Вопрос к знающим: организация «длинной» связи по проводам: 220АС? 24DC?

[dimessen]

Всем добрый день!
Подскажите, пожалуйста, кто в теме.
Разрабатываем шкаф автоматики на ОВЕНе – будет общий контроллер и модули ввода и вывода.
Шкаф обслуживает цех. Состояния периферийных приборов – датчиков, кнопок и т.п. – отслеживаются через их сухие контакты и приходят – посредством КВВГ 5х1, 10х1 – на промежуточные реле в шкаф. Далее, уже контакты промежуточных реле в шкафу замыкают дискретные входы блоков ввода МВ210. С блоков вывода МУ210 включаем промежуточные реле в шкафу, которые по 220 «на выход» включают периферийные приводы, клапана, с/д лампочки и проч.
Длины линий – большие – от 20 до 80 метров.
Вопрос. Из каких соображений выбирается, на какое напряжение брать промежуточные реле, на которые будут приходить входные сигналы? 220АС; 24АС?; 24DC? Каким напряжением работать? Прежде всего, чтобы не было потом наводок с соседних жил друг на друга. Может быть есть какие-то нормы или рекомендации, где почитать? Или опыт?

[Santi]

Посмотрите аналогичный вопрос
https://owen.ru/forum/showthread.php?t=27653&page=2

[Егор Шелдышов]

Всем добрый день!
Подскажите, пожалуйста, кто в теме.
Разрабатываем шкаф автоматики на ОВЕНе – будет общий контроллер и модули ввода и вывода.
Шкаф обслуживает цех. Состояния периферийных приборов – датчиков, кнопок и т.п. – отслеживаются через их сухие контакты и приходят – посредством КВВГ 5х1, 10х1 – на промежуточные реле в шкаф. Далее, уже контакты промежуточных реле в шкафу замыкают дискретные входы блоков ввода МВ210. С блоков вывода МУ210 включаем промежуточные реле в шкафу, которые по 220 «на выход» включают периферийные приводы, клапана, с/д лампочки и проч.
Длины линий – большие – от 20 до 80 метров.
Вопрос. Из каких соображений выбирается, на какое напряжение брать промежуточные реле, на которые будут приходить входные сигналы? 220АС; 24АС?; 24DC? Каким напряжением работать? Прежде всего, чтобы не было потом наводок с соседних жил друг на друга. Может быть есть какие-то нормы или рекомендации, где почитать? Или опыт?

Мне кажется лучше использовать +24 вольт! Можно и 220В переменки, но реле выбирать с как можно меньшим сопротилением катушки, плюс можно шунтировать катушки конденсатором. Ну и заземлять конечно экран не забывать со стороны питания

[Cs-Cs]

Имхо лучше 24V DC, потому что реле - это тупой электромагнит, и ему наводки не страшны. А ИМХО если брать реле на 230V - то уже наводки от них на КВВГхе могут другим навредить.
А про мощность и потери можно проверить себя, используя онлайн-калькуляторы потерь. Я использую этот и даже портировал его код в свою CS CRM для расчётов: https://www.ivtechno.ru/raschet_4
Вводил такие данные: Медь, 80х2 = 160 метров, 1 кв.мм, 1 ватт нагрузки (известные мне реле ABB CR-P жрут ~0,5 Вт, ABB CR-M - ~0,9 Вт), напряжение = 24 вольта.
Получил 0,244 вольта потерь на одно реле.
Допустимые пределы напряжения на катушке ABB CR-P 24V по каталогу - это 16,8 вольт. Жрут они (более точно по каталогу) - 0,48 Вт.

Таким образом, САМОЕ худшее, что у нас будет - это КВВГ 10х1,0 и 9 реле (одна жила общая).
Тогда снова обращаемся к калькулятору потерь и считаем точно под ABB CR-P, например.
Мощность нагрузки будет равна 9 х 0,48 = 4,32 Ватта. Так как ещё народ любит использовать индикаторные модули, то округлим мощность до 6 ватт.
Смотрим те же условия: медь, 1 кв. мм,24V, 80х2 = 160 метров и нагрузка в 6 ватт. В этом случае мы потеряем 1,464 вольта или 6,101%. На релюхах будет 22,5 вольта, что укладывается в их рабочее напряжение срабатывания (16,8 вольт).

Если делать ещё чуток грамотнее - то я бы выделил под эти КВВГхи отдельный блок питания (чтобы проблемы с ним не отражались на другим питании) и заодно накрутил бы его чуть побольше, на 26 вольт. В этом случае при тех же условиях (9 реле и 160 метров) на реле будет уже аж 24,648 вольт. Вот!

[IVM]

Смотрим те же условия: медь, 1 кв. мм,24V, 80х2 = 160 метров и нагрузка в 6 ватт.

Если один провод общий, то умножать 80х2 будет неверно. Падение напряжения на общем проводе при всех включенных реле будет в 9 раз больше чем на каждом из девяти других проводов. По этой причине потери напряжения будут меньше.

[Cs-Cs]

IVM Ой! Написал комментарий, а потом сам разобрался.
Вот меньше - это ещё даже лучше. Я не знал, как это верно разложить математически, поэтому подсчитал худштй случай.

[dimessen]

Спасибо всем за помощь.
Правда, честно говоря, так мне и осталось не ясным, будут ли помехи-наводки при сигналах на реле 220АС (Finder 55.34.8.230) в кабеле 10х1 КВВГ длиной до 80м на соседние линии – а на них частично катушки таких же реле, а частично с/д лампочки – понятное дело, тоже 220АС. Видимо, мало кто сталкивался.
То ли переделывать проект на 24DC, не рисковать. Хотя, очень не хотелось бы связываться с кучей дополнительных блоков питания – в шкафу и так места мало, все очень плотно – а еще пяток другой БП непонятно куда впихнуть придется. Ну и удорожание.((

[VaBo]

https://asutpforum.ru/viewtopic.php?f=12&t=14041

[Cs-Cs]

Я не знаю, прав ли я про промку... но на лампочки могут быть наводки. На реле - нет.

[Santi]

Спасибо всем за помощь.
Правда, честно говоря, так мне и осталось не ясным, будут ли помехи-наводки при сигналах на реле 220АС (Finder 55.34.8.230) в кабеле 10х1 КВВГ длиной до 80м на соседние линии – а на них частично катушки таких же реле, а частично с/д лампочки – понятное дело, тоже 220АС. Видимо, мало кто сталкивался.
То ли переделывать проект на 24DC, не рисковать. Хотя, очень не хотелось бы связываться с кучей дополнительных блоков питания – в шкафу и так места мало, все очень плотно – а еще пяток другой БП непонятно куда впихнуть придется. Ну и удорожание.((
Самая большая проблема в данном вопросе не потери напряжения, не помехи и т.п., а распределенная емкость кабеля, которая при переменном напряжении (даже 50Гц) оказывает влияние на даже вроде бы гальванически изолированные соседние проводники, заставляя в итоге светиться отключенные лампы, включаться (и оставаться включенными после снятия сигнала) электромагнитные реле. Для некоторых сигнальных кабелей эта распределенная емкость даже нормируется. На 80 м это будет уже явно ощутимо. Конечно есть варианты шунтирования и т.п., но это борьба не с причиной, а со следствием. Причем напряжение 220АС значительно хуже, чем 24АС, т.к. ток через емкость пропорционален напряжению, а энергия в конденсаторе пропорцинальна квадрату напряжения.
Если не хотите проблем и потом героического их преодоления - переходите на DC. По к-ву БП это уж Вы по своей задаче определяйтесь, но то, что дискретные сигналы по проводной длинной линии надо передавать постоянным током - это определенно.

[Rask]

Всем добрый день!
Подскажите, пожалуйста, кто в теме.
Разрабатываем шкаф автоматики на ОВЕНе – будет общий контроллер и модули ввода и вывода.
Шкаф обслуживает цех. Состояния периферийных приборов – датчиков, кнопок и т.п. – отслеживаются через их сухие контакты и приходят – посредством КВВГ 5х1, 10х1 – на промежуточные реле в шкаф. Далее, уже контакты промежуточных реле в шкафу замыкают дискретные входы блоков ввода МВ210. С блоков вывода МУ210 включаем промежуточные реле в шкафу, которые по 220 «на выход» включают периферийные приводы, клапана, с/д лампочки и проч.
Длины линий – большие – от 20 до 80 метров.
Вопрос. Из каких соображений выбирается, на какое напряжение брать промежуточные реле, на которые будут приходить входные сигналы? 220АС; 24АС?; 24DC? Каким напряжением работать? Прежде всего, чтобы не было потом наводок с соседних жил друг на друга. Может быть есть какие-то нормы или рекомендации, где почитать? Или опыт?

24V DC использовать на длину 80 метров можно, ну не нужно. Использовать лучше те же 24 АС, почему - потому как переменный ток, и падение меньше и помехи все таки не так влияют. А лучше, при условии что вся исполнительная периферия на 220 В, то и контрольную можно также (при условии что нет спец условии). Это наиболее оптимальный и практичный вариант

[Сергей0308]

С постоянным напряжением может быть проще, можно "развязать" диодами, если надо подавать какие-то комбинации сигналов!

[Cs-Cs]

Угу, Sati прав. А блоки питания можно и компактные взять. У Mean Well в HDR-серии блок на 15 Вт занимает 1 DIN-модуль, на 30 Вт - 2 модуля, на 60 Вт - 3 модуля. Столько места можно в шкафу найти, а на релюшки много мощности будет не надо

[dimessen]

Спасибо большое всем! Информация ценная!
Теперь очевидно – лучше сделаю все на 24DC.
Хотя вся старинная обвязка на комбинате сделана по 220АС – она работала. Но реле стоят кандовые – величиной с два кулака минимум – может быть, на них поэтому у наводок сил не хватало, чтобы после отключения оставались включенными.)) Сейчас они все давно в отключке. Всё управляется вручную. Лампы старые – неонки – вроде тоже нормально работали.
Новый проект нам тоже сделали по 220. Конечно, очень не хочется переделывать схемы.
Кабель уже заказали – он вот-вот придет. Уже думал, тупо проведу эксперимент – возьму бухту, с одной стороны повешу лампы и реле, а с другой подам 220 – посмотрю, что будет, и тогда определюсь – возможно, это хороший вариант. И наверное, эксперимент этот, все-таки, проведу – для «общего развития», так сказать.
Но, почитал… и теперь, даже при положительных результатах такого теста, рисковать все равно уже не хочется.)).

[Егор Шелдышов]

51594 говорят что такое подключение минимизирует нежелательные сработки

[Eugene.A]

Это было давно. В эпоху ламп накаливания.

[dimessen]

интересно, не заметил сразу сообщения.
Падение по переменке меньше - это понятно - но, на 80х2 метрах они, примерно, 1% на одно реле. Т.е., если у меня на общем конце их 7шт. и 3 лампочки - беру по максимуму - то потеря примерно 10% - 24VDC->21VDC- считал, правда, в он-лайн калькуляторе, в надежде, что там более менее все в порядке с формулами. А в отношении наводок я тут опытных людей, почитал и понял так, что наоборот - на постоянке их как раз должно быть меньше или вообще не должно быть?

[dimessen]

интересно, не заметил сразу сообщения.
Падение по переменке меньше - это понятно - но, на 80х2 метрах они, примерно, 1% на одно реле. Т.е., если у меня на общем конце их 7шт. и 3 лампочки - беру по максимуму - то потеря примерно 10% - 24VDC->21VDC- считал, правда, в он-лайн калькуляторе, в надежде, что там более менее все в порядке с формулами. А в отношении наводок я тут опытных людей, почитал и понял так, что наоборот - на постоянке их как раз должно быть меньше или вообще не должно быть?
- это я в ответ на сообщение Rask

[dimessen]

51594 говорят что такое подключение минимизирует нежелательные сработки
это тоже интересно - надо подумать. Если так подключить лампочки, то эти сигналы можно оставить 220АС

[dimessen]

Провел-таки эксперимент.
Взял 100 м КВВГЭ 10х1, подключил через автоматы 3 лампочки и 3 реле с механической индикацией состояния. Заземлил экран со стороны подачи U. Подал 220АС. В разном порядке включал и отключал автоматы. Получилось, лампы «ловят» наводки очень сильно: чем больше включено соседних линий и, видимо, чем ближе линии с напряжением – тем сильнее светится лампочка, сидящая на отключенной линии. В темноте это свечение может быть довольно ярким.
Реле на данной длине кабеля не залипают - отключаются без проблем. И, кстати, попробовал воткнуть одну реле (АВВ) с сигнальным светодиодом – светодиод светился аналогично СД лампам, при отключенном этом реле. Само реле работало нормально.
Включение только ламп также дает приличную наводку на соседние линии. Неподключенные лампы светятся примерно так же, как в случае с реле.
Поскольку переводить все на постоянное 24 не хочется, думаю над тем, получится ли воспользоваться советом Егора Шелдышова.
Всем большое спасибо за подсказки!

[dimessen]

Прилагаю снимки. На одном из них на одну из ламп подано 220 – горит очень ярко. Всё остальное – свечение от наводок.

[Santi]

Поскольку переводить все на постоянное 24 не хочется, думаю над тем, получится ли воспользоваться советом Егора Шелдышова.

В этом случае в качестве индикаторов применяйте лампы накаливания мощностью от 15Вт и реле типа РПУ-0 или лучше пускатели ПМА-ПМЕ.
Плакат рядом повесить не забудьте "Считать включенными только "ярко горящие" индикаторы"...

[Сергей0308]

Не хотите, не переделывайте, хотя вся переделка - два конца перекинуть с 220 на 24В! У нас провода метров 500-600 и никакого свечения стоят овеновские реле и индикаторные лампы на = 24 В.

[sertol64]

Провел-таки эксперимент.
Взял 100 м КВВГЭ 10х1, подключил через автоматы 3 лампочки и 3 реле с механической индикацией состояния.....

Не надо и 100 метров провода, чтоб увидеть свечение диодной сигнальной арматуры, при переменном напряжении они всегда светяться. Подскажу другой эксперимент (мы его в детстве делали) - возьмите лампочку накаливания от фонарика (2,5-3В) один конец воткните в N, другой воткните в Землю - лампа загорится! Это говорит о том что в НУЛЕ присутствует ток, который достаточен для свечения светодиода! По большому счёту это общеизвестный недостаток светодиодной сигнальной арматуры. Разные спецы по разному справляются с этой проблемой - кому конденсатор помогает, у кого резистор в параллель....., лично я стараюсь использовать 24 В постоянного тока, а если уж "невмоготу" то ...примерно так51802

[Сергей0308]

Не надо и 100 метров провода, чтоб увидеть свечение диодной сигнальной арматуры, при переменном напряжении они всегда светяться. Подскажу другой эксперимент (мы его в детстве делали) - возьмите лампочку накаливания от фонарика (2,5-3В) один конец воткните в N, другой воткните в Землю - лампа загорится! Это говорит о том что в НУЛЕ присутствует ток, который достаточен для свечения светодиода! По большому счёту это общеизвестный недостаток светодиодной сигнальной арматуры. Разные спецы по разному справляются с этой проблемой - кому конденсатор помогает, у кого резистор в параллель....., лично я стараюсь использовать 24 В постоянного тока, а если уж "невмоготу" то ...примерно так51802

Не до конца понятны ваши посылы, как смещение напряжения нейтрали влияет на свечение, коли привели это в качестве примера, мне кажется не плохо было бы и пояснить! Я так понимаю смещение нуля происходит в результате несиметричной нагрузки при большом сопротивлении нулевого рабочего проводника, у Вас своя версия?

[dimessen]

В этом случае в качестве индикаторов применяйте лампы накаливания мощностью от 15Вт и реле типа РПУ-0 или лучше пускатели ПМА-ПМЕ.
Плакат рядом повесить не забудьте "Считать включенными только "ярко горящие" индикаторы"...
Вот и не понял, почему неактивная лампа, при отключенном от ее х1 через контакт реле длинном проводе, будет светиться? Поясните, пожалуйста.
51955 почему при такой схеме, если реле отключено, лампа будет светиться?

[dimessen]

Не хотите, не переделывайте, хотя вся переделка - два конца перекинуть с 220 на 24В! У нас провода метров 500-600 и никакого свечения стоят овеновские реле и индикаторные лампы на = 24 В.

согласен отчасти с Вами. Но, если правильно понимаю, потребуется более тщательно разбивать все исполнительные устройства по кабелям. Т.е., например, на компрессоре имеются: 1. свои контрольные реле с сухими контактами, которые я использую для того, чтобы видеть состояние в удаленном шкафу диспетчеризации; 2. лампы, которые мне предстоит зажигать – их могу, в принципе, поменять на =24 – но, пока в раздумьях; 3. Соленоиды, которые управляются по 220АС – и поменять я их не могу. Кабель хочется унифицировать, взять КВВГЭ 10х1 и 5х1 и компоновать каждый компрессор с небольшим запасом по количеству жил и пустить в одном лотке. Кабеля, в итоге, тоже получится меньше.
Если разделять по напряжению, то нужно разделять 220АС и =24 в лотках – хотя лотки можно взять уже, но нужно будет вести 2 параллельных лотка. Потому что, вроде бы, полагается разделять эти напряжения. Но, главное, нет уверенности, что эти лампочки на 24DC так же не будут светиться из-за брошенного рядом кабеля с 220АС – хотя они и будут в экране – но, наверняка, светодиоды на =24 еще более чувствительные, чем светодиоды на 220АС? – тут не знаю. Соответственно, и кабеля, в итоге, уйдет больше.
Короче, хоть тоже эксперимент проводи – но, ни реле, ни ламп на 24DC под рукой нет – ни разу не собирали на них.. – придется прикупить, потратиться, видимо, ради такого дела..))..
Линии, конечно, у нас не по 500 метров, но, тем не менее.. если даже 50-100 метров хватает для того, чтобы с ходу не разобрать, какая лампа действительно горит, а какая – так себе.. просто «светится»..))

[dimessen]

Не надо и 100 метров провода, чтоб увидеть свечение диодной сигнальной арматуры, при переменном напряжении они всегда светяться. Подскажу другой эксперимент (мы его в детстве делали) - возьмите лампочку накаливания от фонарика (2,5-3В) один конец воткните в N, другой воткните в Землю - лампа загорится! Это говорит о том что в НУЛЕ присутствует ток, который достаточен для свечения светодиода! По большому счёту это общеизвестный недостаток светодиодной сигнальной арматуры. Разные спецы по разному справляются с этой проблемой - кому конденсатор помогает, у кого резистор в параллель....., лично я стараюсь использовать 24 В постоянного тока, а если уж "невмоготу" то ...примерно так51802

здесь схему тоже не очень понял. Вы предлагаете рвать на лампу не только фазу, но и нейтраль?

[dimessen]

Не надо и 100 метров провода, чтоб увидеть свечение диодной сигнальной арматуры, при переменном напряжении они всегда светяться. Подскажу другой эксперимент (мы его в детстве делали) - возьмите лампочку накаливания от фонарика (2,5-3В) один конец воткните в N, другой воткните в Землю - лампа загорится! Это говорит о том что в НУЛЕ присутствует ток, который достаточен для свечения светодиода! По большому счёту это общеизвестный недостаток светодиодной сигнальной арматуры. Разные спецы по разному справляются с этой проблемой - кому конденсатор помогает, у кого резистор в параллель....., лично я стараюсь использовать 24 В постоянного тока, а если уж "невмоготу" то ...примерно так51802

При смещении на N по напряжению относительно PE - да, маломощная лампочка, скорее всего, даст какой-то свет. Но речь сейчас и идет о том, спасет ли ситуацию отключение лампы от длинной линии через контакт местного51956 реле

[Santi]

Контакт реле спасет лампу от паразитного свечения. Вопрос - отключится ли само реле. Тока через паразитную емкость кабеля м.б. достаточно для удержания реле во включенном состоянии. Все эти варианты - попытки минимизировать, а не устранить, паразитное явление. Результат соответственно "может получится, может нет".

[dimessen]

Контакт реле спасет лампу от паразитного свечения. Вопрос - отключится ли само реле. Тока через паразитную емкость кабеля м.б. достаточно для удержания реле во включенном состоянии. Все эти варианты - попытки минимизировать, а не устранить, паразитное явление. Результат соответственно "может получится, может нет".
Понятно. Я выше описывал эксперимент - он был на 100 м кабеля - в нем проверял в том числе работу реле. Реле работали бесперебойно. Я сказал в описании. Проблема была только с лампочками. Видимо, для того, чтобы начали залипать реле, длина кабеля должна быть больше. Но, напряжение на концах померять не догадался - тут выше народ писал, что проблема на такой длине может быть только с лампочками.
Спасибо, видимо, придется все повторить. Если напряжение будет "на грани", то стоит задуматься