Normalde Açık vs Normalde Kapalı: Temel Farklılıklar Açıklandı

Elektrik mühendisliği ve endüstriyel otomasyon dünyasında her şey ikili bir seçime dayanır: devre açık mı, kapalı mı? Bu kulağa kolay gelebilir, ancak sorunsuz çalışan bir fabrika ile feci bir güvenlik arızası arasındaki farkı yaratan şey, oraya ulaşmanın ardındaki mantıktır ve makine arızalandığında ne olacağıdır.

Bu da bizi şu temel kavramlara getiriyor Normalde Açık (NO) ve Normalde Kapalı (NC). İster ilk rölenizi bağlayan bir öğrenci olun, ister karmaşık bir PLC (Programlanabilir Mantık Denetleyicisi) mimarisi geliştiren deneyimli bir mühendis, normalde kapalı ve normalde açık mantığın tüm ayrıntılarını öğrenmelisiniz. Bu kılavuz, elektrik devrelerinizin verimli ve güvenli olması için teknik ilkeler, arıza güvenliği ilkeleri ve çalışma seçimi ilkeleri konusunda size yol gösterecektir.

NO ve NC'nin Tanımlanması: “Dinlenme Durumunu” Anlamak”

NO ve NC'nin ne olduğunu bilmek için elektriksel bağlamda “normal” konumun ne anlama geldiğini bilmemiz gerekir. Esasen, neyin normalde açık ve neyin normalde kapalı olduğunu anlamak için, bir parçanın varsayılan konumuna, enerjisiz konumuna veya dinlenme konumuna bakılması gerektiği söylenebilir. Bu varsayılan durumun doğru bir şekilde tanımlanması, bir sistemin tam bir güç kaybı sırasında nasıl davranacağını tahmin etmek için gereklidir. Bu, cihazın rafta durduğu veya herhangi bir dış kuvvete (fiziksel, elektriksel ve manyetik) maruz kalmadığı durumdur.

• Normalde Açık (NO): Dinlenme durumunda, elektrik kontakları fiziksel olarak ayrılmıştır. Devre “açıktır”, yani hiçbir akım akamaz. Bu fiziksel boşluk, bir düğmeye basılması veya bir kolun hareketi gibi belirli bir mekanik eylem kontakları bir araya getirene kadar kalır. Başlangıçta yukarı konumda olan bir asma köprü düşünün, bir operatör (tetikleyici) köprüyü indirene (devreyi kapatana) kadar arabalar geçemez.
• Normalde Kapalı (NC): Dinlenme durumunda, elektrik kontakları fiziksel olarak temas halindedir. Bu da kapalı devrelere yol açar ve akım serbestçe akar. Varsayılan olarak kapalı olan bir köprüdür, köprü benzetmemizde, bir operatör köprüyü kaldırana kadar trafik köprüyü kullanmaktadır (açılır devre) trafiği durdurmak için.

Standart yaylı bir buton veya basit bir ışık anahtarı düşünün. Normalde Açık düğmeleri devreyi tamamlamak için basmanızı sağlar (kapı zili gibi). Devre zaten normalde kapalı bir anahtar tarafından kapatılmıştır ve bu anahtara basıldığında bağlantı açılır (bir konveyör bandının “Durdur” düğmesinde olduğu gibi).

Normalde Açık vs Normalde Kapalı: Temel Fonksiyonel Farklılıklar

Temel tanımlar açık olsa da, sistemin çalıĢırken ve güçsüzken nasıl davranacağı, bu iki modun iĢlevsel mantığındaki önemli farklılıklar tarafından belirlenir. NO veya NC kararı rastgele bir karar değil, makinenin temerrüde düşerek ne yapmak istediğine dayanan hesaplanmış bir karardır.

İki devletin teknik açıdan karşılaştırılması aşağıdaki gibidir:

Make ve Break terimleri endüstriyel kataloglarda sıklıkla kullanılır. Yabancı üreticilerden belirli bir parça numarası sipariş ederken, bu standart isimlendirmeleri bilmek gerekir. NO kontağı genellikle “Form A” kontağı olarak adlandırılır ve NC kontağı “Form B” kontağı olarak adlandırılır.

Temel Anahtarların Ötesinde: SPDT ve DPDT Mantığını Anlamak

Birçok gelişmiş uygulamada, basit bir iki terminalli NO veya NC anahtarı yeterli değildir. Sıklıkla bu iki durumdan birini aynı anda idare edebilen bileşenlerle veya birden fazla devreyi idare edebilen bileşenlerle karşılaşırız. Burada “Kutup” ve “Atma” terminolojisi ile uğraşmak zorundayız.

• SPDT (Tek Kutuplu Çift Atışlı): Bu bileşenin bir ortak (COM) terminali ve iki çıkış terminali vardır: bir NO ve bir NC. Bir “değiştirme” anahtarı olarak işlev görür. Anahtar açıkken COM NC terminaline bağlanır. Tetiklendiğinde, COM NO tarafına geçer. Bu, en iyi durum göstergeleri ile kullanılabilir (örneğin, “Çalışıyor” u göstermek için yeşil bir ışık ve “Durdu” yu göstermek için kırmızı bir ışık).
• DPDT (Çift Kutuplu Çift Atışlı): İki SPDT anahtarının birbirine yapıştırıldığını ve tek bir tetikleyici tarafından çalıştırıldığını düşünün. Bu, her biri kendi NO ve NC çıkışlarına sahip iki bağımsız devreyi (kutup) aynı anda çalıştırmanıza olanak tanır.

Seçtiğiniz anahtar tipi (SPDT veya DPDT) yüksek kaliteli endüstriyel rölelerde standarttır. Mühendislerin ekstra bileşenler olmadan karmaşık kilitleme mantıkları oluşturmasını sağlar ve kontrol panelinde çok fazla yer tasarrufu sağlar.

Arıza Güvenliği Mantığı: Güvenlik Devreleri Neden NC'ye Öncelik Verir?

Muhtemelen bu kılavuzun güvenlik sistemleriyle ilgili en önemli kısmı budur. Mühendislikte “Arıza Emniyetli” tasarım, bir bileşenin (güç kaynağı veya kablolamanın kendisi) arızalandığı durumlarda sistemin zarif bir şekilde tehlikeli olmayan bir duruma geçebilecek şekilde tasarlandığı bir tasarımdır.

NC neden güvenlik konusunda altın standarttır? Temel prensip “Tel Kopması İzleme ”dir. Bir Acil Durdurma (E-Stop) düğmesi düşünün. E-Stop için Normalde Açık (NO) bir kontak kullanırsanız, devre yalnızca düğmeye basıldığında bir “Durdur” sinyali gönderir. Ancak, E-Stop devresindeki bir kablo yanlışlıkla kesildiğinde, titreştiğinde veya bir kemirgen tarafından çiğnendiğinde ne olur? NO kurulumundaki kontrolör açık devreyi yorumlayacak ve her şeyin “Normal” olduğuna inanacaktır. Bir işçi acil durum sırasında düğmeye bastığında, sinyal yolu zaten yok olmuştur ve makine durmaz. Bu bir “Tehlike Arızası” senaryosudur.

Tersine, eğer bir normalde kapalı anahtar E-Stop için devre, kontrol ünitesine sürekli bir “Güvenli” sinyali göndererek bütünlüğünü sürekli olarak “kanıtlar”. Eğer bir kablo koparsa, elektrik akışı derhal durur. Bu süreklilik kaybı kontrolör tarafından bir “Durdur” komutu olarak algılanır ve acil kapatma tetiklenir. Bu durumda sistem güvenli bir duruma geçer.

Gelişmiş İçgörü: Kısa Devre Sınırlaması NC açık devreleri tanımlamada daha iyi olmasına rağmen, güvenlik tasarımı alanında gerçekten profesyonel olan bir adım daha atılmıştır. Normalde kapalı olan bir anahtar, kablodaki iki telin birbirine çarpmasıyla (kısa devre) devre dışı bırakılabilir ve düğme bırakılsa bile kontrolör tarafından kapalı devre olarak kabul edilir. Yüksek riskli ortamlarda bununla mücadele etmek için mühendisler şunları uygular çift kanallı NC devreleri veya hat sonu dirençleri ile izlenen döngüler. Bu sistemler bir arızayı (kısa devre veya kesinti) ve modern otomasyonda mevcut olan en güvenli durum olan “Güvenli” olarak adlandırılan sağlıklı bir durumu ayırt edebilir.

Profesyonel ipucu: Acil Durdurmalar, Işık Perdeleri ve Aşırı Hareket Limit Anahtarları gibi güvenlik açısından kritik girişler için daima NC kontakları kullanın. NO kontaklarını yalnızca kritik olmayan “Başlat” veya “Başlat” komutları için kullanın; burada başlatma hatası bir tehlike değil, bir sıkıntıdır.

Gerçek Dünya Uygulamaları: Ev Aletlerinden Endüstriyel Sensörlere

Teoriyi anlamak bir şeydir, ancak bu sistemlerin arkasındaki mantığı gerçekten kavramak için eylemde görmek şarttır. Bu kavramların akışkanlar dinamiği için de geçerli olduğunu unutmamak önemlidir; örneğin, normalde açık olan vanalar, kapatılmaları için bir kontrol sinyali gönderilene kadar akışa izin vermek için sulama veya soğutma sistemlerinde sıklıkla kullanılır.

1. Tüketici Elektroniği

• Buzdolabı Kapağı: Bu bir klasik Normalde Kapalı uygulama. Anahtar kapının kendisi tarafından açık (ışık kapalı) tutulur. Kapının açılmasıyla basınç tahliye edilir, şalter “Normal” konumdaki kapalı konumuna geri döner ve ışık yanar.
• Kapı zili: A Normalde Açık anahtar. Zil sesinin yalnızca düğmeye aktif olarak basıldığında duyulması amaçlanmıştır.

2. Endüstriyel Otomasyon

• Yakınlık Sensörleri: Bunlar bir konveyör üzerindeki nesnelerin varlığını tespit etmek için gereklidir. Bir NO yakınlık sensörü, bir nesne algılanana kadar herhangi bir sinyal vermez. Bir NC yakınlık sensörü sabit bir sinyal verir ve bir nesne algılandığında kesilir - genellikle bir hattaki boşlukları algılamak için kullanılır.

• 4 Telli Konfigürasyonlar: Ağır sanayide, hem endüktif hem de kapasitif tipler dahil olmak üzere yakınlık sensörleri sıklıkla hem NO hem de NC çıkışları (NO+NC) sağlayan 4 telli konfigürasyonlar kullanır. Bu, mühendislerin ana mantığı düzenlemek için tek bir sinyale sahip olmalarını ve diğerinin bağımsız bir izleme sistemine veya yedeklilik kontrolüne sahip olmasını sağlar.
• Basınç Anahtarları: Bir hava kompresöründe, tankta ayarlanan bir basınca ulaşılana kadar motorun çalışmasını sağlayan bir NC basınç anahtarı olan bir basınç anahtarı vardır, bu noktada anahtar açılır ve motor kapatılır.

Aradaki Boşluğu Kapatmak: Fiziksel Kontaklar ve PLC Mantığı

Kablolu rölelerden PLC programlamaya geçiş yapanlar için ortak bir kafa karışıklığı noktası, fiziksel donanım ve yazılım talimatları arasındaki etkileşimdir.

Bir PLC'de iki temel giriş talimatınız vardır:

1. XIC (Kapalıysa İnceleyin): Genellikle bir NO kontağına benzeyen bir sembol olarak temsil edilir.
2. XIO (Açıksa İncele): Genellikle NC kontağına benzeyen bir sembol olarak temsil edilir.

“Çifte Negatif” Tuzağı:

Fiziksel bir kablo bağlarsanız Normalde Kapalı E-Stop düğmesi bir PLC girişine bağlandığında, düğmeye BASILMADIĞINDA PLC belleğindeki giriş biti “1” (Yüksek) olacaktır.

• Eğer bir XIC komutunu kodunuza eklediğinizde, fiziksel temas kapalı olduğu için komut “True” olacaktır.
• Yeni başlayanların çoğu yanlışlıkla XIO komutunu kullanabilirsiniz çünkü düğme “Normalde Kapalı” tiptedir. Ancak kapalı bir kontak üzerinde bir XIO komutu kullanıldığında, yazılım mantığında “Yanlış” durumuyla sonuçlanır.

Esasen, PLC komutunun terminalin durumuna “baktığını” unutmamalısınız. Güvenlik için fiziksel bir NC anahtarı kullanılıyorsa, PLC kodu genellikle “voltaj varlığını” “Güvenli” koşul olarak değerlendirmelidir.

Seçim Kriterleri: Doğru Konfigürasyon Nasıl Seçilir

NO ve NC (veya her ikisi) arasındaki karar sadece bir mantık meselesi değil, aynı zamanda güvenilirlik, güç tüketimi ve sistem beyninin zamanla mükemmel bir şekilde çalışmasını sağlayacak uygun ortağı bulmaktır. Bileşen seçerken dikkat edilmesi gereken teknik faktörler, üreticinin altyapısına ek olarak aşağıdaki faktörleri içerir:

• Güvenlik ve Önce Uyum: Bir bileşen arızasının tehlikeye yol açabileceği durumlarda, kablo kopmalarının izlenmesinde NC'ye öncelik verilmelidir. Bu güvenliği sağlamak için, aşağıdaki gibi uluslararası standartlara sahip bileşenlerin tedarik edilmesi önemlidir IEC Standartlar, CCC, CE ve RoHS standartları. gibi köklü bir üretici ile ortaklık kurmak OMCH (1986 yılında kurulmuştur), bu sertifikaların onlarca yıllık Ar-Ge ve 100'den fazla ülkede 72.000'den fazla müşteriye hizmet veren küresel bir ayak izi ile desteklenmesini sağlar.
• Optimize Etme Görev Döngüsü ve Yaşam Süresi: Bir anahtar zamanın 99%'sinde etkin olmadığında, röle bobinlerinin sürekli olarak enerjilenmesini önlemek için genellikle bir NO yapılandırması tercih edilir, bu da ısıyı azaltır ve cihaz ömrünü uzatır. Bu tür bir doğruluğa ulaşmak için mühendisler, aşağıdaki gibi geniş bir portföye sahip olmalıdır 3.000'den fazla SKU OMCH'de mevcut, makinelerinin görev döngüsüne tam elektriksel eşleşmeyi bulmak için.
• Çevresel Dürüstlük ve Kalite Kontrol: Endüstriyel sensörler yüksek titreşim veya neme maruz kaldıklarında bile “Normal” durumlarında kalabilmelidir, bu da IP67 gibi yüksek IP dereceleri gerektirir. Bu tutarlılığı sağlamak için, bir üretici ISO9001 kalite sistemlerinin entegre olması ve birden fazla üretim hattına sahip olması (OMCH'nin 7 üretim hattı vardır), endüktif ve fotoelektrik dahil olmak üzere tüm sensörlerin aynı yüksek kalitede olmasını garanti edebilmelidir.
• EkosistemUyumluluk (Tek Noktadan Tedarik): Bir ekosistem bir dizi bağımsız bileşen değil, arıza emniyetli bir sistemdir. En yüksek düzeyde güvenilirlik sağlamak için sensörler (yakınlık/ışık perdeleri), kontrol elemanları (röleler/sayaçlar), güç kaynakları (DIN Ray) ve koruyucu ekipman (devre kesiciler) etkileşim içinde olacak şekilde tasarlanmalıdır. Tam bir satıcı kullanmak, tüm kontrol döngüsünün sorunsuz bir şekilde akışını garanti edebilir.

Son olarak, NO/NC eyaletleriniz sahip oldukları destek kadar güvenilirdir. Bir yıllık garanti ve 7/24 teknik müdahale “Normal” durumunuzun makinenin ömrü boyunca normal olacağını garanti eden bir çözümdür.

Sorun Giderme Kılavuzu: Kontakların Multimetre ile Test Edilmesi

Bir anahtar eninde sonunda kırılacak veya bir etiket eninde sonunda aşınacaktır. Sahada NO ve NC kontaklarını hızlı bir şekilde tanıma becerisi, her teknisyenin sahip olması gereken bir beceridir.

Adım 1: Güvenlik Birinci

Devrenin enerjisiz olduğundan emin olun. Multimetrenize zarar verebileceğinden ve sizin için güvenlik riski oluşturabileceğinden, asla canlı bir devre üzerinde süreklilik testi yapmayın.

Adım 2: Multimetreyi Ayarlayın

Dijital multimetrenizi (DMM) Süreklilik ayarına getirin (genellikle bir ses dalgası veya diyot sembolü ile gösterilir). Ölçüm cihazı bu süreklilik moduna ayarlandığında, bir elektrik yolunun tamamlanıp tamamlanmadığına dair hızlı bir sesli onay sağlar. İki probu birbirine dokundurun; kapalı bir yol olduğunu gösteren sürekli bir “bip” sesi duymalısınız.

Adım 3: Dinlenme Durumunu Test Edin

Probları anahtar veya sensör dururken terminallerine bağlayın.

• Bip sesi çıkarsa: Bir tane bulmuşsun. Normalde Kapalı (NC) İletişim.
• Sessiz kalırsa: Bir tane bulmuşsun. Normalde Açık (NO) İletişim.

Adım 4: Tetiklenmiş Durumu Test Edin

Problar bağlandığında, anahtara manuel olarak basın (düğmeye basın, limiti tetikleyin veya sensörün önüne bir nesne yerleştirin).

• NO kontağı şimdi Bip.
• NC irtibat kişisi şimdi Sessiz ol.

Adım 5: Yüksek Direnci Kontrol Edin

Bip sesi alıyorsanız ancak ekranda yüksek direnç (birkaç ohm'dan fazla) görünüyorsa, kontaklar çukurlaşmış veya oksitlenmiş olabilir. Bu, endüstriyel ortamlarda yaygın bir arıza modudur ve aralıklı mantık hatalarını önlemek için bileşen değiştirilmelidir.

Normalde Açık ve Normalde Kapalı mantık arasındaki dengede ustalaşarak, sadece kabloları bağlamakla kalmaz, modern endüstriyel dünyanın güvenilirliğini ve güvenliğini tasarlarsınız. İster yüksek hassasiyetli bir endüstriyel sensörü entegre ediyor ister bir ana E-Stop'u kabloluyor olun, her zaman “Fail-Safe” sisteminizin herhangi bir arıza durumunda hem ekipmanı hem de personeli korumasını sağlamak için akılda tutulmalıdır.