Для реализации широкого спектра инженерных задач незаменимыми на сегодня являются такие микропроцессорные устройства, как программируемое реле времени. Это устройство не что иное, как логический контроллер. Применяется оно как в быту, так и для автоматизации отдельных частей и промышленных агрегатов машин и механизмов. Примером может служить автоматическая система управления насосным оборудованием, станками для сверления, системы АВР. В быту же на базе этих приборов можно разрабатывать систему «уютный дом».
Для их программирования используется язык релейной логики или функциональных блоков. Такими языками владеют, как правило, инженеры, автоматизирующие технологические процессы в промышленности. Язык программирования и принцип работы достаточно просты. Это позволило этому прибору занять твердую позицию на рынке оборудования для автоматизации.
Конструкция такого устройства достаточно проста. Основной его элемент – это электромеханическое реле. Оно коммутирует электрическую цепь при заданных электрических параметрах. Состоит прибор из катушки и группы контактов. Под напряжением контакты изменяют свое состояние на обратное. Контакты бывают двух видов.
Первый, это когда контакты находятся в разомкнутом состоянии при отсутствии напряжения на приборе. Они имеют название нормально открытых контактов. Когда контакты замкнуты и напряжение отсутствует, они называются нормально закрытыми контактами.
Типы функций реле и контактов приведены на рисунке:
1 — это катушка или управляющая цепь
2 — схема нормально открытого контакта
3 — схема нормально закрытого контакта
4 — схема нормально открытого контакта с замедлителем при срабатывании
5 — схема нормально открытого контакта с замедлителем при возврате
6 — схема нормально открытого контакта (импульсного)
7 — схема нормально открытого контакта без самовозврата
8 — схема нормально закрытого контакта без самовозврата
9 — схема нормально закрытого контакта с замедлителем при срабатывании
10 — схема нормально закрытого контакта с замедлителем при возврате.
Реле времени программируемое своими руками можно собрать в домашних условиях. Принципиальная его схема, основанная на двух транзисторах, приведена ниже.
Транзисторы и все остальные составляющие можно приобрести на радиорынке без труда. Когда в схему подключается источник питания, начинается заряжаться конденсатор С1. Ток проходит через два резистора и эмиттерный переход транзистора VT1. На резисторе R3 напряжение падает и отпирает один из транзисторов VT2. Электромагнитное реле срабатывает и подключает к шине светодиод.
Резистор R4 контролирует ток светодиода. По мере того, как заряжается конденсатор, ток заряда падает. Соответственно падает ток на эмиттере и на резисторе R3. В определенный момент напряжение на конденсаторе падает настолько, что транзистор VT1 запирается. После этого запирается транзистор VT2. Электромеханическое устройство размыкается и гаснет светодиод. Для следующего его запуска конденсатор требуется разрядить.
Промежуток времени, который необходим для нахождения прибора К1 в сработавшем состоянии, нужно устанавливать путем подбора параметров конденсатора и резисторов, таких как емкость и сопротивления. Модель, которая имеет еще одну пару контактов, используется для подключения или отключения других потребителей напряжения. Такой тип устройства подбирается по величине рабочего напряжения, питающего устройство. В приведенной схеме используется прибор на 12 В. Таким образом, реле времени своими руками изготовить совершено реально и довольно дешево.
Примеры использования программируемого реле времени. В быту его применяют для оптимизации освещения жилых домов, при необходимости регулируется система подачи воды. Такая оптимизация очень важна для экономии энергоресурсов. При установке его в домашних условиях необходимо четко придерживаться инструкции к программируемому реле времени, что бы не возникла ситуация отключения от электропитания всего жилого помещения в неподходящее время.
В учебных заведениях с помощью подобного устройства можно регулировать подачу звонков в классы или на производственные терминалы в цехах и на участках. С его помощью на птицефабриках создают искусственное освещение. В качестве устройства контроля используют реле времени в испытательном, воздушном, холодильном оборудовании.