Programmerbare intelligente relæer

Programmerbare intelligente relæer er en type PLC (programmerbare logiske styreenheder). Brugen af ​​intelligente relæer gør det muligt betydeligt at forenkle kontrolskemaerne for elektrisk udstyr og øge deres pålidelighed.

Programmering til smarte relæer udføres ved hjælp af knapper på frontpanelet og en lille, normalt én eller to linjers LCD-indikator. Selvom der er mere komplekse konstruktioner, og i disse tilfælde skal programmerne skrives på en personlig computer ved hjælp af specialiserede programmeringssprog til ladder logic LD, FBD og nogle andre.

Interfaces som RS-232, RS-485 eller Industrial Ethernet bruges til at indlæse (flash)klare programmer i mikrocontrollerens hukommelse, som også tillader kommunikation med ACS på højere niveau. Nogle modeller af programmerbare smartrelæer giver dig mulighed for at opbygge kommunikationsmuligheder ved hjælp af specielle udvidelsesmoduler.

Arbejdsprincip for PLC

Forskellen mellem smarte relæer og fuldgyldige PLC'er er, at de har en lille mængde RAM og programhukommelse, og det fører til umuligheden af ​​i det mindste nogle komplekse matematiske beregninger. Derudover er antallet af input-output-kanaler, både digitale og analoge, i smarte relæer også lille, derfor er omfanget af deres anvendelse ret begrænset. Først og fremmest er dette automatisering af individuelle enheder, kontrol af belysningssystemer, nogle enheder i systemet til boliger og kommunale tjenester, lokale kredsløb af forskellige automatiseringssystemer, husholdningsapparater.

Et kendetegn ved sådanne enheder er deres lokale brug til små systemer, og programmet til dem er hovedsageligt oprettet på sproget for funktionelle blokdiagrammer (FBD) eller på sproget for relælogik (LD). Disse sprog overholder den internationale standard IEC 61131-3. Softwaren til sådanne relæer har en praktisk og venlig grænseflade og giver dig mulighed for at udvikle programmer på kort tid, kontrollere syntaksen og korrektheden af ​​det oprettede program og har også evnen til at fejlfinde programmet i realtid, hvilket klart giver en idé af hvordan den registeransvarlige vil opføre sig i denne eller anden situation.

Design af programmerbare intelligente relæer oftest monoblok, — en lille sag indeholder alle noder. Som regel er disse en strømforsyningsenhed med lav effekt, en mikrocontroller, input- og outputinformationskanaler, terminaler til tilslutning af udøvende enheder. Husene til sådanne enheder er små og tillader installation i elektriske skabe på en DIN-bus, der opfylder moderne standarder. Strømforsyningen kan dog også være en separat enhed.

Oversøiske programmerbare intelligente relæer

Programmerbare relæer er nu produceret af mange virksomheder, for det meste udenlandske. Som eksempel kan vi huske virksomheden Schneider Electric, som blev grundlagt i 1936 i Frankrig. Dets hovedkvarter er beliggende i Rueil-Malmaison Cedex. Virksomheden fremstiller sine produkter under mærkerne Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.

Schneider Electrics produkter er meget forskellige: fra konventionelle afbryderetil komplekse enheder såsom frekvensomformere, signal- og styreenheder, softstartere, kontrolrelæer, sensorer og programmerbare relæer og controllere. Som et eksempel på et smart relæ kan du overveje Zelio Logic Programmerbare relæer.

Schneider Electric Zelio Logic programmerbare relæer tillader implementering af små kontrolsystemer, antallet af input/outputs er inden for 10 ... 40 kanaler. Ved dimensionerne 124,6 * 90 * 59 mm er det muligt at placere op til 26 input/output kanaler. Samtidig er enhedens forsyningsspænding i et meget bredt område: 24VAC, 100 … 240VAC, 12VDC, 24VDC, hvilket letter integrationen af ​​relæet i enhver konstruktion.

For eksempel har SR2B201FU-seriens relæ 12 diskrete indgange og 8 relæudgange, er designet til AC spænding 100-240V, og inkluderer et ur, display og et sæt knapper. Det udvendige billede af det intelligente relæ i et monoblok-design er vist i figuren.

To specialiserede sprog FBD eller LADDER kan bruges til at programmere Zelio Logic-relæet. Enheden fås i både monoblok og modulært design. Den sidste mulighed giver mulighed for at kombinere moduler for at udvide systemet som helhed.

Omfanget af Zelio Logic-relæet er bredt nok og giver styring af kompressorer eller pumper, optælling af færdige produkter eller komponenter i automatiske linjer, styring af rulletrapper, belysning og elektroniske displays. Det kan bruges i sikkerhedssystemer som adgangskontrolenheder.

Ud over førnævnte Schneider Electric er en række udenlandske virksomheder beskæftiget med produktion af programmerbare relæer: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.

De mest populære programmerbare smartrelæer: Siemens LOGO!, Omron ZEN, Schneider Electric Zelo Logic, Easy Moeller, Mitsubishi Alpha XL, Delta Electronics DVP-PM, Eton dasy500, dungeon800, xLogic ELC, Owen Logo, Oni Logo, PRO-relæ , VÆDDER PR110, VÆDDER PR200.

Array FAB Series elektroniske programmerbare logiske controllere fra Taiwan

Til industri- og husholdningsbrug producerer virksomheden intelligente relæer af anden generation af FAB-serien. Disse enheder er ret nemme at betjene og nemme at lære og programmere. FAB-relæer programmeres ved hjælp af FDB-programmeringssproget, som primært er beregnet til automationsingeniører. Med dens hjælp er det muligt at skabe et ret komplekst system, på samme tid effektivt og økonomisk.

FDB-programmeringssproget er sproget for de blokke, der vises på displayet ved programindtastning. Funktionelle blokke er simpelthen arrangeret og kombineret i en bestemt rækkefølge, både sekventielt og parallelt, hvilket giver dig mulighed for visuelt at skabe ret komplekse algoritmer.Det kræver ikke kendskab til programmeringssprog. For en person, der nogensinde har beskæftiget sig med vedligeholdelse af digitale teknologier, for eksempel CNC-maskiner, vil dette sprog ikke forårsage vanskeligheder.

I alt har sproget 20 blokke, der udfører forskellige funktioner. Først og fremmest er disse logiske operationer, der udadtil ligner billeder fra en digital mikrokredsløbsopslagsbog. Figuren viser et fragment af to blokke.

Ud over logiske operationer indeholder bloksættet også tællere, timere, tidsforsinkelser, tænd- og sluktidsstempler og mere.

Programmeringsmiljøet leveres med enhederne og kan også downloades fra producentens hjemmeside. FAB-seriens intelligente relæer erstatter et stort antal koblingsenheder: relæer, omdrejningstællere, tællere, timere osv. mens til en ret lav pris. Et programmerbart smart relæ kan erstatte et helt skab samlet med et konventionelt elektromekaniske relæer… Samtidig øges pålideligheden af ​​kredsløbet som helhed, antallet af diskrete elementer falder, dimensionerne falder og strømforbruget falder.

Anvendelsesområderne for FAB intelligente relæer er ret brede. Disse er smart home-systemer; automatisk åbning af døre, barrierer og porte; lysstyring både internt og eksternt; ventilationsstyring og temperaturstyring i virksomheder og i boliger, i drivhuse og drivhuse. Og styring af vandforsyningssystemet, styring af produktionslinjer og individuelle maskiner, anvendelse i alarmsystemer, i nødvarslingssystemer og mange andre.

Korte tekniske karakteristika af FAB intelligente relæer

Relæet er udstyret med et LCD-display med 4 linjer á 10 tegn, har en indbygget kalender og et realtidsur. Fjernstyring af telefonlinjer og mulighed for at transmittere talebeskeder er mulig. Leveringssættet indeholder et gratis simpelt SCADA-program, der tillader kommunikation med en computer på en tilstrækkelig stor afstand, hvilket muliggør fjernovervågning og -konfiguration. I tilfælde af brug af RS — 485-grænsefladen kan 255 FAB-relæer tilsluttes én computer. Denne forbindelse giver dig mulighed for at skabe mere funktionelle systemer end at bruge enkelte FAB-relæer.

Enhedens udgange har en høj belastningskapacitet: relæudgange — 10A, transistorudgange — 2A.

Selvom programhukommelsen er lille — kun 64K, kan programmet indeholde 127 funktionsblokke, 127 tællere, 127 RTC (realtids) intervaller, 127 timere, hvilket giver dig mulighed for at lave ret komplekse funktionsprogrammer. Programinput udføres enten ved hjælp af knapper og et LCD-display eller ved hjælp af en computer. For at beskytte programmet mod uautoriseret adgang er adgangskodebeskyttelse mulig.

Interne programmerbare relæer

I Rusland handler producenten af ​​programmerbare relæer med Voronezh-virksomheden «Oven» og Nizhny Novgorod «KontraAvt». Virksomheden «Aries» lancerer sine relæer under navnet Aries PLC ***.

Voronezh CJSC "Ekoresurs" producerer en række controllere "Basic", som inkluderer flere modifikationer af enheden. Magasinerne "Industrial Automation", "Instrumental Engineering and Automation Tools" og "Industrial Automation Systems and Controllers" har en hel række artikler om brugen af ​​Bazis-seriens controllere.

Nogle virksomheder beskæftiger sig med distribution og salg af importerede mærker i Rusland. For eksempel Intechnics, en kommerciel partner af det engelske firma Invertek Drives, som producerer så populære frekvensomformere, forsyninger til Rusland og programmerbare intelligente relæer, som er så nødvendige for skabelsen af ​​automationssystemer.

Eksempler på relæapplikationer

Rulletrappe kontrol. Sikring af kontinuerlig drift kun på hverdage fra 8:00 til 18:00. · Fra 18:00 til 20:00 aktiveres rulletrappen kun, når en person dukker op.

Ventilationskontrol. Tænd for ventilation hvert 30. minut i 10 minutter. Tænd for ventilation i 10 minutter, når det indstillede CO2-niveau er overskredet.

Administrer automatisk reserveoverførsel. Automatisk reserveindgang med 2 eller flere indgange. Adskillelse. Til/fra brugere. Slå DGS og andre kilder til/fra.

Et eksempel på udvikling af et relæprogram

Antag at det er nødvendigt at udvikle et mixerstyringsprogram til et ZelioLogic programmerbart intelligent relæ i FBD sprog, opgaven er som følger.

Væske nr. 1 føres ind i en lodret beholder 7 m høj indtil et niveau på 2,8 m. Derefter stoppes tilførslen af ​​den første væske og væske nr. 2 tilføres indtil det samlede niveau på 4,2 m er nået. Tilførslen af ​​den anden væske standses, og røreværkets motor tændes, som kører i 30 minutter. Når tiden er gået, slukkes motoren, og gylleafløbsventilen åbnes.

For at løse problemet er det først og fremmest nødvendigt at konvertere niveauværdierne til data, der er forståelige for controlleren, dvs.værdien på 2,8 m-niveauet, baseret på kapaciteten af ​​den indbyggede ADC, vil svare til controllerens inputværdi lig med 102, og på 4,2 m-niveauet, værdien 153.

Baseret på problemforholdene skal controllerens udgange også interagere med tre afspærringsventiler - væskeforsyning #1, væskeforsyning #2, suspensionsafløb og en blandermotor. Når du løser dette problem, anbefales det at tilslutte en knap til controllerens input, som sikrer starten af ​​hele systemet.

Udviklingen af ​​programmet udføres ved hjælp af en computer, hvorpå ZelioSoft 2-softwaren er installeret.

Det grafiske programmeringssprog for FBD-controllere bruger forskellige funktionsblokke. Hver blok er en del af et komplet program, der giver et specifikt funktionelt forhold mellem input- og outputvariabler.

Forbindelsen af ​​blokkene fører til forening af individuelle moduler i et enkelt styreprogram, som i overensstemmelse med værdierne af inputvariablerne for sensorerne forbundet til indgangene på det programmerbare relæ genererer styresignaler til de tilsluttede aktuatorer til udgangene.

Således er programmeringsprocessen reduceret til at vælge forskellige funktionsblokke, placere dem i redigeringsvinduet og forbinde dem i en bestemt rækkefølge, hvilket giver en løsning på et specifikt problem med den automatiserede kontrol af en proces eller et objekt.

For at løse problemet blev de nødvendige blokke valgt og forbundet, og deres parametre blev indstillet, som sikrer den givne operationslogik.

En grafisk repræsentation af programmet i ZelioSoft2-miljøet ved hjælp af FBD, der implementerer løsningen på dette problem, er vist i figuren.

Rettet FBD-sprogproblem

Kontrol af rigtigheden af ​​konfigurationen af ​​individuelle blokke og deres forbindelser udføres i simuleringstilstand. Efter at have sikret sig, at programmet fungerer korrekt, overføres det fra instrumentcomputeren til hukommelsen på det programmerbare relæ.

Afslut

Intelligente programmerbare relæer kan på trods af deres mangler udføre en række opgaver i industrielle og ikke-industrielle områder, hvor der ikke er behov for at bruge programmerbare logiske controllere (PLC'er).

De er også betydeligt billigere end PLC'er, hvilket giver mulighed for besparelser i processen med at opgradere eller automatisere en manuel eller automatisk proces. For at programmere et intelligent programmerbart relæ behøver brugeren ikke at have programmeringsfærdigheder, et sæt typiske programmer kan bruges. Smart relæer er nemme at programmere.