Programmerbara intelligenta reläer

Programmerbara intelligenta reläer är en typ av PLC (programmerbara logiska styrenheter). Användningen av intelligenta reläer gör det möjligt att avsevärt förenkla kontrollscheman för elektrisk utrustning och öka deras tillförlitlighet.

Programmering för smarta reläer görs med knappar på frontpanelen och en liten, vanligtvis en eller två rader LCD-indikator. Även om det finns mer komplexa konstruktioner och i dessa fall måste programmen skrivas på en persondator med hjälp av specialiserade programmeringsspråk för ladder logic LD, FBD och några andra.

Gränssnitt som RS-232, RS-485 eller Industrial Ethernet används för att ladda (flash) färdiga program i mikrokontrollerns minne, vilket även möjliggör kommunikation med ACS på högre nivå. Vissa modeller av programmerbara smarta reläer låter dig bygga kommunikationsmöjligheter med hjälp av speciella expansionsmoduler.

Arbetsprincip för PLC

Skillnaden mellan smarta reläer och fullfjädrade PLC:er är att de har en liten mängd RAM och programminne, och detta leder till omöjligheten av åtminstone några komplexa matematiska beräkningar. Dessutom är antalet in-utgångskanaler, både digitala och analoga, i smarta reläer också litet, därför är omfattningen av deras tillämpning ganska begränsad. Först och främst är detta automatisering av enskilda enheter, styrning av belysningssystem, vissa enheter i systemet för bostäder och kommunala tjänster, lokala slingor av olika automationssystem, hushållsapparater.

En egenskap hos sådana enheter är deras lokala användning för små system, och programmet för dem skapas huvudsakligen på språket för funktionella blockdiagram (FBD) eller på språket för relälogik (LD). Dessa språk överensstämmer med den internationella standarden IEC 61131-3. Programvaran för sådana reläer har ett bekvämt och vänligt gränssnitt och låter dig utveckla program på kort tid, kontrollera syntaxen och korrektheten för det skapade programmet och har också förmågan att felsöka programmet i realtid, vilket tydligt ger en idé av hur den registeransvarige kommer att bete sig i denna eller annan situation.

Design av programmerbara intelligenta reläer oftast monoblock, — ett litet fodral innehåller alla noder. Som regel är dessa en strömförsörjningsenhet med låg effekt, en mikrokontroller, in- och utgångsinformationskanaler, terminaler för anslutning av verkställande enheter. Husen till sådana enheter är små och tillåter installation i elskåp på en DIN-buss som uppfyller moderna standarder. Strömförsörjningen kan dock också vara en separat enhet.

Utomlands programmerbara intelligenta reläer

Programmerbara reläer tillverkas nu av många företag, mestadels utländska. Som ett exempel kan vi minnas företaget Schneider Electric, som grundades 1936 i Frankrike. Dess huvudkontor ligger i Rueil-Malmaison Cedex. Företaget tillverkar sina produkter under varumärkena Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.

Schneider Electrics produkter är mycket olika: från konventionella brytaretill komplexa enheter som frekvensomvandlare, signal- och styrenheter, mjukstartare, styrreläer, sensorer och programmerbara reläer och styrenheter. Som ett exempel på ett smart relä, överväg Zelio Logic Programmerbara reläer.

Schneider Electric Zelio Logic programmerbara reläer tillåter implementering av små styrsystem, antalet ingångar / utgångar är inom 10 ... 40 kanaler. Vid dimensionerna 124,6 * 90 * 59 mm är det möjligt att placera upp till 26 in-/utgångskanaler. Samtidigt är enhetens matningsspänning inom ett mycket brett område: 24VAC, 100 … 240VAC, 12VDC, 24VDC, vilket underlättar integrationen av reläet i alla konstruktioner.

Till exempel har reläet i SR2B201FU-serien 12 diskreta ingångar och 8 reläutgångar, är designat för växelspänning 100-240V, och inkluderar en klocka, display och en uppsättning knappar. Den externa vyn av det intelligenta reläet i en monoblockdesign visas i figuren.

Två specialiserade språk FBD eller LADDER kan användas för att programmera Zelio Logic-reläet. Enheten finns i både monoblock och modulär design. Det sista alternativet tillåter att kombinera moduler för att utöka systemet som helhet.

Omfattningen av Zelio Logic-reläet är tillräckligt bred och ger kontroll av kompressorer eller pumpar, räkning av färdiga produkter eller komponenter i automatiska linjer, kontroll av rulltrappor, belysning och elektroniska displayer. Den kan användas i säkerhetssystem som åtkomstkontrollenheter.

Förutom ovan nämnda Schneider Electric är ett antal utländska företag engagerade i produktionen av programmerbara reläer: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.

De mest populära programmerbara smarta reläerna: 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-relä, ARIES PR110, ARIES PR200.

Array FAB Series elektroniska programmerbara logiska styrenheter från Taiwan

För industri- och hushållsbruk tillverkar företaget intelligenta reläer av andra generationen av FAB-serien. Dessa enheter är ganska lätta att använda och lätta att lära sig och programmera. FAB-reläer programmeras med programmeringsspråket FDB, som i första hand är avsett för automationsingenjörer. Med dess hjälp är det möjligt att skapa ett ganska komplext system, samtidigt effektivt och ekonomiskt.

FDB-programmeringsspråket är språket för de block som visas på displayen vid programinmatning. Funktionella block är helt enkelt arrangerade och kombinerade i en viss sekvens, både sekventiellt och parallellt, vilket gör att du visuellt kan skapa ganska komplexa algoritmer.Det kräver inga kunskaper i programmeringsspråk. För någon som någonsin har sysslat med underhåll av digital teknik, till exempel CNC-maskiner, kommer detta språk inte att orsaka svårigheter.

Totalt har språket 20 block som utför olika funktioner. Först och främst är dessa logiska operationer som utåt ser ut som bilder från en digital mikrokretsuppslagsbok. Figuren visar ett fragment av två block.

Förutom logiska operationer innehåller blockuppsättningen även räknare, timers, tidsfördröjningar, på och av tidsstämplar och mer.

Programmeringsmiljön levereras med enheterna och är även tillgänglig för nedladdning från tillverkarens webbplats. FAB-seriens intelligenta reläer ersätter ett stort antal kopplingsenheter: reläer, varvräknare, räknare, timers, etc. samtidigt till ett ganska lågt pris. Ett programmerbart smart relä kan ersätta ett helt skåp monterat mot ett konventionellt elektromekaniska reläer… Samtidigt ökar kretsens tillförlitlighet som helhet, antalet diskreta element minskar, dimensionerna minskar och strömförbrukningen minskar.

Användningsområdena för FAB intelligenta reläer är ganska breda. Dessa är system för smarta hem; automatisk öppning av dörrar, barriärer och grindar; ljusstyrning både internt och externt; ventilationskontroll och temperaturkontroll i företag och i bostadslokaler, i växthus och växthus. Och förvaltning av vattenförsörjningssystemet, hantering av produktionslinjer och enskilda maskiner, tillämpning i larmsystem, i nödvarningssystem och många andra.

Korta tekniska egenskaper hos FAB intelligenta reläer

Reläet är utrustat med en LCD-display med 4 rader med 10 tecken, har en inbyggd kalender och en realtidsklocka. Fjärrkontroll över telefonlinjer och möjligheten att överföra röstmeddelanden är möjliga. Leveranssatsen innehåller ett gratis enkelt SCADA-program som möjliggör kommunikation med en dator på tillräckligt stort avstånd, vilket möjliggör fjärrövervakning och konfigurering. Vid användning av RS — 485-gränssnittet kan 255 FAB-reläer anslutas till en dator. Denna anslutning gör att du kan skapa mer funktionella system än att använda enstaka FAB-reläer.

Utgångarna på enheten har en hög belastningskapacitet: reläutgångar — 10A, transistorutgångar — 2A.

Även om programminnet är litet — endast 64K, kan programmet innehålla 127 funktionsblock, 127 räknare, 127 RTC (realtids) intervall, 127 timers, vilket gör att du kan skapa ganska komplexa funktionsprogram. Programinmatning görs antingen med knappar och en LCD-skärm, eller med en dator. För att skydda programmet från obehörig åtkomst är lösenordsskydd möjligt.

Interna programmerbara reläer

I Ryssland handlar tillverkaren av programmerbara reläer med Voronezh-företaget «Oven» och Nizhny Novgorod «KontraAvt». Företaget «Aries» lanserar sina reläer under namnet Aries PLC ***.

Voronezh CJSC "Ekoresurs" producerar en serie kontroller "Basic", som inkluderar flera modifieringar av enheten. Tidningarna "Industrial Automation", "Instrumental Engineering and Automation Tools" och "Industrial Automation Systems and Controllers" har en hel serie artiklar om användningen av Bazis seriekontroller.

Vissa företag är engagerade i distribution och försäljning av importerade varumärken i Ryssland. Till exempel Intechnics, en kommersiell partner till det engelska företaget Invertek Drives, som producerar så populära frekvensomriktare, leveranser till Ryssland och programmerbara intelligenta reläer, som är så nödvändiga för att skapa automationssystem.

Exempel på reläapplikationer

Rulltrappskontroll. Säkerställer kontinuerlig drift endast på vardagar från 8:00 till 18:00. · Från 18:00 till 20:00 aktiveras rulltrappan endast när en person dyker upp.

Ventilationskontroll. Slå på ventilationen var 30:e minut i 10 minuter. Slå på ventilationen i 10 minuter när den inställda CO2-nivån överskrids.

Hantera automatisk reservöverföring. Automatisk reservingång med 2 eller fler ingångar. Separation. På/av användare. Slå på/av DGS och andra källor.

Ett exempel på att utveckla ett reläprogram

Anta att det är nödvändigt att utveckla ett mixerstyrningsprogram för ett ZelioLogic programmerbart intelligent relä i FBD-språk, uppgiften är följande.

Vätska nr 1 matas in i ett vertikalt kärl 7 m högt tills en nivå på 2,8 m uppnås. Därefter stoppas tillförseln av den första vätskan och vätska nr 2 matas tills den totala nivån på 4,2 m uppnås. Tillförseln av den andra vätskan stoppas och omrörarens motor slås på, som går i 30 minuter. Efter att tiden har gått stängs motorn av och slurrydräneringsventilen öppnas.

För att lösa problemet är det först och främst nödvändigt att konvertera nivåvärdena till data som är förståeliga av regulatorn, dvs.värdet på 2,8 m-nivån, baserat på kapaciteten hos den inbyggda ADC:n, kommer att motsvara regulatorns ingångsvärde lika med 102, och på 4,2 m-nivån, värdet 153.

Baserat på problemförhållandena måste styrenhetens utgångar interagera med tre avstängningsventiler – vätsketillförsel #1, vätsketillförsel #2, suspensionsdränering och en blandarmotor. När du löser detta problem rekommenderas det att ansluta en knapp till ingången på styrenheten, vilket säkerställer starten av hela systemet.

Utvecklingen av programmet utförs med hjälp av en dator på vilken programvaran ZelioSoft 2 är installerad.

Det grafiska programmeringsspråket för FBD-styrenheter använder olika funktionsblock. Varje block är en del av ett komplett program som tillhandahåller ett specifikt funktionellt förhållande mellan in- och utdatavariabler.

Anslutningen av blocken leder till föreningen av individuella moduler till ett enda styrprogram, som, i enlighet med värdena för ingångsvariablerna för sensorerna anslutna till ingångarna på det programmerbara reläet, genererar styrsignaler för de anslutna ställdonen till utgångarna.

Således reduceras programmeringsprocessen till att välja olika funktionsblock, placera dem i redigeringsfönstret och koppla dem i en viss sekvens, vilket ger en lösning på ett specifikt problem med automatiserad kontroll av en process eller ett objekt.

För att lösa problemet valdes och kopplades de nödvändiga blocken och deras parametrar ställdes in, vilket säkerställer den givna operationslogiken.

En grafisk representation av programmet i ZelioSoft2-miljön med FBD som implementerar lösningen på detta problem visas i figuren.

Fixat FBD-språkproblem

Kontroll av korrektheten av konfigurationen av enskilda block och deras anslutningar utförs i simuleringsläge. Efter att ha kontrollerat att programmet fungerar korrekt överförs det från instrumentdatorn till det programmerbara reläets minne.

Utgång

Intelligenta programmerbara reläer kan, trots sina brister, utföra ett antal uppgifter i industriella och icke-industriella områden där det inte finns något behov av att använda programmerbara logiska styrenheter (PLC).

De är också betydligt billigare än PLC:er, vilket möjliggör besparingar i processen att uppgradera eller automatisera en manuell eller automatisk process. För att programmera ett intelligent programmerbart relä behöver användaren inte ha programmeringskunskaper, en uppsättning typiska program kan användas. Smarta reläer är lätta att programmera.