3. Circuite permisive şi de blocare

Acasă » Electronică digitala » 06 - Logica ladder

Controlul aprinderii furnalelor

O aplicaţie practică a logicii digitale, bazate pe relee şi comutatoare, constă în controlul sistemelor în care există o serie de condiţii ce trebuie îndeplinite, înainte ca un echipament să poată porni în siguranţă. Un exemplu bun este cel al aprinderii furnalelor.

Pentru pornirea în siguranţă a acestora, sistemul de control trebuie să ceară „permisiunea” câtorva comutatoare de proces, printre care: comutatoare de presiune joasă şi înaltă, comutatoare pentru verificarea funcţionării ventilatorului, a poziţiei uşii de acces, etc. Fiecare condiţie de proces se numeşte permisivă, iar fiecare contact permisiv este conectat în serie. Prin urmare, dacă oricare dintre contacte detectează o condiţie de nesiguranţă, circuitul se va deschide.

Dacă toate condiţiile sunt îndeplinite, CR1 se va energiza iar lampa verde se va aprinde. În realitate, nu doar lampa se energizează. De obicei există un releu de control, sau o valvă de fluid, ce este plasată pe acea linie a diagramei. Aceasta se va energiza când toate contactele permisive sunt „în regulă”: adică, închise. Dacă oricare dintre condiţiile permisive nu este îndeplinită, linia de sus a diagramei va rămâne întreruptă, CR1 se va de-energiza, iar lampa roşie se va aprinde.

Contactul pentru presiunea înaltă a lichidul este un contact normal-închis. Acest lucru se datorează faptului că dorim deschiderea contactului doar în cazul în care presiunea lichidului devine prea mare. Din moment ce condiţia „normală” a oricărui comutator de presiune este îndeplinită când presiunea aplicată asupra sa este zero, şi dorim ca acest comutator să se deschidă în cazul unei presiuni excesive, trebuie să alegem un comutator ce este închis în starea sa normală.

Controlul pornirii motoarelor electrice

O altă aplicaţie practică a releelor constă în controlul sistemelor în care dorim ca două evenimente incompatibile să nu aibă loc în acelaşi timp.

Un exemplu în acest sens constă în controlul direcţiei de rotaţie a unui motor electric. Sunt utilizate contactoare pentru schimbarea polarităţii (sau secvenţei fazelor) unui motor electric. Un contactor nu este altceva decât un releu electromecanic folosit pentru comutarea unor puteri mari pe la bornele sale. Nu dorim însă ca atât contactorul de polarizare directă cât şi cel de polarizare inversă să fie energizate în acelaşi timp.

Când contactorul M₁ este energizat, sistemul trifazat de alimentare (A, B şi C) este conectat direct la terminalii 1, 2 şi 3 ai motorului. Totuşi, când contactorul M₂ este energizat, fazele A şi B sunt inversate, A fiind conectată la terminalul 2 al motorului, iar B la terminalul 1. Inversarea fazei duce la inversarea direcţiei de rotaţie a motorului.

Să examinăm circuitul de control a acestor două contactoare. În dreapta avem un contact normal-închis (OL). Acesta este contactul termic de supra-încălzire ce este activat de elementele de „încălzire” conectate în serie cu fiecare fază a motorului de c.a. Dacă acestea se încălzesc prea tare, contactul va trece de la starea normală (închisă) la starea deschisă. Acest lucru nu va permite energizarea niciunui contactor.

Acest sistem de control este suficient, atâta timp cât nimeni nu apasă ambele butoane simultan. Dacă acest lucru se întâmplă însă, fazele A şi B vor fi scurt-circuitate, datorită faptului că fazele A şi B sunt conectate direct la motor prin intermediul contactorului M₁, iar contactorul M₂ le inversează. Faza A se va afla în scurt-circuit cu faza B şi invers. Evident, acesta nu este un sistem de control foarte bun.

Pentru a preveni acest lucru, putem să proiectăm circuitul astfel încât energizarea unuia dintre contactoare să prevină energizarea celeilalte. Acest lucru se numeşte blocare, şi se poate realiza prin utilizarea de contacte adiţionale pe fiecare contactor.

Acum când M₁ este energizat, contactul auxiliar normal-închis de pe linia a două se va deschide, prevenind astfel energizarea lui M₂, chiar dacă butonul „invers” este apăsat. Asemănător, energizarea lui M₁ nu este posibilă atunci când M₂ este energizat. Observaţi că au fost adăugate numerotaţii suplimentare ale firelor (4 şi 5) pentru a reflecta modificările.

Trebuie menţionat faptul că aceasta nu este singura metodă de blocare a contactoarelor pentru prevenirea scurt-circuitului. Unele contactoare sunt echipate cu dispozitive de blocare mecanice. Pentru siguranţa adiţională însă, se pot folosi şi metode de blocare electrice.