Циклический таймер включения и выключения: особенности работы, разновидности устройств

Как подключить реле времени и контактор

Чтобы увеличить логику работы, вместе с реле времени применяют контактор в связке с электромагнитным пускателем. Если подается напряжение на это устройство, то в нем будет соединена одна пара проводов для каждой линии, если нет — то другая.

Иначе говоря, коммутация в контакторе происходит по принципу – 1 вход и 2 выхода. В случае подачи напряжения на управляющую линию, соединяются вход и первый выход, при его отсутствии – вход и второй выход.

Контакторы могут обладать множеством линий, на каждой из которых находится по 2 контролируемых, исходящих клеммы.

Кроме этого, существует и одно позиционный класс включающего оборудования – оно используются в схемах с большой нагрузкой, когда параметры потребителя превышают возможности управляющего устройства. Нагрузку подключают к контактору, а пускатель которого, в свою очередь, к контролеру. Используется подобная связка, к примеру, чтобы подключать электрический котел к реле времени.
Схема подключения большой нагрузки к реле времени

Настройка параметров

Если правильно выставить все параметры, то экономия электрической энергии может достигать 50 процентов. Это значительный показатель при современных тарифах на энергоносители. Как правило, на последних моделях датчиков движения устанавливаются три регулятора – LUX (DAY LIGHT), TIME, SENS.

LUX отвечает за настройку порога освещенности, TIME – время задержки отключения, SENS настраивает чувствительность срабатывания.

Угол установки

При установке ДД в помещении, как правило, его размещают в самой верхней точке в углу. Таким образом, получится достигнуть наиболее правильного расположения по отношению к площади, где будет самое интенсивное движение.

Если, к примеру, датчик устанавливается в прихожей, куда можно зайти сразу с нескольких комнат или кухни, то его направляют в ту сторону, в которой лучи будут охватывать максимальную территорию. Чтобы при появлении объекта из любого прохода сработала система оповещения путем замыкания сети. На улице место и высота установки могут быть разными. Но надо смотреть, чтобы в поле работы инфракрасных лучей не попадали ветки деревьев или другие объекты, на которые реагирование датчика не желательно.

Естественно, что есть и мертвые зоны, куда не рассеиваются лучи, и датчик не может реагировать. Но при правильной установке они минимальны и на работу прибора не влияют.

Чувствительность

Чтобы ДД реагировал предпочтительно только на людей, регулятор с надписью SENS желательно устанавливать на средние показатели, то есть между плюсом и минусом. При неправильной настройке свет будет включаться при перемещении маленьких объектов. По желанию диапазон можно разбить на несколько секторов по 45 градусов. Так создается площадь, на которой точнее происходит обнаружение. Каждый участок имеет специальный ограничитель.

Освещенность

Этот параметр настраивается с помощью регулятора LUX. Для ненужного срабатывания датчика в светлое время суток рекомендуется установить положение на максимум. Таким образом, порог замыкания контактов находится в режиме полной темноты, когда на улице ночь или помещение без окон. В более высокой ценовой категории есть ДД с установкой времени задержки выключения. Но если не хочется переплачивать, то можно установить дополнительно фотореле.

Время задержки

Диапазон реагирования на отключение выставляется исключительно по индивидуальному желанию. Обычно это период от 1 секунды до 10 минут. В рекомендациях специалистов указывается время 50–60 секунд.

Во время первого включения датчик движения среагирует, а затем произойдет отключение на время большее, чем будет выставлено в настройках. Но при следующем срабатывании таймер будет работать в правильном режиме, согласно установленным настройкам.

Принцип работы

Наличие реле в определенной схеме позволяет собрать более гибкие по контролируемости устройства. Причем реализовать можно большое количество решений. Поэтому необходимо рассматривать каждое конструкционное предложение по отдельности. По виду исполняемой деятельности на практике применяют электромагнитные, электронные и пневматические системы, а также решения для часовых механизмов.

Электромагнитные устройства, как правило, могут применяться только в схемах с постоянным источником тока. Промежуток времени действия обычно бывает 0,06−0,1 сек. для включения и 0,6−1,4 — для выключения. Такие реле содержат два рабочих слоя обмотки, один из них — короткозамкнутый кольцеобразный контур.

Когда на первую обмотку подается электрический ток, магнитный поток растет. Он формирует ток второй обмотки, вследствие чего рост основного потока прекращается. В итоге появляется временная характеристика смещения якоря механизма, формируется временная выдержка.

Как настроить механический таймер включения и выключения электроприборов

Механический таймер старого образца может содержать пружину для обеспечения движения барабана с метками с течением времени. Они обычно просты в управлении: выкрутил барабан на нужное время и воткнул в розетку — время пошло.

Нажимая на синие сегменты, можно регулировать время

Более современные модели не используют пружину, вместо неё стоит тихоходный двигатель. Он вращает барабан с сегментами, нажатием которых регулируется необходимое время. Сегменты могут быть разбиты по 15 или 30 минут. Таким образом, нажимая на определённые сегменты, можно установить любой диапазон или срок включения и выключения розетки.

Режимы работы NE555

Таймер 555 серии работает в одном из трёх режимов, рассмотрим их более детально на примере микросхемы NE555.

Одновибратор

Принципиальная электрическая схема одновибратора приведена на рисунке. Для формирования одиночных импульсов, кроме микросхемы NE555, понадобится сопротивление и полярный конденсатор. Схема работает следующим образом. На вход таймера (2) подают одиночный импульс низкого уровня, который приводит к переключению микросхемы и появлению на выходе (3) высокого уровня сигнала. Продолжительность сигнала рассчитывается в секундах по формуле:

t=1,1*R*C.

По истечении заданного времени (t) на выходе формируется сигнал низкого уровня (исходное состояние). По умолчанию вывод 4 объединен с выводом 8, то есть имеет высокий потенциал.

Во время разработки схем нужно учесть 2 нюанса:

1. Напряжение источника питания не влияет на длительность импульсов. Чем больше напряжение питания, тем выше скорость заряда времязадающего конденсатора и тем больше амплитуда выходного сигнала.
2. Дополнительный импульс, который можно подать на вход после основного, не повлияет на работу таймера, пока не истечет время t.

На работу генератора одиночных импульсов можно влиять извне двумя способами:

• подать на Reset сигнал низкого уровня, который переведёт таймер в исходное состояние;
• пока на вход 2 поступает сигнал низкого уровня, на выходе будет оставаться высокий потенциал.

Таким образом, с помощью одиночных сигналов на входе и параметров времязадающей цепочки можно получать на выходе импульсы прямоугольной формы с чётко заданной длительностью.

Мультивибратор

Мультивибратор представляет собой генератор периодических импульсов прямоугольной формы с заданной амплитудой, длительностью или частотой, в зависимости от поставленной задачи. Его отличие от одновибратора состоит в отсутствии внешнего возмущающего воздействия для нормального функционирования устройства. Принципиальная схема мультивибратора на базе NE555 показана на рисунке.

В формировании повторяющихся импульсов участвуют резисторы R1, R2 и конденсатор С1

Время импульса (t1), время паузы(t2), период (T) и частоту (f) рассчитывают по нижеприведенным формулам: Из данных формул несложно заметить, что время паузы не сможет превысить время импульса, то есть достичь скважности (S=T/t1) более 2 единиц не удастся. Для решения проблемы в схему добавляют диод, катод которого соединяют с выводом 6, а анод с выводом 7. Схема работает следующим образом

В момент подачи питания конденсатор С1 разряжен, что переводит выход таймера в состояние высокого уровня. Затем С1 начинает заряжаться, набирая ёмкость до верхнего порогового значения 2/3 UПИТ. Достигнув порога ИМС переключается, и на выходе появляется низкий уровень сигнала. Начинается процесс разряда конденсатора (t1), который продолжается до нижнего порогового значения 1/3 UПИТ. По его достижении происходит обратное переключение, и на выходе таймера устанавливается высокий уровень сигнала. В результате схема переходит в автоколебательный режим

Схема работает следующим образом. В момент подачи питания конденсатор С1 разряжен, что переводит выход таймера в состояние высокого уровня. Затем С1 начинает заряжаться, набирая ёмкость до верхнего порогового значения 2/3 UПИТ. Достигнув порога ИМС переключается, и на выходе появляется низкий уровень сигнала. Начинается процесс разряда конденсатора (t1), который продолжается до нижнего порогового значения 1/3 UПИТ. По его достижении происходит обратное переключение, и на выходе таймера устанавливается высокий уровень сигнала. В результате схема переходит в автоколебательный режим.

Прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером

Внутри таймера NE555 встроен двухпопроговый компаратор и RS-триггер, что позволяет реализовывать прецизионный триггер Шмитта с RS-триггером на аппаратном уровне. Входное напряжение делится компаратором на три части, при достижении каждой из которых происходит очередное переключение. При этом величина гистерезиса (обратного переключения) равна 1/3 UПИТ. Возможность применения NE555 в качестве прецизионного триггера востребована в построении систем автоматического регулирования.

На что стоит обратить внимание при выборе розетки с таймером

На самом деле, таймеры обладают не таким уж и большим набором параметров и характеристик. Однако всё же стоит в них разобраться.

Вид прибора

Тут всё зависит от области применения. Нужно автоматизировать работу промышленных объектов — таймер для ДИН-рейки. Если задача простая, например, включать полив в определённое время, то можно воспользоваться более дешёвым и простым механическим таймером. Если же нужен более сложный алгоритм включения, то тут поможет электронный прибор.

Максимальное время

Максимальное значение, на которое можно выставить таймер. Обычно минимальный срок составляет 24 часа. Но могут быть и варианты. Модели подороже могут выставляться и на неделю, и на месяц.

Точность измерения

В большей степени этот показатель относится к механическим таймерам, в силу использования механических частей, склонных к изменению своих свойств в зависимости от окружающей среды и в результате износа — что, в свою очередь, сказывается на точности измерения времени. Если погрешность не так важна и пара лишних секунд не сделает погоды, то можно брать механический вариант

Если дорога каждая миллисекунда, то лучше обратить внимание на электронные модели

Максимальная нагрузка

Здесь нужно учитывать максимальную мощность прибора, на котором планируется использовать таймер. Для простых бытовых хватит 7 или 10 А. Для более мощных аппаратов промышленного масштаба понадобится около 25 или 40 А.

Возможности программирования

Чем проще таймер, тем меньшее количество приборов он может контролировать. Дорогие позволяют создавать несколько разных линий программирования и подключать несколько приборов.

Степень защиты

Для использования в быту подойдёт большинство таймеров. Но в условиях повышенной влажности или на свежем воздухе лучше выбрать аппарат, защищённый сертификатом IP40.

Преимущества и недостатки

Каждый тип реле имеет свои плюсы и минусы:

Часовые или анкерные. Большой плюс у них – практически полная независимость от стороннего питания и поистине железная надежность. Минус – рано или поздно, при отсутствии ухода, механизм все же может дать сбой или вовсе выйти из строя. Опять же, соединение контактов по времени в таких приборах происходит непосредственным образом, а значит, есть шанс возникновения искры. Что, в свою очередь, ограничивает ниши применения механического таймера – в любой пожароопасной среде этот фактор создает множество проблем.

Анкерное реле времени ЭВ-142

Моторные. У таких реле времени преимущества механических, но и те же недостатки – конечный (хоть и не скорый) выход из строя и искровые соединения.

Моторное реле времени РВТ-1200

Пневматические или гидравлические. Они надежны, но отличаются крупными габаритами, виной которых – объем демпферной камеры. Кроме всего прочего, точность установки временных промежутков на них относительно низка и требует участия подготовленного специалиста. Поэтому и применяются такие реле только на производствах, где есть свой штат настройщиков.

Пневматическое реле времени РВП-72

Электромагнитные. При всей простоте конструкции они обладают существенным минусом – точность настройки на временные интервалы очень затруднена и в каждом приборе различна, вне зависимости от количества поворотов регулирующих винтов. То есть, другими словами, повернув десять раз винт и выставив время на одном приборе, десятикратным оборотом такого же регулятора на другом невозможно добиться одинакового по периоду срабатывания с предыдущим.

Современное электромагнитное реле

Электронные. На текущий момент такие аппараты вытесняют все предыдущие модели. Они практически лишены минусов, относительно точны в настройке, и соединение линии в таких приборах происходит бесконтактным методом. Единственный минус, отмечаемый пользователями таймеров такого вида – удобство настройки периодов задержки.

Пример простого электронного реле

Логические. Представляют собой развитие электронных вариантов, с лучшей индикацией, более удобным управлением, а также возможностью использования их в качестве частей «умного дома». Шкала времени на логических устройствах ограничена только глубиной заложенной программы. Дополнительный плюс – содержащиеся в них логические элементы могут срабатывать не только от временных интервалов, но и внешних управляющих импульсов-сигналов от датчиков или контроллеров. Единственный минус пока – цена – она немного выше, чем за просто электронные. Настройка подобных реле времени уже называется программированием.

Пример программируемого реле времени

«Умный-Дом» Своими руками — Таймер периодический (циклический)

Таймер периодический (циклический) на микроконтроллереМногие из вас знают, а для тех кто не слышал что это такое, объясняю: периодический таймер позволяет включать и выключать нагрузку, через заданные интервалы времени. Время работы и время паузы друг от друга не зависят. Применяются такие таймеры для автоматизации разных устройств, на производствах, и в быту.Несколько примеров где используются такие таймеры: Для автоматизации полива газонов, лужаек, огородов итд. Для имитации присутствия хозяев дома, таймер включает и выключает свет в доме при ихнем отсутствии . Для автоматизации кормления рыбок в аквариуме. В автомобилях применяют для морганием аварийкой и поворотами, работой стеклоочистителями.Представляю вашему вниманию очередную разработку периодического таймера на микроконтроллере PIC 12F629 . Готовый модуль получился довольно миниатюрный.В этом таймере время включения и выключения задаются сразу в прошивке микроконтроллера. Паузу на включении нагрузки можно выставить от 1 секунды до 23:59:59 (сутки) , включённую нагрузку также можно выставить от 1 секунды до 23:59:59 (сутки). Точность включения-отключения модуля гарантируется кварцевым генератором, таким образом вне зависимости от погодных условий, перепадов напряжений или других факторов, погрешность не превышает 1 секунду в сутки! Память энергонезависимая, и не стирается при отключении питания.На изображениях изображены графики работы модуля, а также в видеоклипе можете ознакомится с примером работы таймера(в клипе выставлены такие параметры для ознакомления: пауза-5 секунд, включено-10 секунд).Для повторения данной разработки можете заказать готовую прошивку с уже вбитыми вашими временными значениями в самой прошивке или с подробными описаниями как это сделать самим. Или заказать уже готовый модуль.Технические характеристики:Напряжение питания, В: 7V-12VУправление: МикроконтроллерноеПамять: Энергонезависимая (FLASH)Синий светодиод: Работа таймераЗеленый светодиод: ПитаниеВыходы: 2 (Один нормально ВКЛ, другой Нормально ВЫКЛ.)Максимальный коммутируемый ток: 10 А.(2200 Ватт- 220V)Габаритные размеры, ДхШхВ, мм : 35х25х15

Заказать прошивку, или уже прошитый микроконтроллер PIC12F629.

P.S: Выставляю прошивку для повторения, на бесплатной основе. Для правильной работы прошивки надо в EEPROM начиная с адреса 0х2100 вбить нужное время запуска (допустим 22:59:59), и время остановки (допустим 23:59:59), но предварительно нужные цифры надо конвертировать в HEX формат.

Прошивка

Для увеличения изображений наведите курсор на них.

smart-home.do.am

На что обращать внимание при выборе таймера времени электронного

При покупке следует определиться не только с типом прибора, но также обратить внимание на основные технические характеристики и параметры, влияющие на работу устройства:

1. Временные рамки программирования. Здесь всё просто. Если требуется управлять напряжением только на протяжении суток, выбирается простая механическая модель. При необходимости недельного или даже месячного управления, выбирается электронный вариант с наличием соответствующих опций.
2. Точность. Данная характеристика больше актуальна для механических моделей. Хотя для большинства задач, которые ставятся перед таймерами, точность до секунд не важна. Для оптимального показателя необходимо выбирать изделия проверенных производителей.
3. Нагрузка. В зависимости от нагрузки сети необходимо выбирать соответствующее устройство. Есть модели, которые выдерживают нагрузку в 7 А, 10 А и 16 А. Выбор показателя будет зависеть от мощности, которую потребляет устройство, запитанное через данную розетку.
4. Количество линий программирования. Этот параметр показывает, сколько устройств может быть замкнуто на таймер. Самые простые образцы поддерживают всего один прибор, более продвинутые модели имеют 2 и более линии.
5. Пыле- и влагозащищённость. Некоторые устройства могут иметь дополнительную защиту от негативного воздействия факторов внешней среды. Это характерно для таймеров, предназначенных к использованию на открытом воздухе.

Существуют образцы, имеющие надёжную защиту от внешних факторов для уличного использования

Критерии выбора при покупке

Искать в продаже такие, уже экзотические варианты реле, как механические или моторные, уже смысла нет. Электромагнитные устарели и редки в торговых точках. Воздушные используются только в очень специфичных областях. Для бытового или производственного применения больше подходят электронные и микропроцессорные, которые и будут рассмотрены.

Выбор типа устройства зависит от сферы применения. Если есть необходимость только выключения какого-либо одного бытового прибора 220В через некоторое время, то можно воспользоваться простым электронным таймером, помещаемым между вилкой потребителя и розеткой.

В случаях, когда требуется производить коммутацию нескольких устройств или одного, но большого по нагрузке, то лучше приобрести встраиваемое в щиток универсальное реле времени.
Реле времени, установленное в щиток

Для осуществления цикличного включения и отработки, наилучшим образом, подойдут микропроцессорные устройства. То же самое относится и к тем случаям, когда планируется применение реле времени в системах «умного дома».

Самый простой пример, для чего может понадобится подобная система контроля – включение электрокотла для обогрева помещения. Днем, когда дома никого нет, он не нужен, а вечером и ночью желателен. Такая работа как раз относится к функциям, выполняемым реле времени.

Как читать маркировку

Важно, чтобы параметры временного пускателя для клиентских устройств потребления тока соответствовали его нагрузке. Каждый прибор реле оснащен маркировкой, в которой указаны его основные и предельные характеристики.. Также производитель на корпусе своих устройств обычно указывает, каким током осуществляется питание самого прибора (постоянным или переменным), куда присоединять кабель подачи напряжения, разметку входных и выходных каналов коммутации.

Также производитель на корпусе своих устройств обычно указывает, каким током осуществляется питание самого прибора (постоянным или переменным), куда присоединять кабель подачи напряжения, разметку входных и выходных каналов коммутации.

Популярные модели

Одними из наиболее популярных моделей электронных реле для монтажа в распределительный щит на начало 2020 года стали:

Среди программируемых, в топ списка приобретаемых находятся:

Наиболее приобретаемыми, среди реле времени, предназначенных для подключения между розеткой и потребительским устройством, стали:

Что такое таймеры, реле паузы, задержки

Сразу оговоримся: самодельные автотаймеры регулируют задержку от нескольких секунд до 10–15 мин. Есть схемы только для вкл. и для вкл./выкл. нагрузки, а также для активации в определенное время суток. Но их диапазон задержки и опции ограниченные, нет функции периодического самостоятельного срабатывания несколько раз и настройки промежутков между такими циклами, как у розеточных заводских приборов. Впрочем, возможностей самоделки (есть также в продаже готовые подобные простые модули) хватит для активации вентиляции гаража, освещения в кладовой и подобных не слишком требовательных операций.

Временное реле (таймер, реле паузы, задержки) — это автоматический расцепитель, срабатывающий в момент, выставленный на нем пользователем, включая/выключая (смыкая/размыкая контакты) электроприбора. Таймер чрезвычайно практичный в ситуациях, когда пользователю необходимо, чтобы устройство активировалось или деактивировалось, когда он находится в ином месте. Также такой узел выручит в обычных бытовых случаях, например, подстрахует, когда забывают выключить/включить оснащение.

Таким образом, временное реле исключит ситуации, когда оставили электроприбор включенным, забыли его выключить, соответственно, он перегорел или еще хуже, стал причиной пожара. Включив таймер, можно идти по своим делам, не беспокоясь, что надо будет возвратиться в определенное время для обслуживания оборудования. Система автоматизируется, агрегат сам отключится, когда установленный период на расцепителе истечет.

Где применяют

Многим знакомы пощелкивания в советских стиральных машинках, когда большими градуированным селекторами выставляли определенную задержку до вкл./выкл. Это яркий пример данного устройства: например, выставляли работу на 10–15 мин., барабан крутился это время, затем, когда часы внутри доходили до нуля, стиралка сама выключалась.

Временные реле всегда устанавливают производители в микроволновки, электропечи, электроводонагреватели, автополив. В то же время многие приборы его не имеют, например, освещение, вентиляция (вытяжка), тогда можно докупить таймер. В самом простом виде он выглядит как небольшой прямоугольный блок с селекторами времени и вилкой под обычную розетку («суточные» розетки-таймеры), в которую вставляется. Затем в него вставляют вилку кабеля питания обслуживаемого прибора, настраивают элементами управления на корпусе время задержки. Есть также типоразмеры для размещения путем соединения с линией (с проводами, проводкой, для распредщитков), для интегрирования внутрь приборов.

Устройство, разновидности, особенности

Преимущественно таймеры в заводских электроприборах с расцепителями основываются на микроконтроллере, часто управляющем также всеми режимами работы автоматизированного аппарата, где они установлены. Описанное объединение функций дешевле для производителя, так как не надо изготавливать отдельные микросхемы.

Мы же будем описывать самые простые схемы реле времени с задержкой, только с опцией вкл./выкл. и подбора временной паузы в небольшом диапазоне (до 15–20 мин.):

• для низковольтного питания (5–14 В) — на транзисторах;
• на диодах — для питания напрямую от сети 220 Вольт;
• на микросхемах (NE555, TL431).

Есть специальные заводские модули, их можно купить на интернет площадках (Aliexpress, подобные и специализированные ресурсы), на радиорынках, в спецмагазинах.  Полностью кустарные изделия создаются по аналогичным схемам, в основном для несложных задач: элементарное расцепление/сцепление контактов в определенный, задаваемый момент времени, при этом диапазон задержки небольшой от секунд до 15–20 мин.

Как выбрать

Выбирая прибор, в первую очередь обозначьте цели, которых нужно достичь. В соответствии с ними можно определить необходимый набор опций и точность работы.

Не стоит гнаться за многофункциональностью и задирать планку, когда в этом отсутствует необходимость: нет никакой нужды использовать астрономический таймер для обслуживания домашнего аквариума с суточным циклом и периодами включения-отключения не менее получаса.

Не забудьте проверить мощность реле: она не может быть меньше, чем у планируемых к подключению потребителей. И, конечно, IP (степень защиты) должна соответствовать условиям эксплуатации.