Wybrane elementy

automatyki

instalacyjnej

Automatyka domowa (instalacyjna) jest tak obszerną

dziedziną techniki że nie sposób w żaden sposób

opisać jej wszystkie aspekty. Nie chcąc wchodzić w

tajniki tzw. „inteligentnych instalacji” opiszemy

podstawowe urządzenia automatyki instalacyjnej na

które prawie każdy może sobie pozwolić a zgodnie z

encyklopedyczną definicją automatyki mogą w dużym

stopniu „ułatwić nam życie”

Automaty zmierzchowe

Pierwszym elementem jaki opiszemy są bardzo popularne a zarazem przydatne

automaty zmierzchowe. Służą one do automatycznego załączania oświetlenia
ulic, placów, wystaw, reklam, itp. o zmierzchu i wyłączania tegoż oświetlenia o
świcie.

 

Schemat podłączenia do instalacji automatu zmierzchowego:

Schemat ideowy:

automat zmierzchowy:

Czujniki ruchu

Czujnik ruchu służy do automatycznego, czasowego załączania oświetlenia w

przypadku pojawienia się osoby lub innego obiektu w takich miejscach  jak 
korytarze, podwórza, podejścia i podjazdy, garaże, itp.

Schemat podłączenia czujnika do instalacji:

Czujniki ruchu wykonywane są w wielu technologiach. Dwa najczęściej

spotykane rodzaje czujniki ultradźwiękowe oraz czujniki pasywne podczerwieni.

Pierwsze wykrywają ruch wykorzystując tzw. „efekt Dopplera” czyli zmianę

obserwowanej częstotliwości fali wywołanej względnym ruchem źródła fali i
odbiornika a prościej zmianę częstotliwości fali w wyniku odbicia jej od obiektu,
który się porusza.

Czujniki podczerwieni wykorzystują w swoim działaniu wykorzystuje zjawisko

emisji promieniowania cieplnego przez każdy przedmiot o temperaturze wyższej
niż zero bezwzględne, czyli -273,15°.

Przykłady czujników ruchu:

Ściemniacze oświetlenia

Ściemniacz oświetlenia służy do załączania i wyłączania oświetlenia żarowego i

halogenowego z możliwością regulacji natężenia tego oświetlenia za pomocą

dowolnego włącznika chwilowego (dzwonkowego). Spotyka się także ściemniacze

bez możliwości włączania i wyłączania oświetlenia gdzie natężenie reguluje się za

pomocą potencjometru

rys. Schemat podłączenia przykładowego ściemniacza do instalacji:

Przykłady kilku modeli ściemniaczy:

Działanie:

Załączenie oświetlenia następuje po  impulsie prądu
spowodowanym naciśnięciem włącznika chwilowego
(dzwonkowego) podłączonego do przekaźnika. Wyłączenie
oświetlenia nastąpi po następnym impulsie. Przytrzymanie
przycisku >1sek. umożliwia ustawienie żądanego natężenia
oświetlenia (płynna pulsacja oświetlenia w pętli JAŚNIEJ
-CIEMNIEJ-JAŚNIEJ. Po każdym załączeniu oświetlenie powraca
do uprzednio ustawionej  jasności.
Oświetlenie może być sterowane za pomocą wielu  przycisków
połączonych równolegle rozmieszczonych w różnych punktach
pomieszczenia.

Przekaźniki czasowe

 

Przekaźnik  czasowy służy do  sterowania czasowego w układach

automatyki przemysłowej i domowej  (np.: wentylacji, ogrzewania,
oświetlenia, sygnalizacji, itp. ). Rozróżniamy trzy zasadnicze rodzaje
przekaźników czasowych. Są to Przekaźniki z :

- opóźnionym załączeniem
- opóźnionym wyłączeniem
- opóźnionym odpadaniem (impulsowe)

Pokrótce przedstawimy zasadę działania każdego z przekaźników

1. Z opóźnionym
załączaniem:

Po podaniu napięcia
zasilającego styk
pozostaje w pozycji 
11-10 i następuje
odmierzanie
nastawionego czasu
pracy. Po odmierzeniu
czasu następuje
przełączenie  styku w
pozycję 11-12.
Ponowna realizacja
trybu pracy
przekaźnika możliwa
jest po odłączeniu
napięcia zasilającego i
ponownym jego
załączeniu. 

2. Z opóźnionym
wyłączeniem

Do czasu załączenia
przekaźnika styk
pozostaje w pozycji 11-
10. Po podaniu napięcia
zasilającego styk
zostaje przełączony w
pozycję 11-12 i
następuje odmierzanie
nastawionego czasu
pracy. Po odmierzeniu
czasu styk powraca do
pozycji 11-10. Ponowna
realizacja trybu pracy
przekaźnika możliwa
jest po odłączeniu
napięcia zasilającego i
ponownym jego
załączeniu.

3. Z opóźnionym
odpadaniem

Podanie napięcia
sterującego S na przekaźnik
powoduje jego zadziałanie i
załączenie napięcia na
sterowanym odbiorniku. Po
zaniku napięcia sterującego
działanie odbiornika jest
podtrzymywane przez  czas
podtrzymania t (nastawiany
potencjometrem). Po czasie
t wyłączenie sterowanego
odbiornika  nastąpi  
automatycznie. W
przypadku ponownego
podania napięcia
sterującego S przed
upływem nastawionego
czasu przekaźnik realizuje
swoją funkcje pracy od
początku.

Schemat
wyprowadze
ń
przekaźnikó
w 1 i 2

M- sterowany
odbiornik

Wejście 6-
napięcie S
(sterujące0

Zegary sterujące

programowalne

Zegar sterujący programowalny służy do sterowania czasowego

urządzeniami w układach automatyki  domowej lub przemysłowej według
indywidualnego programu czasowego ustalonego przez użytkownika.

Na rynku można spotkać różne rodzaje zegarów: jednodniowe, tygodniowe,

roczne. W znacznej większości to zegary zawierające w swojej budowie
mikroprocesor co ułatwia dokładne odmierzanie czasu oraz możliwość
zaaplikowania wyświetlacza lcd wspomagającego użytkownikowi znacznie
programowanie, choć można spotkać (najczęściej dobowe) zegary
analogowe – mechaniczne.

Przykład rocznego zegara programowalnego polskiej firmy FIF Pabianice:

Funkcje zegara
PRACA AUTOMATYCZNA - praca według ROZKAZÓW WŁĄCZ-WYŁĄCZ
zaprogramowanych przez użytkownika  w pamięci  zegara.
PRACA RĘCZNA - [ON] trwałe  załączenie styku (poz.1-5) lub [OFF] trwałe
rozłączenie styku (poz.1-6)
ROZKAZ WŁĄCZ-WYŁĄCZ - wpis programu, według którego nastąpi włączenie
lub wyłączenie odbiornika.
CYKL PRACY - ustawialny, roczny cykl  w którym realizowane są załączenia
odbiornika zgodne z zaprogramowanymi ROZKAZAMI WŁĄCZ-WYŁĄCZ.
AUTOMATYCZNA ZMIANA CZASU - Zmiana czasu z zimowego na letni
dokonywana jest automatycznie w nocy, w ostatnią niedzielę marca o godzinie
2.00 (poprzez dodanie 1 godziny do bieżącego czasu). Zmiana czasu z letniego
na zimowy wykonana jest  automatycznie w nocy, w ostatnią niedzielę
października o godzinie 3.00 (poprzez odjęcie 1 godziny od bieżącego czasu).
RESTART - Restartowanie procesora specjalnym przyciskiem - konieczne w
przypadku zawieszenia funkcji pracy zegara. Nie kasuje ustawień DATY i CZASU
oraz wpisów KONFIGURACJI w pamięci.
ZEROWANIE PAMIĘCI  ("głęboki" reset ) - kasowanie wszystkich
wcześniejszych ustawień DATY, GODZINY i wpisów ROZKAZÓW WŁ/WYŁ. 

Przekaźniki bistabilne

Elektroniczne bistabilne przekaźniki impulsowe umożliwiają załączenie lub

wyłączenie oświetlenia lub innego urządzenia z kilku różnych punktów za
pomocą równolegle połączonych, chwilowych  (dzwonkowych) włączników 
sterujących.

Przekaźniki bistabilne znalazły szerokie zastosowanie wszędzie tam gdzie

występuje potrzeba zał. I wył. oświetlenia z kilku miejsc np. klatki
schodowe, korytarze itp. Przekaźniki te wypierają coraz bardziej proste tzw.
„ instalacje schodowe -schodówki”.

rys. schemat podłączenia przekaźnika bistabilnego do instalacji:

Rozróżnia się 4 rodzaje przekaźników bistabilnych :

-TYPU WŁĄCZ-WYŁĄCZ

-Z WYŁĄCZNIKIEM CZASOWYM
-SEKWENCYJNE( SWIECZNIKOWE)
-GRUPOWE HOTELOWE

Zasada działania poszczególnych
typów przekaźników bistabilnych
jest taka sama, mają one jednak
dodatkowe funkcje jak np
wyłącznik czasowy który po
odmierzonym czasie wyłącza
załączone wcześniej oświetlenie.

Przekaźniki kontroli poziomu

cieczy

Przekaźniki  służą do wykrywania obecności cieczy przewodzących prąd

elektryczny na  poziomach zamontowanych  sond zalania. Pozwalają na
utrzymywania stanów minimum i maksimum kontrolowanej cieczy w
zakresie wyznaczonym przez użytkownika.

Znajdują one szerokie zastosowanie w domowych instalacjach

hydroforowych, czy nawet basenach

Przykład działania przekaźnika kontroli poziomu cieczy:

Działanie: Po spadku poziomu cieczy do stanu MIN (tj.
rozwarte elektrody MIN i COM) styk MIN zostanie
przełączony w pozycję 11-12; styk MAX pozostaje w
pozycji 8-9. Po osiągnięciu stanu MAX (zwarte elektrody
MAX i COM)  styk przekaźnika MIN zostaje przełączony w
pozycję 11-10, a styk MAX w pozycję 8-7. 

  
 

Regulatory temperatury

Regulatory temperatury służą do sterowania urządzeniami grzewczymi lub

wentylacyjnymi w celu utrzymania stałej temperatury otoczenia.

rys. Przykład wykorzystania regulatora do sterowania temperaturą w

pomieszczeniu:

Wybrane modele
regulatorów
temperatury:

Przekaźniki priorytetowe

 

Przekaźniki priorytetowe stosujemy między innymi, gdy w obwód prądowy

podłączone są minimum dwa odbiorniki dużej mocy mogące pracować
niezależnie, a ich jednoczesna praca spowodowałaby zadziałanie
zabezpieczeń prądowych.

Zasada działania przekaźnika priorytetowego:

Potencjometrem nastawiana jest wartość
poboru prądu w obwodzie
priorytetowym, powyżej której
przekaźnik odłącza obwód
niepriorytetowy. Spadek poboru prądu w
obwodzie priorytetowym poniżej
nastawionej wartości progowej
spowoduje automatyczne załączenie
obwodu niepriorytetowego. W przypadku
kiedy załączony jest już odb.
priorytetowy przekaźnik uniemożliwi
załączenie odb. niepriorytetowego.

Elementy automatyki

zabezpieczeniowej w instalacjach

Od instalacji wymagana jest ich niezawodność i poprawność działania.

Można to osiągnąć przez ochronę instalacji przed zakłóceniami różnego
rodzaju i ich skutkami. Istnieje wiele układów mających na celu ochronę
instalacji i urządzeń w niej pracujących. Oto niektóre z nich:

•

Przekaźniki kontroli faz

•

Automatyczne przełączniki faz

•

Przekaźniki napięciowe

•

Ograniczniki poboru mocy

•

Ochronniki przeciwprzepięciowe

•

Wyłączniki różnicowoprądowe

•

Wyłączniki silnikowe

•

Wyłączniki nadprądowe

Urządzeń tych może nie klasyfikuje się już do elementów automatyki

instalacyjnej ale to dzięki nim możliwa jest poprawna praca całej
„zautomatyzowanej instalacji”.