wykonawczy umiescil przekaznik. Wtedy masz penosc ze wszsytko bedzie ok.

    Jak by nie patrzeć przekaźniku też siedzi sobie cewka, wiec i tak zaindukuje się SEM i jakby to zaindukowane SEM miało to ubić wyjście tranzystorowe to i tak by ubiło. Stąd wniosek - pewnie ktoś pomyślał i owe wyjścia tranzystorowe (skoro i tak mogą one pracować tylko przy napieciu stałym o ograniczonym zakresie) zabezpieczył jakąś diodą zwrotną.
    Na koniec to sem które powstanie po rozwarciu zastosowanego przez nas niezabezpieczonego przekaźnika - spowoduje powstanie łuku na przekaźniku który siedzi pomiędzy wyjściem i cewką. Takie zjawisko nie pomaga w utrzymaniu wysokiej żywotności przekaźnika.

    Dlatego przekaźnik warto zastosować gdy prąd pobierany przez cewkę jest większy od tego którym można obciążyć na stałe wyjście tranzystorowe, lub gdy cewka jest zasilana napięciem innym niż to które podajemy na tranzystory wyjść (czyli typowo +24V)
    Gdy styki upalą się wystarczająco mocno będą działy się cuda. Raz będzie działać, drugi raz nie itp.

    W przypadku opisywanym przez kolegę albo zostawiłbym tak jak jest, albo dał diodę zwrotną równolegle do cewki elektrozaworu (ale tak dla świętego spokoju), bo dioda równolegle do wyjścia tranzystorowego pewnie już tam jest. Chyba że wyjścia tego sterownika są przekaźnikowe. Wtedy warto byłoby zastanowić się nad diodą równolegle do wyjścia.
  • #7
    Marek E30
    Level 13  
    Mrrudzin a mógłbyś dołączyć taki prosty chemat jak mój żebym dokładnie wiedział o co Ci chodzi? (sposób wpięcia diody)

    Właśnie jedno z wyjść przestało mi ostatnio działać (nie zapala się nawet dioda tego wyjścia na sterowniku). Do tego wyjścia podłączony był bezpośrednio elektrozawór. Pomyślałem więc, że trzeba to właśnie dlatego że indukuje się SEM i trzeba to jakoś zabezpieczyć...
  • Ochrona Domu
  • #8
    cesario
    Level 14  
    Witam,
    W przypadku stosowania przekaznika pomiedzy wyjsciem sterownika a ukladm wykonawwczym chodzilo mi raczej o fakt iz maksymalna obciazalnosc wyjsc sterownika wynosi 10A. Moze sie tak zdarzyc ze chcac wysterowac nt 5 stycznikow sumaryczna wartosc tego pradu znacznie przekracza mozliwosci sterownika. I tu warto zastosowac odpowiednie przekazniki. A tym samym zmniejszajac ryzyko wiekszego poboru pradu i spalenia wyjsc.
    Pozdrawiam
  • #9
    andy1955
    Automation specialist
    możesz zastosować kable połączeniowe (sterowanie - elektrozawór), które posiadają w gniazdku (przy elektrozaworze) układ gasikowy (dioda,warystor,RC) z LED. Zaoszczędzisz miejsca w szafie oraz sobie pracy.
  • #10
    Marek E30
    Level 13  
    To moja praca dyplomowa więc im więcej widać zrobionej roboty i im więcej można napisać tym lepiej :)

    A mógłbyś podać jakiś link do przykładowego takiego kabla (sklep). Podejrzewam, że gniazdko nie będzie pasowało ni jak do elektrozaworów ale to już mniejszy problem.

    Czy taki gasik daje taki sam efekt co zastosowanie diody?

    Pozdrawiam
  • #11
    mrrudzin
    Level 39  
    Quote:

    Podejrzewam, że gniazdko nie będzie pasowało ni jak do elektrozaworów ale to już mniejszy problem.

    Na pierwszy rzut oka wygląda na standardowe. Chociaż trudno cokolwiek powiedzieć na podstawie takiego rysunku poglądowego :)

    Quote:

    Czy taki gasik daje taki sam efekt co zastosowanie diody?

    Generalnie tak, ale dioda nie poradzi sobie w przypadku zasilania napięciem przemiennym.

    Dioda powinna być wstawiona w kierunku zaporowym równolegle do cewki elektrozaworu.

    Zabezpieczenie wyjść sterownika diodami?
  • #12
    andy1955
    Automation specialist
    Firma "Murr elektronic" http://tinyurl.com/2vd9sk
    oferuje całą gamę tych kabli połączeniowych o różnych odstępach między kontaktami ( 18;11;10;9,4;8mm),z różnymi układami gasikowymi:
    RC
    warystor http://tinyurl.com/2zlgb3
    diody Zennera http://tinyurl.com/22bh7w
    z LED jako wskaźnik napięcia oraz na różne napięcia AC/DC24;110;230V.
    Również firma Festo ma duży wybór kabelków.[/url].
    Zaletą zastosowania tych kabli jest to, że układ gasikowy jest już zintegrowany z wtyczką a zatem nie trzeba łączyć w szafie dodatkowych elementów. Zaletą także jest dioda LED, która pokazuje nam,że zawór został wysterowany napięciem. W przypadku poszukiwania uszkodzenia (np.uszkodzone kontakty przekaźnika na wyjściu PLC, uszkodzony kabel) jest to bardzo pomocne.
  • #13
    Marek E30
    Level 13  
    No taki kabel z gasikiem byłby najlepszy, ale to kosztowna sprawa pewnie.

    Mrrudzin czy mi się wydaje, czy Twój schemat to to samo co na moim drugim schemacie? Tylko ja nie mam opornika (po co jest ten opornik?)

    Pozdrawiam
  • #15
    Artik_b
    Level 15  
    Witam,

    Wracając do tematu - podłączamy diodę równolegle do cewki w sposób podany na rys. 2 na początku tego tematu.

    Czy wyjście sterownika jest zabezpieczone przez producenta, czy nie to już osobna sprawa. Ja w zabezpieczenia "zintegrowane w układzie" przez producenta już nie wierzę... nauczony doświadczeniem i jak mogę, to dobezpieczam. Koszt diody jest znikomy w porównaniu z problemami z upalonym wyjściem.. no i kosztem samego modułu wyjść...

    Powodzenia w podłączaniu...
  • #16
    Marek E30
    Level 13  
    To w takim razie na próbę podłączę w ten sposób jedno wyjście żeby sprawdzić czy dobrze zrozumiałem o co chodzi (mam jakąś dziwną obawę przed łączeniem + z - ale to przez to, że nie znam się na elektryce).

    A możecie mi jeszcze poradzić jakiej diody użyć? Rozumiem, że musi ona powodować jak najmniejszy spadek napięcia?
  • #17
    Artik_b
    Level 15  
    Nie chodzi tyle o spadek napięcia, co o prąd, jaki popłynie przez diodę nie powodując jej uszkodzenia...

    Możesz zastosować najprostszą i najtańszą jaką znajdziesz i wytrzyma ona prąd cewki... a jak nie wytrzyma to bierzesz taką o większej mocy...

    Dla przykładu możesz użyć pierwszej z brzegu:

    http://www.tme.pl/katalog/index.phtml?f_szukaj=dioda+1n&idp=1

    Cena nie jest porażająca... ;-)

    Powodzenia
  • #18
    Marek E30
    Level 13  
    1N4002 jest do 1A jeśli dobrze odczytuję? Wolę w sumie założyć z nadmiarem, bo w sumie potem nie za bardzo wiadomo czy ta dioda działa czy nie :) No chyba, że można użyć świecącej?

    Mam też jedną wyspę zaworową, do której wchodzi mnóstwo + ze sterownika i jest jedna masa (chyba to jest masa, bo jak ją odłączę to nie działa ani jeden zawór). Jak wtedy mam to podłączyć? W taki sposób: ?
    Zabezpieczenie wyjść sterownika diodami?
  • #19
    mrrudzin
    Level 39  
    Quote:

    1N4002 jest do 1A jeśli dobrze odczytuję? Wolę w sumie założyć z nadmiarem, bo w sumie potem nie za bardzo wiadomo czy ta dioda działa czy nie Smile No chyba, że można użyć świecącej?


    Świecąca nie bardzo, bo ma za małe napięcie wsteczne i za mały prąd (rzędu 20mA).

    Żeby przekonać się po co jest dioda (bo mam wrażenie że nie do końca jeszcze rozumiesz ideę jej wstawienia) i czy działa proponuje wykonać prosty eksperyment. Podłącz pod "-" zasilacza jeden przewód elektozaworu, złap w jedną ręke przewód z "+" (tak żebyś dotykał przewodu), a w drugą przewód elektrozaworu (podobnie - tak żebyś dotykał przewodu). Teraz spróbuj kilka razy załączyć i odłączyć elektrozawór.
    Następnie równolegle z zaworem wepnij diodę w kierunku zaporowym i wykonaj podobny eksperyment.
    Różnica powinna być odczuwalna :)
  • #20
    Marek E30
    Level 13  
    Dobra dobra, bez takich propozycji mi tu :)
    Powiedz lepiej czy schemat podłączenia wyspy jest poprawny?
  • #22
    adam_es
    Level 29  
    Witam. Zabezpieczanie wyjść sterownika PLC nie zaszkodzi, choć fabrycznie są zabezpieczone. Sterowniki mają najczęściej na wyjściach wyspecjalizowane układy z blokadą termiczną, przeciążeniową i zabezpieczeniem przeciwprzepięciową (wyjścia PNP i NPN). Nawet układy z przekaźnikami na wyjściach mają warystory zabezpieczające. Dlatego dodatkowe zabezpieczenie nie zaszkodzi, a jest "dmuchaniem na zimne". Pozdrawiam, Adam
  • #23
    andy1955
    Automation specialist
    Quote:
    Nawet układy z przekaźnikami na wyjściach mają warystory zabezpieczające.

    Istnieją sterowania, których wyjścia są galwnicznie odseparowane od sterowania (wolne kontakty przekaźników .
    Takie kontakty można wpiąć w obwody AC lub DC (110V;230; 24V).
    W przypadku takich kontaktów trzeba uważnie przeczytać dokumentację techniczną PLC. Najczęściej producent podaje wartość dopuszalnego (lub znamionowego) prądu dla obciążenia czynnego ! a nie dla indukcyjnego (elektrozawory).W tym przypadku układy gasikowe są jak najbardziej na miejscu.
  • #24
    Artik_b
    Level 15  
    ... jedno amperowa powinna wystarczyć, ale możesz dać większą... wedle uznania.

    A co do wyspy zaworowej, to możesz podłączyć tak jak na swoim schemacie.
  • #25
    andy1955
    Automation specialist
    całkiem zapomniałem o jeszcze inne możliwości - foto.
    Jest to płytka (półelastyczna), w której znajduje się układ gasikowy oraz LEDs. Płytkę zakłada się na kontakty cewki a potem gnazdko z kablem
  • #26
    zybelek
    Level 12  
    Witam!
    Jakiś czas temu robiłem dla klienta maszynę gdzie sterownik S7-200 z wyjściami tranzystorowymi sterował stycznikami 24VDC ( styczniki Siemensa Cyrus czy coś takiego ). Miały one równolegle do cewki warystory wsuwane z boku w takie gniazdo. Objaw bez warystorów był taki iż układ podczas pracy potrafił mi restartować sterownik a na panelu operatorskim wyświetlał mi się napis,, CPU not respondent'' Podobny objaw miałem z elektrozaworami i tu pomogły diody równolegle do cewek zaporowo do +
    Od tego czasu przy układach DC ( styczniki, przekaźniki i elektrozawory - wyspy zaworowe) zawsze stosuję diody. Przy małych mocach cewek zakładam 1N4001 (jak dobrze pamiętam 1A a cena około 50 gr ) Są gabarytowo małe i z powodzeniem mieszczą się do wtyczek zaworów, rempów.
    Stosując takie rozwiązanie zabezpieczysz układ przed uszkodzeniami a zwłaszcza z zakłóceniami SEM
    Kolega Andy1955 pokazał bardzo praktyczne i w/g mnie świetne rozwiązanie. Widziałem te płytki przy pewnej owijarce palet którą serwisuje niemieckiej firmy STREMA ze sterownikiem S7-300.
    Skoro niemcy robią sterowniki i piszą ze mają one wbudowane wewnętrzne zabezpieczenia a jednoceśnie stosuję dodatkowo np: te płytki to coś w tym musi być;)
  • #27
    andy1955
    Automation specialist
    Code:
    Skoro niemcy robią sterowniki i piszą ze mają one wbudowane wewnętrzne zabezpieczenia a jednoceśnie stosuję dodatkowo np: te płytki to coś w tym musi być;)

    Przy galwanicznie odseparowanych kontaktów na wyjściach nie ma żadnych zapezpieczeń - są tylko gołe styki oddane do dyspozycji klienta.
    Dlatego ,jeśli komuś zależy,żeby przekaźnik na wyjściu PLC wytrzymał 1,5-2mln przełączeń ,stosuje przynajmniej układ gasikowy.
    Z braku oryginalnych kabli z wtyczkami zawierającymi układy gasikowe stosuje się płytki (fotka powyżej).
    To już tak weszło w nawyk ,że konstruktorzy używają standardowo kable z układami gasikowymi, niezależnie od wyjścia PLC .
  • #28
    andy1955
    Automation specialist
    A oto jak wyglądają styki wyjściowego przekaźnika PLC (Mitsubishi FX1N)
    po 1,6mln przełączeń, bez układu gasikowego, obciążonego przez cewkę zaworu hydraulicznego 24V/1,29A. Styki 5A/30V DC.
    Dzisiaj musiałem trzy takie przekaźniki w jednym sterowaniu wymienić.
  • #29
    Artik_b
    Level 15  
    Ładne styki... mój szef by powiedział, że widać, że jeszcze będzie kontakt. Po co wymieniać? ;-)

    ... trzeba było przetrzeć papierkiem ściernym!!!...
  • #30
    Marek E30
    Level 13  
    Ok, cewki elektrozaworów zabezpieczone diodami. Wszystko działa (tzn. zawory nadal działają, a czy dioda spełnia swoją rolę to nie wiem jak sprawdzić :) )

    Rozumiem, że takie samo zabezpieczenie mogę zrobić na cewkę elektromagnesu, który sterowany(zasilany) jest w taki sam sposób (bezpośrednio ze sterownika)?

    Pozdrawiam