Thẻ chuyển tiếp VM600 RLC16 là thành phần tùy chọn chính của dòng sản phẩm VM, được thiết kế đặc biệt cho dòng VM600 của hệ thống bảo vệ máy móc cũng như hệ thống giám sát tình trạng và hiệu suất. Chức năng chính của nó là mở rộng khả năng đầu ra rơle của hệ thống. Khi bốn rơle tích hợp trên thẻ đầu vào/đầu ra chính của hệ thống (IOC4T) không đủ cho các yêu cầu ứng dụng phức tạp, RLC16 sẽ cung cấp tài nguyên rơle bổ sung đáng kể, đóng vai trò là phần cứng cốt lõi để xây dựng logic bảo vệ khóa liên động nhiều vòng có độ tin cậy cao.
RLC16 là thẻ đầu ra rơle dựa trên đầu nối đầu vít. Tính năng cốt lõi của nó là cung cấp 16 rơle chất lượng cao, mỗi rơle được trang bị Danh bạ chuyển đổi. Thẻ có thiết kế chiều cao 6U được tiêu chuẩn hóa, được lắp ở phía sau giá VM600 (ABE04x hoặc ABE056) và được kết nối trực tiếp với bảng nối đa năng của giá thông qua một đầu nối duy nhất, mang lại khả năng tích hợp cao và cài đặt dễ dàng.
Ưu điểm nổi bật của thẻ này là hỗ trợ chèn và xóa trực tiếp (có thể tráo đổi nóng). Điều này cho phép lắp đặt hoặc thay thế thẻ một cách an toàn trong khi hệ thống vẫn được cấp nguồn và hoạt động, nâng cao đáng kể tính khả dụng của hệ thống và sự tiện lợi khi bảo trì. Hơn nữa, logic truyền động rơ-le của nó có thể được cấu hình linh hoạt thông qua các bộ nhảy sang chế độ Có năng lượng bình thường (NE) hoặc Không có năng lượng bình thường (NDE), thích ứng với các thiết kế logic an toàn khác nhau và các yêu cầu an toàn khi hỏng hóc.
RLC16 được thiết kế để tuân thủ EMC Châu Âu và các tiêu chuẩn liên quan khác, sở hữu các đặc tính điện tuyệt vời như điện trở tiếp xúc thấp, điện dung thấp và khả năng mang dòng cao, đảm bảo độ ổn định và độ tin cậy lâu dài trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Nó được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống bảo vệ cho nhiều loại máy móc quay khác nhau để điều khiển các mạch bên ngoài quan trọng nhằm báo động, tắt máy và điều khiển tuần tự.
Nguyên tắc làm việc
Nguyên lý hoạt động của thẻ chuyển tiếp RLC16 minh họa cho chuỗi hoàn chỉnh từ lệnh logic đến hành động vật lý trong điều khiển công nghiệp. Chức năng cốt lõi của nó liên quan đến việc nhận các lệnh phần mềm từ thẻ giám sát hệ thống VM600 (ví dụ: MPC4) và điều khiển rơle hoạt động thông qua các mạch phần cứng, cuối cùng là điều khiển các mạch bên ngoài thông qua các tiếp điểm. Quy trình làm việc và cơ chế nội bộ của nó được trình bày chi tiết dưới đây:
1. Tiếp nhận lệnh và đường dẫn tín hiệu
Phần lõi của hệ thống VM600 (ví dụ: bộ điều khiển CPUM hoặc CPUR) liên tục chạy các thuật toán và logic bảo vệ. Khi các thông số được giám sát (chẳng hạn như độ rung, dịch chuyển, tốc độ) vượt quá ngưỡng cảnh báo hoặc ngưỡng ngắt cài sẵn, phần mềm hệ thống sẽ tạo ra lệnh điều khiển logic tương ứng. Lệnh này được truyền qua bus bảng nối đa năng của giá VM600. Bảng nối đa năng cung cấp kết nối nguồn và dữ liệu tốc độ cao, đáng tin cậy giữa các thẻ.
Thẻ RLC16 nhận các lệnh này từ bộ điều khiển thông qua đầu nối bảng nối đa năng duy nhất của nó. Mạch nhận của thẻ giải mã các lệnh, xác định kênh chuyển tiếp cụ thể (RL1 đến RL16) cần được vận hành và trạng thái hành động mong muốn (đóng hoặc mở).
2. Mạch truyền động rơ-le và cấu hình logic
Các lệnh được giải mã sẽ được gửi đến một loạt Trình điều khiển Open-Collector. Mỗi rơle tương ứng với một trình điều khiển độc lập. Vai trò của trình điều khiển là cung cấp tín hiệu hoạt động ở mức thấp được điều khiển bằng phần mềm để cấp điện cho cuộn dây rơle.
RLC16 cung cấp một tùy chọn quan trọng mà người dùng có thể định cấu hình: Lựa chọn logic truyền động rơle. Điều này đạt được thông qua Jumpers trên thẻ:
Chế độ khử năng lượng thông thường (NDE): Khi jumper được đặt thành NDE, đầu ra trình điều khiển hoạt động (mức thấp) sẽ cấp điện cho cuộn dây rơle, làm cho trạng thái tiếp điểm thay đổi (Các tiếp điểm thường mở đóng, các tiếp điểm thường đóng mở). Khi đầu ra trình điều khiển không hoạt động (mức cao) hoặc thẻ bị mất điện, cuộn dây sẽ ngắt điện và rơle trở về trạng thái 'ngắt điện' ban đầu. Chế độ này thường được sử dụng cho thiết kế 'không an toàn', nghĩa là trạng thái rơle trở lại trạng thái an toàn được xác định trước (ví dụ: mạch cắt mở) khi mất điện hoặc lỗi hệ thống.
Chế độ cấp điện thông thường (NE): Khi jumper được đặt thành NE, logic sẽ bị đảo ngược. Trình điều khiển cần liên tục xuất ra tín hiệu hoạt động (mức thấp) để giữ cho cuộn dây được cấp điện, từ đó duy trì rơle ở trạng thái 'hoạt động bình thường'. Khi đầu ra của trình điều khiển không hoạt động (mức cao) hoặc thẻ mất nguồn, cuộn dây sẽ ngắt điện và rơle sẽ hoạt động. Chế độ này phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu rơle tiếp tục hoạt động trong thời gian dài.
Lựa chọn jumper linh hoạt này cho phép các nhà tích hợp hệ thống định cấu hình từng thẻ RLC16 theo triết lý an toàn của người dùng cuối và logic điều khiển cụ thể mà không thay đổi logic phần mềm hoặc hệ thống dây bên ngoài.
3. Điều khiển tải và điều khiển rơle
Khi đầu ra của trình điều khiển cung cấp năng lượng cho cuộn dây rơle, từ trường do cuộn dây tạo ra sẽ kéo phần ứng, di chuyển cấu trúc cơ học để chuyển trạng thái của các tiếp điểm chuyển đổi. Mỗi rơle cung cấp một bộ tiếp điểm chuyển đổi, bao gồm một tiếp điểm Chung (COM), một tiếp điểm Thường đóng (NC) và một tiếp điểm Thường mở (NO).
Các điểm tiếp xúc này được đưa ra thế giới bên ngoài thông qua ba đầu nối đầu vít (J1, J2, J3) ở phía sau thẻ. Người dùng có thể kết nối mạch điện của các thiết bị hiện trường cần điều khiển (ví dụ: còi báo động, van điện từ tắt máy, đèn báo, điểm đầu vào kỹ thuật số PLC) nối tiếp với các tiếp điểm này.
Hoạt động của các tiếp điểm trực tiếp điều khiển việc đóng và mở mạch tải bên ngoài. Rơle được sử dụng trong RLC16 có khả năng chịu tải mạnh, định mức 250 VAC / 5 AAC, với khả năng cắt tối đa 1250 VA. Điều này có nghĩa là nó có thể điều khiển trực tiếp nhiều thiết bị công nghiệp mà không cần tới rơle trung gian để chuyển đổi thứ cấp. Điện trở tiếp xúc thấp của nó đảm bảo giảm thiểu điện áp rơi trong quá trình dẫn truyền, trong khi điện dung thấp có lợi cho việc duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu khi chuyển mạch tín hiệu.
4. Tính năng cung cấp điện và an toàn
Bản thân thẻ RLC16 được cấp nguồn bằng nguồn điện giá VM600 thông qua bảng nối đa năng, cung cấp nguồn điện hoạt động +5 VDC. Nguồn điện này chủ yếu được sử dụng cho mạch logic và trình điều khiển rơle của thẻ. Điều quan trọng cần lưu ý là công suất truyền động cho cuộn dây rơle cũng được cung cấp từ bảng nối đa năng, nhưng việc chuyển mạch của nó cuối cùng được điều khiển bởi các trình điều khiển bộ thu mở.
Các tiếp điểm rơle được cách ly điện cao với mạch cuộn dây bên trong (4000 VAC), đảm bảo cách ly an toàn giữa phía điều khiển điện áp thấp và phía tải điện áp cao, ngăn ngừa hiệu quả hư hỏng hệ thống điều khiển điện áp thấp do sự xâm nhập của điện áp cao. Bản thân các điểm tiếp xúc cũng có thể chịu được thử nghiệm độ bền điện môi 1000 VAC.
5. Cơ chế trao đổi nóng
Chức năng 'trao đổi nóng' được thực hiện thông qua thiết kế điện cẩn thận. Đầu nối của thẻ sử dụng trình tự xác định chân cắm nối đất trước tiên, sau đó là nguồn và tín hiệu. Khi lắp thẻ, các chân nối đất sẽ tiếp xúc trước tiên, xả mọi hiện tượng phóng tĩnh điện (ESD) có thể xảy ra; sau đó các chân nguồn và tín hiệu kết nối, đảm bảo thẻ ổn định trong giá trước khi cấp nguồn. Trình tự được đảo ngược trong quá trình loại bỏ. Thiết kế này ngăn chặn hiện tượng phóng điện và tăng tín hiệu do cắm/tháo trực tiếp, bảo vệ cả thẻ và bảng nối đa năng.
Các tính năng và lợi ích cốt lõi
Đầu ra rơle mật độ cao: Cung cấp 16 kênh rơle chất lượng cao, mở rộng đáng kể khả năng điều khiển bên ngoài của hệ thống VM600.
Logic truyền động linh hoạt: Bộ nhảy cho phép lựa chọn chế độ NE hoặc NDE cho tất cả rơle một cách thống nhất, thích ứng với các nhu cầu thiết kế an toàn khác nhau.
Tiếp điểm chuyển đổi: Mỗi rơle cung cấp một bộ tiếp điểm COM, NC, NO, cung cấp các tùy chọn nối dây linh hoạt cho các logic điều khiển khác nhau.
Khả năng chịu tải mạnh: Các tiếp điểm định mức 250 VAC / 5A, khả năng cắt tối đa 1250 VA, có khả năng dẫn động trực tiếp hầu hết các tải công nghiệp.
Hỗ trợ trao đổi nóng: Cho phép cài đặt hoặc bảo trì trong khi hệ thống đang chạy, cải thiện đáng kể tính khả dụng và khả năng bảo trì của hệ thống.
Đặc tính điện có độ tin cậy cao: Điện trở tiếp xúc thấp, điện dung thấp, cường độ cách ly cao (4000 VAC giữa cuộn dây và tiếp điểm), đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài.
Phương thức kết nối thuận tiện: Tất cả các điểm tiếp xúc đều có thể truy cập được thông qua ba đầu nối đầu vít (J1, J2, J3), đảm bảo nối dây an toàn và đáng tin cậy.
Chứng chỉ quốc tế toàn diện: Tuân thủ CE, EAC và các tiêu chuẩn chứng nhận khác, đáp ứng EMC (EN 61000-6-2, EN 61000-6-4), an toàn điện (EN 61010-1) và các yêu cầu khác.
Khả năng thích ứng môi trường mạnh mẽ: Nhiệt độ hoạt động từ -25°C đến +65°C, đáp ứng các yêu cầu môi trường công nghiệp điển hình.
Thông số kỹ thuật chính
Số Rơ Le: 16 (RL1 - RL16)
Loại tiếp điểm: Chuyển đổi (1 Mẫu C), mỗi rơle: 1 COM, 1 NC, 1 NO
Đánh giá liên hệ: 250 VAC, 5 AAC
Công suất cắt tối đa: 1250 VA
Tuổi thọ điện: > 100.000 lần hoạt động
Tuổi thọ cơ học: 15 x 10^6 hoạt động
Drive Logic: Đầu ra bộ thu mở, được điều khiển bằng phần mềm, có thể lựa chọn jumper NE hoặc NDE
Đầu nối: Đầu nối đầu vít 3 x 16 vị trí (J1, J2, J3)
Nguồn điện: +5 VDC (từ tấm ốp giá đỡ), mức tiêu thụ ~40 mA/rơle
Nhiệt độ hoạt động: -25°C đến +65°C
Kích thước (H x W x D): 6U (262 mm) x 20 mm x 125 mm
Lắp đặt: Phía sau tủ rack VM600 (ABE04x, ABE056)
Ứng dụng
Thẻ chuyển tiếp RLC16 chủ yếu được sử dụng trong Hệ thống bảo vệ máy móc (MPS) làm bộ truyền động. Các ứng dụng cụ thể bao gồm nhưng không giới hạn ở:
Chỉ báo cảnh báo: Điều khiển cảnh báo bằng âm thanh và hình ảnh để chỉ ra những bất thường của thiết bị.
Tắt máy khẩn cấp: Điều khiển các mạch an toàn để kích hoạt tắt máy khi ngắt thiết bị.
Điều khiển tuần tự: Tham gia điều khiển logic trình tự khởi động/dừng của thiết bị.
Chỉ báo trạng thái: Đèn báo lái xe để hiển thị trạng thái thiết bị (ví dụ: đang chạy, dừng, lỗi).
Rơle tín hiệu: Chuyển tiếp tín hiệu trạng thái hệ thống tới DCS, PLC hoặc các hệ thống quản lý cấp cao khác.
