Питание реле световой индикации сигнализации
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 20.09.2024
Несколько месяцев назад моя сигнализация стала вести себя странно. При постановке на охрану и снятии поворотники с левой стороны стали мигать не одновременно с правыми, а с задержкой. Потом задержка стала увеличиваться. И в конце концов левая сторона совсем перестала моргать.
Первым делом я предполагал, что может быть неисправна штатная система указателей поворотов. Но нет, в обычном режиме и на аварийке всё было нормально. Дело в сигнализации или её коммутации со штатной системой. Особо подозревал предохранители на линиях коммутации. Но оказалось, что предохранители, установленные на проводах, которыми сигнализация цепляется к указателям поворотов, в порядке. И сами провода в порядке. Проблема в блоке.
Звонок другу-электронщику расставил всё на свои места: внутри блоков большинства сигнализаций стоит хитрое реле, которое в разомкнутом состоянии держит левую и правую цепи указателей разомкнутыми, а в замкнутом их объединяет. От частого срабатывания один из пятаков реле подгорает и его канал перестаёт моргать. И это случается достаточно часто. Чтобы отсрочить этот процесс часто даже отключают сопровождение световыми вспышками всякие автозапуски, дистанционные запуски, турботаймеры и т.п. Решается эта проблема либо заменой реле, либо установкой вместо него двух реле. Причём их можно поставить снаружи.
Я пошёл по самому сложному пути:) Выпаяв реле, я разобрал его и зачистил пятаки:
После зачистки контакта его работоспособность восстановилась. Я впаял его обратно:
И теперь выяснил, что реле в форм-факторе HG4117 и V23072 одинаковые. V23072 тоже отличаются в кодировках, но принцип кодирования я понял не весь:
V23072-**061-**** 12 вольт
V23072-**062-**** 24 вольт
V23072-*****-***8 В последней цифре зашито количество ног и принцип. Цифра 8 это пятиконтактное нормально разомкнутое.
V23072-*****-*2*** Цифра 2 это материал контактов.
В связи с проходящими полным ходом восстановительными работами по кузову я полностью демонтировал сигнализацию. Очень удачный повод поменять реле. Я освободил для него место на плате:
И поставил на место:
Теперь жду, когда завершится восстановление кузова и буду внедрять его в машину. Установку сигнализации с нуля буду делать сам, так как терпеть чудеса модных установщиков сил больше нет:
Принесли светильник (рис.1), попросили посмотреть, можно ли что-нибудь сделать, чтобы заработал. Лампа в корпусе одна, на переключения выключателя не реагирует, при питании от сети тоже никакой реакции. Инструкции нет, схемы нет… Ладно, лезу в сеть искать хоть какую-то информацию… Ага, есть фото и описание – эта модель с тонкими люминесцентными лампами Т5 имеет маркировку 886, в паспорте к светильнику написано, что он предназначен для обеспечения эвакуационного и резервного освещения в случае прекращения подачи электроэнергии и способен поддерживать автономный режим от внутренней герметичной аккумуляторной батареи 6 В 1,6 А/ч (это почти цитата). Получается, что от сети 220 В он не работает, сеть только подзаряжает аккумулятор и, надо полагать, что если аккумулятор полностью разрядится, то никакого освещения не будет. Подключаю светильник к сети, оставляю на зарядке на вечер и ночь.
Рис.1
Начинаю разбирать светильник. Сначала снимаю световой рассеиватель, чтобы осмотреть лампу. Нити накаливания целые, люминофор на обоих концах лампы имеет небольшие кольцевые потемнения (рис.2).
Рис.2
Рис.3
Рис.4
Всю разводку (рис.5) и все места пайки проводников к печатной плате зарисовываю (рис.6) и подписываю маркером прямо на плате – видно на рисунке 4.
Рис.5
Рис.6
Рис.7
Замер напряжения на клеммах аккумулятора не порадовал – потенциал был чуть менее 3 В. Отпаял аккумулятор, подключил проводники к лабораторному блоку питания с выставленным напряжением 6,5 В. Пощёлкал переключателем, никакой реакции. Включил осциллограф, потыкал щупом в разные места платы и, конечно же, на ножки низковольтных обмоток трансформатора – нигде никакой генерации нет. Значит, надо разбираться с целостностью деталей. Всё повыключал и отпаял от печатной платы все провода (рис.8 и рис.9) – они всё равно отвалятся при многократном переворачивании платы.
Рис.8
Рис.9
Рис.10
Дома такого транзистора не нашёл, почитал даташиты и поставил наш родной, советский КТ972 (рис.11). Понимаю, что замена не совсем равноценная (наш - составной), тем не менее, схема после возвращения всех проводов на место, заработала. Лампа засветилась, но не очень ярко. Хотя, может быть, так и должна светить 6-ти ваттная люминесцентная трубка при таком способе её зажигании. Изменение напряжения питания в пределах от 7 В до 5 В на яркость особого влияния не оказывало, но, наверное, менялась частота преобразователя, так как появлялся негромкий свист в трансформаторе. Транзистор тёплый, но не горячий.
Рис.11
Рис.12
Рис.13
Схему можно условно разделить на две части – одна, высоковольтная, отвечает за заряд аккумулятора при подключении светильника к сети 220 В, другая – преобразовательная, питается только от аккумулятора и работает только тогда, когда на светильник не подаётся 220 В.
Аккумулятор имеет размеры 100х70х47 мм и не имеет никакой маркировки, кроме букв и цифр на верхней крышке (рис.14). Поисковики говорят, что он скорее всего свинцово-кислотный, герметичный, необслуживаемый, с ёмкостью 4,5 А/ч (а в паспорте к светильнику говорится, что применяется аккумулятор ёмкостью 1,6 А/ч).
Рис.14
На рисунке 14 видно, что кто-то уже пытался поддеть крышечку, закрывающую доступ к внутренностям – процарапаны две щели. Вставляю тонкую широкую текстолитовую отвёртку в ту щель, что с правого края и с некоторым усилием вынимаю крышку (рис.15). Видны три резиновых герметизирующих колпачка, надетых на горлышки банок. А раз их три, то, надо полагать, каждая банка рассчитана на напряжение 2 В.
Рис.15
Пинцетом снимаю колпачки (рис.16).
Рис.16
Рис.17
Рис.18
И только при проверке третьей банки, наконец-то, появилось нормальное напряжение в 2 В. Итого, в сумме и получаются те самые 3 В, что были измерены на этапе осмотра внутренностей светильника.
Рис.19
Рис.20
Рис.21
Рис.22
Рис.23
Рис.24
Неплановое или штатное отключение цепи нагрузки, включая ее обрыв, может повлечь вполне предсказуемые последствия [1]. В частности, целый ряд импульсных источников питания не может работать без нагрузки. Перегорание ламп автомобильных фар, не замеченное вовремя, может обернуться серьезным дорожно-транспортным происшествием. При эксплуатации многочисленного класса мультимедийных изделий с внешним питанием от USB-зарядных устройств пользователь чаще всего отключает сам девайс, не отключая от сети зарядное устройство. Такое устройство в силу некачественной элементной базы, попадания воды или в результате скачка напряжения в сети может стать источником пожара.
На Рисунке 1 приведена схема релейной защиты, срабатывающей при отключении или обрыве цепи нагрузки. В исходном состоянии, когда выключатель SA1 разомкнут и цепь нагрузки исправна и подключена, ток через нагрузку создает падение напряжения на индикаторе тока – диоде VD2. Это напряжение через резистор R3 приложено к управляющему переходу транзистора VT2. В силу того, что сопротивление резистора R1, подключенного параллельно выключателю SA1, на несколько порядков выше сопротивления нагрузки (от 12 до 2000 Ом), напряжение на коллекторе транзистора VT2 близко к нулю. Соответственно, транзистор VT1 заперт, ток через обмотку реле К1 не протекает.
| Рисунок 1. | Релейная схема, срабатывающая на отключение или обрыв сопротивления нагрузки. |
Предположим, что при разомкнутом выключателе SA1 произошел обрыв нагрузки. Тогда транзистор VT2 остается закрытым, ток через него не протекает, напряжение на коллекторе будет равно напряжению питания. Транзистор VT1 открывается, срабатывает реле К1, включая своими контактами систему сигнализации, либо отключая источник питания. Разумеется, что при этом отключается и сама релейная защита, поэтому для отключения источника питания потребуется второе реле, управляемое от реле К1. Диод VD1 защищает транзистор VT1 от бросков напряжения при коммутации реле.
Рассмотрим варианты работы устройства при замкнутом выключателе SA1. Предположим, что цепь нагрузки исправна. Через сопротивление нагрузки протекает ток, падение напряжения на датчике тока – диоде VD2 в диапазоне токов от 5 мА до 1 А обеспечивает открытое состояние транзистора VT2. Нижняя граница тока 5 мА определяется порогом открывания транзистора VT2. Верхняя граница (1 А) обусловлена максимально допустимым током через диод VT2 и может быть расширена использованием диода, рассчитанного на более высокий прямой ток.
Поскольку транзистор VT2 открыт, напряжение на его коллекторе минимально, следовательно, транзистор VT1 закрыт, и реле К1 обесточено. При обрыве нагрузки транзистор VT2 закрывается, напряжение на его коллекторе возрастает до напряжения питания, транзистор VT1 открывается, включая реле К1.
Второе устройство (Рисунок 2) предназначено для аудиовизуальной индикации обрыва или отключения сопротивления нагрузки. Его входные цепи (транзистор VT2, датчик тока – диод VD2 и другие элементы) идентичны первому устройству, поэтому на описании процессов, происходящих при включении/отключении элементов SA1 и RН, останавливаться не будем. Отметим только, что в зависимости от состояния элементов SA1 и RН на коллекторе транзистора VT1 будет устанавливаться состояние логического нуля или единицы, управляющее работой схемы индикации.
| Рисунок 2. | Аудиовизуальный индикатор обрыва или отключения нагрузки. |
На элементе DD1.3 микросхемы CD4093 (КР1561ТЛ1) выполнен генератор прямоугольных импульсов. Генератор вырабатывает короткие импульсы на частоте 2 Гц с коэффициентом заполнения 10%. Величина этого коэффициента задается резистором R7.
Элемент DD1.2 выполняет функцию инвертора, управляющего работой второго, звукового генератора импульсов, выполненного на элементе DD1.3. Этот генератор работает на частоте 1 кГц. При обрыве цепи нагрузки устройство индикации активизируется: короткие пакеты импульсов поступают на базу транзистора VT1, в цепь нагрузки которого включен через токоограничивающий резистор R1 светодиод HL1, а также пьезокерамический капсюль BQ1 (ЗП-19 или ему подобный).
Представленные в статье схемные решения могут быть использованы при создании охранных систем. Для этого в качестве сопротивления нагрузки используется шлейф тонкого провода, обрыв которого приведет к срабатыванию системы сигнализации.
Электрические схемы технологического контроля и сигнализации
Схемы технологического контроля состоят из разомкнутых каналов, по которым информация о ходе технологического процесса поступает в пункт управления объектом.
С истемы технологического контроля имеют большое число параметров (или состояний производственных механизмов), о которых для нормального ведения технологического процесса оператору достаточна только двухпозиционная информация (параметр в норме - параметр вышел из нормы, механизм включен - механизм отключен и т. п.).
Контроль этих параметров осуществлен с помощью схем сигнализации. Чаще всего в этих схемах наиболее широко применяют электрические релейно-контактные элементы со световой и звуковой сигнализацией об отклонении параметров.
Световая сигнализация осуществляется с помощью различной сигнальной арматуры. При этом световой сигнал может быть воспроизведен ровным или мигающим светом, свечением ламп неполным каналом. Звуковая сигнализация выполняется, как правило, с помощью звонков, гудков и сирен. В некоторых случаях сигнализация о срабатывании защиты или автоматики может быть выполнена с помощью специальных сигнальных указательных реле-блинкеров.
Системы сигнализации разрабатывают конкретно для данного объекта, поэтому всегда имеются их принципиальные схемы.
Принципиальные схемы сигнализации по назначению могут быть разделены на следующие группы:
2) схемы технологической сигнализации, дающие информацию о состоянии таких технологических параметров, как температура, давление, расход, уровень, концентрация и т. д.,
3) схемы командной сигнализации, позволяющие передавать различные указания (приказы) из одного пункта управления в другой с помощью световых или звуковых сигналов.
По принципу действия различают:
1) схемы сигнализации с индивидуальным съемом звукового сигнала, отличающиеся достаточной простотой и наличием для каждого сигнала индивидуального ключа, кнопки или другого коммутационного аппарата, позволяющего отключать звуковой сигнал.
Подобные схемы находят применение для сигнализации положения или состояния отдельных агрегатов и мало применимы для массовой технологической сигнализации, так как в них одновременно со звуковым сигналом обычно отключается и световой сигнал,
2) схемы с центральным (общим) съемом звукового сигнала без повторности действия, оснащенные единым устройством, с помощью которого можно отключать звуковой сигнал, сохраняя индивидуальный световой сигнал. Недостатком схем без повторного действия звукового сигнала является невозможность получения нового звукового сигнала до размыкания контактов электрических устройств, вызвавших появление первого сигнала,
3) схемы с центральным съемом звукового сигнала с повторностью действия, выгодно отличающиеся от предыдущих схем способностью повторно подавать звуковой сигнал при срабатывании любого датчика сигнализации независимо от состояния всех остальных датчиков.
По роду тока различают схемы на постоянном и переменном токе.
В практике разработки систем автоматизации технологических процессов находят применение различные схемы сигнализации, отличающиеся как по структуре, так и способам построения отдельных их узлов. Выбор наиболее рационального принципа построения схемы сигнализации определяется конкретными условиями ее работы, а также техническими требованиями, предъявляемыми к светосигнальной аппаратуре и датчикам сигнализации.
Схемы сигнализации положения
Эти схемы выполняются для механизмов, которые имеют два рабочих положения или более. Показать и разобрать все встречающиеся на практике схемы сигнализации, а также дать анализ надежности и эффективности каждой из-за их многообразия не представляется возможным. Поэтому далее будут рассмотрены наиболее характерные и часто повторяющиеся в практике варианты схем.
Наибольшее распространение получили два варианта построения схем сигнализации положения (состояния) технологических механизмов:
1) схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления,
2) схемы сигнализации с независимым от схем управления питанием на группу технологических механизмов одного или разного назначения.
Схемы сигнализации, совмещенные со схемами управления, как правило, выполняют в том случае, когда щиты и пульты управления не имеют мнемосхем, а полезная площадь щитов и пультов позволяет применить сигнальную арматуру без ограничения ее размеров, допускающую прямое питание от цепей управления. Сигнализация положения (состояния) технологических механизмов в таких схемах может осуществляться одним или двумя световыми сигналами с горением ламп ровным светом.
Схемы, построенные с одной лампой, сигнализируют, как правило, о включенном состоянии механизма и применяются в условиях, когда ход технологического процесса и надежность допускают такую сигнализацию.
Следует отметить, что в таких схемах не предусматривается аппаратура, позволяющая в процессе эксплуатации периодически проверять исправность ламп. Отсутствие такого контроля в случае перегорания лампы может привести к ложной информации о состоянии механизма и нарушению нормального хода технологического процесса. Поэтому, если появление ложной информации о состоянии технологического процесса не допускается, применяют схемы с двухламповой сигнализацией.
Рис. 1 . Примеры построения простейших схем сигнализации, совмещенных со схемами управления
Подведем некоторые итоги. Схемы с независимым от схем управления питанием (см. рис. 2 ) применяют в основном для сигнализации положения различных технологических механизмов па мнемосхемах. В таких схемах преимущественно используют малогабаритную сигнальную арматуру, рассчитанную на питание переменным или постоянным током напряжением не выше 60 В.
Сигнал может воспроизводиться с помощью одной или двух ламп, горящих ровным или мигающим светом (см. рис. 2 , в) или неполным накалом (см. рис. 2 , г). Такие световые сигналы обычно применяют в схемах, в которых сигнализируется о несоответствии положения органа дистанционного управления механизмом, в данном случае ключа управления КУ, действительному положению механизма.
В схемах сигнализации положения с независимым от схем управления питанием, выполняемых с помощью одной лампы, как правило, предусматривается аппаратура для контроля исправности сигнальных ламп (см. рис. 2 ,а).
Схемы технологической сигнализации
Схемы технологической сигнализации предназначены для оповещения обслуживающего персонала о нарушении нормального хода технологического процесса. Технологическая сигнализация воспроизводится ровным и мигающим светом и сопровождается, как правило, звуковым сигналом.
Сигнализация по назначению может быть предупреждающей и аварийной. Такое разделение обеспечивает различную реакцию обслуживающего персонала на характер сигнала, определяющего ту или иную степень нарушения технологического процесса.
Наибольшее применение нашли схемы технологической сигнализации с центральным съемом звукового сигнала. Они дают возможность принимать новый звуковой сигнал до размыкания контактов, вызвавших появление предыдущего сигнала. Использование различной релейной и сигнальной аппаратуры, различного напряжения и рода тока практически не меняет принципа действия схем.
Технологические процессы требуют позиционного контроля большого числа параметров, а характерной особенностью схем технологической сигнализации является наличие общих схемных узлов, в которых перерабатывается информация, поступающая от многих двухпозиционных технологических датчиков.
Информация из этих узлов выдается в форме звукового и светового сигналов только о тех параметрах, значения которых вышли из нормы или необходимы для управления технологическим процессом. Благодаря общим узлам снижаются потребность в аппаратуре и затраты на автоматизацию производства.
В зависимости от числа сигнализируемых параметров световая сигнализация может быть выполнена ровным или мигающим светом. При сигнализации многих параметров (более 30) применяются схемы с миганием поступившего сигнала. Если число параметров менее 30, применяют схемы с ровным светом.
Алгоритм работы схем технологической сигнализации в большинстве случаев одинаков: при отклонении параметра от заданного значения или сверхдопустимого подаются звуковой и световой сигналы, звуковой сигнал снимают кнопкой съема звукового сигнала, световой сигнал исчезает при уменьшении отклонения параметра от допустимого значения.
Рис. 3 . Схема технологической сигнализации с разделительными диодами и мигающим светом: ЛКН - лампа контроля напряжения, З в - звонок, РПС - реле предупреждающей сигнализации, РП1-РПn - промежуточные реле индивидуальных сигналов, включаемые контактами датчиков Д1 - Дn технологического контроля, ЛС1 - ЛСn - индивидуальные лампы, 1Д1-1Дn, 2Д1-2Дn - развязывающие диоды, КОС - кнопка опробования сигналов, КСС - кнопка съема сигналов, ШРС - шина ровного света, ШМС - шина мигающего света
Рис. 4. Схема сигнализации с использованием пульс-пары вместо источника мигающего света
Схемы технологической сигнализации с зависимым звуковым сигналом от светового применяют только для предупреждающей сигнализации состояния неответственных технологических параметров, так как в этих схемах возможна потеря сигнала, если сигнальная лампа неисправна.
Могут встретиться схемы технологической сигнализации с индивидуальным съемом звукового сигнала. Схемы строят с использованием для каждого сигнала самостоятельного ключа, кнопки или другого коммутационного аппарата, отключающего звуковой сигнал, и применяют для сигнализации состояния отдельных агрегатов. Одновременно со звуковым сигналом отключается и световой.
Схемы командной сигнализации
Командная сигнализация обеспечивает одностороннюю или двустороннюю передачу различных сигналов-команд в условиях, когда использование других видов связи технически нецелесообразно, а в отдельных случаях затруднено или невозможно. Схемы командной сигнализации просты и, как правило, не вызывают затруднений при их чтении.
Рис. 5. Пример принципиальной электрической схемы командной сигнализации (а) и диаграммы взаимодействия (б и в) .
На рис. 5 , а приведена схема односторонней светозвуковой сигнализации для вызова наладочного персонала на рабочие места. Вызов осуществляется с рабочего места путем нажатия кнопок вызова (КВ1-КВЗ), которые на щите диспетчера включают световые (Л1 - ЛЗ) и звуковой (Зв) сигналы. Диспетчер, установив по световому сигналу номер рабочего места, с которого поступил сигнал, путем нажатия кнопки съема сигнала КСС приводит схему в исходное состояние. Реле РП1-РПЗ и РС1-РСЗ промежуточные.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Здесь представлены и рассматриваются простые схемы световой и звуковой сигнализации для устройств и приборов КИП и А.
Внимание! Так как все схемы работают под напряжением 220 Вольт, опробование и наладка должна производиться квалифицированным персоналом с соответствующей группой допуска по электробезопасности.
Простая схема световой и звуковой сигнализации
Схема общей сигнализации, показанная на рисунке 1 содержит минимальное количество коммутационных элементов.
Рисунок 1. Простая схема световой и звуковой сигнализации КИП и А
Принцип действия сигнализации
Если контакт прибора, вызвавший включение сигнализации размыкается, то соответственно выключается сигнализация – и световая, и звуковая. Реле K1 приводится в исходное состояние.
При использовании лампочки и сирены большой мощности, через коммутационные контакты S1. Si реле приборов может проходить большой ток, что может привести к их подгоранию и выходу из строя. Поэтому, при реализации данной схемы необходимо следить за тем, чтобы суммарный ток лампочки и сирены не превышал предельно допустимый паспортный ток для выходных устройств (реле) приборов.
Буферизированная схема световой и звуковой сигнализации
Схема общей сигнализации, представленная на рисунке 2 по принципу действия соответствует схеме сигнализации представленной выше.
Рисунок 2. Буферизированная схема световой и звуковой сигнализации
Но здесь добавлено промежуточное буферное реле K1 (~220 вольт), исключающее выход из строя контактов реле выходных устройств приборов.
При замыкании контакта реле выходных устройств приборов, через катушку реле / пускателя K1 проходит сравнительно небольшой ток, в большинстве случаев не превышающий предельно-допустимый паспортный. В то же время замыкающий, силовой контакт этого реле / пускателя, может коммутировать достаточно большую мощность для подключения лампочки и сирены свето-звуковой сигнализации.
Триггерная схема световой и звуковой сигнализации
Предыдущие две схемы сигнализации работают таким образом, что при превышении каких либо уставок загорается лампочка и включается звук, а при переходе в нормальный режим, - и свет и сирена отключаются.
В некоторых случаях может быть необходимо включении сигнализации на длительное время даже при кратковременном превышении уставок технологических параметров.
Схема такой сигнализации изображена на рисунке 3.
Рисунок 3. Триггерная схема световой и звуковой сигнализации
Принцип действия аналогичен предыдущей схеме, за исключением того, что в реле K1 добавлен нормально разомкнутый контакт самоподхвата K1.1 и кнопка сброса (выключения) сигнализации SB2.
Даже при кратковременном превышении параметра уставок приборов (замыкании контактов S1. Si), реле K1 сработает и заблокируется контактом K1.1.
Сбросить его в исходное состояние (выключить сигнализацию) можно разорвав цепь питания его катушки вручную кнопкой SB2.
Схема световой и звуковой сигнализации на реле РТД12
Схема звуковой сигнализации на реле РТД12 показана на рисунке 4.
Если предыдущие схемы идеально подходят реализации для одноканальной сигнализации, то при подключении нескольких приборов не всегда может быть удобно определять каким именно прибором вызвано включение сигнализации. Схема, приведенная ниже работает таким образом, что при срабатывании сигнализации от неограниченного числа приборов включается общая звуковая сигнализация – сирена и загорается одна или несколько лампочек, указывающая на канал (прибор, устройство) от которого сработала сигнализация.
Рисунок 4. Схема световой и звуковой сигнализации на реле РТД12
Особенность схемы заключается в том, что при замыкании одного из контактов реле выходных устройств приборов, фаза ~220 Вольт подается через соответствующую лампочку канала на вход реле РТД12, вызывая его включение. При этом лампочка горит и включается звуковая сигнализация.
Читайте также: