Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ansteuerung Halbleiterrelais mittels SPS


von Dennis S. (dennis_student)


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Hallo,
ich versuche mittels SPS und eines Halbleiterrelais meine Leistung 
sicher zu trennen. Diese wird vor dem Schaltvorgang bereits 
steuerungstechnisch abgeschaltet, sodass nur noch die Leitung 
aufgetrennt wird durch das Relais. Dadurch soll sichergestellt werden, 
dass ein ungeplantes Einschalten zu Fehlern führt und somit sicher 
getrennt ist.
Es handelt sich um ein dreiphasen-Netz mit 400V und ca. 12 Ampere 
Stromfluss maximal.
Ich hatte folgendes Relais geplant: 
https://www.conrad.de/de/halbleiterrelais-1-st-siemens-3rf2230-1ac45-last-strom-max-30-a-nullspannungsschaltend-1430817.html
Kann ich dieses einfach an meine 24V und 0V SPS hängen oder muss ich 
noch etwas beachten bezüglich des Stroms.
Zudem würde ich in einem weiteren Step gerne mehrere solche Relais 
schalten. Kann ich diese einfach in Reihe oder parallel hängen? Was ist 
hierbei die bessere Wahl?

von andreasgf (Gast)


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Dennis S. schrieb:
> Kann ich dieses einfach an meine 24V und 0V SPS hängen oder muss ich
> noch etwas beachten bezüglich des Stroms.


Moin,
ein Ausgang einer SPS sollte das ohne Probleme steuern können,  zu mal 
die Stromaufnahme bei 15 mA liegt.

Was möchtest du schalten ? Beachte das z.B. bei induktiven Lasten 
Spannungsspitzen entstehen.

Zum sichern Trennen muss noch min. ein Schutzschalter vorgeschaltet 
werden.

Reihe/Parallel ? Ansteuerung oder Leistung ?

von Dennis S. (dennis_student)


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Das Ausschalten wird ja aber bereits vor dem Schalten des Relais 
realisiert, sodass dieses dann quasi Spannungsfrei schaltet. Geschaltet 
werden soll die Spannungsversorgung eines Servomotors bzw. mehrerer 
Servomotoren.
Was meinst du genau mit einem Schutzschalter?
Ich meine ob ich mehrere Relais mit einem Ausgang schalten kann indem 
ich diese parallel bzw. in Reihe schalte.

von andreasgf (Gast)


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Dennis S. schrieb:
> Was meinst du genau mit einem Schutzschalter?

Vor dem Halbleiterrelais müssen z.B. Motorschutzschalter vorgesehen 
werden, da ein Halbleiterrelais kein Kontakt hat der "öffnet".

Warum so kompliziert ? Reicht ein normals Schütz nicht für deinen Zweck 
aus ?

Mehrer Module mit einem Ausgang zu schalten ist möglich (parallel) - das 
Datenblatt der Ausgangskarte der SPS sagt dir wieviel Strom er, bzw. die 
Gruppe (Byte/Word) schalten kann.

von Dennis S. (dennis_student)


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andreasgf schrieb:
> Vor dem Halbleiterrelais müssen z.B. Motorschutzschalter vorgesehen
> werden, da ein Halbleiterrelais kein Kontakt hat der "öffnet".

Okay, aber sobald ich doch keine Steuerspannung mehr anliegen habe, 
öffnet mein Halbleiterrelais doch oder nicht?

andreasgf schrieb:
> Warum so kompliziert ? Reicht ein normals Schütz nicht für deinen Zweck
> aus ?

Ich benötige mehrere Relais, die ich über einen Ausgang der SPS steuern 
muss, ein normales Schütz würde hierbei zu viel Leistung benötigen oder 
nicht? Ich muss insgesamt mit einem Ausgang 16 Kontakte öffnen und 
schließen, daher bieten sich solche Halbleiterrelais an.

Wie kann ich das parallele Ansteuern dann hardwaretechnisch umsetzen? 
Also ich meine die konkrete Verkabelung.

von Volker S. (sjv)


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andreasgf schrieb:
> Reihe/Parallel ? Ansteuerung oder Leistung ?

Ich würde die parallel schalten, bei Reihenschaltung kann sich die 
Spannung ungleichmäßig aufteilen wg. Bauteiltoleranzen.

von andreasgf (Gast)


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Dennis S. schrieb:
> Okay, aber sobald ich doch keine Steuerspannung mehr anliegen habe,
> öffnet mein Halbleiterrelais doch oder nicht?

Eben nicht, wenn keine 24V mehr anliegen, sollte der Halbleiter sperren. 
Aber er trennt nicht !

von Volker S. (sjv)


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Dennis S. schrieb:
> Ich benötige mehrere Relais, die ich über einen Ausgang der SPS steuern
> muss, ein normales Schütz würde hierbei zu viel Leistung benötigen oder
> nicht? Ich muss insgesamt mit einem Ausgang 16 Kontakte öffnen und
> schließen, daher bieten sich solche Halbleiterrelais an.

Ein Hilfsschütz nehmen, das die Hauptschütze schaltet.
Die elektr. Lastrelais sind ja nicht gerade billig.

von andreasgf (Gast)


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Dennis S. schrieb:
> Ich muss insgesamt mit einem Ausgang 16 Kontakte öffnen und
> schließen, daher bieten sich solche Halbleiterrelais an.

Warum 16 Kontakte - mach mal ne Skizze.

Parallelschalten : A1 und A2 von den Modulen

von Dennis S. (dennis_student)


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Anbei eine Skizze, Es soll quasi eine Umschaltung realisiert werden, mit 
der man zwischen zwei Steuerungen umschalten kann. Beide senden hierbei 
eine Spannungsversorgung, die Softwaretechnisch abgeschaltet werden 
kann. Dies soll allerdings auch hardwaretechnisch realisiert werden.
Die 16 Kontakte kommen daher, dass neben einem Servomotor auch eine 
Kamera und weitere Applikationen auf dem Docking sind, die mitversorgt 
werden müssen.

von Dennis S. (dennis_student)


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andreasgf schrieb:
> Parallelschalten : A1 und A2 von den Modulen

Ja aber wie mache ich das mit den Kabeln? Ich kann bei meinem ersten 
Relais doch nicht 2 Kabel in den Anschluss stecken oder doch?

von andreasgf (Gast)


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Dennis S. schrieb:
> Ja aber wie mache ich das mit den Kabeln? Ich kann bei meinem ersten
> Relais doch nicht 2 Kabel in den Anschluss stecken oder doch?

Doch, es gibt Zwillingsaderendhülsen.

Du möchtest verschiedene Steuerung an einem Roboter umschalten ?

Ich kenne nur Roboter mit eigenem Steuerschrank z.B. Kuka, ABB, Fanuc.

Und du möchtest nur die Motoren und Kameras von einem auf den anderen 
Schrank schalten ?
Was ist mit dem Not-Aus Kreis ?

von Dennis S. (dennis_student)


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andreasgf schrieb:
> Doch, es gibt Zwillingsaderendhülsen.

Davon hab ich noch nie gehört, kannst du mir das mal zeigen und erklären 
bitte.

andreasgf schrieb:
> Ich kenne nur Roboter mit eigenem Steuerschrank z.B. Kuka, ABB, Fanuc.

Ja der Roboter hat nur einen Steuerschrank. bei den Steuerungen handelt 
es sich um Technologieschränke wie z.b. Schweißsteuerungen etc.

andreasgf schrieb:
> Und du möchtest nur die Motoren und Kameras von einem auf den anderen
> Schrank schalten ?

Quasi dann schon, ja. Aber am Docking wird dann natürlich auch das 
Werkzeug gewechselt.

andreasgf schrieb:
> Was ist mit dem Not-Aus Kreis ?

Der Not-Aus- Kreis steht noch nicht.

von andreasgf (Gast)


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Dennis S. schrieb:
> Davon hab ich noch nie gehört, kannst du mir das mal zeigen und erklären
> bitte

https://www.conrad.de/de/zwillings-aderendhuelsen-sortiment-0705-mm-250-mm-weiss-gelb-rot-blau-vogt-verbindungstechnik-737023-200-st-737023.html

Dein Projekt solltest überdenken oder erst einmal passende Normen lesen 
z.B.
- Maschinenrichtlinie
- DIN EN 60204 (VDE 0113)
- DGUV ...

von SafetyFirst! (Gast)


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Das Problem das man sich mit den Halbleiterrelais einhandelt ist ein 
nicht vorhandener öffner Kontakt für eine hardwaremäsige Verriegelung. 
Oder wie willst du mit Halbleiterrelais sicherstellen das nicht beide, 
z.b. durch einen Programmierfehler, gleichzeitig angehen und was 
abraucht?

Wenn es um eine Generelle Umschaltung geht, müssen es doch nicht 16 
Schütze / Relais sein. Sowohl Relais, als auch Schütze haben mehrer 
Kontaktepaare. 16 Signale kannst mit passenden Hilfsschalterblöcken für 
Schütze schon mit 3 Schütze (inkl. Verriegelungskontakten) realisieren.


Dennis S. schrieb:
> Der Not-Aus- Kreis steht noch nicht.

Würde ich mal anfangen - die Umschaltung, ohne die Details zu kennen, 
sollte da mit einfließen.

von Dennis S. (dennis_student)


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Ich würde die SPS-Ausgänge vor der Ansteuerung der Relais 
hardwaretechnisch durch Öffner verriegeln (und natürlich Softwareseitig 
auch). Damit kann immer nur ein Relais geschlossen sein.

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