Programabilni inteligentni releji

Programabilni inteligentni releji su vrsta PLC-a (programabilni logički kontroleri). Korištenje inteligentnih releja omogućuje značajno pojednostavljenje upravljačkih shema električne opreme i povećanje njihove pouzdanosti.

Programiranje za pametne releje vrši se pomoću gumba na prednjoj ploči i malog, obično jedno- ili dvolinijskog LCD indikatora. Iako postoje složenije konstrukcije iu tim slučajevima programi moraju biti napisani na osobnom računalu koristeći specijalizirane programske jezike za ljestvičastu logiku LD, FBD i neke druge.

Za učitavanje (flash) spremnih programa u memoriju mikrokontrolera koriste se sučelja kao što su RS-232, RS-485 ili Industrial Ethernet, koji također omogućuju komunikaciju sa ACS-om više razine. Neki modeli programibilnih pametnih releja omogućuju vam izgradnju komunikacijskih mogućnosti pomoću posebnih modula za proširenje.

Princip rada PLC-a

Razlika između pametnih releja i punopravnih PLC-ova je u tome što imaju malu količinu RAM-a i programske memorije, a to dovodi do nemogućnosti barem nekih složenih matematičkih izračuna. Osim toga, broj ulazno-izlaznih kanala, kako digitalnih tako i analognih, u pametnim relejima također je mali, pa je opseg njihove primjene prilično ograničen. Prije svega, to je automatizacija pojedinačnih jedinica, upravljanje sustavima rasvjete, nekim uređajima u sustavu stambenih i komunalnih usluga, lokalnim petljama raznih sustava automatizacije, kućanskim aparatima.

Karakteristika takvih uređaja je njihova lokalna uporaba za male sustave, a program za njih izrađuje se uglavnom u jeziku funkcionalnih blok dijagrama (FBD) ili u jeziku relejne logike (LD). Ovi jezici u skladu su s međunarodnim standardom IEC 61131-3. Softver takvih releja ima prikladno i prijateljsko sučelje i omogućuje vam da razvijete programe u kratkom vremenu, provjerite sintaksu i ispravnost stvorenog programa, a također ima mogućnost otklanjanja pogrešaka programa u stvarnom vremenu, što jasno daje ideju o tome kako će se kontrolor ponašati u ovoj ili drugoj situaciji.

Dizajn programabilnih inteligentnih releja najčešće monoblok, — jedno malo kućište sadrži sve čvorove. U pravilu, to su jedinica za napajanje male snage, mikrokontroler, ulazni i izlazni informacijski kanali, terminali za povezivanje izvršnih uređaja. Kućišta takvih uređaja su mala i omogućuju ugradnju u električne ormare na DIN sabirnicu koja zadovoljava suvremene standarde. Međutim, napajanje može biti i zaseban uređaj.

Inozemni programabilni inteligentni releji

Programabilne releje sada proizvode mnoge tvrtke, uglavnom strane. Kao primjer možemo se prisjetiti tvrtke Schneider Electric, koja je osnovana 1936. godine u Francuskoj. Njegovo sjedište nalazi se u Rueil-Malmaison Cedexu. Tvrtka proizvodi svoje proizvode pod markama Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.

Proizvodi Schneider Electrica vrlo su raznoliki: od konvencionalnih prekidačina složene uređaje kao što su pretvarači frekvencije, signalni i upravljački uređaji, meki pokretači, upravljački releji, senzori i programabilni releji i kontroleri. Kao primjer pametnog releja, razmotrite Zelio Logic programabilne releje.

Programabilni releji Schneider Electric Zelio Logic omogućuju implementaciju malih upravljačkih sustava, broj ulaza / izlaza je unutar 10 ... 40 kanala. U slučaju dimenzija 124,6 * 90 * 59 mm, moguće je postaviti do 26 ulazno/izlaznih kanala. Istodobno, napon napajanja uređaja je u vrlo širokom rasponu: 24VAC, 100 … 240VAC, 12VDC, 24VDC, što olakšava integraciju releja u bilo koje konstrukcije.

Na primjer, relej serije SR2B201FU ima 12 diskretnih ulaza i 8 relejnih izlaza, dizajniran je za izmjenični napon 100-240 V i uključuje sat, zaslon i skup tipki. Prikazan je vanjski pogled na inteligentni relej u monoblok dizajnu na slici.

Dva specijalizirana jezika FBD ili LADDER mogu se koristiti za programiranje Zelio Logic releja. Uređaj je dostupan u monoblok i modularnoj izvedbi. Posljednja opcija omogućuje kombiniranje modula za proširenje sustava u cjelini.

Opseg Zelio Logic releja dovoljno je širok i omogućuje kontrolu kompresora ili pumpi, brojanje gotovih proizvoda ili komponenti automatskih linija, kontrolu pokretnih stepenica, rasvjete i elektroničkih zaslona. Može se koristiti u sigurnosnim sustavima kao uređaji za kontrolu pristupa.

Uz spomenuti Schneider Electric, proizvodnjom programibilnih releja bavi se niz inozemnih tvrtki: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.

Najpopularniji 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-relej, ARIES PR110, ARIES PR200.

Elektronički programabilni logički kontroleri serije Array FAB iz Tajvana

Za industrijsku i kućansku upotrebu tvrtka proizvodi inteligentne releje druge generacije serije FAB. Ovi uređaji su prilično jednostavni za rukovanje i lako se uče i programiraju. FAB releji se programiraju pomoću FDB programskog jezika koji je prvenstveno namijenjen inženjerima automatike. Uz njegovu pomoć moguće je stvoriti prilično složen sustav, istodobno učinkovit i ekonomičan.

FDB programski jezik je jezik blokova koji se pojavljuju na zaslonu tijekom unosa programa. Funkcionalni blokovi jednostavno su raspoređeni i kombinirani u određenom nizu, uzastopno i paralelno, što vam omogućuje vizualno stvaranje prilično složenih algoritama.Ne zahtijeva poznavanje programskih jezika. Nekome tko se ikada bavio održavanjem digitalnih tehnologija, primjerice CNC strojeva, ovaj jezik neće predstavljati poteškoće.

Ukupno, jezik ima 20 blokova koji obavljaju različite funkcije. Prije svega, to su logičke operacije koje izvana izgledaju kao slike iz priručnika o digitalnim mikro krugovima. Slika prikazuje fragment dvaju blokova.

Osim logičkih operacija, skup blokova također sadrži brojače, mjerače vremena, vremenske odgode, vremenske oznake uključivanja i isključivanja i još mnogo toga.

Programsko okruženje isporučuje se s uređajima, a dostupno je i za preuzimanje s web stranice proizvođača. Inteligentni releji serije FAB zamjenjuju veliki broj sklopnih uređaja: releje, tahometre, brojače, tajmere itd. dok je po prilično niskoj cijeni. Programabilni pametni relej može zamijeniti cijeli ormar sastavljen s konvencionalnim elektromehanički releji… Istodobno se povećava pouzdanost sklopa u cjelini, smanjuje se broj diskretnih elemenata, smanjuju se dimenzije i smanjuje potrošnja energije.

Područja primjene FAB inteligentnih releja su prilično široka. To su sustavi pametne kuće; automatsko otvaranje vrata, barijera i kapija; kontrola rasvjete unutarnje i vanjske; kontrola ventilacije i kontrola temperature u poduzećima iu stambenim prostorijama, u staklenicima i staklenicima. I upravljanje vodoopskrbnim sustavom, upravljanje proizvodnim linijama i pojedinačnim strojevima, primjena u alarmnim sustavima, u sustavima hitnog upozorenja i mnogi drugi.

Kratke tehničke karakteristike FAB inteligentnih releja

Relej je opremljen LCD zaslonom s 4 retka po 10 znakova, ima ugrađeni kalendar i sat stvarnog vremena. Moguće je daljinsko upravljanje telefonskim linijama i mogućnost prijenosa govornih poruka. U kompletu isporuke nalazi se besplatan jednostavan SCADA program koji omogućuje komunikaciju s računalom na dovoljno velikoj udaljenosti, što omogućuje daljinski nadzor i konfiguraciju. U slučaju korištenja RS — 485 sučelja, na jedno računalo može se spojiti 255 FAB releja. Ova vam veza omogućuje stvaranje funkcionalnijih sustava od korištenja pojedinačnih FAB releja.

Izlazi uređaja imaju visoku nosivost: relejni izlazi — 10A, tranzistorski izlazi — 2A.

Iako je programska memorija mala — samo 64K, program može sadržavati 127 funkcijskih blokova, 127 brojača, 127 RTC (real time) intervala, 127 mjerača vremena, što vam omogućuje izradu prilično složenih funkcijskih programa. Unos programa vrši se pomoću gumba i LCD zaslona ili pomoću računala. Za zaštitu programa od neovlaštenog pristupa moguća je zaštita lozinkom.

Interni programabilni releji

U Rusiji, proizvođač programibilnih releja bavi se Voronježskom tvrtkom «Oven» i Nižnji Novgorod «KontraAvt». Tvrtka «Aries» lansira svoje releje pod imenom Aries PLC ***.

Voronezh CJSC "Ekoresurs" proizvodi seriju kontrolera "Basic", koji uključuje nekoliko modifikacija uređaja. Časopisi "Industrijska automatizacija", "Alati za instrumentalno inženjerstvo i automatizaciju" i "Sustavi i kontroleri industrijske automatizacije" imaju cijeli niz članaka o korištenju regulatora serije Bazis.

Neke tvrtke bave se distribucijom i prodajom uvezenih marki u Rusiji. Na primjer, Intechnics, komercijalni partner engleske tvrtke Invertek Drives, koja proizvodi takve popularne pogoni promjenjive frekvencije, isporučuje Rusiji i programabilne inteligentne releje, koji su toliko potrebni za stvaranje sustava automatizacije.

Primjeri primjene releja

Kontrola pokretnih stepenica. Osiguravanje neprekidnog rada samo radnim danom od 8:00 do 18:00 sati. · Od 18:00 do 20:00 sati pokretne stepenice se aktiviraju samo kada se pojavi osoba.

Kontrola ventilacije. Uključite ventilaciju svakih 30 minuta na 10 minuta. Uključite ventilaciju na 10 minuta kada se prekorači postavljena razina CO2.

Upravljanje automatskim prijenosom pričuve. Automatski rezervni ulaz s 2 ili više ulaza. Razdvajanje. Korisnici uključeni/isključeni. Uključite/isključite DGS i druge izvore.

Primjer izrade relejnog programa

Pretpostavimo da je potrebno razviti upravljački program miješalice za ZelioLogic programabilni inteligentni relej u FBD jeziku, zadatak je sljedeći.

Tekućina broj 1 dovodi se u okomitu posudu visoku 7 m dok se ne postigne razina od 2,8 m. Zatim se zaustavlja dovod prve tekućine i dovodi se tekućina broj 2 dok se ne postigne ukupna razina od 4,2 m. Zatim se zaustavlja se dovod druge tekućine i uključuje se motor mješalice, koja radi 30 minuta. Nakon isteka vremena, motor se isključuje i otvara se ventil za odvod gnojnice.

Da bi se riješio problem, potrebno je prije svega pretvoriti vrijednosti razine u podatke razumljive kontroleru, tj.vrijednost na razini od 2,8 m, na temelju kapaciteta ugrađenog ADC-a, odgovarat će ulaznoj vrijednosti regulatora jednakoj 102, a na razini od 4,2 m, vrijednosti 153.

Također, na temelju uvjeta problema, izlazi kontrolera moraju komunicirati s tri zaporna ventila—dovod tekućine #1, dovod tekućine #2, odvod suspenzije i jedan motor miješalice. Prilikom rješavanja ovog problema preporuča se spojiti gumb na ulaz regulatora koji će osigurati pokretanje cijelog sustava.

Razvoj programa odvija se pomoću računala na kojem je instaliran softver ZelioSoft 2.

Grafički programski jezik za FBD kontrolere koristi različite funkcijske blokove. Svaki je blok dio cjelovitog programa koji osigurava specifičan funkcionalni odnos između ulaznih i izlaznih varijabli.

Povezivanjem blokova dolazi do objedinjavanja pojedinih modula u jedan upravljački program, koji u skladu s vrijednostima ulaznih varijabli senzora spojenih na ulaze programabilnog releja generira upravljačke signale za spojene aktuatore. na izlaze.

Dakle, proces programiranja se svodi na odabir različitih funkcionalnih blokova, njihovo postavljanje u prozor za uređivanje i njihovo povezivanje u određenom nizu, čime se omogućuje rješenje određenog problema uz automatizirano upravljanje procesom ili objektom.

Za rješavanje problema odabrani su i povezani potrebni blokovi te su im postavljeni parametri koji osiguravaju zadanu logiku rada.

Grafički prikaz programa u okruženju ZelioSoft2 pomoću FBD-a koji implementira rješenje ovog problema prikazan je na slici.

Riješen problem jezika FBD-a

Provjera ispravnosti konfiguracije pojedinih blokova i njihovih veza provodi se u simulacijskom načinu rada. Nakon što se uvjerimo da program ispravno radi, prenosi se s računala instrumenta u memoriju programabilnog releja.

Izlaz

Inteligentni programibilni releji, unatoč svojim nedostacima, mogu obavljati brojne zadatke u industrijskim i neindustrijskim područjima gdje nema potrebe za korištenjem programabilnih logičkih kontrolera (PLC).

Također su znatno jeftiniji od PLC-ova, omogućujući uštede u procesu nadogradnje ili automatizacije ručnog ili automatskog procesa. Za programiranje inteligentnog programabilnog releja, korisnik ne mora imati vještine programiranja, može se koristiti skup tipičnih programa. Pametni releji se lako programiraju.