Küçük Bir PLC'deki Güç Kaynağı Neden Genellikle 24V DC'dir?

Küçük Bir PLC'yi Tanımlayan Nedir?

Mikro veya tuğla tipi PLC'ler, temel kontrol uygulamalarını çalıştırmak için uygun olan küçük otomasyon kontrolörleridir. Basit yapıları, düşük fiyatları ve potansiyel olarak sınırlı alanların olduğu yerlere takılma kolaylıkları onları çok popüler kılmaktadır. Küçük PLC'ler normalde önceden belirlenmiş giriş/çıkış (I/O) konfigürasyonları ve CPU, I/O terminalleri ve çoğu zaman güç kaynağı ünitesi gibi yerleşik bileşenlerle birlikte tedarik edilir.

Bu tür küçük boyutlu birimler paketleme makinelerinde, konveyör bantlarında, HVAC sistemlerinde ve küçük proses kontrol ortamı tabanlı uygulamalarda yaygındır. Mantıksal işlemler için minimum gereksinime sahip olan ve çevresel kısıtlamaların önemli bir rol oynadığı gösterimler bu tür senaryoları içerir. Bu, tak ve çalıştır kurulumuna sahip küçük ve güvenilir bir kontrolör oluşturur.

Küçük PLC'ler kesin bir özellik olarak hepsi bir arada özelliğine sahiptir. Bu entegrasyon sadece bağlantı kurmayı kolaylaştırmakla kalmaz, aynı zamanda kablolama süresinden ve panel alanından tasarruf sağlar, bu da üretim süreçlerinin verimliliğini en üst düzeye çıkarmak isteyen OEM'ler ve makine üreticileri için özellikle önemli bir husustur. Azaltılmış form faktörü işlevselliği engellemez Küçük PLC'ler bile PID kontrolü, iletişim portları (RS-232/RS-485, Ethernet) ve hatta sınırlı ağ oluşturma yeteneği gibi sofistike özelliklerle sağlanmaya devam etmektedir.

Güçler konusuna geçmeden önce, küçük PLC'lerin yapısını ve kullanım alanlarını anlamak gerekir. Bu kontrolör ailesi dar bir güç kaynağı ortamında kullanılmak üzere tasarlandığından, güç kaynağı/besleme şekli, voltaj ve entegrasyon kritik faktörler haline gelmektedir. Çoğu küçük PLC, 24V DC standardına uygun dahili güç ünitelerine sahiptir ve aşağıdaki tartışma bir sonraki bölümde yer almaktadır.

24V DC Neden Standart Haline Geldi?

Küçük PLC'ler için standart güç kaynağının 24V DC olması tesadüf değildir; endüstriyel otomasyonda güvenlik, uyumluluk ve pratiklik alanlarında yıllarca süren yakınsamanın bir sonucudur.

Güvenlik Birincisi: N/a 24V DC olarak sınıflandırılır __24V DC, Güvenlik Ekstra Düşük Voltaj (SELV) kategorisi altındadır. Elektrik çarpması veya yangın tehlikesi açısından AC'nin daha yüksek voltajlarına sahip sistemlerden çok daha az tehlikelidir. Bu, özellikle personeli kontrol panellerine veya bakıma maruz bırakacak herhangi bir ortam için çok uygundur.

Endüstri Uyumluluk: Endüstri standardı sensörler, aktüatörler, röle ve diğer yardımcı cihazlar 24V DC'de çalışır. Yorum: Aynı voltajda çalışmak sorunsuz entegrasyon, aşağı veya yukarı voltajı dönüştürmek için daha az modül kullanımı ve sistem mimarisinin basitleştirilmesini sağlayacaktır.

Standardizasyon ve Güvenilirlik: 24V DC, otomasyon endüstrisinde kullanılan fiili bir spesifikasyon olarak ortaya çıkmıştır ve bileşen üreticileri artık tasarımlarını 24V DC'ye göre geliştirmiştir. Gelişmiş besleme, basitleştirilmiş edinim ve etkili saha performansını garanti eder.

Tarihsel Evrim: PLC'ler başlangıçta çeşitli voltajlarda çalışmak üzere tasarlanmıştı - 5V PLC'ler, 12V PLC'ler 24V PLC hatta 110V! Bununla birlikte, 24V DC standardı, güç yeterliliği ve çalışma güvenliği arasında en uygun uzlaşma haline geldi. Mantık ve I/O yüklerini çalıştırmak için yeterli akımı, aksi takdirde gerekli olacak yalıtım ve koruma olmadan sağlar.

Güç Dağıtımının Basitleştirilmesi: Kabinlerdeki güç gereksinimlerine güç dağıtımı için bara kullanımı 24V DC'ye merkezileştirilmiştir. Bu, kablolamanın karmaşıklığını azaltır, çünkü tek tip bir güç dağıtımı aynı güç seviyesindeki birçok kontrol bileşeni tarafından paylaşılabilir.

Kısaca, 24V DC'nin benimsenmesinin ardındaki mantık, tümü mevcut endüstriyel otomasyon sistemlerinin temel niteliklerini tanımlayan verimlilik, birlikte çalışabilirlik ve güvenliği dengeleyen sistem evriminin tarihsel sürecinin bir ürünüdür.

Yerleşik Güç: Alan ve Sadelik

Küçük bir PLC'nin en önemli özelliklerinden biri de güç kaynağının gövdeye dahil edilmiş olmasıdır. Bu, yer tasarrufu ve kurulum sürecini basitleştirmeyi amaçlayan dahili bir mekanizmaya sahiptir.

• Azaltılmış Kablolama Karmaşıklığı: Dahili güç kaynağı ünitesi sayesinde kullanıcıların harici bir güç kaynağı ünitesi bağlamasına gerek kalmaz. Bu da bağlantı hatalarını azaltır ve kurulum sürecini hızlandırır.
• Kompakt Panel Tasarımı: Küçük PLC'lerin kullanımı genellikle alan açısından ekonomik bir kontrol kabini tasarımındadır. Bir dahili güç ünitesi tüm pano alanının küçülmesine yardımcı olacaktır.
• Daha Düşük Maliyet: Endüstriye entegre bileşenler malzeme listesini, tedarik faaliyetlerini ve envanter takibini azaltır.

Tipik bir minyatür PLC, 100240V AC gibi geniş bir AC şebeke gerilimi besleme aralığını alır ve mantık/ G/Ç devresini çalıştırmak için dahili olarak 24V DC'ye dönüştürür. Bu dahili dönüşüm, makineye gömülü kompakt bir anahtarlama güç kaynağı tarafından gerçekleştirilir

Bu tasarım üreticilerin de yararınadır. Entegre güç kaynakları kullanarak, daha az harici bağlantıya sahip olarak PLC muhafazalarını standartlaştırabilirler ve kutudan çıkar çıkmaz kullanımı daha kolaydır. Teknik olarak, bu aynı zamanda daha az şeyin yanlış gidebileceği ve teşhisin kolaylaştığı anlamına gelir.

Bu, modüler ve dağıtılmış otomasyona yönelik daha büyük eğilimin lehine bir mimari seçimdir. Tak ve çalıştır üniteler, maliyete duyarlı otomasyon uygulamalarında otomasyon sistemlerinin geçmişte olduğundan daha hızlı yapılandırılmasına, devreye alınmasına ve servis verilmesine olanak tanır.

AC'den DC'ye: Dönüşümün İçinde

Küçük PLC'ler tipik olarak dahili olarak 24V DC ile çalışsa da, birçok model AC gücünü giriş olarak kabul eder. Bu, genellikle gövdeye gömülü olan sağlam bir dahili AC-DC dönüştürme sistemi gerektirir.

Dönüşüm Süreci:

1. AC Girişi (100-240V): Ünite standart bir şebeke güç kaynağına bağlanır.
2. Düzeltme: Alternatif akım (AC) bir köprü doğrultucu kullanılarak regüle edilmemiş DC'ye dönüştürülür.
3. Filtreleme: Kondansatörler dalgalanmayı azaltmak için doğrultulmuş sinyali yumuşatır.
4. Yönetmelik: Bir voltaj regülatörü, yük dalgalanmalarından bağımsız olarak istikrarlı bir 24V DC çıkış sağlar.

Modern PLC'ler doğrusal regülatörler yerine anahtarlamalı güç kaynakları kullanır. Bunlar daha kompakt, verimli ve daha az ısı üretir - kapalı, fansız sistemler için temel gereksinimler.

Çift Giriş Uyumluluğu

Diğer PLC tipleri hem AC hem de DC girişleri kabul eder ve bu nedenle çeşitli elektrik düzenlemelerinde daha fazla esneklik sunar. Bu durumda, dahili devreler giriş türünü otomatik olarak algılayacak ve ayarlayacak şekilde programlanır, böylece kullanım süreci sorunsuz hale gelir.

Bu tasarım, geçmişin AC ve DC tabanlı çözümleri ile geleceğin DC tabanlı kontrol mimarileri arasında sofistike bir geçiş sunacaktır. Ayrıca 24V DC'nin normalde dağıtılmadığı tesislerde bile PLC'lerin ayrı harici güç kaynaklarının kuruluma dahil edilmesine gerek kalmadan kurulabileceği anlamına gelir.

Doğru Güç Kapasitesinin Seçilmesi

Uygun güç değerine sahip bir PLC seçmek, voltaj düşüşü, aşırı yük veya düşük performansı önlemek için kritik öneme sahiptir. Toplam sistem yükü, hem dahili devrelerin hem de PLC tarafından beslenen harici cihazların akım çekişine göre hesaplanmalıdır.

Dikkate Alınması Gereken Temel Faktörler:

• Toplam I/O Yükü: Röleler, solenoidler, sensörler vb. dahil olmak üzere bağlı tüm giriş ve çıkış cihazlarının toplamı.
• Başlangıç Ani Akımı: Solenoid valfler veya motorlar gibi cihazlar başlangıçta anlık olarak daha yüksek akım çekebilir.
• Güç Rezervi: Gelecekteki genişleme veya güç dalgalanmalarını karşılamak için her zaman bir tampon ekleyin - 20% yaygındır.

Örnek Güç Bütçesi Tablosu

Bu örnekte, en az aşağıdaki özelliklere sahip bir PLC 0,7A (700mA) mevcut 24V DC güç kapasitesi tavsiye edilir.

Bazı küçük PLC'ler, harici 24V gücün I/O terminallerine ayrı olarak uygulanmasına izin vererek dahili güç kaynağını rahatlatır. Mimarinizi bilmek, aşırı spesifikasyondan veya bileşen stresinden kaçınmanıza yardımcı olur.

Güç Kaynağı Sorunlarını Giderme

Güvenilirliklerine rağmen, küçük PLC'ler otomasyon süreçlerini kesintiye uğratabilecek güçle ilgili sorunlarla karşılaşabilir. Bu sorunların hızlı bir şekilde tespit edilmesi ve çözülmesi, arıza süresini en aza indirmek için çok önemlidir.

Yaygın Belirtiler:

• Güç LED'i yanmıyor: Besleme voltajı olmadığını veya dahili güç arızasını gösterir
• Beklenmedik sıfırlamalar: Kesintili besleme voltajından kaynaklanıyor olabilir
• Giriş/çıkış arızaları: Yük altında voltaj düşerse oluşabilir
• İletişim hataları: Kötü voltaj regülasyonu dahili veri yollarını etkileyebilir

Sorun Giderme Kontrol Listesi:

• Giriş voltajının belirtilen aralıkta olduğunu doğrulayın (örn. 100-240V AC)
• Erişilebilirse, dahili terminaller boyunca DC çıkış voltajını ölçün
• Gevşek terminal bağlantıları veya korozyon belirtileri olup olmadığını kontrol edin
• Topraklamanın güvenli ve doğru olduğunu onaylayın
• Ortam sıcaklığını kontrol edin - aşırı ısınma koruyucu kapatmayı tetikleyebilir

En İyi Kablolama Uygulamaları:

• Giriş gücü için uygun kablo kalınlıkları kullanın
• PLC'yi üreticinin spesifikasyonlarına göre topraklayın
• Güç ve sinyal hatlarını paralel olarak yönlendirmekten kaçının

Temiz, düzenlenmiş güç sağlayarak ve uygun kurulum prosedürlerine bağlı kalarak çoğu güç sorunu önlenebilir. Ayrıntılı tanılama ve değiştirme prosedürleri için üreticinin belgelerine başvurun.

Harici Güç Modülleri Ne Zaman Kullanılır?

Entegre güç kaynakları düşük ila orta yük senaryolarında küçük PLC'ler için ideal olsa da, bazı uygulamalar daha fazla esneklik veya kapasite gerektirir - işte bu noktada harici güç modülleri devreye girer.

Harici Modüller Anlamlı Olduğunda:

• Yüksek I/O Yükleyin: Düzinelerce çıkışı olan sistemler dahili besleme sınırlarını aşabilir.
• Yedeklilik Gereksinimleri: Görev açısından kritik operasyonlarda genellikle çift güç girişi veya çalışırken değiştirilebilir kaynaklar kullanılır.
• Modüler PLC Mimarileri: Bunlar genellikle ölçeklenebilirlik için CPU, I/O ve güç birimlerini ayırır.

Harici Güç Kaynaklarının Avantajları:

• Ölçeklenebilir: Sistem ihtiyaçlarına tam olarak uyan güç modüllerini seçin
• İzole edilmiştir: Hassas devrelerdeki gürültü ve paraziti azaltır
• Servis verilebilir: Çekirdek PLC'yi etkilemeden değiştirilmesi veya yükseltilmesi kolaydır

Değiş tokuşlar:

• Panel karmaşıklığını ve boyutunu artırır
• Ek planlama ve kablolama gerektirir
• Toplam sistem maliyetine katkıda bulunur

Uygulamanız karmaşıksa, sık sık genişleme içeriyorsa veya zorlu koşullarda çalışıyorsa, harici güç özelliklerine sahip modüler PLC seçeneklerini keşfetmeye değer olabilir.

OMCH'den Güvenilir Otomasyon Bileşenleri

30 yılı aşkın sektör deneyimiyle OMCH, 1986 yılından bu yana otomasyon bileşenlerinin güvenilir bir tedarikçisi olmuştur. Ürün yelpazemiz, güç kaynaklarından sensörlere ve pnömatik elemanlara kadar geniş bir yelpazede PLC tabanlı sistemleri desteklemektedir.

Bileşenlerimiz ISO 9001, CE, CCC ve RoHS sertifikalarıyla desteklenerek küresel pazarlarda uyumluluk ve güvenilirlik sağlar. Özel tasarımlar veya OEM çözümleri gerektiren projeler için OMCH, belirli teknik ve entegrasyon ihtiyaçlarını karşılamak için esnek üretim sunar.

İster kompakt güç modülleri tedarik ediyor ister ölçeklenebilir bir kontrol sistemi planlıyor olun, OMCH tutarlı kalite ve güvenilir destek sunar.

Daha fazla bilgi için omch.com

Sonuç

24V DC kullanmanın ardındaki amaç, güvenlik, standardizasyon ve sistemin basitliği arasındaki çitin üzerindedir. Entegre güç kaynakları ve etkili kapasite optimizasyonu kullanmak her zaman önemlidir, böylece bu kompakt kontrolörler verimli ve güvenilir otomasyona doğru bir basamak olarak kalabilir.

Mühendis veya entegratör için, bir PLC'nin güç mimarisi bilgisi bir spesifikasyondan daha fazlasıdır; sistemin kararlılığı, ölçeklenebilirliği ve güvenliği için temeldir. Ve tüm parçalar önemli olduğunda, OMCH gibi güvenebileceğiniz üreticileri kullanmak işe yarar.