Programabilni inteligentni releji

Programabilni inteligentni releji so vrsta PLC (programabilni logični krmilniki). Uporaba inteligentnih relejev omogoča bistveno poenostavitev krmilnih shem električne opreme in povečanje njihove zanesljivosti.

Programiranje za pametne releje poteka z uporabo gumbov na sprednji plošči in majhnega, običajno eno ali dvovrstičnega LCD indikatorja. Čeprav obstajajo bolj zapletene konstrukcije in v teh primerih morajo biti programi napisani na osebnem računalniku z uporabo specializiranih programskih jezikov za lestvično logiko LD, FBD in nekaterih drugih.

Za nalaganje (flash) pripravljenih programov v pomnilnik mikrokontrolerja se uporabljajo vmesniki, kot so RS-232, RS-485 ali Industrial Ethernet, ki omogočajo tudi komunikacijo z ACS višjega nivoja. Nekateri modeli programabilnih pametnih relejev omogočajo izgradnjo komunikacijskih zmogljivosti z uporabo posebnih razširitvenih modulov.

Načelo delovanja PLC

Razlika med pametnimi releji in polnopravnimi PLC-ji je v tem, da imajo majhno količino RAM-a in programskega pomnilnika, kar vodi do nemožnosti vsaj nekaterih zapletenih matematičnih izračunov. Poleg tega je tudi število vhodno-izhodnih kanalov, tako digitalnih kot analognih, v pametnih relejih majhno, zato je obseg njihove uporabe precej omejen. Najprej je to avtomatizacija posameznih enot, nadzor sistemov razsvetljave, nekatere naprave v sistemu stanovanjskih in komunalnih storitev, lokalne zanke različnih sistemov avtomatizacije, gospodinjski aparati.

Značilnost tovrstnih naprav je njihova lokalna uporaba za majhne sisteme, program zanje pa je izdelan pretežno v jeziku funkcijskih blokov (FBD) ali v jeziku relejne logike (LD). Ti jeziki so v skladu z mednarodnim standardom IEC 61131-3. Programska oprema takšnih relejev ima priročen in prijazen vmesnik in vam omogoča, da v kratkem času razvijete programe, preverite sintakso in pravilnost ustvarjenega programa ter ima tudi možnost odpravljanja napak v programu v realnem času, kar jasno daje idejo kako se bo krmilnik obnašal v tej ali drugačni situaciji.

Zasnova programabilnih inteligentnih relejev, najpogosteje monoblokov, — eno majhno ohišje vsebuje vsa vozlišča. Praviloma so to napajalna enota z nizko porabo energije, mikrokrmilnik, vhodni in izhodni informacijski kanali, terminali za povezovanje izvršilnih naprav. Ohišja takšnih naprav so majhna in omogočajo vgradnjo v elektro omarice na vodilo DIN, ki ustreza sodobnim standardom. Napajalnik pa je lahko tudi ločena naprava.

Čezmorski programabilni inteligentni releji

Programabilne releje zdaj proizvajajo številna podjetja, večinoma tuja. Kot primer lahko spomnimo na podjetje Schneider Electric, ki je bilo ustanovljeno leta 1936 v Franciji. Njegov sedež je v kraju Rueil-Malmaison Cedex. Podjetje proizvaja svoje izdelke pod blagovnimi znamkami Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.

Izdelki Schneider Electric so zelo raznoliki: od običajnih odklopnikido kompleksnih naprav, kot so frekvenčni pretvorniki, signalne in krmilne naprave, mehki zaganjalniki, krmilni releji, senzorji in programabilni releji ter krmilniki. Kot primer pametnega releja upoštevajte programabilne releje Zelio Logic.

Programabilni releji Schneider Electric Zelio Logic omogočajo izvedbo majhnih nadzornih sistemov, število vhodov / izhodov je znotraj 10 ... 40 kanalov. Pri dimenzijah 124,6 * 90 * 59 mm je možno postaviti do 26 vhodno/izhodnih kanalov. Hkrati je napajalna napetost naprave v zelo širokem razponu: 24VAC, 100 … 240VAC, 12VDC, 24VDC, kar olajša integracijo releja v poljubne konstrukcije.

Na primer, rele serije SR2B201FU ima 12 ločenih vhodov in 8 relejnih izhodov, zasnovan je za izmenično napetost 100-240 V in vključuje uro, zaslon in niz gumbov. Prikazan je zunanji pogled na inteligentni rele v monoblok izvedbi na sliki.

Za programiranje releja Zelio Logic je mogoče uporabiti dva specializirana jezika FBD ali LADDER. Naprava je na voljo v monobločni in modularni izvedbi. Zadnja možnost omogoča združevanje modulov za razširitev sistema kot celote.

Obseg releja Zelio Logic je dovolj širok in omogoča krmiljenje kompresorjev ali črpalk, štetje končnih izdelkov ali komponent avtomatskih linij, krmiljenje tekočih stopnic, razsvetljave in elektronskih prikazovalnikov. Lahko se uporablja v varnostnih sistemih kot naprave za nadzor dostopa.

Poleg že omenjenega Schneider Electrica se s proizvodnjo programabilnih relejev ukvarjajo številna tuja podjetja: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.

Najbolj priljubljeni programabilni pametni releji: 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-rele, ARIES PR110, ARIES PR200.

Elektronski programabilni logični krmilniki serije Array FAB iz Tajvana

Za industrijsko in gospodinjsko uporabo podjetje proizvaja inteligentne releje druge generacije serije FAB. Te naprave so dokaj enostavne za upravljanje ter enostavne za učenje in programiranje. FAB releji so programirani v programskem jeziku FDB, ki je namenjen predvsem avtomatikom. Z njegovo pomočjo je mogoče ustvariti precej zapleten sistem, hkrati učinkovit in ekonomičen.

Programski jezik FDB je jezik blokov, ki se prikažejo na zaslonu med vnosom programa. Funkcionalni bloki so preprosto razporejeni in združeni v določenem zaporedju, tako zaporedno kot vzporedno, kar vam omogoča vizualno ustvarjanje precej zapletenih algoritmov.Ne zahteva znanja programskih jezikov. Za nekoga, ki se je kdaj ukvarjal z vzdrževanjem digitalnih tehnologij, na primer CNC strojev, ta jezik ne bo povzročal težav.

Skupno ima jezik 20 blokov, ki opravljajo različne funkcije. Prvič, to so logične operacije, ki navzven izgledajo kot slike iz priročnika o digitalnih mikrovezjih. Slika prikazuje fragment dveh blokov.

Poleg logičnih operacij nabor blokov vsebuje tudi števce, časovnike, časovne zakasnitve, časovne žige vklopa in izklopa in drugo.

Programsko okolje je dobavljeno z napravami in je na voljo tudi za prenos s spletne strani proizvajalca. Inteligentni releji serije FAB nadomeščajo veliko število stikalnih naprav: releje, tahometre, števce, časovnike itd. medtem ko po dokaj nizki ceni. Programabilni pametni rele lahko nadomesti celotno omarico, sestavljeno z običajno elektromehanski releji… Hkrati se poveča zanesljivost vezja kot celote, zmanjša se število diskretnih elementov, zmanjšajo se dimenzije in zmanjša poraba energije.

Področja uporabe inteligentnih relejev FAB so precej široka. To so sistemi pametnega doma; avtomatsko odpiranje vrat, pregrad in vrat; nadzor osvetlitve notranji in zunanji; nadzor prezračevanja in nadzor temperature v podjetjih in v stanovanjskih prostorih, v rastlinjakih in rastlinjakih. in upravljanje vodovodnega sistema, upravljanje proizvodnih linij in posameznih strojev, uporaba v alarmnih sistemih, v sistemih za obveščanje o izrednih dogodkih in mnogi drugi.

Kratke tehnične značilnosti inteligentnih relejev FAB

Rele je opremljen z LCD zaslonom s 4 vrsticami po 10 znakov, ima vgrajen koledar in uro realnega časa. Možen je daljinski nadzor nad telefonskimi linijami in možnost prenosa glasovnih sporočil. V kompletu je brezplačen enostaven program SCADA, ki omogoča komunikacijo z računalnikom na dovolj veliki razdalji, kar omogoča nadzor in konfiguracijo na daljavo. V primeru uporabe vmesnika RS — 485 lahko na en računalnik povežemo 255 FAB relejev. Ta povezava vam omogoča ustvarjanje bolj funkcionalnih sistemov kot uporaba posameznih relejev FAB.

Izhodi naprave imajo visoko nosilnost: relejni izhodi — 10A, tranzistorski izhodi — 2A.

Čeprav je programski pomnilnik majhen — le 64K, lahko program vsebuje 127 funkcijskih blokov, 127 števcev, 127 RTC (real time) intervalov, 127 časovnikov, kar vam omogoča izdelavo precej zapletenih funkcijskih programov. Vnos programa poteka bodisi z gumbi in LCD zaslonom bodisi z uporabo računalnika. Za zaščito programa pred nepooblaščenim dostopom je možna zaščita z geslom.

Notranji programabilni releji

V Rusiji proizvajalec programabilnih relejev sodeluje z voroneškim podjetjem Oven in Nižni Novgorod KontraAvt. Podjetje «Aries» lansira svoje releje pod imenom Aries PLC ***.

Voronezh CJSC "Ekoresurs" proizvaja serijo krmilnikov "Basic", ki vključuje več modifikacij naprave. Revije "Industrijska avtomatizacija", "Orodja za instrumentalno tehniko in avtomatizacijo" in "Sistemi in krmilniki za industrijsko avtomatizacijo" imajo celo vrsto člankov o uporabi krmilnikov serije Bazis.

Nekatera podjetja se ukvarjajo z distribucijo in prodajo uvoženih blagovnih znamk v Rusiji. Na primer Intechnics, komercialni partner angleškega podjetja Invertek Drives, ki proizvaja tako priljubljene frekvenčni pogoni, dobave v Rusijo in programabilne inteligentne releje, ki so tako potrebni za ustvarjanje sistemov avtomatizacije.

Primeri aplikacij relejev

Nadzor tekočih stopnic. Zagotavljamo neprekinjeno obratovanje le ob delavnikih od 8.00 do 18.00. · Od 18.00 do 20.00 se tekoče stopnice aktivirajo le, ko se pojavi oseba.

Nadzor prezračevanja. Vklopite prezračevanje vsakih 30 minut za 10 minut. Vklopite ventilacijo za 10 minut, ko je presežena nastavljena raven CO2.

Upravljajte samodejni prenos rezerve. Samodejni rezervni vhod z 2 ali več vhodi. Ločitev. Vklop / izklop uporabnikov. Vklop/izklop DGS in drugih virov.

Primer razvoja relejnega programa

Recimo, da je treba razviti krmilni program mešalnika za programabilni inteligentni rele ZelioLogic v jeziku FBD, naloga je naslednja.

Tekočina št. dovod druge tekočine se ustavi in ​​vklopi motor mešala, ki teče 30 minut. Po preteku časa se motor izklopi in odpre se ventil za izpust gnojevke.

Za rešitev problema je potrebno najprej pretvoriti vrednosti ravni v podatke, ki jih krmilnik razume, tj.vrednost na ravni 2,8 m, ki temelji na zmogljivosti vgrajenega ADC, bo ustrezala vhodni vrednosti krmilnika, ki je enaka 102, na ravni 4,2 m pa vrednost 153.

Poleg tega morajo na podlagi težavnih pogojev izhodi krmilnika sodelovati s tremi zapornimi ventili – dovod tekočine št. 1, dovod tekočine št. 2, odtok vzmetenja in en motor mešalnika. Pri reševanju te težave je priporočljivo priključiti gumb na vhod krmilnika, ki bo zagotovil zagon celotnega sistema.

Razvoj programa poteka z uporabo računalnika, na katerem je nameščena programska oprema ZelioSoft 2.

Grafični programski jezik za krmilnike FBD uporablja različne funkcijske bloke. Vsak blok je del celotnega programa, ki zagotavlja specifično funkcionalno razmerje med vhodnimi in izhodnimi spremenljivkami.

Povezava blokov vodi do poenotenja posameznih modulov v en sam krmilni program, ki v skladu z vrednostmi vhodnih spremenljivk senzorjev, priključenih na vhode programabilnega releja, generira krmilne signale za priključene aktuatorje do izhodov.

Tako se proces programiranja zmanjša na izbiro različnih funkcijskih blokov, njihovo postavitev v okno za urejanje in njihovo povezovanje v določenem zaporedju, ki zagotavlja rešitev določenega problema z avtomatiziranim nadzorom procesa ali objekta.

Za rešitev problema so bili izbrani in povezani potrebni bloki ter nastavljeni njihovi parametri, ki zagotavljajo dano logiko delovanja.

Grafični prikaz programa v okolju ZelioSoft2 z uporabo FBD, ki implementira rešitev tega problema, je prikazan na sliki.

Odpravljena težava z jezikom FBD

Preverjanje pravilnosti konfiguracije posameznih blokov in njihovih povezav se izvaja v simulacijskem načinu. Ko se prepričate, da program deluje pravilno, se prenese iz računalnika instrumenta v pomnilnik programabilnega releja.

Izhod

Inteligentni programabilni releji lahko kljub svojim pomanjkljivostim opravljajo številne naloge v industrijskih in neindustrijskih območjih, kjer ni potrebe po programirljivih logičnih krmilnikih (PLC).

So tudi bistveno cenejši od PLC-jev, kar omogoča prihranke pri procesu nadgradnje ali avtomatizacije ročnega ali avtomatskega procesa. Za programiranje inteligentnega programabilnega releja uporabniku ni treba imeti veščin programiranja, lahko uporabi nabor tipičnih programov. Pametne releje je enostavno programirati.