Тот, кто хочет узнать, что такое реле времени, должен вспомнить старые стиральные машинки. Вспомните, как они работают? Для пуска аппарата необходимо было лишь повернуть ручку на несколько делений. При этом машинка начинала работать, а внутри корпуса около ручки что-то начинало тикать. Как только ручка доходила до нулевой отметки, стиральная машина переставала работать. Вот так работало реле времени с задержкой выключения 220В.
Конечно, разнообразие этих приборов со временем менялось. Так после простых реле стали появляться сдвоенные варианты, которые работали и на стирку, и на отжим. Они собой представляли цилиндрические конструкции с двумя выводами и ручкой управления. При этом сам часовой механизм располагался внутри цилиндра.
Необходимо отметить, что машинки-автоматы современного образца также без реле времени 12 вольт не работают. Правда, это уже не то массивное устройство. Электронный вариант входит в состав блока управление, и установлен на плате. Вся его работа основана на программном обеспечении, где основную роль играет микроконтроллер. Самое удивительное то, что количество стадий выдержек временных периодов в современной стиральной машинке-автомате практически не поддается подсчету. То есть, если использовать в ней старое устройство временной задержки, то сам контролирующий прибор не поместился в стиральный аппарат. Настолько он будет громоздкий.
Понятно, что реле времени 12В устанавливаются сегодня практически на все бытовые приборы. Не будем их перечислять. Но именно на стиральной машинке (особенно старого образца) очень хорошо видно, как работает данный прибор. Его просто можно пощупать руками. Вот последовательность работы:
- Повернули ручку – запустили реле и электродвигатель.
- Величина задержки времени – это угол поворота ручки.
- Как только рукоятка дошла до нулевой отметки – происходит выключение и реле, и мотора.
Обратите внимание! При повороте рукоятки задается сразу два действа: загрузка величины задержки времени и запуск самой задержки.
Точно также работают таймеры (реле времени) и в микроконтроллерах. То есть, включение и отключение происходит по одному и тому же принципу.
Микроконтроллеры
Современные электронные микроконтроллеры могут совершать в одну секунду несколько миллионов операций. И это большое достижение науки. Если есть необходимость задержать время до бесконечности, то всего лишь необходимо зациклить операцию. Но есть у этой стороны дела и отрицательная сторона. То есть, получается так, что микроконтроллер кроме этой операции больше ничего делать не будет. А если появляется необходимость сделать выдержку времени не на одну секунду, а на одну минуту. Как же тогда? Ведь процессор будет простаивать, приборы греться, будут выполняться команды, которые никому не нужны.
Чтобы добиться этого, необходимо в микроконтроллер установить таймер, а лучше несколько. Что же собой представляет это реле времени в микроконтроллерах? Если не вдаваться глубоко в конструкцию и принцип работы, то это, по сути, обычный счетчик двоичного типа, который считает импульсы. Последние вырабатывает специальная схема, установленная в микроконтроллер. Кстати, в семействе серии 8051 импульс выходит при выполнении каждой отдельной команды. Поэтому реле просто считает количество выполненных команд. А вот процессор в это время занимается выполнением всей программы.
Чтобы было понятно:
- Производится запуск счетчика от нулевого уровня. Реле начинает считать команды.
- Один импульс – одна единица¸ которая увеличивает содержание счетчика.
- Как только счетчик заполнится полностью, происходит его обнуление. Это и есть время задержки.
Но, как сделать выдержку короче? И здесь все достаточно просто. Для примера возьмем восьмиразрядный таймер, у которого переполнение счетчика будет происходить через 256 импульсов с любой периодичностью. Чтобы укоротить выдержку времени, необходимо начать считать импульсы не с нулевой отметки, а с промежуточной, например, с 150. Здесь главное правильно провести настройку.
Но и тут есть один нюанс. Одна операция будет производиться за 255 микросекунд. А ведь наша задача увеличить выдержку до минуты. Все дело в том, что переполнение счетчика – это своеобразное большое событие. Оно способствует прерыванию всего процесса, то есть, работы всей программы. Процессор на это реагирует мгновенно, он тут же переходит на подпрограмму. Последняя из всех выдержек может сложить большое количество разных вариантов, и в этом плане временной показатель ничем не ограничен.
Сама же подпрограмма – это буквально несколько команд. Поэтому она действует непродолжительно. После чего процессор заново переходит на основную программу.
Виды реле времени
Итак, основная задача реле времени 12В – это произвести задержку от начального сигнала до конечного. Так вот эту самую задержку можно сформировать несколькими способами. Отсюда и различные виды:
- Механические.
- Электромеханические.
- Электронные.
- С демпфирующими устройствами.
К последним можно отнести пневматический подвид, в состав которого входят пневматические приставки и электромагнитный привод. Кстати, своими руками его собрать проще простого. Но все это уже в прошлом, кроме электронных аналогов.
Где можно использовать
Разбор реле времени в нашей статье был сделан на примере бытовых электрических приборов. Но эти устройства сегодня устанавливаются во многих операционных и технологических схемах. К примеру, в теплицах, где необходимо контролировать освещение по часам.
Для этого в электрическую схему освещения 220В устанавливается таймер, который подключен к исполнительному механизму, включающему и отключающему систему освещения. Этот же прибор можно установить в технологическую цепочку нескольких станков. Он будет настроен под технологию, в которой учитывается определенное время включения и выключения каждого станка (электрооборудования) по отдельности. То есть, вариантов применения реле времени большое количество.
Необходимо отметить, что программирование таймера – одно из важнейших категорий правильной его работы. В настоящее время производители предлагают реле времени с задержкой выключения 12-220В, с помощью которых можно запрограммировать его работу на один день (суточное), на неделю, месяц и год. То есть, диапазон настроек практически не имеет ограничения. Что для многих технологических процессов (схем) это немаловажный критерий эффективной и корректной работы.
