Zwangsgeführte Relais | EMEA

Abbildung 1 zeigt das Aussehen eines kraftgeführten Relais und eines Allzweckrelais. Es gibt verschiedene Arten von Relais, aber der sicherheitsrelevante Teil des Steuerungssystems einer Maschine (SRP/CS: Safety-Related Part of a Control System) verwendet kraftgeführte Relais. Zusätzlich zu seinem Hauptzweck, dem Schalten von Kontakten, wird das kraftgeführte Relais auch dazu verwendet, einen Stopp aufrechtzuerhalten, bis ein Fehler behoben ist, wenn es einen Schweißkontaktfehler seiner eigenen Kontakte feststellt.

Aufbau und Funktionsweise von Zwangsgeführte Relais

Der Aufbau und die Funktionsweise eines kraftgeführten Relais sind in Tabelle 1 dargestellt. In einem kraftgeführten Relais sind die NO- (normalerweise offen) und NC-Kontakte (normalerweise geschlossen) durch eine Wand voneinander getrennt und isoliert. Die NO- und NC-Kontakte sind mechanisch durch einen Verbindungsmechanismus (Führung) miteinander verbunden und arbeiten in Abhängigkeit davon, ob die Spule mit Spannung versorgt wird, zusammen. Das Hauptmerkmal des kraftgeführten Relais besteht darin, dass dieser Verbindungsmechanismus (Führung) den NC-Kontakt offen hält, wenn der NO-Kontakt verschweißt ist, und geschlossen bleibt, wie in Zustand 3 in Tabelle 1 unten dargestellt.

In Tabelle 1 sind ein Schließer und ein Öffner dargestellt, um das Prinzip des kraftgeführten Relais zu veranschaulichen, aber in tatsächlichen Produkten werden in der Regel drei Schließer und ein Öffner als ein Satz verwendet.

Bei der tatsächlichen Verwendung von kraftgeführten Relais, beispielsweise K1 und K2 in Abbildung 2, werden für jedes der beiden kraftgeführten Relais drei NO-Kontakte an den Leistungssteuerkreis eines 3-Phasen-Wechselstroms, wie beispielsweise den Maschinenmotor, und ein NC-Kontakt an den Überwachungskreis (zwischen S33 und S34 in Abbildung 2) angeschlossen.

Auf diese Weise wird die Maschine angehalten, wenn die an die Spule angelegte Spannung ausgeschaltet ist, wie in Zustand 1 in Tabelle 1 dargestellt, und die Maschine läuft nur, wenn der NO-Kontakt geschlossen ist, während die an die Spule angelegte Spannung eingeschaltet ist, wie in Zustand 2 in Tabelle 1 dargestellt. Die Verwendung von NO-Kontakten im Leistungssteuerkreis hat auch den Vorteil, dass die Sicherheit leichter gewährleistet werden kann, da sich die NO-Kontakte öffnen und die Maschine stoppt, wenn die an die Spule angelegte Spannung aufgrund einer Unterbrechung der Leitung oder aus anderen Gründen ausgeschaltet wird.

In diesem Zustand ist der NC-Kontakt geschlossen, wenn die an die Spule angelegte Spannung ausgeschaltet ist (wenn die Maschine angehalten ist), wie in Zustand 1 in Tabelle 1 dargestellt, und der NC-Kontakt ist offen, wenn die an die Spule angelegte Spannung eingeschaltet ist, wie in Zustand 2 dargestellt.

Wenn ein verschweißter Kontakt des Leistungssteuerkreises am NO-Kontakt von K1 auftritt, wie in Zustand 3 in Tabelle 1 dargestellt, bleibt der NC-Kontakt von K1 im Überwachungskreis, der in Verbindung mit der Führung arbeitet, auch dann offen, wenn die Spannung an der Spule ausgeschaltet ist. In diesem Zustand arbeitet K2 normal, sodass die Maschine durch Öffnen der drei NO-Kontakte von K2 angehalten werden kann. Durch die Reihenschaltung der NC-Kontakte von K1 und K2 mit dem Überwachungskreis kann die Maschine nicht gestartet werden, selbst wenn der Startschalter von S2 betätigt wird, da die NC-Kontakte aufgrund des verschweißten NO-Kontakts von K1 offen bleiben. Um die Maschine neu zu starten, muss daher das verschweißte Kraftführungsrelais K1 durch ein normales Relais ersetzt werden.

Durch die Verwendung von zwei kraftgeführten Relais kann die Maschine also auch dann angehalten werden, wenn einer der Schließerkontakte verschweißt ist, und ein Neustart kann verhindert werden, um die Sicherheit der Maschine zu gewährleisten.

Andere Fehlermodi (gebrochene Blattfeder)

In Bezug auf die Sicherheit ist der Bruch von Blattfedern einer der wichtigsten Fehler, die berücksichtigt werden müssen. Die Abbildungen 3 und 4 zeigen den jeweiligen Zustand des kraftgeführten Relais und des Allzweckrelais, wenn die Blattfeder gebrochen ist. In einem kraftgeführten Relais sind die NO- und NC-Kontakte durch eine Wand voneinander getrennt. Wenn also die Blattfeder eines der Kontakte bricht, hat dies keine Auswirkungen auf den anderen Kontakt, und die Auswirkungen werden minimiert.

Allzweckrelais verfügen hingegen über einen C-Kontakt, der die NO- und NC-Kontakte integriert. Daher kann eine gebrochene Feder dazu führen, dass beide Kontakte leitend werden und ein benachbartes System beeinträchtigen, was dazu führen kann, dass die Maschine eine unbeabsichtigte Bewegung ausführt oder sich nicht mehr stoppen lässt, wenn Sie versuchen, sie anzuhalten. Aus diesem Grund können Allzweckrelais nicht in sicherheitsrelevanten Teilen des Steuerungssystems verwendet werden.