تحلیل کاربرد کنتاکت های معمولی باز و معمولی بسته در سیستم های کنترل صنعتی

در سیستم‌های کنترل الکتریکی مدرن، کنتاکت‌های معمولی باز (NO) و معمولاً بسته (NC) از اساسی‌ترین و حیاتی‌ترین واحدهای کنترل هستند. آنها به طور گسترده در کنتاکتورهای AC، رله‌های میانی، رله‌های زمانی،{1}}حفاظ‌کننده‌های تلفات فاز، و سیستم‌های کنترل PLC استفاده می‌شوند و ساختار اجرایی هسته مدارهای الکتریکی را همراه با کنتاکت‌های متحرک مختلف و کنتاکت‌های ثابت تشکیل می‌دهند. درک صحیح از منطق کار کنتاکت‌های معمولاً باز و معمولاً بسته برای ایمنی سیستم، قابلیت اطمینان و طراحی منطق کنترل بسیار مهم است.

 

 

در سیستم‌های قدرت و استانداردهای صنعتی، تعیین وضعیت تمام کنتاکت‌ها بر اساس حالت طبیعی است (بدون انرژی، بدون نیروی خارجی).

 

تماس هایی که در حالت طبیعی باز هستند معمولاً باز (NO) نامیده می شوند. کنتاکت هایی که در حالت طبیعی بسته هستند، معمولاً بسته (NC) نامیده می شوند.

هنگامی که سیم پیچ رله روشن می شود، سیستم الکترومغناطیسی داخلی فعال می شود و حالت تماس را معکوس می کند: کنتاکت های معمولی باز بسته می شوند و کنتاکت های معمولی بسته باز می شوند.

 

این سیم پیچ{0}}ساختار سوئیچینگ کنتاکت کنترل شده یک شکل معمولی از عملکرد هماهنگ بین کنتاکت متحرک رله و کنتاکت برقی ثابت است.

 

 

از نظر ساختاری، رله ها یا کنتاکتورها معمولاً از کنتاکت های متحرک و ثابت تشکیل شده اند. کنتاکت‌های متحرک اغلب از ساختار کنتاکت متحرک نقره یا تماس متحرک آلیاژ نقره استفاده می‌کنند، در حالی که کنتاکت‌های ثابت ممکن است از فرم تماس نقره‌ای ثابت یا پرچ کنتاکت ثابت استفاده کنند.

 

اصل کار یک کنتاکت معمولی باز این است که وقتی سیم پیچ انرژی می گیرد، نیروی الکترومغناطیسی تماس متحرک را به سمت تماس ثابت هدایت می کند و رسانایی را به دست می آورد. برعکس، یک تماس معمولی بسته در حالت بدون انرژی به دلیل فنر یا پیش بار مکانیکی رسانا باقی می ماند. هنگامی که سیم پیچ برق می گیرد، کنتاکت باز می شود.

 

این تفاوت ساختاری نقش های متفاوت دو نوع کنتاکت در حفاظت مدار و منطق کنترل را تعیین می کند.

 

 

در کاربردهای صنعتی عملی، کنتاکت‌های معمولاً باز و معمولاً بسته به سادگی قابل تعویض نیستند. بلکه نقش های عملکردی سیستم متفاوتی را ایفا می کنند.

 

کنتاکت‌های باز معمولاً برای منطقی مانند راه‌اندازی، اجرا و خروجی سیگنال، مانند دستورات شروع تجهیزات و بازخورد فعال‌سازی رله استفاده می‌شوند. هنگامی که شرایط کنترل برآورده می شود، کنتاکت بسته می شود و مدار فعال می شود.

 

کنتاکت های معمولی بسته بیشتر برای حفاظت ایمنی، قفل شدن و تشخیص عیب استفاده می شوند. به عنوان مثال، در سناریوهایی مانند حفاظت از افت فاز و حفاظت از اضافه بار موتور، هنگامی که مدار کنترل برق را از دست می دهد یا خراب می شود، کنتاکت معمولی بسته به طور خودکار به حالت رسانا باز می گردد و در نتیجه منطق هشدار یا خاموشی را به راه می اندازد. این برنامه‌ها الزامات قابلیت اطمینان بسیار بالایی را برای کنتاکت‌های متحرک الکتریکی ایجاد می‌کنند.

 

 

در کنتاکتورهای متناوب متناوب و رله‌های میانی، مجموعه‌ای از کنتاکت‌ها معمولاً از یک جفت کنتاکت معمولی باز و یک جفت کنتاکت معمولی بسته تشکیل شده‌اند که سوئیچینگ حالت از طریق همان سیم‌پیچ انجام می‌شود. این ساختار به طور گسترده در مدارهای کنترل موتور، مدارهای کنترل توالی و مدارهای کنترل اینترلاک استفاده می شود.

 

مواد تماس در درجه اول از نوک تماس (برای رله/سوئیچ) استفاده می کنند. نقره و آلیاژهای نقره به دلیل رسانایی و مقاومت قوس به طور گسترده در کنتاکت های نقره ای برای سوئیچ ها/رله ها و سازه های تماس الکتریکی مسطح استفاده می شوند.

 

 

در سطح سیم‌کشی سخت‌افزاری PLC، کنتاکت‌های معمولاً باز و معمولاً بسته همچنان از اصل "حالت طبیعی" پیروی می‌کنند.

با این حال، در برنامه نویسی PLC، مخاطبین معمولاً باز و معمولاً بسته اغلب با نمادهای منطقی نشان داده می شوند.

در یک برنامه PLC، یک "کنتاکت به طور معمول باز" نشان می دهد که منطق درست زمانی که سیگنال ورودی مربوطه درست است.

یک "تماس به طور معمول بسته" نشان می دهد که وقتی سیگنال ورودی مربوطه نادرست است، منطق درست است.

 

توجه به این نکته مهم است که مفاهیم معمولاً باز و به طور معمول بسته در برنامه نویسی PLC مستقیماً معادل حالت تماس فیزیکی نیستند، بلکه نگاشت وضعیت منطقی سیگنال ورودی هستند. این نگاشت به ویژه هنگام برخورد با اجزای خارجی مانند مخاطبین متحرک و کنتاکت های ثابت برای قطع کننده های مدار اهمیت دارد.

 

 

در سیستم های کنترل خودکار، استفاده مناسب از کنتاکت های معمولی بسته یک اصل طراحی ایمنی بسیار مهم است. مدارهای حفاظتی ساخته شده با کنتاکت‌های معمولی بسته می‌توانند به طور خودکار اقدامات ایمنی را در صورت قطع شدن سیم، قطع برق یا خرابی تجهیزات ایجاد کنند و از از دست رفتن کنترل سیستم جلوگیری کنند.

 

بنابراین، در سناریوهای{0}با قابلیت اطمینان بالا، مهندسان معمولاً منطق بسته معمولی همراه با سازه‌های تماس ثابت بسیار پایدار را اولویت‌بندی می‌کنند تا سطح ایمنی ذاتی سیستم را افزایش دهند.

 

 

با افزایش تقاضا برای اتوماسیون صنعتی، تجهیزات الکتریکی با فرکانس بالاتر و طول عمر بیشتر، الزامات برای مواد و سازه های تماس دائما در حال افزایش است. عملکرد-بالاجابجایی مخاطبینو کنتاکت های ثابت نیاز به ایجاد تعادل بین رسانایی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت قوس دارند، به همین دلیل است که کنتاکت های نقره و آلیاژ نقره مدت ها موقعیت غالب را داشته اند.

 

در رله‌ها، قطع کننده‌های مدار و ماژول‌های کنترل، کنتاکت‌های معمولاً باز و بسته به‌عنوان اساسی‌ترین و غیرقابل تعویض‌ترین واحدهای کنترل به کار خود ادامه می‌دهند که در زمینه‌های کنترل صنعتی، سیستم‌های قدرت و اتوماسیون خدمت می‌کنند.

 

 

کنتاکت‌های معمولاً باز و معمولاً بسته صرفاً «روشن» و «خاموش» نیستند، بلکه حامل‌های اساسی منطق، ایمنی و قابلیت اطمینان در سیستم‌های کنترل صنعتی هستند. درک عمیق از حالات عملیاتی، سناریوهای کاربردی، و رابطه آنها با ساختار مواد تماس، پیش نیاز طراحی الکتریکی با کیفیت بالا و یکپارچگی سیستم است.