Störungen erkennen und anzeigen
- Schaltung mit Relais
In einer bestehenden Anlage, die sich aus mehreren einzelnen Komponenten zusammensetzt, wurde ein Sammelsignal,
dass die Betriebsbereitschaft des Systems signalisiert, gebildet. Für die Bildung des Signals wurden die Bereitschaftsrelais der
einzelnen Komponenten der Anlage verwendet. Die Betriebsbereitschaftsrelais befinden sich in einem störungsfreien Betrieb im
eingeschalteten Zustand. Für die Bildung des Sammelsignals wurden ihre Schließer-Kontakte, die potenzialfrei zur Verfügung stehen,
in Reihe geschaltet. Mit einer grünen Signalleuchte wird dann signalisiert, dass alle Komponenten der Anlage betriebsbereit sind.
Ein am Ende der so entstandenen Schaltkette angeschlossenes Relais stellt zusätzlich einen potenzialfreien Schließer-Kontakt, der
das Starten der Anlage ermöglicht, zur Verfügung. Die ursprüngliche Schaltung mit den in Reihe verbundenen Kontakten, einer
Meldeleuchte (hier mit einer LED ersetzt) und dem Freigabe-Relais sieht wie folgt aus:
Sammelsignal gebildet durch die Relais-Reihenschaltung.
Diese Freigabeschaltung sollte nachträglich unter Beibehaltung bestimmten Vorgaben über eine Überwachungsschaltung
erweitert werden. Mit zusätzlichen einzelnen Meldeleuchten soll bei einer Störung explizit angezeigt werden, welche Komponente
der Anlage ausgefallen ist. Die Erweiterung soll so erfolgen, dass ursprüngliche Funktion der Meldekette nicht beeinträchtigt
und die vorhandene Verkabelung nicht verändert wird. Die Lösung soll mit Relais realisiert werden.
Die Erweiterungsschaltung ist so zu konzipieren, dass bei einer Störung die aktuelle Meldung festgehalten wird und auch
dann ansteht, wenn die Störungsursache behoben wurde. Erst mit einem Reset soll die Schaltung zurückgesetzt werden können.
Miniaturrelais FRT5
Für einzelne Meldungen kommen in der Schaltung die FRT5 Signalrelais (24VDC) zum Einsatz.
Bei Verwendung von Relais ist ihre Stromaufnahme zu berücksichtigen. Bei sehr vielen Relais besteht die Gefahr, dass die
Gesamtstromaufnahme zu hoch ist und die Betriebsbereitschaftskontakte überlastet werden. In dem Beispiel werden insgesamt
(bei vier Anlagenkomponenten) fünf Relais hinzugeschaltet. Die Stromaufnahme einzelnes Relais liegt unter 10 mA.
Kleinrelais HF115F.
Sofern alle Anlagenteile betriebsbereit bleiben und ihre jeweiligen Betriebsbereitschaftskontakte
geschlossen sind, bleibt dieses Relais eingeschaltet. Über seinen Schließer K0(11-14) wird eine grüne Meldeleuchte, die allgemeine
Betriebsbereitschaft meldet, eingeschaltet. Der potenzialfreie Kontakt K0(21-23) wird als Freigabe für den Start der Anlage
verwendet.
In dem Beispiel gehen wir von einer Anlage, die aus vier Komponenten (A1 bis A4) besteht, aus. Die Freigabekette
besteht somit aus vier potenzialfreien Meldekontakten (S1 bis S4). Vor und hinter jedem Meldekontakt wird ein Relais (K1 bis K5)
angeschlossen. Die Relais verfügen über zwei Wechsler-Kontakte (2-3-4 und 7-8-9). Zusätzlich führen wir einen Taster (S0),
mit dem ein Reset durgeführt werden kann, und vier rote Meldeleuchten (LEDs LD1 bis LD4 mit Vorwiderständen 4,7 kOhm) in die
Schaltung ein. Eine weitere gelbe Meldeleuchte (LD5) soll als Reset-Aufforderung fungieren. Anschließend werden in die Reset-Reihe
noch fünf Gleichrichterdioden, um Rückkopplungen zu vermeiden, eingepflegt. Die Meldeleuchten werden in der Testschaltung, wie
erwähnt, durch
Leuchtdioden mit Vorwiderständen ersetzt. Alle Relais-Spulen werden zum Schutz mit Freilaifdioden versehen. Die erweiterte Schaltung
sieht dann wie folgt aus:
Schaltplan (Erweiterung)
Nachdem die Anlage eingeschaltet wurde (hier gehen wir davon aus, dass zunächst alle Komponenten OK sind)
zieht das Relais K0 an und die grüne Meldeleuchte LD0 leuchtet auf. Der Schließer K0(21-24) schließt und die Anlage kann
gestartet werden.
Die Relais K1 bis K5 bleiben zunächst aus. Über ihre Öffner-Kontakte K1(3-2), K2(3-2), K3(3-2), K4(3-2) oder K5(3-2), die
parallel verschaltet sind, wird die gelbe Meldeleuchte LD5 mit Spannung versorgt und leuchtet auf. Sie dient der Reset-Aufforderung.
Reset wird mit dem Taster S0 durchgeführt. Sobald der Taster S0 betätigt wird, ziehen alle Relais K1 bis K5 an und halten sich
über ihre Schließer K1(3-4), K2(3-4), K3(3-4), K4(3-4) und K5(3-4) selbst. Die Schaltung ist jetzt aktiv und wartet auf eine
Störung.
Nehmen wir mal an, die zweite Komponente der Anlage A2 fällt aus. Der Kontakt S2 öffnet und die Freigabekette wird
unterbrochen. Das Relais K0 fällt ab, die grüne Leuchte LD0 geht aus und folglich der Freigabekontakt K0(21-24) öffnet. Die
Anlage bleibt stehen.
Gleichzeitig wird die Selbsthaltung der Relais K3, K4 und K5 gelöst und sie in Folge abgeschaltet. Der Öffner-Kontakt
K3(8-9) schließt und die rote Meldeleuchte LD2, da K2 immer noch angezogen ist, leuchtet auf. Alle anderen roten Meldeleuchten
bleiben aus. Somit meldet die Schaltung richtig, dass die zweite Komponente der Anlage A2 ausgefallen ist. Die Meldung bleibt
auch dann bestehen, wenn der Kontakt S2 plötzlich schließt.
Erst ein gewollter Reset, nachdem die Störung behoben wurde, setzt die Schaltung wieder zurück und schaltet alle
Meldeleuchten aus.
