Použití oddělovacích modulů

V průmyslu, zvláště v tom těžkém, je vhodné provést vzájemné signálové oddělení binárních / spínaných vstupů a výstupů mezi zařízeními vestavěné do linky. A zvláště to platí v případě, že spínané výstupy jsou tranzistorové a v okolní navazující technologii jsou použity pro nás téměř neznámé stroje, používající vlastní napájecí napětí a připojení k nim je i přes několik set metrů dlouhé kabely.

V rozlehlých linkách obvykle potřebujeme na vstupech našeho stroje zjišťovat (snímat) stavy výstupů jiných strojů, často nám zcela neznámých, či reagovat na signály z neznámého řídícího systému. A to obvykle prostřednictvím 24 V zdroje napětí využívaného v našem zařízení. Naopak dodavatelé následující technologií a strojů si naopak chtějí snímat stavy výstupů našeho zařízení prostřednictvím napětím jejich zdrojů. Někdy také využívají jiné úrovně napětí, například mimo 24 V DC i napětí 230 V AC apod. I v tomto případě je nutné provést spolehlivé a odolné přizpůsobení vstupů a výstupů. A i když oba propojované stroje využívají např. 24 V signály, tranzistorové výstupy i vstupy mnoha současných elektronik mají často společnou vztažnou nulu (GND) a tak míchání různých zdrojů strojů není zrovna ideální. A na nakonec, i když jsou vstupy a výstupy na desce elektronického modulu odděleny například optočleny, vždy je snazší provést výměnu poškozeného oddělovacího relátka na DIN liště než například složitě opravovat zničený optočlen či jinou část na desce plošných spojů. Nehledě na to, že třeba dodávaný stroj nevyrábíte, ale jen dodáváte a instalujete a třeba vůbec nemáte potuchy o tom, jak je to na té desce vlastně uděláno. Prostě z tohoto a mnoho dalších důvodů je vhodné provést oddělení vstupů a výstupů externími prvky na DIN liště.

Stále se běžně využívají klasická „cvakací“ relátka proti postupně se stále více prosazujícím polovodičovým spínačům. Zvláště když frekvence signálů není příliš vysoká. Relátka umožňují jak 100% elektrické oddělení spínaných signálů různých strojů, tak bezproblémový přechod mezi různými napěťovými úrovněmi. Pokud však nasadíte běžná relátka na soklu na DIN lištu a máte jich použít více kusů, začne silně narůstat požadavek na dostatek místa na DIN liště. A toho moc v případech těsných krabic elektronik není.

V tomto případě pak technik rád sáhne po výrazně užší verzi, kterou nabízí společnost Lutze. Zde místo jednoho běžného DIN relátka šířky cca 1,5 cm je možné nasadit 2-3 oddělovací relé Lutze šířky 6 mm. To velmi ušetří místo ve skříni.

TEST - Bližší popis modulu Lutze RE 7-0822

Pro testování se mi do ruky dostal úzký oddělovací reléový modul Lutze s označením RE 7-0822, který obsahuje jeden 24 V vstup a jeden přepínací reléový výstup. Zajímavé konkrétně na tomto typu je, že uvnitř za vstupními svorkami je umístěn malý usměrňovač a tak se vyhodnocuje stejnosměrné i střídavé 24 V napětí, tedy 24 V DC i AC. To se připojuje na jedné straně modulu do dvou nad sebou umístěných šroubovacích svorech označených A2/A1. Přítomnost napětí na vstupu je signalizováno žlutou LED diodou.

Výstupní tři svorky přepínacího relé, označené 12, 11 a 14, se pak vyskytují také nad sebou ve třech „podlažích“, čímž z boku modul vypadá jako takový nesymetrický stromeček. Díky tomuto uspořádání nabývá však modul neobvyklé výšky. Konkrétně cca 90 mm, což ze začátku působí velmi nezvykle a musíte se zde i počítat s použitím vyšší skříně. Prostě daň za úzké provedení (šířka je 6 mm). Vraťme se však k výstupním svorkám. Zde číslo 11 odpovídá střední společnému kontaktu a svorky 12 a 14 jsou dvě koncové polohy. Připojit na ně lze jak opět stejnosměrné napětí 24 V a zatížit proudem až 1 A, tak i zásuvkovým střídavým napětím 230 V při zatížení až 3 A.

Samotné relé je do modulu zasazeno pod jednoduchým horním otvíracím krytem, které zároveň slouží jako vysouvací pákový mechanismus. Zvednutím dvířek se zespodu pod relé vysouvá zobáček, který tenké relátko „vykopne“ ven ze kontaktů. Relátko tak lze případně vyměnit, aniž by se musel měnit celý modul.

Z pohledu vodičů výrobce udává, že svorky jsou dimenzované pro průřezy 0,5 až 2,5 mm2. Popravdě řečeno, vodiče 2,5 mm2 tam již jsou dost „na fest“, ale opravdu se tam vejdou. Šachty ke svorkám jsou dost hluboké, takže je nutné si ponechat dost dlouhé vodiče.

Samotné tělo modulu je pak plastové, včetně upevňovací části na DIN lištu 35 mm. Modul však působí odolně a je dobře mechanicky zpracován. Nemusíte tedy mít strach, že by se při manipulaci „rozpadl“. Na jedné straně pouzdra se využívá velké boční plochy k zobrazení celého blokového schéma. Lze tak i bez dalších dokumentů oddělovač bezproblémů připojit.

TEST – Funkce modulu Lutze RE 7-0822

Funkce je již předem jasná, prostě po přivedení napětí cca 24 V na svorky A1 a A2 se rozsvítí žlutá LED a s klasickým cvaknutím se přepne relé. Přitom je jedno, jakou polaritu napětí má a zda je střídavé či stejnosměrné povahy. Odzkoušení rozsah vstupního spínacího napětí cca odpovídá hodnotám výrobce tedy 17 – 30V. V případě připojení na nějakou "jemnou" elektroniku, je nutné pomatovat na to, že odebíraný proud je cca 20 mA, který slouží k napájení modulu. Vstup tedy není vysokoodporový. Výstupní kontakty relé jsou spíše určeny pro spínání signálového napětí a proudu, ale případně jimi lze zapínat/vypínat i některé malé spotřebiče napájené 24 i 230 V do výkonu cca 1 kW.

Přehled parametrů (dle výrobce):

• Označení: Lutze RE 7-0822
• Vstup:
  • 1x 24 V AC nebo DC
    Reakční napětí – stav log.1: 16,8 až 30 V
    Odběr vstupu: cca 21 mA
• Výstup:
  • 1x přepínací kontakt až pro 230 V AC
  • Materiál kontaktů: AgSnO2
  • Max. spínaný proud: 3 A (min. 5 mA)
  • Max. spínací výkon: 1500 VA
• Zpoždění přepnutí: 7 ms po i za vstupním signálem
• Izolační napětí (vstup-výstup): 4 kV
• Relé: vyjímatelné relé v patici modulu, typ APE 30012
• Indikace: žlutá LED – indikace stavu vstupu 24 V
• Svorky: šroubovací umístěné nad sebou, dimenzované pro vodiče až 2,5 mm2
• Pouzdro: plastové, rozměry: 90 x 6 x 90 mm
• Krytí: IP20
• Provozní teplota: -25 až 60 °C
• Vyrobeno v ČR (relátko v patici je „Made in China“)
  

Zatěžovací VA charakteristika výstupu oddělovacího reléového modulu Lutze RE 7-0822

Závěrem...

Použití zde popsaného modulu je opravdu ideální v případech, kde již instalujeme nějaké dodané zařízení, jehož skříň na šířku zrovna nehýří místem a každý ušetřený mm na DIN liště se hodí. Počítat je však nutné s dost velkou výškou modulu, takže skříň nesmí být příliš nízká (alespoň cca 12 cm). Osobně mě také potěšila cena, která se u pražské společnosti OEM Automatic pohybuje okolo 200,- Kč (cena závisí na počtu odebraných kusů, poskytnuté slevě stálého zákazníka, dohodě apod.). Koupit však lze i malé množství, klidně i jen 1 ks. Dodací lhůta závisí na tom, kolik chcete kusů a kolik jich OEM Automatic má aktuálně na skladě.

DOWNLOAD & Odkazy

• Domovské stránky společnosti Lutze - www.lutze.com, www.luetze.at nebo www.luetze.de
• Stránky společnosti EIG - OEM Automatic s.r.o. - www.oem-automatic.cz
• Článek "Programovatelný DIN převodník analogových signálů na spínaný výstup" na stránkách serveru automatizace.HW.cz  

• Další zajímavé články o senzorech najdete na stránkách serveru automatizace.HW.cz