W układach zautomatyzowanych kluczowa jest nie tylko jednostronna transmisja poleceń, ale także dwustronna, inteligentna komunikacja, która umożliwia bieżący monitoring i natychmiastowe reagowanie na zmieniające się warunki. Systemy te muszą nie tylko realizować zadane operacje, ale również dynamicznie dostarczać informacje zwrotne, które pozwalają na kontrolowanie procesów w czasie rzeczywistym. Odpowiednie sygnalizowanie zmian stanu, przekazywanie danych diagnostycznych oraz komunikowanie anomalii operacyjnych są fundamentem skutecznego zarządzania aplikacjami. Dzięki temu możemy nie tylko utrzymywać ciągłość pracy, ale także minimalizować ryzyko awarii oraz optymalizować parametry operacyjne. Dobrze zorganizowany system automatyki, który samodzielnie monitoruje swoje funkcje i raportuje ewentualne nieprawidłowości, staje się narzędziem do precyzyjnego sterowania, pozwalającym na zwiększenie wydajności i niezawodności całej infrastruktury. W takim podejściu zyskujemy pełną kontrolę nad procesami, co przekłada się na lepsze wyniki, mniejsze zużycie zasobów i większą elastyczność w reagowaniu na zmienne warunki pracy.

Zanik fazy

Zanik fazy w instalacjach przemysłowych może prowadzić do poważnych i niepożądanych skutków, które mogą wpłynąć na działanie maszyn, bezpieczeństwo i efektywność produkcji. W szczególności, w przypadku silników trójfazowych, zanik jednej z faz powoduje, że silnik traci równowagę w rozkładzie mocy, co może prowadzić do szeregu problemów.

1. Przeciążenie silników trójfazowych:
• Przy zaniku jednej fazy, pozostałe dwie fazy są przeciążone, co prowadzi do zwiększonego przepływu prądu w uzwojeniach. Może to spowodować przegrzewanie się silnika, a w dłuższej perspektywie nawet do spalenia uzwojeń.
• Silnik w takim stanie pracuje z mniejszą mocą, co może powodować spadek wydajności produkcji lub nagłe zatrzymanie maszyny.
2. Uszkodzenie napędów i elektroniki:
• Urządzenia elektroniczne zasilane z sieci trójfazowej, takie jak napędy falownikowe czy sterowniki PLC, są również podatne na skutki zaniku fazy. Nieprawidłowe zasilanie może prowadzić do uszkodzeń sprzętu lub błędnych odczytów, co w konsekwencji wpływa na działanie całego procesu produkcyjnego.
3. Zmniejszenie momentu obrotowego silnika:
• W wyniku zaniku jednej fazy moment obrotowy silnika ulega znacznemu obniżeniu. To zjawisko może prowadzić do problemów z napędem w liniach produkcyjnych, szczególnie gdy maszyny pracują pod dużym obciążeniem. Nagłe zatrzymanie takiego silnika może doprowadzić do awarii mechanicznych i uszkodzenia przenoszonych elementów (taśm, pasów, przekładni).
4. Problemy z jakością produktu:
• W niektórych procesach przemysłowych zanik fazy może prowadzić do zmian parametrów procesowych, takich jak temperatura, ciśnienie lub czas trwania operacji, co w efekcie może wpływać na jakość finalnego produktu. Przykładowo, wytłaczarki, które wymagają precyzyjnej kontroli temperatury, mogą produkować wadliwe wyroby.
5. Zwiększone ryzyko wypadków:
• Niespodziewany zanik fazy może prowadzić do niekontrolowanego zatrzymania maszyn, co w skrajnych przypadkach stanowi zagrożenie dla zdrowia i życia pracowników obsługujących te urządzenia.

Wykorzystanie w praktyce

Aby zapobiec wyżej wymienionym skutkom zaniku fazy, stosuje się przekaźniki nadzorcze, które są kluczowym elementem w monitorowaniu i ochronie instalacji elektrycznych oraz układów automatyki. Jednym z rozwiązań, które doskonale sprawdza się w takich zastosowaniach, jest przekaźnik nadzorczy typu 70.42 firmy Finder. Ten przekaźnik został zaprojektowany specjalnie do nadzorowania sieci trójfazowej, umożliwiając szybkie wykrywanie zaniku fazy, asymetrii napięć oraz innych problemów związanych z zasilaniem.

Jednakże zanim przejdziemy sobie do samego naszego układu sterowania i jak możemy sobie taki układ zbudować warto powiedzieć co nieco na temat samego urządzenia. Ponieważ wiemy już na pewno że posłuży nam ono za element zabezpieczający nasz układ oraz nasze elementy wykonawcze w tym wypadku silniki przed wyżej wymienionymi skutkami. Wiemy także jak ważne jest to urządzenie. Jednakże posiada ono wiele ustawień, które można ustawić za pomocą pokrętła.

Ustawienie progów napięciowych – Pokrętło umożliwia regulację dolnej i górnej granicy napięcia, które przekaźnik ma nadzorować. Dzięki temu można dostosować przekaźnik do specyficznych warunków w danej instalacji.

Czas opóźnienia – Za pomocą tego pokrętła można ustawić opóźnienie zadziałania przekaźnika po wykryciu odchylenia. Daje to możliwość eliminacji krótkotrwałych zakłóceń, które nie wymagają natychmiastowej reakcji.

Detekcja asymetrii napięcia – Pokrętło umożliwia ustawienie poziomu asymetrii, który przekaźnik uzna za krytyczny, co jest szczególnie przydatne w układach z dużą liczbą silników lub innych urządzeń trójfazowych.

Dzięki nim jesteśmy w stanie ustawić nasz przekaźnik, jednakże nie rozwiązuje to naszego głównego pytania. Jak należy go podłączyć do naszego układu, a jest to bardzo proste. Poniżej przestawiamy schemat podłączenia takiego przekaźnika.

Jak widać wykorzystano tutaj układ który nadzoruje nasz falownik oraz przesyła sygnał do naszego PLC w razie wystąpienia błędu. Ważne jest też aby nasz układ był podłączony zgodnie tak że przerwanie sygnału na jednym z naszych przewodów spowoduje bezpieczne zatrzymanie maszyny oraz wystosowanie odpoweidniego komunikatu dla operatora. Zawsze warto o tym pamiętać podczas tworzenia układów odpowiedzialnych za bezpieczeństwo naszym.

Podsukowanie

Na bazie prostego układu można zbudować zaawansowany system, który skutecznie zabezpieczy zarówno produkcję, jak i cenne urządzenia, które są z nią zintegrowane. Kluczowym elementem podczas projektowania takich układów jest uwzględnienie bezpieczeństwa, zarówno dla pracowników, jak i samych maszyn. Firma Finder oferuje niezawodne rozwiązania, takie jak przekaźnik nadzorczy 70.42, które mogą w prosty sposób zostać wdrożone w system automatyki.

Warto zaznaczyć, że makra przekaźników Finder są dostępne w **Eplanie**, co ułatwia projektowanie układów elektrycznych, automatyzując wiele procesów i zapewniając dostęp do szczegółowych specyfikacji technicznych. To ogromne ułatwienie dla inżynierów, którzy projektują złożone systemy.

Na koniec, warto zawsze pamiętać, że **bezpieczeństwo** powinno być priorytetem – zarówno jeśli chodzi o ludzi, jak i zautomatyzowane urządzenia, które stanowią fundament każdego nowoczesnego procesu produkcyjnego. Zastosowanie odpowiednich zabezpieczeń, jak przekaźniki nadzorcze, nie tylko chroni infrastrukturę, ale także minimalizuje ryzyko kosztownych awarii oraz przestojów w produkcji.

Zapraszamy do zapoznania się z pełną ofertą przekaźników nadzorczych firmy Finder i przekonania się, jak mogą one pomóc w zwiększeniu bezpieczeństwa w Twoim zakładzie.