راهنمای نماد رله زمان: نمادهای شماتیک الکتریکی کارشناسی ارشد 2025

مقدمه: چرا نمادها اهمیت دارند؟

در اتوماسیون و کنترل مدرن، زمان بندی همه چیز است. رله‌های زمان راه‌اندازی-موتورهای عظیم را متزلزل می‌کنند. آنها تضمین می کنند که محافظ های ایمنی قفل باقی می مانند. کنترل مبتنی بر زمان{4}}دقیق نیروی نامرئی پشت ماشین آلات ایمن، کارآمد و هوشمند است.

در قلب این عملیات زمان بندی شده رله زمان نهفته است. نمایش آن در شماتیک های الکتریکی، زبانی است که باید روان صحبت کنیم.

درک نماد رله زمانی فقط یک تمرین آکادمیک نیست. این یک نیاز اساسی برای هر کسی است که مدارهای کنترل الکتریکی را طراحی، می سازد یا عیب یابی می کند.

رله زمانی چیست؟

رله زمان یا رله تایمر یک دستگاه کنترلی است که مجموعه ای از مخاطبین را پس از یک تاخیر زمانی از پیش تعیین شده فعال یا غیرفعال می کند. آن را به عنوان یک سوئیچ هوشمند با کرونومتر- داخلی و قابل تنظیم در نظر بگیرید.

وقتی ورودی کنترلی یا سیم پیچ آن سیگنالی را دریافت می کند (یا یکی را از دست می دهد)، فوراً واکنش نشان نمی دهد. در عوض، منتظر می ماند. رله قبل از تغییر وضعیت کنتاکت های خروجی خود منتظر می ماند تا زمان تنظیم شده سپری شود.

این عملکرد ساده "صبر کن، سپس عمل کن" فوق العاده قدرتمند است. ما رله های زمان را در برنامه های بی شماری پیدا می کنیم:

کنترل توالی راه اندازی{0}}موتور، مانند استارت- مثلث، برای کاهش فشار شبکه الکتریکی.

ایجاد رویدادهای زمان بندی شده در فرآیندهای تولید، مانند چرخه های پر کردن، اختلاط یا پخت.

اطمینان از تاخیرهای ایمنی، مانند جلوگیری از باز شدن درب ماشین تا زمانی که تمام قطعات متحرک متوقف شوند.

مدیریت اتوماسیون ساختمان برای چرخه های روشنایی، گرمایش یا تهویه (HVAC).

نگاه اول: نماد اصلی

قبل از اینکه به پیچیدگی ها بپردازیم، اجازه دهید به یک نمایش عمومی نگاه کنیم. در هسته خود، یک نماد رله زمانی عناصر یک رله استاندارد را با یک شناسه منحصر به فرد ترکیب می کند. این شناسه عملکرد زمان بندی رله را نشان می دهد.

[تصویر: تصویر واضح و با کیفیت بالا-از یک نماد رله زمانی عمومی، که یک سیم پیچ و یک تماس با یک نشانگر زمان مانند "X" را نشان می دهد.]

این نماد نقطه شروع ماست. همانطور که خواهیم دید، ظاهر خاص این شناسه زمان بندی جایی است که استانداردهای بین المللی مختلف از هم جدا می شوند. اگر آماده نباشید این می تواند منجر به سردرگمی بالقوه شود. این راهنما شما را آماده می کند.

آناتومی یک نماد

برای خواندن واقعی یک شماتیک، باید فراتر از تشخیص ساده یک شکل حرکت کنیم. ما باید نماد رله زمان را به اجزای اصلی آن تجزیه کنیم. این به ما کمک می کند تا بفهمیم که چگونه عملکرد خود را منتقل می کند.

هر نماد رله زمانی، صرف نظر از استاندارد، از سه بخش اساسی ساخته شده است.

[تصویر: یک نمودار بزرگ و با برچسب مشخص که نماد رله زمانی IEC را به سه بخش اصلی تقسیم می‌کند: مستطیل سیم پیچ، نمادهای تماس NO/NC، و شناسه عملکرد زمان‌بندی (به عنوان مثال، بلوک جامد) در داخل نماد سیم پیچ.]

اجزای اصلی

کویل

سیم پیچ "مغز" رله است. نماد آن معمولاً یک مستطیل (استاندارد IEC) یا یک دایره (استاندارد ANSI) است. این جزء نشان دهنده آهنربای الکتریکی است که فرآیند زمان بندی را آغاز می کند.

هنگامی که ولتاژ به پایانه های آن اعمال می شود که معمولاً با برچسب A1 و A2 مشخص می شوند، سیم پیچ انرژی می گیرد. این اقدام-یا خاموش کردن{4} بعدی انرژی-محرک است. شمارش معکوس تایمر را شروع می کند.

مخاطبین

کنتاکت ها بخش "عمل" رله هستند. آنها کلیدهایی هستند که برای کنترل مدار اصلی باز یا بسته می شوند. نمادها مانند هر رله استاندارد هستند. دو خط موازی یک تماس معمولی باز (NO) را نشان می دهند. همان خطوط با یک اسلش مورب نشان دهنده یک تماس معمولی بسته (NC) است.

چیزی که آنها را در یک رله زمانی منحصر به فرد می کند این است که عمل آنها با تاخیر انجام می شود. آنها مخاطبین "به موقع" هستند. آنها فوراً با سیم پیچ تغییر حالت نمی دهند. آنها منتظر هستند تا دوره تاخیر تمام شود.

شناسه تابع زمان بندی

این عنصر گرافیکی است که به صراحت به شما می گوید: "این یک رله استاندارد نیست، این یک تایمر است." این مهم ترین بخش نماد است. همچنین منبع اصلی تنوع بین استانداردها است.

این شناسه ممکن است یک گرافیک کوچک باشد که در داخل نماد سیم پیچ قرار گرفته است (روش IEC). یا ممکن است تغییری در خود نماد تماس باشد (روش ANSI). این نشانه بصری است که نوع خاصی از زمان‌بندی را نشان می‌دهد، مانند تأخیر-تاخیر یا خاموش-.

شکاف بزرگ: IEC در مقابل ANSI

در دنیای شماتیک های الکتریکی، دو استاندارد اصلی بر نمادهایی که ما استفاده می کنیم حاکم است. درک هر دو برای هر حرفه ای که بر روی تجهیزات از نقاط مختلف جهان کار می کند ضروری است.

فقدان یک استاندارد جهانی واحد، منبع مکرر سردرگمی است. یک شماتیک از یک ماشین ساز اروپایی اساساً متفاوت از طرحی است که در آمریکای شمالی ترسیم شده است.

شناخت استانداردها

IEC (کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی)

IEC، به ویژه استاندارد IEC 60617، نیروی غالب در اروپا، آسیا و بسیاری از نقاط دیگر جهان است. نمادهای گرافیکی آن به گونه ای طراحی شده اند که عملکردی و مستقل از زبان- باشند. سبک IEC اغلب به عنوان نمادین توصیف می شود. یک نماد اصلی با اضافه کردن نمادهای دیگر برای تعریف عملکرد آن اصلاح می شود.

ANSI (موسسه استاندارد ملی آمریکا) و NEMA

در آمریکای شمالی، استانداردهای رایج از ANSI، مانند ANSI/IEEE Std 315. این استانداردها اغلب همراه با دستورالعمل های NEMA (انجمن ملی تولیدکنندگان برق) استفاده می شوند. سبک ANSI را می توان بیشتر توصیفی دانست. اغلب مؤلفه اصلی (تماس) را تغییر می دهد تا رفتار خاص خود را نشان دهد.

مقایسه سر-به-

تفاوت فلسفی بین این دو استاندارد بیشتر در نحوه نمایش رله های زمانی آشکار است.

نمایندگی کویل

این یک هدیه ساده اما فوری است. شماتیک IEC تقریبا همیشه از یک مستطیل برای نمایش سیم پیچ رله استفاده می کند. یک شماتیک ANSI از یک دایره استفاده می کند.

نمایندگی تماس و زمان بندی

این تفاوت کلیدی است. این یک تمایز مهم است که باید آن را درک کنید.

رویکرد IEC اجزاء را از هم جدا می کند. از یک علامت تماس استاندارد NO یا NC استفاده می کند. تابع زمان بندی با افزودن یک شناسه گرافیکی به *نماد سیم پیچ* تعریف می شود. سپس مخاطبین به آن سیم‌پیچ زمان‌بندی شده ارجاع داده می‌شوند.

رویکرد ANSI تابع را در مخاطبین ادغام می کند. نماد سیم پیچ یک دایره ساده و عمومی باقی می ماند. عملکرد زمان‌بندی با اصلاح *نمادهای تماس خود* نشان داده می‌شود. شکل مخاطب به شما می گوید که آیا زمان بندی شده است یا خیر و چگونه رفتار می کند.

بیایید این را در یک جدول مقایسه ای تجزیه کنیم. این مهم ترین اطلاعات برای تفسیر صحیح هر شماتیک است.

این جدول سنگ روزتا شما برای نمادهای رله زمانی استاندارد در شماتیک های الکتریکی است. انجام این تفاوت ها در حافظه از تفسیرهای نادرست مهم منطق مدار جلوگیری می کند.

رمزگشایی توابع زمان بندی

نماد روی صفحه ثابت است، اما دستگاهی که نشان می دهد پویا است. برای ترجمه این نمادها به رفتار واقعی-جهان، باید توابع زمان‌بندی اولیه را درک کنیم. ما باید بدانیم که آنها در طول زمان چگونه عمل می کنند.

بهترین راه برای تجسم این موضوع با یک نمودار زمان بندی است. این نمودار ساده وضعیت ورودی (سیم پیچ) و خروجی (تماس ها) را در برابر زمان ترسیم می کند. منطق تابع را شفاف می کند.

روشن-تاخیر (TON / TDE)

این رایج ترین تابع زمان بندی است. به طور رسمی به عنوان "تاخیر زمانی در انرژی" (TDE) شناخته می شود. اما تقریباً به طور جهانی "روشن-تاخیر" (TON) نامیده می شود.

منطق آن ساده است: "صبر کن، سپس اقدام کن". دوره تاخیر از لحظه ای که سیم پیچ برق می گیرد شروع می شود. مخاطبین فقط پس از اتمام موفقیت آمیز این دوره تاخیر، حالت تغییر می کنند. اگر سیگنال سیم پیچ قبل از اتمام زمان حذف شود، تایمر دوباره تنظیم می شود. مخاطبین کار نمی کنند.

[تصویر: نمودار زمان‌بندی برای On{0}}تاخیر. رد بالا (ورودی/کویل) از LOW به HIGH می رود و HIGH باقی می ماند. ردپای پایین (خروجی/مخاطب) پس از بالا رفتن ورودی برای یک دوره 't' LOW می ماند و سپس به HIGH تغییر می کند.]

یک مورد معمول استفاده، راه اندازی پلکانی-چند موتور است. با استفاده از تایمرهای تاخیری، می‌توانیم هر موتور را چند ثانیه بعد از موتور قبلی راه‌اندازی کنیم. این امر از جریان هجومی عظیمی که می تواند قطع کننده قطع شود یا منبع تغذیه را بی ثبات کند، جلوگیری می کند.

خاموش-تاخیر (TOF / TDF)

دومین عملکرد رایج "تأخیر زمانی در قطع انرژی" (TDF) یا "خاموش-تاخیر" (TOF) است.

منطق آن پیچیده تر است: "اکنون اقدام کنید، بعدا صبر کنید." هنگامی که سیم پیچ برق می گیرد، کنتاکت ها بلافاصله تغییر حالت می دهند، درست مانند یک رله استاندارد. عملکرد زمان‌بندی تنها زمانی شروع می‌شود که سیم‌پیچ بدون انرژی-فعال شود.

پس از فعال شدن{0}}، مخاطبین در زمان از پیش تعیین شده در وضعیت تغییر یافته خود باقی می مانند. پس از این مدت، آنها در نهایت به حالت عادی و استراحت خود باز می گردند. بسیاری از تایمرهای تاخیری خاموش{3}}به یک ولتاژ تغذیه پیوسته جدا از سیگنال ماشه نیاز دارند. این تایمر را در طول دوره تاخیر خاموش- روشن می کند.

[تصویر: نمودار زمان‌بندی خاموش-تأخیر. ردیابی بالا (ورودی/کویل) از HIGH به LOW می رود. ردپای پایین (خروجی/مخاطب) با ورودی فوراً HIGH می‌شود و پس از پایین آمدن ورودی، برای یک دوره 't' HIGH می‌ماند، سپس به LOW تغییر می‌کند.]

یک برنامه کلاسیک فن خنک کننده دستگاه است. وقتی دستگاه خاموش است (-روشن کردن سیم پیچ تایمر)، تایمر تأخیر خاموش- فن را برای پنج دقیقه دیگر روشن نگه می دارد. این گرمای باقیمانده را از بین می برد و طول عمر دستگاه را افزایش می دهد.

سایر توابع رایج

در حالی که TON و TOF اکثر برنامه ها را پوشش می دهند، شما با دیگران روبرو خواهید شد.

رله پالس (یا بازه ای).

با روشن شدن سیم پیچ، کنتاکت ها بلافاصله تغییر حالت داده و برای مدت زمان از پیش تعیین شده تغییر می کنند. این اتفاق می افتد صرف نظر از اینکه سیم پیچ برق باقی می ماند. پس از این فاصله، آنها به حالت عادی خود باز می گردند. این برای ایجاد یک پالس با مدت زمان ثابت، مانند فعال کردن یک توزیع کننده چسب برای دقیقاً دو ثانیه مفید است.

رله فلاشر (یا چرخه ای).

این تایمر یک چرخه روشن/خاموش مداوم و تکرار شونده را تا زمانی که سیم پیچ برق دارد، ارائه می دهد. هر دو زمان روشن و خاموش اغلب می توانند به طور مستقل تنظیم شوند. این عملکردی است که برای ایجاد چراغ های هشدار دهنده، وظایف پمپ متناوب و سایر فرآیندهای چرخه ای استفاده می شود.

قرار دادن آن همه با هم

نمادهای مجزا یک چیز هستند. دیدن آنها در یک شماتیک کامل و کاربردی جایی است که درک واقعی ایجاد می شود. بیایید یک مدار{2}}در دنیای واقعی را تجزیه و تحلیل کنیم تا رله زمان را در زیستگاه طبیعی آن ببینیم.

این تمرین ما را از تئوری به عمل می برد. این نشان می دهد که چگونه اطلاعات نماد کل توالی عملیاتی یک ماشین را هدایت می کند.

مطالعه موردی: Star-Delta Starter

راه انداز ستاره-مثلث روشی است که برای کاهش جریان راه اندازی یک موتور القایی بزرگ سه فاز استفاده می شود. موتور را با سیم پیچ های متصل به یک پیکربندی "ستاره" راه اندازی می کند. سپس برای اجرای عادی به پیکربندی "دلتا" تغییر می کند. رله زمان دستگاه مناسبی برای خودکارسازی این انتقال است.

بیایید یک شماتیک استاندارد IEC{0}}را مرور کنیم.

[تصویر: یک نمودار شماتیک واضح و مشروح از مدار راه انداز ستاره-با استفاده از نمادهای IEC. کنتاکتور اصلی (KM1)، کنتاکتور ستاره (KM2)، کنتاکتور مثلث (KM3) و تایمر تأخیر روشن (KT1) به وضوح برچسب گذاری شده اند.]

در اینجا دنباله ای از عملیات است، همانطور که توسط شماتیک گفته شده است.

مرحله 1: وضعیت اولیه

در حالت استراحت، همه کنتاکتورها بدون انرژی هستند. موتور خاموش است مخاطبین Normally Open باز هستند و Normally Closed مخاطبین بسته هستند.

مرحله 2: شروع{1}}آغاز (ستاره)

هنگامی که اپراتور دکمه فشاری{0}}«شروع» PB1 را فشار می‌دهد، یک مدار کامل می‌شود. این به سیم پیچ کنتاکتور اصلی KM1 انرژی می دهد. برق از طریق یک کنتاکت بسته در KM1 و یک کنتاکت معمولی بسته در تایمر KT1 جریان می یابد. این کنتاکتور ستاره، KM2 را انرژی می دهد.

به طور همزمان، سیم پیچ رله زمان تأخیر روشن، KT1 نیز فعال می شود. ما می دانیم که یک تایمر تاخیری روشن- است زیرا نماد سیم پیچ آن (مستطیل) دارای یک بلوک سیاه و سفید در داخل است. تایمر اکنون شمارش معکوس خود را آغاز کرده است، که معمولاً برای 5-10 ثانیه تنظیم می شود.

در این لحظه کنتاکتور اصلی (KM1) و کنتاکتور ستاره (KM2) فعال هستند. موتور در پیکربندی ستاره شروع به چرخش می کند و جریان کاهش یافته را می کشد.

مرحله 3: تاخیر زمانی

برای 5-10 ثانیه آینده، هیچ چیز تغییر نمی کند. موتور شتاب می گیرد و تایمر KT1 در حال "شمارش" است. کل سیستم منتظر تایمر است تا تاخیر برنامه ریزی شده خود را تکمیل کند.

مرحله 4: انتقال به دلتا

پس از اتمام زمان از پیش تعیین شده آن، مخاطبین زمان بندی شده KT1 کار می کنند. کنتاکت Normally Closed آن، که کنتاکتور ستاره (KM2) را تغذیه می کرد، اکنون باز می شود. این کار KM2 را فعال می‌کند و اتصال ستاره را قطع می‌کند.

تقریباً به طور همزمان، تماس Normally Open آن بسته می شود. این مدار را به سیم پیچ کنتاکتور مثلث، KM3 کامل می کند. کنتاکتور مثلث انرژی می‌دهد و سیم‌پیچ‌های موتور در پیکربندی مثلث را برای کارکرد کامل-به هم وصل می‌کند.

به مخاطبین در هم قفل شده توجه کنید. یک کنتاکت Normally Closed از KM2 به صورت سری با سیم پیچ KM3 قرار می گیرد و بالعکس. این یک ویژگی ایمنی حیاتی است. این به طور مکانیکی از فعال شدن همزمان کنتاکتورهای ستاره و مثلث جلوگیری می کند که باعث اتصال کوتاه می شود.

رله زمان به طور بی عیب و نقصی کل توالی را خودکار کرده است و از شروع روان و کم-جریان- اطمینان حاصل می کند. خواندن نماد آن کلید درک کل فرآیند بود.

مشکلات و تفسیرهای رایج

کتاب های درسی و استانداردها دنیایی پاک و ایده آل را ارائه می دهند. شماتیک‌های واقعی-به‌ویژه نمونه‌های قدیمی‌تر یا تولیدکنندگان خاص، کمتر واضح هستند. در اینجا چند توصیه میدانی آزمایش شده برای پیمایش این چالش ها وجود دارد.

این دانش عملی چیزی است که یک تازه کار را از یک متخصص جدا می کند. این می تواند ساعت ها عیب یابی خسته کننده را نجات دهد.

وقتی نمادها مطابقت ندارند

شما با نمادهایی روبرو خواهید شد که کاملاً با استانداردهای مدرن IEC یا ANSI مطابقت ندارند. این رایج است.

سازنده{0}}نمادهای خاص

تولیدکنندگان بزرگی مانند زیمنس، آلن-برادلی، یا اشنایدر الکتریک مدت‌هاست که وجود داشته‌اند. تجهیزات و نقشه های قدیمی آنها ممکن است از نمادهای قدیمی استفاده کنند. اینها قبل از پذیرش کامل استانداردهای فعلی رایج بودند. برخی حتی ممکن است تغییرات جزئی و اختصاصی در نمادهای مدرن داشته باشند.

قانون ساده است: اگر شماتیک مربوط به یک قطعه خاص از تجهیزات یا کنترل پنل است، همیشه به دنبال نماد نماد یا کلید روی خود نقاشی باشید. اگر این مورد وجود ندارد، به مستندات فنی سازنده آن سری محصول مراجعه کنید.

نمادهای تابع ترکیبی

رله‌های زمان الکترونیکی مدرن اغلب دستگاه‌های چندکاره- هستند. یک رله را می توان به گونه ای پیکربندی کرد که -تأخیر، خاموش-تأخیر یا یکی از ده ها عملکرد دیگر باشد. شماتیک ممکن است یک نماد بلوک عمومی را برای تایمر نشان دهد، با یادداشت هایی که نشان می دهد چگونه برای انتخاب یک عملکرد خاص برنامه ریزی یا سیم کشی شده است. نماد به تنهایی کل داستان را بیان نمی کند. شما باید متن همراه را بخوانید.

چک لیست یک مترجم

هنگامی که با نماد رله زمانی ناشناخته یا گیج کننده روبرو می شوید، حدس نزنید. یک فرآیند سیستماتیک را برای تعیین عملکرد آن دنبال کنید.

ابتدا Legend را بررسی کنید.این قانون طلایی است. افسانه یا کلید نماد خود نقاشی منبع نهایی حقیقت است. هر استاندارد کلی را نادیده می گیرد.

استاندارد را شناسایی کنیدبه بلوک عنوان یا یادداشت های نقاشی نگاه کنید. آیا IEC، ANSI، JIC یا استاندارد دیگری را مشخص می کند؟ این به شما "فرهنگ لغت" مناسب برای شروع می دهد.

کویل را تحلیل کنید.مستطیل است یا دایره؟ یک مستطیل به شدت IEC را پیشنهاد می کند. دایره ای به شدت ANSI را پیشنهاد می کند. این اولین سرنخ اصلی شماست.

مخاطبین را تجزیه و تحلیل کنید.آیا خود نمادهای تماس با نوک پیکان یا سایر اشکال منحصر به فرد اصلاح شده اند؟ این ویژگی استاندارد ANSI است. آیا نمادهای استاندارد NO/NC مخاطبین که به سیم پیچی با یک نماد خاص در داخل آن ارجاع می‌شوند-؟ این IEC خالص است.

شماره قطعه را پیدا کنیدقطعی ترین روش. تعیین کننده جزء (به عنوان مثال، KT1، TR1) را در شماتیک پیدا کنید. به دنبال شماره قطعه در کنار آن یا در صورتحساب مواد جداگانه بگردید. یک جستجوی سریع برای دیتاشیت آن قطعه به صورت آنلاین یک کتابچه راهنمای کامل به شما می دهد. عملکرد، پایانه ها و قابلیت های دستگاه را دریافت خواهید کرد.

نتیجه گیری: خواندن با اطمینان

تسلط بر زبان شماتیک الکتریکی یک سفر یادگیری مداوم است. درک تفاوت های ظریف نماد رله زمانی یک نقطه عطف مهم است.

این نمادها فقط نقاشی های انتزاعی نیستند. آنها بسته های متراکمی از اطلاعات هستند که رفتار دینامیکی مدار را توصیف می کنند. با یادگیری ساختارشکنی آنها، می توانید با دقت و اطمینان پیش بینی، تشخیص و طراحی کنید.

خوراکی های کلیدی

نماد رله زمان از یک سیم پیچ، کنتاکت ها و یک شناسه تابع زمان تشکیل شده است.

تفاوت اساسی بین استانداردها در نحوه نمایش عملکرد زمان بندی است.IEC*نماد سیم پیچ** را تغییر می دهد، در حالی کهANSI**نمادهای تماس** را اصلاح می کند.

نمودارهای زمان بندی بهترین ابزار برای تجسم رفتار عملیاتی تایمر هستند. این شامل -تاخیر (صبر کنید، سپس اقدام کنید) و خاموش{2}}تأخیر (اکنون اقدام کنید، بعدا صبر کنید).

در صورت شک، افسانه شماتیک و برگه داده مؤلفه، قابل اعتمادترین منابع اطلاعاتی شما هستند.

مهارت از تمرین ناشی می شود. دفعه بعد که یک نقشه الکتریکی را باز کردید، به تایمرها دقت کنید. استاندارد را شناسایی کنید، نماد را رمزگشایی کنید و منطق را دنبال کنید. با هر طرحواره ای که می خوانید، تسلط شما بیشتر می شود. این وضعیت شما را به عنوان یک متخصص برق ماهر مستحکم می کند.

فاکتورهایی که باید هنگام انتخاب یک تولیدکننده رله جامد{0}}در نظر گرفت

کدام نوع بارها برای استفاده از رله‌های-حالت جامد مناسب نیستند؟

آیا می‌توان از رله‌های حالت جامد-بدون هیت سینک استفاده کرد؟

دلایل رایج فرسودگی{0}}رله حالت جامد چیست؟