Προγραμματιζόμενα έξυπνα ρελέ
Τα προγραμματιζόμενα έξυπνα ρελέ είναι ένας τύπος PLC (προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές). Η χρήση έξυπνων ρελέ καθιστά δυνατή τη σημαντική απλοποίηση των σχημάτων ελέγχου του ηλεκτρικού εξοπλισμού και την αύξηση της αξιοπιστίας τους.
Ο προγραμματισμός για έξυπνα ρελέ γίνεται χρησιμοποιώντας κουμπιά του μπροστινού πίνακα και μια μικρή, συνήθως μία ή δύο γραμμές LCD ένδειξη. Αν και υπάρχουν πιο σύνθετες κατασκευές και σε αυτές τις περιπτώσεις τα προγράμματα πρέπει να γράφονται σε προσωπικό υπολογιστή χρησιμοποιώντας εξειδικευμένες γλώσσες προγραμματισμού για ladder logic LD, FBD και κάποιες άλλες.
Διεπαφές όπως RS-232, RS-485 ή Industrial Ethernet χρησιμοποιούνται για τη φόρτωση (φλας) έτοιμα προγραμμάτων στη μνήμη του μικροελεγκτή, τα οποία επιτρέπουν επίσης την επικοινωνία με ACS υψηλότερου επιπέδου. Ορισμένα μοντέλα προγραμματιζόμενων έξυπνων ρελέ σάς επιτρέπουν να δημιουργήσετε δυνατότητες επικοινωνίας χρησιμοποιώντας ειδικές μονάδες επέκτασης.
Αρχή λειτουργίας του PLC
Η διαφορά μεταξύ των έξυπνων ρελέ και των πλήρους PLC είναι ότι διαθέτουν μικρή ποσότητα RAM και μνήμη προγράμματος, και αυτό οδηγεί στην αδυναμία τουλάχιστον ορισμένων πολύπλοκων μαθηματικών υπολογισμών. Επιπλέον, ο αριθμός των καναλιών εισόδου-εξόδου, ψηφιακών και αναλογικών, στα έξυπνα ρελέ είναι επίσης μικρός, επομένως το πεδίο εφαρμογής τους είναι αρκετά περιορισμένο. Πρώτα απ 'όλα, πρόκειται για αυτοματισμό μεμονωμένων μονάδων, έλεγχο συστημάτων φωτισμού, ορισμένες συσκευές στο σύστημα στέγασης και κοινοτικών υπηρεσιών, τοπικούς βρόχους διαφόρων συστημάτων αυτοματισμού, οικιακές συσκευές.
Χαρακτηριστικό τέτοιων συσκευών είναι η τοπική χρήση τους για μικρά συστήματα και το πρόγραμμα για αυτές δημιουργείται κυρίως στη γλώσσα των λειτουργικών μπλοκ διαγραμμάτων (FBD) ή στη γλώσσα της λογικής ρελέ (LD). Αυτές οι γλώσσες συμμορφώνονται με το διεθνές πρότυπο IEC 61131-3. Το λογισμικό τέτοιων ρελέ έχει μια βολική και φιλική διασύνδεση και σας επιτρέπει να αναπτύξετε προγράμματα σε σύντομο χρονικό διάστημα, να ελέγξετε τη σύνταξη και την ορθότητα του δημιουργημένου προγράμματος και επίσης έχει τη δυνατότητα εντοπισμού σφαλμάτων του προγράμματος σε πραγματικό χρόνο, κάτι που δίνει ξεκάθαρα μια ιδέα για το πώς θα συμπεριφερθεί ο ελεγκτής σε αυτήν ή σε άλλη περίπτωση.
Σχεδιασμός προγραμματιζόμενων έξυπνων ρελέ πιο συχνά μονομπλόκ, — μια μικρή θήκη περιέχει όλους τους κόμβους. Κατά κανόνα, πρόκειται για μονάδα τροφοδοσίας χαμηλής ισχύος, μικροελεγκτή, κανάλια πληροφοριών εισόδου και εξόδου, τερματικά για τη σύνδεση εκτελεστικών συσκευών. Τα περιβλήματα τέτοιων συσκευών είναι μικρά και επιτρέπουν την εγκατάσταση σε ηλεκτρικά ντουλάπια σε δίαυλο DIN που πληροί τα σύγχρονα πρότυπα. Ωστόσο, το τροφοδοτικό μπορεί επίσης να είναι μια ξεχωριστή συσκευή.
Προγραμματιζόμενα έξυπνα ρελέ στο εξωτερικό
Τα προγραμματιζόμενα ρελέ παράγονται πλέον από πολλές εταιρείες, κυρίως ξένες. Ως παράδειγμα, μπορούμε να θυμηθούμε την εταιρεία Schneider Electric, η οποία ιδρύθηκε το 1936 στη Γαλλία. Η έδρα της βρίσκεται στο Rueil-Malmaison Cedex. Η εταιρεία κατασκευάζει τα προϊόντα της με τα σήματα Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.
Τα προϊόντα Schneider Electric είναι πολύ διαφορετικά: από τα συμβατικά διακόπτες κυκλώματοςσε πολύπλοκες συσκευές όπως μετατροπείς συχνότητας, συσκευές σηματοδότησης και ελέγχου, μαλακούς εκκινητές, ρελέ ελέγχου, αισθητήρες και προγραμματιζόμενα ρελέ και ελεγκτές. Ως παράδειγμα έξυπνου ρελέ, εξετάστε τα προγραμματιζόμενα ρελέ Zelio Logic.
Τα προγραμματιζόμενα ρελέ Schneider Electric Zelio Logic επιτρέπουν την εφαρμογή μικρών συστημάτων ελέγχου, ο αριθμός των εισόδων / εξόδων είναι εντός 10 ... 40 καναλιών. Στην περίπτωση των διαστάσεων 124,6 * 90 * 59 mm, είναι δυνατή η τοποθέτηση έως και 26 καναλιών εισόδου/εξόδου. Ταυτόχρονα, η τάση τροφοδοσίας της συσκευής είναι σε πολύ μεγάλο εύρος: 24VAC, 100… 240VAC, 12VDC, 24VDC, γεγονός που διευκολύνει την ενσωμάτωση του ρελέ σε οποιεσδήποτε κατασκευές.
Για παράδειγμα, το ρελέ της σειράς SR2B201FU έχει 12 διακριτές εισόδους και 8 εξόδους ρελέ, είναι σχεδιασμένο για τάση εναλλασσόμενου ρεύματος 100-240 V και περιλαμβάνει ένα ρολόι, οθόνη και ένα σύνολο κουμπιών. Εμφανίζεται η εξωτερική όψη του έξυπνου ρελέ σε σχέδιο monoblock στο σχήμα.
Δύο εξειδικευμένες γλώσσες FBD ή LADDER μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προγραμματισμό του ρελέ Zelio Logic. Η συσκευή διατίθεται τόσο σε μονομπλόκ όσο και σε αρθρωτό σχεδιασμό. Η τελευταία επιλογή επιτρέπει το συνδυασμό μονάδων για την επέκταση του συστήματος στο σύνολό του.
Το πεδίο εφαρμογής του ρελέ Zelio Logic είναι αρκετά ευρύ και παρέχει έλεγχο συμπιεστών ή αντλιών, καταμέτρηση τελικών προϊόντων ή εξαρτημάτων αυτόματων γραμμών, έλεγχο κυλιόμενων σκαλών, φωτισμό και ηλεκτρονικές οθόνες. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα ασφαλείας ως συσκευές ελέγχου πρόσβασης.
Εκτός από την προαναφερθείσα Schneider Electric, μια σειρά από ξένες εταιρείες ασχολούνται με την παραγωγή προγραμματιζόμενων ρελέ: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.
Τα πιο δημοφιλή προγραμματιζόμενα έξυπνα ρελέ: 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- ARIES PR110, ARIES PR200.
Ηλεκτρονικοί προγραμματιζόμενοι λογικοί ελεγκτές σειράς Array FAB από την Ταϊβάν
Για βιομηχανική και οικιακή χρήση, η εταιρεία παράγει έξυπνα ρελέ δεύτερης γενιάς της σειράς FAB. Αυτές οι συσκευές είναι αρκετά εύκολες στη χρήση και εύκολες στην εκμάθηση και στον προγραμματισμό. Τα ρελέ FAB προγραμματίζονται χρησιμοποιώντας τη γλώσσα προγραμματισμού FDB, η οποία προορίζεται κυρίως για μηχανικούς αυτοματισμού. Με τη βοήθειά του, είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα αρκετά περίπλοκο σύστημα, ταυτόχρονα αποτελεσματικό και οικονομικό.
Η γλώσσα προγραμματισμού FDB είναι η γλώσσα των μπλοκ που εμφανίζονται στην οθόνη κατά την εισαγωγή του προγράμματος. Τα λειτουργικά μπλοκ απλά τακτοποιούνται και συνδυάζονται σε μια συγκεκριμένη σειρά, τόσο διαδοχικά όσο και παράλληλα, γεγονός που σας επιτρέπει να δημιουργείτε οπτικά αρκετά περίπλοκους αλγόριθμους.Δεν απαιτεί γνώση γλωσσών προγραμματισμού. Για κάποιον που έχει ασχοληθεί ποτέ με τη συντήρηση ψηφιακών τεχνολογιών, για παράδειγμα, μηχανών CNC, αυτή η γλώσσα δεν θα προκαλέσει δυσκολίες.
Συνολικά, η γλώσσα έχει 20 μπλοκ που εκτελούν διαφορετικές λειτουργίες. Πρώτα απ 'όλα, αυτές είναι λογικές πράξεις που εξωτερικά μοιάζουν με εικόνες από ένα ψηφιακό βιβλίο αναφοράς μικροκυκλώματος. Το σχήμα δείχνει ένα θραύσμα δύο μπλοκ.
Εκτός από τις λογικές λειτουργίες, το σύνολο μπλοκ περιέχει επίσης μετρητές, χρονόμετρα, χρονικές καθυστερήσεις, χρονικές σημάνσεις ενεργοποίησης και απενεργοποίησης και πολλά άλλα.
Το περιβάλλον προγραμματισμού αποστέλλεται μαζί με τις συσκευές και είναι επίσης διαθέσιμο για λήψη από τον ιστότοπο του κατασκευαστή. Τα έξυπνα ρελέ της σειράς FAB αντικαθιστούν μεγάλο αριθμό συσκευών μεταγωγής: ρελέ, ταχύμετρα, μετρητές, χρονόμετρα κ.λπ. ενώ σε αρκετά χαμηλή τιμή. Ένα προγραμματιζόμενο έξυπνο ρελέ μπορεί να αντικαταστήσει ένα ολόκληρο ντουλάπι συναρμολογημένο με ένα συμβατικό ηλεκτρομηχανικά ρελέ… Ταυτόχρονα, η αξιοπιστία του κυκλώματος στο σύνολό της αυξάνεται, ο αριθμός των διακριτών στοιχείων μειώνεται, οι διαστάσεις μειώνονται και η κατανάλωση ρεύματος μειώνεται.
Τα πεδία εφαρμογής των ευφυών ρελέ FAB είναι αρκετά μεγάλα. Αυτά είναι έξυπνα οικιακά συστήματα. αυτόματο άνοιγμα θυρών, φραγμών και πυλών. έλεγχος φωτισμού τόσο εσωτερικά όσο και εξωτερικά. έλεγχος εξαερισμού και ελέγχου θερμοκρασίας σε επιχειρήσεις και σε οικιστικούς χώρους, σε θερμοκήπια και θερμοκήπια. Και διαχείριση του συστήματος ύδρευσης, διαχείριση γραμμών παραγωγής και μεμονωμένων μηχανημάτων, εφαρμογή σε συστήματα συναγερμού, σε συστήματα προειδοποίησης έκτακτης ανάγκης και πολλά άλλα.
Σύντομα τεχνικά χαρακτηριστικά ευφυών ρελέ FAB
Το ρελέ είναι εξοπλισμένο με οθόνη LCD με 4 γραμμές των 10 χαρακτήρων, έχει ενσωματωμένο ημερολόγιο και ρολόι πραγματικού χρόνου. Είναι δυνατός ο τηλεχειρισμός στις τηλεφωνικές γραμμές και η δυνατότητα μετάδοσης φωνητικών μηνυμάτων. Το κιτ παράδοσης περιλαμβάνει ένα δωρεάν απλό πρόγραμμα SCADA που επιτρέπει την επικοινωνία με έναν υπολογιστή σε αρκετά μεγάλη απόσταση, που επιτρέπει την απομακρυσμένη παρακολούθηση και διαμόρφωση. Σε περίπτωση χρήσης της διεπαφής RS — 485, μπορούν να συνδεθούν 255 ρελέ FAB σε έναν υπολογιστή. Αυτή η σύνδεση σας επιτρέπει να δημιουργήσετε πιο λειτουργικά συστήματα από τη χρήση μεμονωμένων ρελέ FAB.
Οι έξοδοι της συσκευής έχουν μεγάλη χωρητικότητα φορτίου: έξοδοι ρελέ — 10Α, έξοδοι τρανζίστορ — 2Α.
Αν και η μνήμη του προγράμματος είναι μικρή — μόνο 64K, το πρόγραμμα μπορεί να περιέχει 127 μπλοκ συναρτήσεων, 127 μετρητές, 127 διαστήματα RTC (σε πραγματικό χρόνο), 127 χρονόμετρα, τα οποία σας επιτρέπουν να δημιουργήσετε αρκετά πολύπλοκα προγράμματα λειτουργιών. Η είσοδος του προγράμματος πραγματοποιείται είτε χρησιμοποιώντας κουμπιά και οθόνη LCD, είτε χρησιμοποιώντας υπολογιστή. Για την προστασία του προγράμματος από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση, είναι δυνατή η προστασία με κωδικό πρόσβασης.
Εσωτερικά προγραμματιζόμενα ρελέ
Στη Ρωσία, ο κατασκευαστής προγραμματιζόμενων ρελέ συναλλάσσεται με την εταιρεία Voronezh «Oven» και το Nizhny Novgorod «KontraAvt». Η εταιρεία «Aries» λανσάρει τα ρελέ της με την επωνυμία Aries PLC ***.
Η Voronezh CJSC "Ekoresurs" παράγει μια σειρά ελεγκτών "Basic", η οποία περιλαμβάνει αρκετές τροποποιήσεις της συσκευής. Τα περιοδικά "Industrial Automation", "Instrumental Engineering and Automation Tools" και "Industrial Automation Systems and Controllers" έχουν μια ολόκληρη σειρά άρθρων για τη χρήση των ελεγκτών της σειράς Bazis.
Ορισμένες εταιρείες ασχολούνται με τη διανομή και την πώληση εισαγόμενων εμπορικών σημάτων στη Ρωσία. Για παράδειγμα, η Intechnics, εμπορικός συνεργάτης της αγγλικής εταιρείας Invertek Drives, η οποία παράγει τέτοια δημοφιλή μονάδες μεταβλητής συχνότητας, προμηθεύει τη Ρωσία και προγραμματιζόμενα ευφυή ρελέ, τα οποία είναι τόσο απαραίτητα για τη δημιουργία συστημάτων αυτοματισμού.
Παραδείγματα εφαρμογών ρελέ
Έλεγχος κυλιόμενης σκάλας. Εξασφάλιση συνεχούς λειτουργίας μόνο τις καθημερινές από τις 8:00 π.μ. έως τις 6:00 μ.μ. · Από τις 18:00 έως τις 20:00 η κυλιόμενη σκάλα ενεργοποιείται μόνο όταν εμφανίζεται άτομο.
Έλεγχος εξαερισμού. Ενεργοποιήστε τον εξαερισμό κάθε 30 λεπτά για 10 λεπτά. Ενεργοποιήστε τον εξαερισμό για 10 λεπτά όταν ξεπεραστεί το καθορισμένο επίπεδο CO2.
Διαχείριση αυτόματης μεταφοράς αποθεματικών. Αυτόματη δέσμευση εισόδου με 2 ή περισσότερες εισόδους. Διαχωρισμός. On / off χρήστες. Ενεργοποιήστε/απενεργοποιήστε το DGS και άλλες πηγές.
Ένα παράδειγμα ανάπτυξης ενός προγράμματος αναμετάδοσης
Ας υποθέσουμε ότι είναι απαραίτητο να αναπτυχθεί ένα πρόγραμμα ελέγχου μείκτη για ένα προγραμματιζόμενο έξυπνο ρελέ ZelioLogic σε γλώσσα FBD, η εργασία έχει ως εξής.
Το υγρό Νο. 1 τροφοδοτείται σε ένα κατακόρυφο δοχείο ύψους 7 m έως ότου επιτευχθεί στάθμη 2,8 m. Στη συνέχεια η παροχή του πρώτου υγρού διακόπτεται και το υγρό Νο. 2 τροφοδοτείται μέχρι να επιτευχθεί το συνολικό επίπεδο των 4,2 m. διακόπτεται η παροχή του δεύτερου υγρού και ενεργοποιείται ο κινητήρας του αναδευτήρα, ο οποίος λειτουργεί για 30 λεπτά. Μετά την πάροδο του χρόνου, ο κινητήρας απενεργοποιείται και ανοίγει η βαλβίδα αποστράγγισης του πολτού.
Για να λυθεί το πρόβλημα, είναι απαραίτητο πρώτα απ 'όλα να μετατραπούν οι τιμές επιπέδου σε δεδομένα κατανοητά από τον ελεγκτή, δηλ.η τιμή στο επίπεδο των 2,8 m, με βάση τη χωρητικότητα του ADC του οχήματος, θα αντιστοιχεί στην τιμή εισόδου του ελεγκτή ίση με 102 και στο επίπεδο των 4,2 m, την τιμή 153.
Επίσης, με βάση τις προβληματικές συνθήκες, οι έξοδοι του ελεγκτή πρέπει να αλληλεπιδρούν με τρεις βαλβίδες διακοπής—τροφοδοσία υγρού #1, παροχή υγρού #2, αποστράγγιση ανάρτησης και έναν κινητήρα μείκτη. Κατά την επίλυση αυτού του προβλήματος, συνιστάται να συνδέσετε ένα κουμπί στην είσοδο του ελεγκτή, το οποίο θα εξασφαλίσει την έναρξη ολόκληρου του συστήματος.
Η ανάπτυξη του προγράμματος πραγματοποιείται με χρήση υπολογιστή στον οποίο είναι εγκατεστημένο το λογισμικό ZelioSoft 2.
Η γλώσσα γραφικού προγραμματισμού για τους ελεγκτές FBD χρησιμοποιεί διαφορετικά μπλοκ συναρτήσεων. Κάθε μπλοκ είναι μέρος ενός πλήρους προγράμματος που παρέχει μια συγκεκριμένη λειτουργική σχέση μεταξύ των μεταβλητών εισόδου και εξόδου.
Η σύνδεση των μπλοκ οδηγεί στην ενοποίηση μεμονωμένων μονάδων σε ένα ενιαίο πρόγραμμα ελέγχου, το οποίο, σύμφωνα με τις τιμές των μεταβλητών εισόδου των αισθητήρων που συνδέονται με τις εισόδους του προγραμματιζόμενου ρελέ, παράγει σήματα ελέγχου για τους συνδεδεμένους ενεργοποιητές στις εξόδους.
Έτσι, η διαδικασία προγραμματισμού περιορίζεται στην επιλογή διαφόρων λειτουργικών μπλοκ, την τοποθέτησή τους στο παράθυρο επεξεργασίας και τη σύνδεσή τους σε μια συγκεκριμένη σειρά, η οποία δίνει λύση σε ένα συγκεκριμένο πρόβλημα με τον αυτοματοποιημένο έλεγχο μιας διαδικασίας ή ενός αντικειμένου.
Για την επίλυση του προβλήματος επιλέχθηκαν και συνδέθηκαν τα απαραίτητα μπλοκ και ορίστηκαν οι παράμετροί τους, που διασφαλίζουν τη δεδομένη λογική λειτουργίας.
Μια γραφική αναπαράσταση του προγράμματος στο περιβάλλον ZelioSoft2 χρησιμοποιώντας FBD που υλοποιεί τη λύση σε αυτό το πρόβλημα φαίνεται στο σχήμα.
Διορθώθηκε το πρόβλημα γλώσσας FBD
Ο έλεγχος της ορθότητας της διαμόρφωσης μεμονωμένων μπλοκ και των συνδέσεών τους πραγματοποιείται σε λειτουργία προσομοίωσης. Αφού βεβαιωθείτε ότι το πρόγραμμα λειτουργεί σωστά, μεταφέρεται από τον υπολογιστή οργάνων στη μνήμη του προγραμματιζόμενου ρελέ.
Εξοδος
Τα έξυπνα προγραμματιζόμενα ρελέ, παρά τις ελλείψεις τους, μπορούν να εκτελέσουν μια σειρά από εργασίες σε βιομηχανικές και μη βιομηχανικές περιοχές όπου δεν υπάρχει ανάγκη χρήσης προγραμματιζόμενων λογικών ελεγκτών (PLC).
Είναι επίσης σημαντικά φθηνότερα από τα PLC, επιτρέποντας εξοικονόμηση πόρων στη διαδικασία αναβάθμισης ή αυτοματοποίησης μιας χειροκίνητης ή αυτόματης διαδικασίας. Για να προγραμματίσετε ένα έξυπνο προγραμματιζόμενο ρελέ, ο χρήστης δεν χρειάζεται να έχει δεξιότητες προγραμματισμού, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα σύνολο τυπικών προγραμμάτων. Τα έξυπνα ρελέ προγραμματίζονται εύκολα.