UR8LH通用繼電器應(yīng)用領(lǐng)域和競爭力

UR8LH通用繼電器應(yīng)用領(lǐng)域和競爭力

本例智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)的plc程序在pc(個(gè)人計(jì)算機(jī))上使用西門子的step7-micro/win32軟件編寫，step7-micro/win32是用于s7-200系列plc的開發(fā)工具，它使用pc機(jī)上的com口通過一條pc/ppi編程電纜連到plc的編程口上。雖然pc機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)串口為rs232，但西門子公司提供的pc/ppi電纜帶有rs232/rs485電平轉(zhuǎn)換器因此在不增加任何硬件的情況下可以很方便地將plc和pc機(jī)互聯(lián)。運(yùn)行軟件step7-micro/win32的pc(個(gè)人計(jì)算機(jī))可以認(rèn)為是一個(gè)ppi主站。

3.1.1 pc/ppi電纜的連接

將pc/ppi電纜有“pc”的rs-232端連接到計(jì)算機(jī)的rs-232通信接口，標(biāo)有“ppi”的rs-485端連接到cpu模塊的通信口，擰緊兩邊螺絲即可。

pc/ppi電纜上的dip開關(guān)選擇的波特率應(yīng)與編程軟件中設(shè)置的波特率一致。初學(xué)者可選通信速率的默認(rèn)值9600bps。4號(hào)開關(guān)為1，選擇10位模式，4號(hào)開關(guān)為0是11位模式，5號(hào)開關(guān)為0，選擇rs-232口設(shè)置為數(shù)據(jù)通信設(shè)備(dce)模式，5號(hào)開關(guān)為1，選擇rs-232口設(shè)置為數(shù)據(jù)終端設(shè)備(dte)模式。未用調(diào)制解調(diào)器時(shí)4號(hào)開關(guān)和5號(hào)開關(guān)均應(yīng)設(shè)為0。

繼電器是一種電控制器件,可以給予規(guī)定輸入量并保持足夠長的時(shí)間,在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化。當(dāng)輸入量降至一定程度并保持足夠長的時(shí)間后，再恢復(fù)到初始狀態(tài)。
繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、通訊、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。
繼電器一般都有能反映一定輸入變量（如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等）的感應(yīng)機(jī)構(gòu)（輸入部分）；有能對(duì)被控電路實(shí)現(xiàn)“通”、“斷”控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（輸出部分）；在繼電器的輸入部分和輸出部分之間，還有對(duì)輸入量進(jìn)行耦合隔離，功能處理和對(duì)輸出部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的中間機(jī)構(gòu)（驅(qū)動(dòng)部分）。
作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用：
（1）擴(kuò)大控制范圍：例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一定值時(shí)，可以按觸點(diǎn)組的不同形式，同時(shí)換接、開斷、接通多路電路。
（2）放大：例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個(gè)很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。
（3）綜合信號(hào)：例如，當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時(shí)，經(jīng)過比較綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果。
（4）自動(dòng)、遙控、監(jiān)測：例如，自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。

1、按繼電器的工作原理或結(jié)構(gòu)特征分類:
繼電器（圖4）
繼電器（圖4）
（1）電磁繼電器：利用輸入電路內(nèi)電流在電磁鐵鐵芯與銜鐵間產(chǎn)生的吸力作用而工作的一種電氣繼電器。
（2）固體繼電器：指電子元件履行其功能而無機(jī)械運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的，輸入和輸出隔離的一種繼電器。
（3）溫度繼電器：當(dāng)外界溫度達(dá)到給定值時(shí)而動(dòng)作的繼電器。
（4）舌簧繼電器：利用密封在管內(nèi)，具有觸電簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧動(dòng)作來開，閉或轉(zhuǎn)換線路的繼電器。
（5）時(shí)間繼電器：當(dāng)加上或除去輸入信號(hào)時(shí)，輸出部分需延時(shí)或限時(shí)到規(guī)定時(shí)間才閉合或斷開其被控線路繼電器。
（6）高頻繼電器：用于切換高頻，射頻線路而具有最小損耗的繼電器。
（7）極化繼電器：有極化磁場與控制電流通過控制線圈所產(chǎn)生的磁場綜合作用而動(dòng)作的繼電器。繼電器的動(dòng)作方向取決于控制線圈中流過的的電流方向。
（8）其他類型的繼電器：如光繼電器，聲繼電器，熱繼電器，儀表式繼電器，霍爾效應(yīng)繼電器，差動(dòng)繼電器等。
2、按繼電器的外形尺寸分類：
（1）微型繼電器：最長邊尺寸不大于10毫米的繼電器。
（2）超小型微型繼電器：最長邊尺寸大于10毫米，但不大于25毫米的繼電器。
（3）小型微型繼電器：最長邊尺寸大于25毫米，但不大于50毫米的繼電器。
注：對(duì)于密封或封閉式繼電器，外形尺寸為繼電器本體三個(gè)相互垂直方向的最大尺寸，不包括安裝件，引出端，壓筋，壓邊，翻邊和密封焊點(diǎn)的尺寸。
3、按繼電器的負(fù)載分為：
（1）微功率繼電器：當(dāng)觸點(diǎn)開路電壓為直流28V時(shí)，（阻性）為0.1A、0.2A的繼電器。
（2）弱功率繼電器：當(dāng)觸點(diǎn)開路電壓為直流28V時(shí)，（阻性）為0.5A、1A的繼電器。
（3）中功率繼電器：當(dāng)觸點(diǎn)開路電壓為直流28V時(shí)，（阻性）為2A、5A的繼電器。
（4）大功率繼電器：當(dāng)觸點(diǎn)開路電壓為直流28V時(shí)，（阻性）為10A、15A、20A、25A、40A……的繼電器。
4、按繼電器的防護(hù)特征分類：
（1）密封繼電器：采用焊接或其他方法，將觸點(diǎn)和線圈等密封在罩子內(nèi)，與圍介質(zhì)相隔離，其泄漏率較低的繼電器。
（2）封閉式繼電器：用罩殼將觸點(diǎn)和線圈等密封（非密封）加以防護(hù)的繼電器。
（3）敞開式繼電器：不用防護(hù)罩來保護(hù)觸電和線圈等的繼電器。
以上繼電器在電子制作中最常用的是電磁繼電器和干簧繼電器兩種。

繼電器線圈在電路中用一個(gè)長方框符號(hào)表示，如果繼電器有兩個(gè)線圈，就畫兩個(gè)并列的長方框。同時(shí)在長方框內(nèi)或長方框旁標(biāo)上繼電器的文字符號(hào)“J”。繼電器的觸點(diǎn)有兩種表示方法：一種是把它們直接畫在長方框一側(cè)，這種表示法較為直觀。另一種是按照電路連接的需要，把各個(gè)觸點(diǎn)分別畫到各自的控制電路中，通常在同一繼電器的觸點(diǎn)與線圈旁分別標(biāo)注上相同的文字符號(hào)，并將觸點(diǎn)組編上號(hào)碼，以示區(qū)別。
繼電器的觸點(diǎn)有3種基本形式：
(1)動(dòng)合型（常開，H型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是斷開的，通電后兩個(gè)觸點(diǎn)閉合。以“合”字的拼音字頭“H”表示。
(2)動(dòng)斷型（常閉，D型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是閉合的，通電后兩個(gè)觸點(diǎn)斷開。用“斷”字的拼音字頭“D”表示。
(3)轉(zhuǎn)換型(Z型)是觸點(diǎn)組型。這種觸點(diǎn)組共有3個(gè)觸點(diǎn)，即中間是動(dòng)觸點(diǎn)，上下各一個(gè)靜觸點(diǎn)。線圈不通電時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)斷開，和另一個(gè)閉合；線圈通電后，動(dòng)觸點(diǎn)就移動(dòng)，使原來斷開的呈閉合狀態(tài)，原來閉合的呈斷開狀態(tài)，達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點(diǎn)組稱為轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。用“轉(zhuǎn)”字的拼音字頭“Z”表示。

新型繼電器是指為了適應(yīng)新提出的特殊要求，滿足特殊環(huán)境條件下的使用而研制生產(chǎn)出的電磁式繼電器，其主要特點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、耐振動(dòng)、抗沖擊、負(fù)載范圍從低電平負(fù)載到5A、28 V額定負(fù)載，產(chǎn)品有可靠性指標(biāo)（失效率等級(jí)）要求，產(chǎn)品采用電阻熔焊或激光熔焊密封的氣密式密封結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用于電子控制設(shè)備中的信號(hào)傳遞和弱電功率切換。
新型電磁式繼電器包括：非磁保持繼電器和磁保持繼電器。非磁保持繼電器是一種單穩(wěn)態(tài)繼電器，繼電器線圈在規(guī)定的電壓激勵(lì)量作用下，其觸點(diǎn)輸出狀態(tài)改變，但在線圈激勵(lì)撤銷后，觸點(diǎn)輸出狀態(tài)復(fù)原到初始狀態(tài)。磁保持繼電器是一種雙穩(wěn)態(tài)繼電器，分單線圈結(jié)構(gòu)和雙線圈結(jié)構(gòu)，線圈激勵(lì)為電脈沖方式。對(duì)單線圈結(jié)構(gòu)繼電器，當(dāng)線圈在規(guī)定的電壓激勵(lì)量作用下其觸點(diǎn)輸出狀態(tài)改變，線圈激勵(lì)撤銷后，觸點(diǎn)能保持已有狀態(tài)，要改變觸點(diǎn)輸出狀態(tài)，需對(duì)線圈加一規(guī)定的反向電壓激勵(lì)量。對(duì)雙線圈結(jié)構(gòu)繼電器，當(dāng)?shù)谝痪€圈在規(guī)定的電壓激勵(lì)量作用下其觸點(diǎn)輸出狀態(tài)改變，線圈激勵(lì)撤銷后，觸點(diǎn)能保持已有狀態(tài)，要改變觸點(diǎn)輸出狀態(tài)，需對(duì)第二線圈加規(guī)定的電壓激勵(lì)量。
由于新型繼電器具有的特殊性能，它的檢測方法和檢測要求也不同于常規(guī)繼電器的檢測。主要檢測的內(nèi)容有電氣參數(shù)檢測、電氣性能指標(biāo)檢測、機(jī)械性能指標(biāo)檢測和物理性能指標(biāo)檢測等

模擬電路Rc延時(shí)繼電器與數(shù)字計(jì)數(shù)分頻式延時(shí)繼電器比較，模擬電路RC延時(shí)繼電器存在4個(gè)主要缺點(diǎn)：
①難以實(shí)現(xiàn)長延時(shí)；
②整個(gè)溫度范圍內(nèi)的定時(shí)準(zhǔn)確度難以保證；
③產(chǎn)品貯存時(shí)間短：
④產(chǎn)品體積大、重量重。
延時(shí)繼電器
延時(shí)繼電器
因?yàn)槟M電路RC延時(shí)繼電器的延時(shí)時(shí)間主要是由延時(shí)電路充放電時(shí)間常數(shù)t=RC決定，由t=RC可知延時(shí)時(shí)間與延時(shí)電路中電阻阻值R和電容容量C之乘積成正比，要想實(shí)現(xiàn)長延時(shí)也就必然要選用大阻值的延時(shí)電阻R和高容量的延時(shí)電容C，同時(shí)盡量提高比較環(huán)節(jié)器件的輸入阻抗。選用高容量的鉭電容，不但會(huì)增大體積，還會(huì)增加漏電流(因?yàn)槁╇娏骱碗娙萘砍烧?，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)延時(shí)時(shí)問長、整個(gè)溫度范圍內(nèi)定時(shí)準(zhǔn)確度高的延時(shí)繼電器。從綜合因素考慮，模擬電路RC延時(shí)繼電器中的延時(shí)電容C選用容量較高、漏電流較小的液體鉭電容，但由于液體鉭電容貯存時(shí)間短，制約了延時(shí)繼電器的貯存時(shí)間。由于模擬電路RC延時(shí)繼電器主要由分立元器件構(gòu)成，基本不能采用表面貼裝元件，制約了SMT技術(shù)在延時(shí)繼電器中的應(yīng)用，導(dǎo)致模擬電路RC延時(shí)繼電器體積大、重量重。
數(shù)字計(jì)數(shù)分頻式延時(shí)繼電器雖然在延時(shí)范圍、定時(shí)準(zhǔn)確度、體積、重量、可靠性等諸多方面優(yōu)于模擬電路RC延時(shí)繼電器，但與單片機(jī)混合式延時(shí)繼電器比較，也存在4個(gè)方面的缺點(diǎn)：
①延時(shí)時(shí)間調(diào)試繁瑣，生產(chǎn)效率不高。因?yàn)闉榱吮ＷC產(chǎn)品在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的定時(shí)準(zhǔn)確度，就必須對(duì)每只產(chǎn)品反復(fù)進(jìn)行高低溫調(diào)試和常溫時(shí)間測試，這就使產(chǎn)品生產(chǎn)周期很長。
②難以實(shí)現(xiàn)靈活多變的延時(shí)型式，即一種延時(shí)型式就必須設(shè)計(jì)一種延時(shí)電路。
③兩級(jí)或兩級(jí)以上的延時(shí)繼電器電路復(fù)雜，元器件多，成本高，體積大，重量重。
④產(chǎn)品完工后延時(shí)時(shí)間、延時(shí)類型不能更改。當(dāng)用單片機(jī)作為延時(shí)電路的核心器件時(shí)，這些問題也都迎刃而解。