Федеральный горный и промышленный надзор РФ в постановлении Госгортехнадзора № 47 от 04.06.03 требует при запуске механизмов использовать реле предпусковой сигнализации. Пункт 69 постановления гласит:
«Перед началом работы или движения машины (механизма) машинист обязан убедиться в безопасности членов бригады и находящихся поблизости лиц. Должен быть подан звуковой предупредительный сигнал продолжительностью не менее 10 с. После первого сигнала должна предусматриваться выдержка времени не менее 30 с, после чего должен подаваться второй сигнал продолжительностью 30 с. Запуск механизмов и оборудования должен быть сблокирован с устройством, обеспечивающим вышеуказанную предпусковую сигнализацию.»
Для реализации этого требования, в реле времени РЭВ-201М компании «Новатек-Электро» дополнительно был введен алгоритм №4 «Предпусковая сигнализация»:
Реле контроля напряжения или просто реле напряжения(РН) применяются для отключения электрической сети от приборов при превышении допустимого уровня напряжения. Это как электрический предохранитель, но срабатывает он не при высоком токе(коротком замыкании в сети), а при высоком напряжении.
РН применяются и в быту и на производстве. Скажем, в своих шкафах для АСУ ТП мы всегда ставим РН на трехфазную и на однофазную сеть. При низкой цене эти устройства позволяют защитить контроллеры и модули, которые стоят иногда до 10.000$. Иногда это полезно. Вот на одном предприятии постоянно выключался контроллер. Начали разбираться, оказалось, что из-за неисправности питающая подстанция давала в сеть постройки с АСУ повышенное напряжение и РН исправно разрывал сеть, спасая дорогостоящий ПЛК. Кроме того, что оборудование само по себе стоит денег, выход его из строя по вине скачков напряжения наносит убытки из-за времени простоя, необходимого для приобретения и замены сгоревших приборов.
В быту РН применяются в обычных домах и квартирах на входе электрической сети. Защита домашней электрической сети 220В от повышенного напряжения сейчас очень актуальна. Время от времени то тут, то там в домашних сетях скачет напряжение и выжигает все включенные приборы. Регулярно появляются такие новости:
Жильцы запорожской многоэтажки остались без бытовой техники. Ее «убил» перепад напряжения в сети
В доме под Полтавой в одну минуту сгорели холодильник, телевизор, стиральная машина
Подробности леденят душу:
Недавно смотрели телевизор. Из него как бахнет, аж из розетки дым пошел. Компьютер и электрочайник были включены. Накрылись. Тут сосед Саша выходит, чуть не плачет — в одну минуту сгорели холодильник, телевизор, стиральная машина, еще какие-то приборы. Вот такое горе почти в каждой квартире по дому.
«Горе», конечно громко сказано, но повод для грусти точно есть. Самое печальное, что отсудить возмещение ущерба в таких ситуациях невозможно. Поэтому, когда 3 года назад я делал ремонт и менял проводку, то первым делом поставил реле напряжения.
В общем, реле напряжения нужно обязательно ставить и в квартире и на производстве- это страховка от больших убытков.
Сегодня рассмотрим реле напряжения РН-104 компании «Новатек-электро»:
Недельное реле времени Perry 1IO7081 предназначено для включения/выключения устройств по расписанию. Реле одноканальное, коммутируемая нагрузка до 16 A/250 V AC. Это позволяет в том числе включать/выключать сеть 220 В (как известно, там фаза одна) при достаточно мощной нагрузке. Управлять коммутацией реле можно как в ручном режиме соответствующей кнопкой, так и в автоматическом режиме.
Автоматический режим управления осуществляется по программам(до 20), которые вводятся с помощью кнопок на лицевой панели. В программах может задаваться не только время включения и отключения по расписанию на протяжении суток, но и дня недели.
1IO7081 работает от сети 220 В и для него не нужен отдельный блок питания. Есть энергонезависимые часы реального времени с питанием от мощного аккумулятора, потому при пропадании питания модуля 220 В, время не сбивается. Недельное реле времени Perry 1IO708 производятся в Италии, не смотря на то, что на коробке нарисован кенгуру.
Характеристики
Осенью я рассказывал про задачу для логического реле Zelio, которую я смог решить лишь частично:
Там я писал, что, по моему мнению, решить на Zelio указанную задачу в полном объеме невозможно. Был объявлен конкурс с призовым фондом в бутылку коньяка в награду тому, кто все-таки такую программу сможет сделать.
Что же, конкурс закрыт, его победитель- Алексей из Омска, РФ. Вот программа Алексея:
Блоки «MEM» и «CMP» здесь- макросы.
Алексей написал за 6 часов программу, которую я не смог придумать за неделю и это наводит на такую мысль:
При создании программы на «кубиках» FBD программируемых реле нужно и думать в стиле FBD. Моя ошибка была в том, что я принялся мастерить ячейки памяти на триггерах для реализации загрузки/выгрузки данных в очереди, перегрузил программу и не решил поставленных задач. Подход в стиле высоких языков программирования, для Zelio он оказался ложным. Алексей пошел по принципиально другому пути и сделал программу без единого триггера, на одних логических элементах.
Не то, что бы мысль «если хочешь быть крокодилом, то и думай как крокодил» является откровением, но часто забывается, что одни и те же приемы программирования не всегда одинаково эффективны в разных средах.
Ну а теперь о самом главном, о заслуженной награде.
В связи с распространением на просторах СНГ программируемых реле xLogic/x-Messenger фирмы EasyElectronics, многих интересует вопрос, как самому сделать кабель для их программирования.
Благодаря усилиям коллег, мы можем ответить на этот вопрос.
Сергей Кычкин, основываясь на оригинальной схеме кабеля ELC-USB, создал и проверил его аналог:
Как видно, Сергей использовал китайский USB/TTL преобразователь и самодельную плату для опторазвязки. Китайский преобразователь надо купить (на ебее стоит 2$), а плату сделать самому. Преобразователь USB/TTL подойдет любой, если нет времени ждать такой из Китая и негде купить у себя в городе, можно купить и переделать любой дата-кабель с микросхемой pl-2303 для мобилки. Таких кабелей полно в магазинах для мобилок и на радиорынках. Вот пример переделки дата-кабеля мобилки в USB/TTL преобразователь:
Плата в работе:
Конечно, EasyElectronics продают кабели для своих ПР дешевле конкурентов в 2-3 раза и оригинальный ELC-USB стоит всего 50$. Но зачем платить 50 баксов если можно уложиться в 5?
Логические реле принципиально отличаются от ПЛК только степенью сложности программы. Главное- почувствовать, с какой задачей справится и ЛР, а с какой только ПЛК. Не всегда это выходит.
Вот и я едва не просчитался. Где-то в марте ко мне подошел некий начальник отдела и спросил, какое оборудование нужно для реализации простенькой задачи. Задачу тут же объяснил на пальцах. Не особо вникнув в суть, я ответил, что для такого ерундового дела хватит и ЛР. Сошлись на . С тем мой заказчик и удалился.
Уже летом разговор мне припомнили и дали тех.задание. А оборудование уже купили и смонтировали.
Вот это ТЗ:
На РОФ-1 запроектировали компрессорную (давление воздуха в сети 3атм), сжатый воздух которой используется для выгрузки пыли из бункеров фильтров ГОУ-1…ГОУ-10 (10 шт).
Компрессорная расчитана на расход воздуха для выгрузки пыли из одной ГОУ.
В компрессорной установлен шкаф контроля давления воздуха, а в нем находится
модульное интеллектуальное реле, управляющее процессом выгрузки пыли из бункеров фильтров ГОУ-1…ГОУ-10.
Необходимо запрограммировать реле таким образом, чтобы выгрузка пыли из
бункеров ГОУ-1…ГОУ-10 происходила в порядке поступления сигналов верхнего уровня пыли в бункере фильтра ГОУ-1…ГОУ-10, т.е. соблюдалась очередность
выгрузки.
Недавно ко мне обратились из России с предложением написать программы для проекта, в котором используется продукция Schneider, в том числе логическое реле Zelio SR3 и сенсорная панель Magelis HMI STO 501.
- Оргвопросы
- Сенсорная панель HMI STO501
- Создание программ для подключения сенсорной панели к Zelio через порт программирования
- Впечатления
За все фото оборудования и платы кабеля спасибо Даниэлю, который предложил мне поучаствовать в этом проекте.
1. Оргвопросы
Прежде всего, если вы имеете дело с продукцией Schneider (Zelio, Twido, Magelis) нужно включить повышенную внимательность. Sсhneider очень любит применять специфические кабели программирования: для Zelio, Twido и Magelis они свои. Эти кабели мало того, что дорогие, но еще и эксклюзивные.
В то же время китайцы, тайванцы и русские(«Овен») снабжают свои контроллеры и сенсорные панели возможностью программироваться через стандартные интерфейсы RS-232/485 и USB, шнуры для которых есть везде и стоят сущие копейки.
Поэтому при заказе продукции Шнайдер нужно предусмотреть покупку шнуров программирования.
Но если вы захотели купить эти шнуры, еще не факт, что вам их продадут. Потому что…
…обычно их нет в наличии и срок поставки- до 7 недель.
Я думал, что такое только на Украине, но в России, оказывается, точно так же. С чем это связано, я не знаю. Наверное, «Шнайдер» так демонстрирует свою элитарность. Типа, если надо- подождешь.
Программное обеспечение для Zelio бесплатное, для панелей Magelis платное.
2. Сенсорная панель HMI STO501
На данный момент к Zelio через порт программирования можно подключить одну-единственную модель сенсорной панели- Magelis HMI STO501:
- Характеристики
- Конструкция
- Документация и ПО
- Связь со SCADA
- Работа с ELC-12DC-DA-R-HMI
- Работа с EXM-8AC-R-HMI
- Моё мнение о x-Messenger
Характеристики
| EXM-8AC-R-HMI | ELC-12DC-DA-R-HMI | |
| Назначение | Программируемое реле с беспроводным интерфейсом передачи данных GSM/GPRS | Программируемое реле с интерфейсом Ethernet |
| Питание | AC 110…240V | DC 12…24V |
| Интерфейсы связи | GSM/GPRS, RS232, RS485 | Ethernet, RS232, RS485 |
| Входы | 6 DI | 8 DI (в т.ч. 4 AI/DI) |
| Выходы | 2 DQ (Реле, 10 А) | 4 DQ (Реле, 10 А) |
| Высокоскор. входы | — | + |
| Высокоскор. выходы | — | — |
| Дисплей | 16×4 знаков | 16×4 знаков |
| Возможность расширения | + | + |
| RTC | + | + |
| Размеры (ШхВхГ) | 95х90х68 мм | 95х90х68 мм |
| Среда программирования | eSmsConfig | eSmsConfig |
| Цена | 3010 грн | 1760 грн |
Цены указаны по курсу на момент написания статьи: 1$= 8 грн.
Конструкция
Несмотря на разное количество входов/выходов, оба устройства собраны в абсолютно одинаковых корпусах. Не задействованные отверстия просто закрыты заглушками. Класс защиты корпусов- IP20.
Вид сверху:
Программируемое реле представляет собой, обычно, моноблочную конструкцию, имеющую клеммы подключения питания, входов, выходов, жидкокристаллический экран и органы управления.
Вверху устройства расположены:
- клеммы для подключения питания;
- клеммы цифровых входов устройства;
- клеммы аналоговых входов (0..10 В).
- клеммы релейных (или транзисторных) выходов устройства.
- жидкокристаллический экран - для отображения информационных сообщений, редактирования программы, изменения параметров;
- клавиатура - для навигации по меню устройства;
- разъем для подключения кабеля программирования.
Питание устройств
По напряжению и типу питания программируемые реле делятся на:- устройства с питанием 12, 24 В (DC);
- устройства с питанием 24, 110-220 В (AC).
Цифровые входы
Питание и тип питающего напряжения программируемых реле определяют значение логической единицы на цифровых входах устройства. Т.е., для того, что бы подать логическую единицу на вход устройства, необходимо приложить напряжение, соответствующее по своему значению и типу напряжению питания устройства. Таким образом, по входному напряжению существуют:- устройства с входами 12, 24 В (DC);
- устройства с входами 24, 110-220 В (AC).
Аналоговые входы
Для обработки аналоговых сигналов, таких как, сигналы температурных датчиков, датчиков скорости ветра, внешних потенциометров, программируемые реле Easy имеют на борту два и более аналоговых входа 0..10 В (DC).Нужно заметить, что аналоговые входы предусмотрены только на устройствах с питанием 12 В (DC), 24 В (AC, DC).
Релейные и транзисторные выходы
Для коммутации выходных сигналов в программируемых реле Easy предусмотрены 4 и более выходов. Выходы устройств бывают двух типов:- транзисторные выходы, обеспечивающие возможность коммутации небольших нагрузок до 0,5 А;
- релейные выходы, обеспечивающие коммутацию нагрузок до 8 А (AC1).
К устройствам с релейными выходами возможно прямое подключение источников освещения, маломощных двигателей и других потребителей с активной нагрузкой не превышающей 8 А.
Аналоговые выходы
Программируемые реле серии Easy800 имеют на борту аналоговый выход (0..10 В).Экран
Встроенный экран предназначен для отображения текстовой (в устройствах серии Easy500, 700, 800) и графической (в устройствах серии MFD-Titan) информации.Коммуникации и масштабируемость системы
Ethernet – возможность подключения посредством модуля расширения, реализующего функции OPC-сервера. Для всей линейки устройств.Profibus, CANopen, DeviceNet, As-i – возможность подключения посредством модулей расширения. Для устройств серии Easy700, Easy800.
Easy-net – возможность соединения программируемых реле в сеть. Для устройств Easy800, MFD-Titan.
Для устройств серии Easy700, Easy800 доступны модули расширения, позволяющие увеличить количество входов и выходов устройств. Модули расширения могут иметь крепление встык, посредством переходника, либо, устанавливаться удаленно (до 100 м). Удаленная установка удобна в том случае, если, например, вы реализуете систему управления двумя помещениями.
К одному программируемому реле Easy может быть подключен только один модуль расширения.
Программируемые реле серии Easy800 имеют на борту интерфейс Easy-net, позволяющий объединить до 8-ми устройств в единую сеть, при этом к каждому из устройств может быть подключен модуль расширения. Таким образом возможна организация системы с количеством входов/выходов до 328. 
Линейка программируемых реле Easy
Программируемые реле Easy представлены устройствами серий Easy500, Easy700, Easy800 и MFD-Titan.Программируемые реле серии Easy500
Начальная серия программируемых реле, предназначенная для решения простых задач автоматизации, таких как: управление освещением небольшого помещения, систем обогрева, контроля присутствия, управления пуском двигателей, управления компрессором или насосом.
Основные характеристики программируемых реле серии Easy500
- 8 цифровых входов.
- 2 аналоговых входа: 0 - 10 V (0 – 1023 bit), в версиях с питанием 12 В, 24 В DC и 24 В AC.
- 4 релейных выхода: 8 A, или 4 транзисторных выхода: 24 В DC/0.5 A.
- Реле серии Easy500 не имеют возможности подключения модулей расширения.
Программируемые реле серии Easy700
Устройства, сочетающие в себе все преимущества устройств Easy500-й серии, с возможностью подключения дополнительных блоков расширения: аналоговых и цифровых входов/выходов, коммуникационных модулей и тп.Данная серия программируемых реле Easy оптимальна для решения достаточно сложных задач автоматизации, с возможностью управления большим количеством сигналов (линий). Также, устройства идеальны для применения в проектах, предполагающих дальнейшее расширение возможностей системы управления с минимальными затратами.
Основные характеристики программируемых реле серии Easy700
- Напряжение питания и напряжение цифровых входов: 24 В и 100 – 240 В AC, 12 В и 24 В DC.
- 12 цифровых входов.
- 128 «строк программы» с 3-мя контактами и 1-й катушкой.
Программируемые реле серии Easy800
Продвинутая, и наиболее функциональная серия устройств Easy, позволяющая реализовать гибкое решение практически любой задачи бытовой и промышленной автоматизации. Устройства серии Easy800 могут быть расширены дополнительными модулями расширения функционала и коммуникаций.Наряду со стандартными функциями, представленными в easy500/700, такими как многофункциональные реле, импульсные реле, счетчики, аналоговые компараторы, таймеры, часы реального времени и энергонезависимая память, easy800 дополнительно содержит ПИД-регуляторы, арифметические блоки, блоки масштабирования значений и многие другие функции. Также возможность объединения в сеть до 8 устройств, делает easy800 самым мощным программируемым реле на электротехническом рынке.
При решении комплексных задач, программируемые реле Easy800 могут быть объединены в одну общую сеть устройств EasyNet.
Основные характеристики программируемых реле серии Easy800:
- Напряжение питания и напряжение цифровых входов: 24 В и 100 – 240 В AC, 12 В и 24 В DC.
- 12 цифровых входов.
- 4 аналоговых входа: 0 - 10 V (0 – 1023 bit), в версиях с питанием 12 В, 24 В DC и 24 В AC.
- 6 релейных выхода: 8 A, или 8 транзисторных выходов: 24 В DC/0.5 A.
- 256 «строк программы» с 4-мя контактами и 1-й катушкой.
- Интегрированный интерфейс EasyNet для соединения устройств в сеть (до 8-ми устройств).
- Возможность подключения блоков расширения.
Практика
Выбор устройства
И так, мы рассмотрели практически всю линейку устройств, знаем их основные характеристики. Осталось подобрать необходимое программируемое реле для решения нашей задачи.Так как наша задача достаточно тривиальна, не требующая дополнительных коммуникационных и других возможностей устройств, воспользуемся простым алгоритмом для выбора подходящего программируемого реле Easy.
- Определим количество цифровых входов . Мы имеем 4 входные переменные I1..I4, поэтому достаточно наличие в устройстве 4-х входов.
- Определим напряжение питания и тип цифровых входов . Так как мы планируем применять программируемое реле для бытовых нужд, с питанием внутридомовой сети 220 В, 50 Гц, то наиболее подходящее устройство будет с аналогичными требованиями к питанию и значениям напряжения цифровых входов – 220 В, 50 Гц.
- Определим типы и количество выходных контактов . Для управления 5-ю выходными переменными нам необходимо выбрать устройство с соответствующим количеством выходов. Так выходы программируемого реле должны обеспечивать коммутацию внутриофисных источников света и других силовых устройств, то нам необходимо наличие релейных выходов.
Выбранное реле имеет на борту:
- 12 цифровых входов (220 В, 50 Гц);
- 6 релейных выходов (коммутация нагрузки до 8 А);
- часы реального времени;
- питание устройства – 110-220 В, 50 Гц.
Среда разработки
Для разработки систем автоматизации на основе программируемых реле Easy производитель устройств предлагает достаточно удобную и практичную в использовании среду разработки Easy-Soft .Программное обеспечение позволяет легко «нарисовать» вашу релейно-контакторную схему используя удобную графическую среду разработки.
При необходимости, возможно выбрать один из нескольких типов отображения релейно-контакторных схем:
- контакты и катушки отображаются в соответствии со стандартами МЭК;
- контакты и катушки отображаются в соответствии со стандартами ГОСТ;
- контакты и катушки отображаются согласно стандарту ANSI.
Документация к программному обеспечению доступна на нескольких языках, включая русский.
Скачать демонстрационную версию Easy-Soft вы можете по ссылке .
Программирование
Процесс написания программы для программируемого реле Easy сводится к «отрисовке» релейно-контакторной схемы соединения в соответствии с полученными логическими функциями и определения необходимых параметров, таких как, постоянные времени, значения таймеров и т.п.Запустим Easy-Soft и создадим новый проект.
Выберем необходимый тип устройства из списка слева и перетащим его в окно проекта. При этом появится меню выбора версии устройства. Из выпадающего списка следует выбрать версию 10-хххххххх – это соответствует устройствам с поддержкой кириллицы.
Далее следует перейти в раздел редактирования схемы соединений
выбрав соответствующий пункт в меню слева внизу.
Настройте удобный для вас вариант отображения схемы соединения с помощью соответствующего меню. Для меня удобнее первый вариант отображения, так он дает возможность просмотра программы в привычном виде – сверху вниз. Для электриков-инженеров, возможно, второй вариант будет удобнее, поскольку он максимально близко соответствует стандартным релейно-контакторным схемам.
Перейдем от синтезированных нами логических функций системы управления освещением в разделе «теория» к релейно-контакторной схеме. Для этого достаточно представить все входные и промежуточные переменные в виде контактов реле, а выходные функции – в виде катушек реле.
Так как одна строка программы может содержать только 3 контакта и одну катушку, при необходимости, следует вводить промежуточные переменные для разбивки длинных логических функций. Промежуточные переменные называются маркерами
в идеологии релейно-контакторных схем.
Для определения конца и начала рабочего дня удобно использовать недельный таймер (H), имеющий гибкие настройки по дням недели. Так же, применение недельного таймера позволяет использовать только одну переменную для определения границ рабочего дня.
Для «отрисовки» релейно-контакторной схемы просто перетащите необходимые элементы из меню слева на рабочую область проекта. Соединение элементов выполняется с помощью инструмента карандаш.
После добавления элементов на схему требуется определить их доступные параметры. Давайте посмотрим, как это сделать на примере недельного таймера.
Недельный таймер предназначен для инициации каких-либо действий на протяжении недели, в зависимости от установленных временных границ. Таймер имеет 4 независимых канала A, B, C, D. Каждый из каналов может быть сконфигурирован на определенные временные промежутки. Например, в нашем случае, конфигурация недельного таймера обеспечивает его срабатывание с понедельника по воскресенье, с 18-45 до 8-45.
Вы будете правы, если заметите, что в нашем примере используется офисное помещение, рабочие дни которого, обычно, с понедельника по пятницу.
Итоговая релейно-контакторная схема нашего примера
Отладка
После построения релейно-контакторной схемы удобно воспользоваться режимом отладки программы. Для этого достаточно перейти в меню Имитация .Для имитации доступны все входные и выходные сигналы устройства, а так же, все переменные программируемого реле.
Для удобства отладки - есть возможность настройки типа входных сигналов. Например, имитируя положения жалюзи, удобно настроить соответствующий входной сигнал, как кнопку с самоблокировкой. Что позволит единожды нажав на нее, зафиксировать ее положение.
При использовании режима отладки текущим временем имитируемого устройства является системное время вашего компьютера.
Прошивка
При наличии реального физического устройства, после отладки работы релейно-контакторной схемы - необходимо прошить ее в программируемое реле. Для этого воспользуйтесь пунктом меню Коммуникация . Думаю, нет необходимости комментировать отдельные пункты меню, так как они интуитивно-понятны.Подключение и сборка системы управления
При реализации реальных задач, следующим этапом было бы физическое подключение программируемого реле к исполнительным органам и механизмам, в нашем случае, подключение к внутриофисной сети.Справедливо сказать, что как и при любой разработке с нуля, системы, построенные на программируемых реле, желательно предварительно отладить в виде макетной сборки. Это достаточно просто, учитывая особенности устройсва и удобство подключения управляющих, и испольнительных органов.
При проектировании реальных систем управления, следует руководствоваться общими правилами подключения программируемых реле. Подробную информацию о подключениях вы сможете найти в документации к устройствам (в конце статьи).
Основным требованием при подключении нагрузки (ламп накаливания, двигателей и т.п.) - не превышать допустимых токов на группе контактов выхода устройства:
- 8 А активной нагрузки (AC1) для устройств с релейными выходами;
- 0,5 А - для устройств с транзисторными выходами.
В случае превышения допустимых нагрузок, например, при управлении электрическим теплым полом, следует использовать промежуточные контакторы . В этом случае, нагрузка будет ограничена только мощьностью промежуточного контактора.
Заключение
Надеюсь, что многие, кто не знал про описываемый класс устройств, теперь имеют информацию и начальные знания, что бы приступить к реализации своих идей, возможно возникших, при прочтении данной статьи.Хочется верить, что мой труд не прошел даром и изложенная информация пригодится людям для практической реализации своих инженерных идей в промышленности и дома. С программируемыми реле Easy это действительно просто и увлекательно!
Если Хабросообщество сочтет информацию интересной, на будущее планирую подготовить ряд статей по практическому применению описываемых устройств в автоматизации и промышленности. Расскажу про некоторые недокументированные возможности программируемых реле Easy, например, про то, как сделать графический интерфейс с возможностью мониторинга всех внутренних переменных. Да, вы абсолютно правы, на реле Easy можно построить систему диспетчеризации с графическим интерфейсом.
Программируемые интеллектуальные реле являются одной из разновидностей ПЛК (программируемые логические контроллеры). Применение интеллектуальных реле позволяет значительно упростить схемы управления электрооборудованием, повысить их надежность.
Задание программы для интеллектуальных реле производится при помощи кнопок на лицевой панели и небольшого, как правило, в одну – две строки LCD индикатора. Хотя существуют и более сложные конструкции, и в этих случаях программы приходится писать на персональном компьютере, с использованием специализированных языков программирования релейной логики LD, FBD и некоторых других.
Для загрузки (прошивки) готовых программ в память микроконтроллера используются интерфейсы типа RS-232, RS-485 или Industrial Ethernet, позволяющие также осуществлять связь с АСУ верхнего уровня. Некоторые модели программируемых интеллектуальных реле
позволяют наращивать возможности коммуникации при помощи специальных модулей расширения.
Отличие интеллектуальных реле от полноценных ПЛК в том, что они обладают малым объемом оперативной и программной памяти , а это приводит к невозможности хоть сколько-нибудь сложных математических вычислений. Кроме того количество каналов ввода – вывода как цифровых, так и аналоговых у интеллектуальных реле также невелико , поэтому область их применения достаточно ограничена. Прежде всего, это автоматизация отдельных агрегатов, управление системами освещения, некоторыми устройствами в системе ЖКХ, локальные контуры различных систем автоматизации, бытовая техника.
Особенностью таких устройств является их локальное применение для небольших систем, а так же программа для них в основном создается на языке функциональных блоковых диаграмм (FBD) или на языке релейной логики (LD). Эти языки соответствуют международному стандарту МЭК 61131-3. Программное обеспечение таких реле имеет удобный и дружелюбный интерфейс и позволяет разработать программы в короткий срок, проверить синтаксис и верность созданной программы, а так же имеет возможность провести отладку программы в реальном времени, которая ясно дает представление о том, как будет вести себя контроллер в той или иной ситуации.
Конструкция программируемых интеллектуальных реле
чаще всего моноблочная, - в одном небольшом корпусе содержатся все узлы. Это, как правило, блок питания небольшой мощности, микроконтроллер, каналы ввода и вывода информации, клеммы для подключения исполнительных устройств. Корпуса таких устройств невелики и позволяют установку в электрических шкафах на DIN – рейку, что соответствует современным стандартам. Впрочем, блок питания может быть и отдельным устройством.
Программируемые интеллектуальные реле зарубежного производства
Программируемые реле сейчас выпускаются многими фирмами, большей частью зарубежными. В качестве примера можно вспомнить фирму Schneider Electric , которая была основана в 1936 году во Франции. Ее штаб-квартира находится в городе Rueil-Malmaison Cedex. Свои изделия фирма выпускает под торговыми марками Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.
Продукция фирмы Schneider Electric весьма разнообразна: от обычных , до таких сложных устройств как частотные преобразователи, устройства сигнализации и управления, устройства плавного пуска, реле контроля, датчики и программируемые реле и контроллеры. В качестве примера интеллектуального реле рассмотрим программируемые реле Zelio Logic .
Программируемые реле Zelio Logic фирмы Schneider Electric позволяют реализовать небольшие системы управления, количество вводов/выводов которых находится в пределах 10…40 каналов. В корпусе размерами 124,6*90*59 мм удается разместить до 26 каналов ввода/вывода. При этом напряжение питания устройства находится в очень широких пределах: 24VAC, 100... 240VAC, 12VDC, 24VDC, что позволяет легко встраивать реле в любые конструктивы.
Например, реле серии SR2B201FU имеет 12 дискретных входов и 8 релейных выходов, рассчитан на напряжение питания переменного тока 100 – 240В и имеет в своём составе часы, дисплей и набор кнопок. Внешний вид интеллектуального реле в моноблочном исполнении показан на рисунке.
Для программирования реле Zelio Logic возможно применение двух специализированных языков FBD или LADDER. Устройство выпускается как в моноблочном исполнении, так и в модульном. Последний вариант позволяет объединение модулей для расширения системы в целом.
Область применения реле Zelio Logic достаточно широка и предусматривает управление компрессорами или насосами, подсчет готовых изделий или комплектующих на автоматических линиях, управление эскалаторами, освещением и электронными табло. Возможно применение в системах охраны в качестве устройств контроля доступа.
Кроме упомянутой Schneider Electric производством программируемых реле занимается еще целый ряд зарубежных фирм: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.
Самые популярные программируемые интеллектуальные реле: Siemens LOGO!, Omron ZEN, Schneider Electric Zelo Logic, Easy Moeller, Mitsubishi Alpha XL, Delta Electronics DVP-PM, Eaton
e
asy500, e
asy8
00, xLogic ELC, Owen Logo, Oni Logo, PRO-Relay, ОВЕН ПР110, ОВЕН ПР200.
Программируемые логические контроллеры тайваньской компании Array Electronic серии FAB
Для промышленного и бытового применения компанией выпускаются интеллектуальные реле второго поколения серии FAB. Эти устройства достаточно просты в эксплуатации и легко поддаются изучению и программированию. Для программирования реле FAB используется язык программирования FDB, предназначенный, в основном, для инженеров, занимающихся автоматизацией. С его помощью можно создать достаточно сложную систему, при этом эффективную и экономичную.
Язык программирования FDB представляет язык блоков, которые в процессе ввода программы показываются на дисплее. Функциональные блоки просто выстраиваются и объединяются в определенной последовательности, как последовательно, так и параллельно, что позволяет наглядно создавать достаточно сложные алгоритмы. При этом не требуется знания каких-либо языков программирования. Для того, кто когда-то занимался обслуживанием цифровой техники, например, станков с ЧПУ, этот язык не вызовет затруднений.
Всего в языке имеется 20 блоков, выполняющих различные функции. Прежде всего, это логические операции, внешне напоминающие картинки из справочника по цифровым микросхемам. На рисунке показан фрагмент из двух блоков.
Кроме логических операций в наборе блоков имеются также счетчики, таймеры, задержки времени, метки времени включения и выключения, и другие.
Среда программирования поставляется совместно с устройствами, а также доступна для скачивания с сайта производителя. Интеллектуальные реле серии FAB заменяют собой большое количество коммутационных устройств: реле, тахометры, счетчики, таймеры и т.п. при этом по достаточно низкой цене. Одно программируемое интеллектуальное реле позволяет заменить целый шкаф, собранный на обычных . При этом надежность схемы в целом возрастает, количество дискретных элементов уменьшается, снижаются габариты, уменьшается энергопотребление.
Области применения интеллектуальных реле FAB достаточно широки. Это системы умного дома; автоматическое открывание дверей, шлагбаумов и ворот; как внутренним, так и наружным; управление вентиляцией и регулирование температуры на предприятиях и в жилых помещениях, в оранжереях и теплицах. А также , управление производственными линиями и отдельными станками, применение в системах охранной сигнализации, в аварийных системах оповещения и многое другое.
Краткие технические характеристики интеллектуальных реле FAB
Реле оснащено LCD дисплеем имеющем 4 строки по 10 символов, имеется встроенный календарь и часы реального времени. Возможно дистанционное управление по телефонным линиям, и возможность передачи голосовых сообщений. В комплекте поставки идет бесплатная простая программа SCADA позволяющая осуществлять связь с ПК на достаточно большое расстояние, что дает возможность дистанционного мониторинга и настройки. В случае использования интерфейса RS – 485 к одному ПК могут быть подключены 255 реле FAB. Такое подключение позволяет создавать более функциональные системы, чем при использовании одиночных FAB реле.
Выходы устройства имеют высокую нагрузочную способность: релейные – 10А, транзисторные выходы – 2А.
Хотя память программы невелика – всего 64К, программа может содержать 127 функциональных блоков, 127 счетчиков, 127 интервалов RTC (реального времени), 127 таймеров, что позволяет создавать достаточно сложные функциональные программы. Ввод программы осуществляется либо с помощью кнопок и LCD–дисплея, либо с использованием ПК. Для защиты программы от несанкционированного доступа возможна защита паролем.
В России выпуском программируемых реле занимаются воронежская фирма «Овен» и нижегородская «КонтрАвт». Фирма «Овен» выпускает свои реле под названием Овен ПЛК ***.
Воронежским ЗАО «Экоресурс» выпускается серия контроллеров «Базис», включающая в себя несколько модификаций прибора. В журналах «Автоматизация в промышленности», «Приборостроение и средства автоматизации» и «Промышленные АСУ и контроллеры» содержится целый цикл статей по применению контроллеров серии «Базис».
Некоторые фирмы занимаются распространением и продажей в России импортных брендов. Например, фирма Интехникс, торговый партнер английской компании Invertek Drives, занимающейся производством столь популярных в последнее время , поставляет в Россию и программируемые интеллектуальные реле, столь необходимые для создания систем автоматизации.
Примеры применения реле
Обеспечение непрерывной работы только в будние дни с 8:00 до 18:00. · С 18:00 до 20:00 включение эскалатора только при появлении человека.
Включение вентиляции каждые 30 минут на 10 минут. Включение вентиляции на 10 минут при превышении заданного уровня СО2.
Автоматический ввод резерва при 2-х и более вводах. Секционирование. Включение/отключение потребителей. Включение/отключение ДГУ и других источников.
Пример разработки программы для реле
Пусть необходимо разработать программу управления смесителя для программируемого интеллектуального реле ZelioLogic на языке FBD, задача звучит следующим образом.
В вертикальную емкость высотой 7м подается жидкость №1 до достижения уровня в 2,8м. После чего подача первой жидкости прекращается и подается жидкость №2 до достижения общего уровня в 4,2м. После чего подача второй жидкости прекращается и включается двигатель перемешивающего устройства, который работает в течение 30 минут. По истечению времени двигатель отключается и открывается кран слива суспензии.
Для решения задачи необходимо в первую очередь преобразовать значения уровня в данные понятные для контроллера, т.е. значению уровня в 2,8 м, исходя из разрядности встроенного АЦП, будет соответствовать значение на входе контроллера равное 102, а уровню в 4,2 м значение 153.
Так же, исходя из условий задачи, выходы контроллера должны взаимодействовать с тремя запорными клапанами – подача жидкости №1, подача жидкости №2, слив суспензии и с одним двигателем для мешалки. В решении данной задачи целесообразно на вход контроллера подключить кнопку, которая обеспечит запуск всей системы.
Разработка программы производится с применением компьютера, на котором установлено программное обеспечение ZelioSoft 2.
Графический язык программирования контроллеров FBD использует различные функциональные блоки. Каждый блок представляет собой часть законченной программы, обеспечивающая конкретную функциональную связь между входными и выходными переменными.
Соединение блоков приводит к объединению отдельных модулей в единую управляющую программу, которая в соответствии со значениями входных переменных датчиков, подключенных к входам программируемого реле, формирует управляющие сигналы для исполнительных механизмов, подключенных к выходам.
Таким образом, процесс программирования сводится к выбору различных функциональных блоков, размещению их в окне редактирования и соединению в определенной последовательности, обеспечивающей решение конкретной задачи автоматизированного управления процессом или объектом.
Для решения поставленной задачи выбраны и соединены необходимые блоки и установлены их параметры, обеспечивающие заданную логику работы.
Графическое представление программы в среде ZelioSoft2 с помощью FBD, выполняющей решение данной задачи приведено на рисунке.
Проверка правильности настройки отдельных блоков и их соединений производится в режиме симуляции. Убедившись в правильности работы программы, её переносят с инструментального компьютера в память программируемого реле.
Вывод
Интеллектуальны программируемые реле, несмотря на свои недостатки, могут выполнять ряд задач в производственных и непроизводственных сферах, в которых нет необходимости использовать программируемые логические контроллеры (ПЛК).
Также они значительно дешевле ПЛК, что позволяет сэкономить в процессе модернизации, либо автоматизации ручного или автоматического процесса. Для того чтобы запрограммировать интеллектуальное программируемое реле, пользователю не обязательно обладать навыками программирования, можно использовать набор типовым программ. Интеллектуальные реле просты в программировании.
Программируемые реле - доступные устройства, предназначенные для автоматизации технологических процессов. Реализуют линейные и слаборазветвленные алгоритмы управления, выполняют простые вычисления. Широко используются в транспортной отрасли, сельском и коммунальном хозяйствах. Позволяют управлять подъемниками, освещением, вентиляторами, насосами и др.
Компания «ИнСАТ» предлагает приобрести программируемые реле марки ОВЕН. Продукция от отечественного производителя известна высоким качеством и надежностью. В каталоге представлены различные модели промышленной автоматики:
- ПР-110,
- ПР-114,
- ПР-МИ485.
При выборе оборудования обращайте внимание на основные характеристики:
- число входов и выходов,
- протоколы связи,
- среду программирования,
- максимальную скорость обмена,
- механический и электрический ресурс реле,
- степень защиты корпуса,
- средний срок службы.
Чтобы купить программируемые реле ОВЕН, добавьте выбранные позиции в корзину и заполните форму заказа. В заявке укажите контактные данные для обратной связи. Доставка промышленной автоматики производится во все регионы РФ. Полную информацию о предлагаемой продукции узнавайте у менеджера по телефону, указанному в разделе «Контакты».
ОВЕН ПР-114 ОВЕН ПР-114 - это свободно программируемое устройство, которое не содержит в своей памяти заранее написанной программы. Алгоритм работы программируемого реле формируется непосредственно пользователем, что делает прибор универсальным и дает возможность широко использовать его в различных областях промышленности, сельском хозяйстве, ЖКХ и на транспорте.
ОВЕН ПРМ Модуль расширения ОВЕН ПРМ предназначен для увеличения количества входов и выходов программируемого реле ОВЕН ПР200. Подключение модулей осуществляется по внутренней шине. К ПР200 можно подключить до двух модулей расширения ввода/вывода. Входы модуля гальванически развязаны относительно питания и относительно друг друга (по 4 входа). Модули имеют свое независимое питание и индивидуальную гальваническую развязку выходов, что повышает надежность системы. Существуют две модификации модулей с питанием на 24 В или 220 В.
