Анализ на приложението на нормално отворени и нормално затворени контакти в индустриални системи за управление

В съвременните електрически системи за управление нормално отворените (NO) и нормално затворените (NC) контакти са сред най-фундаменталните и критични контролни единици. Те се използват широко в контактори за променлив ток, междинни релета, релета за време, предпазители за-загуба на фаза и PLC системи за управление, образувайки основната изпълнителна структура на електрически вериги заедно с различни подвижни контакти и неподвижни контакти. Правилното разбиране на работната логика на нормално отворени и нормално затворени контакти е от решаващо значение за безопасността, надеждността и дизайна на контролната логика на системата.

 

 

В енергийните системи и индустриалните стандарти определянето на състоянието на всички контакти се основава на естественото състояние (не е под напрежение, няма действаща външна сила).

 

Контактите, които са отворени в естествено състояние, се наричат ​​нормално отворени (NO); Контактите, които са затворени в естествено състояние, се наричат ​​нормално затворени (NC).

Когато бобината на релето се задейства, вътрешната електромагнитна система се активира, обръщайки състоянието на контакта: нормално отворените контакти се затварят, а нормално затворените контакти се отварят.

 

Тази бобина{0}}контролирана контактна превключваща структура е типична форма на координирана работа между подвижния контакт на релето и неподвижния електрически контакт.

 

 

Структурно релетата или контакторите обикновено се състоят от подвижни и неподвижни контакти. Движещите се контакти често използват структура на подвижния контакт от сребърен контакт или сребърна сплав, докато неподвижните контакти могат да използват форма на неподвижен сребърен контакт или неподвижен контактен нит.

 

Принципът на работа на нормално отворения контакт е, че когато намотката е под напрежение, електромагнитната сила задвижва движещия се контакт към неподвижния контакт, постигайки проводимост. Обратно, нормално затворен контакт остава проводящ в състояние без ток поради пружина или механично предварително натоварване; когато бобината е захранена, контактът се отваря.

 

Тази структурна разлика определя различните роли на двата типа контакти в защитата на веригата и логиката на управление.

 

 

В практическите индустриални приложения нормално отворените и нормално затворените контакти не са просто взаимозаменяеми; по-скоро те играят различни системни функционални роли.

 

Нормално отворените контакти обикновено се използват за логика като стартиране, изпълнение и изход на сигнал, като команди за стартиране на оборудването и обратна връзка за активиране на релето. Когато са изпълнени условията за управление, контактът се затваря и веригата се активира.

 

Нормално затворените контакти се използват по-често за защита на безопасността, блокиране и откриване на неизправности. Например, в сценарии като защита от загуба на фаза и защита от претоварване на двигателя, след като управляващата верига загуби захранване или се повреди, нормално затвореният контакт автоматично се връща в проводящо състояние, като по този начин задейства аларма или логика за изключване. Тези приложения поставят изключително високи изисквания за надеждност на електрическите подвижни контакти.

 

 

В AC контакторите и междинните релета набор от контакти обикновено се състои от двойка нормално отворени и двойка нормално затворени контакти, като превключването на състоянието се постига чрез една и съща бобина. Тази структура се използва широко във вериги за управление на двигатели, вериги за управление на последователност и вериги за управление на блокировка.

 

Контактните материали използват предимно контактни накрайници (за релета/превключватели). Среброто и сребърните сплави се използват широко в сребърни контакти за превключватели/релета и плоски електрически контактни структури поради тяхната проводимост и устойчивост на дъга.

 

 

На ниво хардуерно окабеляване на PLC, нормално отворените и нормално затворените контакти все още следват принципа на "естественото състояние".

Въпреки това, при програмирането на PLC, нормално отворените и нормално затворените контакти са по-често представени с логически символи.

В PLC програма "нормално отворен контакт" показва, че логиката е вярна, когато съответният входен сигнал е верен.

"Нормално затворен контакт" показва, че логиката е вярна, когато съответният входен сигнал е фалшив.

 

Важно е да се отбележи, че концепциите за нормално отворено и нормално затворено в програмирането на PLC не са директно еквивалентни на физическото състояние на контакт, а по-скоро картографиране на логическото състояние на входния сигнал. Това картографиране е особено важно, когато работите с външни компоненти като подвижни контакти и неподвижни контакти за прекъсвачи.

 

 

В автоматизираните системи за управление правилното използване на нормално затворени контакти е ключов принцип за проектиране на безопасността. Защитните вериги, изградени с нормално затворени контакти, могат автоматично да задействат действия за безопасност в случай на скъсване на проводник, прекъсване на захранването или неизправност на оборудването, предотвратявайки загубата на контрол върху системата.

 

Следователно при сценарии с висока-надеждност инженерите обикновено дават приоритет на нормално затворената логика, съчетана с много стабилни неподвижни контактни структури, за да подобрят присъщото ниво на безопасност на системата.

 

 

С нарастващите изисквания за индустриална автоматизация, електрическо оборудване с по-висока честота и по-дълъг живот, изискванията за контактни материали и структури непрекъснато се повишават. Висока-производителностподвижни контактии стационарните контакти трябва да постигнат баланс между проводимост, устойчивост на износване и устойчивост на дъга, поради което контактите от сребро и сребърни сплави отдавна заемат доминираща позиция.

 

В релетата, прекъсвачите и контролните модули нормално отворените и нормално затворените контакти ще продължат да служат като най-фундаменталните и незаменими контролни единици, обслужващи областите на промишленото управление, енергийните системи и автоматизацията.

 

 

Нормално отворените и нормално затворените контакти не са просто "включени" и "изключени", а по-скоро основните носители на логика, безопасност и надеждност в индустриалните системи за управление. Дълбокото разбиране на техните работни състояния, сценарии на приложение и връзката им със структурата на контактния материал е предпоставка за високо-качествен електрически дизайн и системна интеграция.