کارت رله یا Relay Module یکی از تجهیزات پرکاربرد در تابلوهای PLC و اتوماسیون صنعتی است. این تجهیز بین خروجی کنترلر و بار قرار می‌گیرد و وظایفی مانند جداسازی مدار فرمان از Field، تبدیل نوع Contact، افزایش انعطاف Wiring و در مدل‌های مناسب افزایش ظرفیت Switching را انجام می‌دهد. در بازار ایران عبارتهای کارت رله، رله برد، رله PLC و Interface Relay برای محصولات نزدیک به این گروه استفاده می‌شوند.
ساختار کارت رله می‌تواند از یک Relay تک‌کاناله باریک روی DIN Rail تا یک برد 4، 8 یا 16 کاناله تشکیل شود. بعضی مدل‌ها Relay قابل تعویض دارند و بعضی Relay مستقیماً روی برد نصب شده است. Input Voltage، Contact Configuration و ظرفیت خروجی بین این محصولات متفاوت است و به همین دلیل انتخاب صرفاً بر اساس تعداد کانال یا عدد آمپر روی Relay کافی نیست.
کارت رله چیست؟
کارت رله یک Interface بین مدار کنترل و مدار خروجی است. فرمان PLC یا Controller، Coil یا Input مدار Relay را تحریک می‌کند و Contact خروجی تغییر وضعیت می‌دهد. به این ترتیب PLC لازم نیست مستقیماً بار Field را Switching کند.
در مدل الکترومکانیکی، بین Coil و Contact اتصال الکتریکی مستقیم وجود ندارد و این ساختار می‌تواند Galvanic Isolation ایجاد کند. این ویژگی برای جدا کردن بخش حساس PLC از سیم‌بندی Field و کاهش انتقال بعضی خطاها یا Noiseها اهمیت دارد.
کارت رله به‌تنهایی یک تجهیز حفاظت اتصال کوتاه یا Overload نیست. Fuse، MCB یا Circuit Breaker مناسب باید در مدار بار بر اساس طراحی سیستم وجود داشته باشد.
چرا بین PLC و بار از کارت رله استفاده می‌شود؟
خروجی PLC دارای محدودیت Current و Voltage است. یک Digital Output ممکن است برای فرمان دادن مستقیم به Contactor Coil یا Solenoid مناسب باشد، اما همیشه این اتصال بهترین روش نیست. استفاده از Interface Relay امکان جداسازی و تعویض آسان‌تر بخش خروجی را فراهم می‌کند.
همچنین اگر Relay در اثر Switching زیاد یا خطای Field آسیب ببیند، در بسیاری از سیستم‌های Plug-in می‌توان Relay را بدون تعویض PLC یا Base اصلی جایگزین کرد. این موضوع Maintenance را ساده‌تر می‌کند.
نکته مهم:
کارت رله باعث نمی‌شود هر خروجی PLC بتواند هر باری را کنترل کند. Input Current کارت، نوع خروجی PLC و Contact Rating سمت بار باید جداگانه بررسی شوند.
کارت رله تک‌کانال و چندکانال
مدل تک‌کانال معمولاً به‌صورت Interface Relay باریک روی DIN Rail استفاده می‌شود و برای هر PLC Output یک Module مستقل در نظر گرفته می‌شود. این ساختار در تابلوهای استاندارد صنعتی انعطاف زیادی در تعمیر و توسعه ایجاد می‌کند.
کارت‌های چندکاناله چند Relay را روی یک PCB یا Base مشترک قرار می‌دهند. مدل‌های 2، 4، 8 و 16 کاناله در بازار رایج هستند. مزیت آن‌ها کاهش تعداد Terminal و سیم‌بندی فشرده‌تر است، اما Replacement یک Channel خراب به طراحی برد بستگی دارد.
| ساختار |
مزیت اصلی |
نکته انتخاب |
| تک‌کانال DIN Rail |
تعمیر و توسعه آسان |
عرض Module و تعداد خروجی‌ها بررسی شود |
| کارت چندکاناله |
کاهش سیم‌بندی و فضای نصب |
تعداد Channel و Common مشترک یا مستقل بررسی شود |
| Relay Plug-in |
تعویض Relay بدون تغییر Base |
Relay جایگزین باید Pin و Rating سازگار داشته باشد |
ولتاژ ورودی کارت رله
Input Voltage باید با Output سیستم کنترل هماهنگ باشد. 24VDC یکی از رایج‌ترین ولتاژها در تابلو PLC است، اما Relay Moduleهایی با 12VDC، 48VDC، 110V یا Voltageهای AC نیز وجود دارند.
برای نمونه در خانواده فعلی PLC-INTERFACE شرکت Phoenix Contact، مدل‌های 24VDC، 48VDC و Voltageهای بالاتر وجود دارند. بنابراین شباهت ظاهری Moduleها به معنی یکسان بودن Input نیست.
در Inputهای DC باید Polarity نیز بررسی شود. بعضی Moduleها دارای Protection Diode و LED هستند و اتصال معکوس می‌تواند باعث عدم عملکرد یا رفتار متفاوت شود.
NO، NC و Changeover در کارت رله
Contact خروجی کارت رله می‌تواند NO، NC یا Changeover باشد. NO در حالت بدون فرمان باز است و با تحریک Relay بسته می‌شود. NC رفتار معکوس دارد.
Changeover یا SPDT دارای یک Common و دو مسیر NO و NC است و امکان انتخاب منطق مدار را فراهم می‌کند. در مدل‌های صنعتی ممکن است یک یا دو Changeover Contact وجود داشته باشد.
Phoenix Contact در PLC-INTERFACE فعلی نمونه‌هایی با 1NO، یک Changeover یا دو Changeover ارائه می‌کند. بنابراین Contact Arrangement باید بر اساس Wiring پروژه انتخاب شود.
آیا کارت رله 6A واقعاً هر بار 6 آمپری را قطع می‌کند؟
خیر. عددی مانند 6A ممکن است Limiting Continuous Current Contact باشد، اما Switching Capacity به Voltage و نوع بار وابسته است. بار Inductive شرایط بسیار سخت‌تری نسبت به Resistive Load ایجاد می‌کند.
برای نمونه یک Relay Module فعلی Phoenix Contact با Contact 6A، در AC-15 تا 3A در Voltageهای تعریف‌شده Rating دارد، در حالی که در DC-13 ظرفیت قابل استفاده می‌تواند بسیار کمتر باشد. بنابراین عبارت «کارت رله 6 آمپر» برای انتخاب کامل کافی نیست.
برای بار DC دقت بیشتری لازم است:
خاموش کردن Arc در DC سخت‌تر است و Contact Rating در DC Inductive می‌تواند بسیار پایین‌تر از جریان نامی ظاهری Relay باشد.
AC-15 و DC-13 در کارت رله
AC-15 برای Switching بارهای Electromagnetic در مدار AC مانند Contactor Coil تعریف می‌شود. DC-13 نیز برای بارهای Electromagnetic در DC کاربرد دارد. این Categoryها برای انتخاب Interface Relay در تابلوهای اتوماسیون بسیار مهم هستند.
اگر کارت رله برای فرمان Contactor، Solenoid یا Valve استفاده شود، بهتر است Contact Rating در Category مرتبط بررسی شود. Rated Resistive Load نمی‌تواند بدون بررسی به بار Inductive تعمیم داده شود.
ایزولاسیون کارت رله
یکی از دلایل استفاده از Relay Interface ایجاد جداسازی بین Control Side و Load Side است. در Relay الکترومکانیکی Coil و Contact از نظر الکتریکی جدا هستند و سازندگان Test Voltage و Insulation Rating مشخصی برای این بخش اعلام می‌کنند.
برای نمونه در یک PLC-INTERFACE رایج Phoenix Contact، Test Voltage بین Coil و Contact برابر 4kV AC برای شرایط آزمون اعلام شده است. این مقدار ویژگی همان خانواده و کد است و نباید به همه کارت رله‌های بازار تعمیم داده شود.
در کارت‌های ارزان‌قیمت PCB، فاصله Creepage، Clearance و Isolation واقعی برد نیز باید بررسی شود. وجود یک Relay ایزوله به‌تنهایی تضمین نمی‌کند کل PCB برای هر Voltage یا Installation Category مناسب باشد.
LED وضعیت و مدار محافظ ورودی
بسیاری از Relay Moduleهای صنعتی دارای LED هستند تا وضعیت Energized بودن Relay دیده شود. این قابلیت در Commissioning و عیب‌یابی تابلو بسیار کاربردی است.
در ورودی DC ممکن است Freewheeling Diode، Reverse Polarity Protection یا Surge Protection نیز وجود داشته باشد. مدل PLC-RSC-24DC/21 فونیکس نمونه‌ای است که LED و Protection Circuit داخلی دارد.
این تجهیزات داخلی باید هنگام Replacement بررسی شوند؛ زیرا وجود Diode می‌تواند Polarity Input را مهم کند و Response Time یا روش Test را تغییر دهد.
رله قابل تعویض یا Relay ثابت؟
در Moduleهای Plug-in، Miniature Relay از Base جدا می‌شود و در صورت خرابی می‌توان تنها Relay را تعویض کرد. این ساختار برای Maintenance صنعتی مزیت زیادی دارد.
در برخی Relay Boardها Relay روی PCB لحیم شده یا از Socket عمومی استفاده می‌شود. در این حالت نوع تعمیر، Replacement و Availability قطعه باید بررسی شود.
Relay جایگزین باید علاوه بر Voltage Coil، Pin Arrangement، Contact Configuration و Current Rating یکسان یا سازگار داشته باشد. ظاهر مشابه به معنی Pin Compatibility نیست.
کارت رله برای خروجی ترانزیستوری PLC
خروجی ترانزیستوری PLC معمولاً فقط DC را Switching می‌کند و Current محدودی دارد. کارت رله می‌تواند با دریافت همان فرمان DC، یک Contact خشک در اختیار مدار Field قرار دهد و امکان Switching یک Circuit جداگانه را ایجاد کند.
با این حال باید نوع خروجی PLC یعنی PNP یا NPN و Wiring کارت بررسی شود. بعضی Moduleها ورودی Polarized دارند و روش اتصال برای Sourcing و Sinking یکسان نیست.
Input Current کارت نیز باید کمتر از ظرفیت Output PLC باشد. برای نمونه Relay Interfaceهای باریک 24VDC می‌توانند Input Current چند میلی‌آمپری داشته باشند، اما مقدار دقیق به مدل مربوط است.
کارت رله برای خروجی رله‌ای PLC
PLC دارای Relay Output نیز ممکن است در بعضی پروژه‌ها به Interface Relay دوم نیاز داشته باشد. هدف می‌تواند افزایش قابلیت تعمیر، جداسازی بخش Field یا جلوگیری از استهلاک Relay داخلی PLC باشد.
اگر بار مستقیماً داخل Rating خروجی PLC قرار دارد، استفاده از کارت رله همیشه اجباری نیست. تصمیم باید بر اساس Cost، Maintenance، Switching Frequency و حساسیت سیستم گرفته شود.
کارت رله و SSR Module چه تفاوتی دارند؟
Relay Card الکترومکانیکی از Contact فیزیکی استفاده می‌کند. Solid-State Interface Module از Semiconductor برای Switching بهره می‌برد و Contact مکانیکی ندارد.
Solid-State Module برای Switching سریع و پرتعداد مزیت دارد، اما Leakage Current، Voltage Drop و نوع AC/DC Output باید بررسی شوند. Relay مکانیکی نیز از نظر Contact Wear محدودیت دارد اما می‌تواند Contact خشک واقعی ارائه کند.
Phoenix Contact در خانواده PLC-INTERFACE علاوه بر Electromechanical Relay، Solid-State Relay نیز ارائه می‌کند. بنابراین انتخاب نوع Interface باید بر اساس بار و Switching Cycle انجام شود.
کاربردهای کارت رله
- Interface بین خروجی PLC و کنتاکتور
- کنترل Solenoid Valve و Actuatorهای کوچک
- ارسال Contact خشک به سیستم دیگر
- ایزولاسیون بخش کنترل از Field
- تبدیل خروجی ترانزیستوری PLC به Contact Relay
- کاهش استهلاک Relay داخلی Controller
- ایجاد NO و NC برای Interlock یا Alarm
- ساده‌تر کردن Terminal Wiring در تابلو
- استفاده به‌عنوان Interface در ماشین‌آلات و خطوط تولید
راهنمای انتخاب کارت رله
انتخاب صحیح از خروجی Controller و نوع بار شروع می‌شود. ابتدا Voltage و نوع خروجی PLC مشخص شود و سپس Input کارت انتخاب شود. در مرحله بعد Contact Configuration و Load Rating بررسی می‌شوند.
| معیار انتخاب |
چه چیزی بررسی شود؟ |
اهمیت |
| Input Voltage |
برای مثال 24VDC |
هماهنگی با PLC Output |
| Input Type |
AC/DC، Polarized، PNP/NPN Compatibility |
سیم‌بندی صحیح Controller |
| Channels |
1، 2، 4، 8، 16 یا تعداد دیگر |
تطابق با تعداد I/O |
| Contact Type |
NO، NC یا Changeover |
تطابق با مدار Field |
| Load Rating |
AC-15، DC-13 یا Rating بار مربوطه |
جلوگیری از آسیب Contact |
| Isolation |
Coil/Contact و شرایط Insulation |
جداسازی Control و Field |
| Relay Type |
Plug-in یا Fixed |
Maintenance و Replacement |
| Mounting |
DIN Rail یا PCB Mount |
هماهنگی با طراحی تابلو |
Replacement کارت رله قدیمی
در Replacement فقط تعداد Channel و Voltage کافی نیست. Contact Type، Input Polarity، Output Rating، Common Terminal و Layout کانکتورها نیز باید بررسی شوند.
اگر Relayها Plug-in هستند، مدل Relay و Socket باید مشخص شود. Relay جدید با Coil Voltage مشابه ممکن است Pin Arrangement یا Contact Material متفاوتی داشته باشد.
در کارت‌های چندکاناله باید مشخص شود Input Common مشترک است یا برای هر Channel مستقل طراحی شده است. این موضوع به‌خصوص در اتصال به PNP یا NPN Output PLC اهمیت دارد.
چک‌لیست Replacement کارت رله:
کد کامل، تعداد Channel، Input Voltage، AC/DC، PNP/NPN، Input Current، NO/NC/Changeover، Contact Rating، AC-15/DC-13، Isolation، Relay Type، Socket، LED، Protection Diode، Common Wiring، Terminal، ابعاد و DIN Rail Mounting بررسی شوند.
قیمت کارت رله به چه عواملی بستگی دارد؟
قیمت کارت رله به تعداد Channel، برند Relay، نوع Contact، Current Rating و کیفیت PCB یا Base بستگی دارد. مدل صنعتی تک‌کانال دارای Safe Isolation و Relay Plug-in را نمی‌توان فقط بر اساس تعداد Relay با یک Relay Board عمومی مقایسه کرد.
نوع اتصال Screw، Push-in یا Spring، LED، Suppression Circuit و قابلیت تعویض Relay نیز روی قیمت اثر دارند. در سیستم‌های حرفه‌ای، هزینه Wiring و Maintenance نیز بخشی از معیار انتخاب است.
کارت‌های 4، 8 و 16 کاناله معمولاً از نظر قیمت به‌ازای هر Channel اقتصادی‌تر هستند، اما در صورت خرابی ممکن است Structure تعمیر متفاوتی نسبت به Relay Moduleهای مستقل داشته باشند.
برای خرید کارت رله چه اطلاعاتی لازم است؟
- تعداد Channel موردنیاز
- ولتاژ خروجی PLC یا Controller
- ترانزیستوری یا Relay بودن خروجی PLC
- PNP یا NPN بودن Output در صورت نیاز
- نوع بار متصل به Relay
- AC یا DC بودن بار
- ولتاژ و Current واقعی بار
- NO، NC یا Changeover موردنیاز
- نیاز به Relay قابل تعویض
- نیاز به LED وضعیت
- نیاز به Protection Diode یا Suppressor
- سطح Isolation موردنیاز
- روش نصب DIN Rail یا PCB
- کد کامل کارت رله قبلی در پروژه Replacement
سوالات متداول کارت رله
کارت رله چه کاربردی دارد؟
بین PLC یا Controller و تجهیزات Field قرار می‌گیرد و برای Interface، Isolation، تبدیل Contact و Switching بار متناسب با Rating Relay استفاده می‌شود.
آیا کارت رله از خروجی PLC محافظت می‌کند؟
می‌تواند جداسازی الکتریکی بین PLC و Field ایجاد کند، اما حفاظت کامل به طراحی Module و مدار بستگی دارد و جایگزین Fuse یا Circuit Breaker نیست.
کارت رله 24 ولت برای چه PLCهایی قابل استفاده است؟
اگر Output PLC از نظر Voltage، Current و PNP/NPN با Input کارت سازگار باشد قابل استفاده است. فقط عبارت 24VDC برای تعیین Compatibility کافی نیست.
آیا کارت رله 10A می‌تواند هر بار 10 آمپری را قطع کند؟
خیر. Rating باید همراه Voltage و نوع Load بررسی شود. ظرفیت Contact برای بار مقاومتی، Contactor Coil و بار DC Inductive می‌تواند متفاوت باشد.
کارت رله چند کاناله بهتر است یا Relay مستقل؟
به فضای تابلو، تعداد I/O، Maintenance و Wiring بستگی دارد. کارت چندکاناله فشرده‌تر است و Module مستقل انعطاف بیشتری در تعویض هر Channel ایجاد می‌کند.
تفاوت کارت رله و SSR چیست؟
کارت رله الکترومکانیکی Contact فیزیکی دارد. SSR از Semiconductor استفاده می‌کند و برای Switching سریع‌تر مناسب است، اما Leakage و Voltage Drop دارد.
آیا می‌توان کنتاکتور را با کارت رله PLC فرمان داد؟
بله، اگر Voltage و Current Coil کنتاکتور داخل Switching Rating Contact کارت، از جمله Category مناسب مانند AC-15 یا DC-13، قرار داشته باشند.
Relay Plug-in چه مزیتی دارد؟
در صورت خرابی یا پایان عمر Contact می‌توان خود Relay را بدون تعویض کامل Base و Wiring جایگزین کرد، البته Relay جدید باید کاملاً سازگار باشد.
برای جایگزینی کارت رله چه اطلاعاتی لازم است؟
Input Voltage، تعداد Channel، PNP/NPN، Contact Type، Current و Voltage بار، Isolation، Terminal، Relay Model و ابعاد باید با مدل جدید تطبیق داده شوند.
برای راهنمای خرید و دریافت قیمت کارت رله با شماره 03191091031 تماس بگیرید.
هنوز نظری ثبت نشده است. اولین نفر باشید!