نماد های کنترل منطق رله RLC ، کارکرد و مثال

منطق رله، اساساً از رله های متصل شده به روشی خاص برای انجام عملیات سوئیچینگ مورد نظر تشکیل شده است. این مدار، شامل رله ها به همراه سایر اجزا مانند سوئیچ ها، موتورها، تایمرها، محرک ها، کنتاکتورها و غیره است. کنترل منطقی رله برای انجام عملیات اساسی ON / OFF ، با باز کردن یا بستن اتصالات رله به صورت کارآمد عمل می کند اما شامل سیم کشی بسیار بزرگی است. در اینجا با نماد کنترل منطق رله RLC، نحوه کار و نحوه استفاده از آنها به عنوان گیت های منطق دیجیتال آشنا خواهیم شد.

پیشنهاد میکنم مقاله مبدل سطح منطقی را نیز بشناسید.

عملکرد رله

رله به عنوان سوئیچی عمل می کند که با مقدار کمی جریان کار می کند. به طور مثال یک رله 5 ولت، میتواند با استفاده از آردوینو کنترل شود. برای فعال کردن رله 5 ولت، نیاز هست که برق 5 ولت را به پایه کنترل رله بدهیم. بعد از آن رله فعال میشود و از سمت دیگر باعث اتصال یا قطع جریان بالاتر (به طور مثال برق شهری) می شود.

رله دو کنتاکت دارد.

1. باز به طور معمول NO
2. بسته به طور معمول NC

در شکل زیر می بینید که دو طرف در یک رله وجود دارد. یکی سیم پیچ اولیه است که هنگام عبور جریان از آن به عنوان یک الکترومغناطیس عمل می کند و دیگری طرف ثانویه است که دارای کنتاکت NO و NC است.

وقتی موقعیت اتصال به طور معمول باز باشد، سوئیچ باز است و از این رو مدار باز است و هیچ جریانی از مدار عبور نمی کند. وقتی موقعیت اتصال به طور معمول بسته شود، سوئیچ بسته می شود و مدار کامل می شود و جریان از طریق مدار جریان می یابد.

این تغییر حالت در اتصالات، هر زمان که سیگنال الکتریکی کوچکی اعمال می شود، یعنی هر زمان که مقدار کمی جریان از طریق رله عبور می کند، رخ می دهد، اتصال تغییر می کند.

این از طریق شکل های زیر توضیح داده شده است.

شکل بالا سوئیچ را در موقعیت اتصال NO نشان می دهد. در این شکل، مدار اولیه (سیم پیچ) تکمیل نشده است و بنابراین هیچ جریانی از سیم پیچ الکترومغناطیسی موجود در آن مدار عبور نمی کند. بنابراین، لامپ متصل به دلیل باز ماندن اتصال رله، خاموش می ماند.

اکنون شکل بالا کلید را در موقعیت اتصال NC نشان می دهد. در این شکل، مدار اولیه (سیم پیچ) بسته است، بنابراین مقداری جریان از طریق سیم پیچ متصل در آن مدار وجود دارد. به دلیل جریانی که در این سیم پیچ الکترومغناطیسی جاری است، یک میدان مغناطیسی در مجاورت آن ایجاد می شود و به دلیل این میدان مغناطیسی، رله انرژی می گیرد و از این رو اتصالات خود را می بندد. بنابراین، لامپ متصل روشن می شود.

می توانید مقاله مفصل مربوط به رله را در اینجا بیابید و بیاموزید که چگونه می توان در هر مداری از رله استفاده کرد.

همچنین اگر علاقمند به آردوینو نیز هستید، مقاله کنترل رله با آردوینو را بخوانید.

شماتیک و نماد های مدار منطقی رله

مدار منطقی رله یک نمودار شماتیک است که اجزای مختلف، اتصالات آنها، ورودی ها و همچنین خروجی ها را به روشی خاص نشان می دهد. در مدارهای منطقی رله، از کنتاکت های NO و NC برای نشان دادن مدار رله به طور معمول باز یا به طور معمول بسته استفاده می شود. این شامل دو خط عمودی است، یکی در سمت چپ و دیگری در سمت راست. به این خطوط عمودی ریل گفته می شود. ریل سمت چپ در پتانسیل ولتاژ تغذیه است و به عنوان ریل ورودی استفاده می شود. ریل سمت راست در پتانسیل صفر است و به عنوان ریل خروجی استفاده می شود.

در مدارهای منطقی رله برای نشان دادن اجزای مختلف مدار از نمادهای خاصی استفاده می شود. برخی از نمادهای متداول و پرکاربرد در زیر آورده شده است.

1. اتصال NO 

نماد داده شده یک اتصال معمولاً باز را نشان می دهد. اگر اتصال به طور معمول باز باشد، اجازه نمی دهد هیچ جریانی از آن عبور کند و بنابراین یک مدار باز در این اتصال وجود خواهد داشت.

2. اتصال NC 

این علامت برای نشان دادن اتصال معمول بسته می شود. این اجازه می دهد تا جریان از آن عبور کند و به عنوان یک اتصال کوتاه عمل می کند.

3. دکمه فشاری (ON)

این دکمه فشاری باعث می شود تا زمانی که فشار داده می شود، جریان از طریق آن به بقیه مدار منتقل شود. اگر دکمه فشاری را رها کنیم، خاموش می شود و دیگر اجازه جریان نمی دهد. این بدان معنی است که برای حمل جریان باید دکمه فشاری در حالت فشرده باقی بماند.

4. دکمه فشاری (OFF)

دکمه فشاری OFF یک مدار باز را نشان می دهد، یعنی به جریان جاری از طریق آن اجازه نمی دهد. اگر دکمه، فشار داده نشود، در حالت OFF باقی می ماند. این می تواند به حالت ON منتقل شود تا جریان را از طریق آن فشار داده شود.

5. سیم پیچ رله

از نماد سیم پیچ رله برای نشان دادن رله کنترل یا استارت موتور و حتی گاهی کنتاکتور یا تایمر استفاده می شود.

6. لامپ پیلوت

نماد داده شده، نشان دهنده لامپ راهنما یا به سادگی یک لامپ است. آنها عملکرد ماشین را نشان می دهند.

مدار منطق رله (مثال ها و کارکرد)

کارکرد یک مدار منطقی رله را می توان از طریق شکل های داده شده توضیح داد

این شکل یک مدار منطقی رله اولیه را نشان می دهد. در این مدار :

میله 1 شامل یک دکمه فشاری (در ابتدا خاموش) و یک رله کنترل است.

میله 2 شامل یک دکمه فشاری (در ابتدا روشن) و یک لامپ پیلوت است.

میله 3 شامل یک اتصال NO و یک لامپ پیلوت است.

میله 4 شامل یک اتصال NC و یک لامپ پیلوت است.

میله 5 شامل یک اتصال  NO، یک لامپ پیلوت و یک زیر پله با یک اتصال NC است.

برای درک عملکرد مدار منطقی رله، شکل زیر را در نظر بگیرید

در میله 1، دکمه فشاری خاموش است و از این رو اجازه عبور جریان از آن را نمی دهد. بنابراین، از طریق میله 1 هیچ خروجی وجود ندارد.

در میله 2، دکمه فشار روشن است و بنابراین، جریان از ریل ولتاژ بالا به ریل ولتاژ پایین عبور می کند و چراغ پیلوت 1 می درخشد.

در میله 3، اتصال به طور معمول باز است، بنابراین لامپ پیلوت 2 خاموش می ماند و جریان جاری یا خروجی ای از میله وجود ندارد.

در میله 4، اتصال به طور معمول بسته است، در نتیجه اجازه می دهد تا جریان از آن عبور کند و یک ولتاژ پایین خروجی می دهد.

در میله 5، هیچ جریانی از میله اصلی عبور نمی کند زیرا اتصال به طور معمول باز است اما به دلیل وجود میله فرعی که معمولاً یک اتصال نزدیک دارد، جریان جاری وجود دارد و از این رو لامپ پیلوت 4 می درخشد.

گیت های منطقی پایه با منطق رله

گیت های منطقی دیجیتال اساسی را می توان با استفاده از منطق رله نیز تحقق بخشید و ساختاری ساده با استفاده از اتصالات همانطور که در زیر آورده شده است.

1. گیت OR – جدول درستی برای گیت OR همانطور که نشان داده شده، است –

این جدول با استفاده از مدار منطقی رله به روش زیر تحقق می یابد –

در این حالت، هر زمان که یکی از ورودی ها، ورودی ای شود که باعث می شود اتصال با آن ورودی به عنوان ” معمولا بسته ” در ارتباط باشد، لامپ پیلوت روشن می شود. در غیر این صورت، اتصال معمولاً باز می ماند.

2. گیت AND – جدول درستی گیت AND به صورت داده شده، است –

تحقق منطق رله AND با استفاده از –

اتصالات به صورت سری برای گیت AND متصل می شوند. این بدان معنی است که چراغ پیلوت روشن می شود اگر و فقط اگر هر دو اتصال به طور معمول بسته باشند، یعنی وقتی هر دو ورودی 1 باشند.

3. گیت NOT – جدول درستی گیت NOT توسط –

مدار منطقی رله معادل جدول داده شده گیت NOT به شرح زیر است –

چراغ پیلوت وقتی ورودی 0 باشد، روشن می شود تا اتصال به طور معمول بسته بماند. با تغییر ورودی به 1، اتصال به حالت عادی تغییر می کند و از این رو لامپ پیلوت روشن نمی شود و خروجی را 0 می دهد.

4. گیت NAND – جدول درستی گیت NAND به شرح زیر است –

مدار منطقی رله همانطور که برای جدول درستی داده شده تحقق یافته است به صورت زیر است:

از آنجا که دو اتصال معمولاً بسته به طور موازی به هم متصل می شوند، چراغ پیلوت وقتی یک یا دو ورودی 0 شوند، روشن می شود. با این حال، اگر هر دو ورودی 1 شوند، هر دو اتصال به طور معمول باز می شوند و بنابراین خروجی 0 می شود، یعنی لامپ پیلوت روشن نمی شود.

5. گیت NOR – جدول درستی گیت NOR توسط جدول زیر آورده شده است –

جدول درستی داده شده را می توان با استفاده از منطق رله به شرح زیر پیاده سازی کرد –

در اینجا، دو اتصال معمولاً بسته به صورت سری به هم متصل شده اند که به این معنی است که لامپ پیلوت فقط درصورتی که هر دو ورودی 1 باشند، روشن خواهد شد. اگر هر یک از ورودی ها 1 شود، آن اتصال به طور معمول باز می شود و از این رو جریان جاری قطع می شود، در نتیجه باعث می شود لامپ پیلوت روشن نشود، که آن خروجی 0 را نشان می دهد.

معایب RLC نسبت به PLC

1. سیم پیچی پیچیده
2. زمان بیشتری برای اجرا
3. دقت نسبتا کمتر
4. نگهداری مشکل
5. تشخیص عیب آن سخت است
6. انعطاف پذیری کمتری را فراهم می کند