Programovateľné inteligentné relé

Programovateľné inteligentné relé sú typom PLC (programovateľné logické automaty). Použitie inteligentných relé umožňuje výrazne zjednodušiť riadiace schémy elektrických zariadení a zvýšiť ich spoľahlivosť.

Programovanie pre inteligentné relé sa vykonáva pomocou tlačidiel na prednom paneli a malého, zvyčajne jedno alebo dvojriadkového LCD indikátora. Aj keď existujú zložitejšie konštrukcie a v týchto prípadoch musia byť programy napísané na osobnom počítači pomocou špecializovaných programovacích jazykov pre rebríkovú logiku LD, FBD a niektoré ďalšie.

Na načítanie (flash) pripravených programov do pamäte mikrokontroléra sa používajú rozhrania ako RS-232, RS-485 alebo Industrial Ethernet, ktoré umožňujú aj komunikáciu s ACS vyššej úrovne. Niektoré modely programovateľných inteligentných relé umožňujú budovať komunikačné schopnosti pomocou špeciálnych rozširujúcich modulov.

Princíp činnosti PLC

Rozdiel medzi inteligentnými relé a plnohodnotnými PLC je v tom, že majú malé množstvo RAM a programovej pamäte a to vedie k nemožnosti aspoň niektorých zložitých matematických výpočtov. Okrem toho je počet vstupno-výstupných kanálov, digitálnych aj analógových, v inteligentných relé tiež malý, a preto je rozsah ich použitia dosť obmedzený. V prvom rade ide o automatizáciu jednotlivých jednotiek, riadenie osvetľovacích systémov, niektoré zariadenia v systéme pre bývanie a komunálne služby, miestne slučky rôznych automatizačných systémov, domáce spotrebiče.

Charakteristické pre takéto zariadenia je ich lokálne použitie pre malé systémy a program pre ne je vytvorený prevažne v jazyku funkčných blokových diagramov (FBD) alebo v jazyku reléovej logiky (LD). Tieto jazyky sú v súlade s medzinárodnou normou IEC 61131-3. Softvér takýchto relé má pohodlné a priateľské rozhranie a umožňuje vám vyvíjať programy v krátkom čase, kontrolovať syntax a správnosť vytvoreného programu a má tiež schopnosť ladiť program v reálnom čase, čo jasne dáva predstavu. o tom, ako sa bude správca správať v tejto alebo inej situácii.

Návrh programovateľných inteligentných relé najčastejšie monoblokových, — jedna malá skrinka obsahuje všetky uzly. Spravidla ide o nízkonapäťovú napájaciu jednotku, mikrokontrolér, vstupné a výstupné informačné kanály, terminály na pripojenie výkonných zariadení. Kryty takýchto zariadení sú malé a umožňujú inštaláciu do elektrických skríň na zbernici DIN, ktorá spĺňa moderné štandardy. Zdrojom energie však môže byť aj samostatné zariadenie.

Zámorské programovateľné inteligentné relé

Programovateľné relé dnes vyrába mnoho firiem, väčšinou zahraničných. Ako príklad si môžeme spomenúť spoločnosť Schneider Electric, ktorá bola založená v roku 1936 vo Francúzsku. Jej ústredie sa nachádza v Rueil-Malmaison Cedex. Spoločnosť vyrába svoje produkty pod značkami Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.

Produkty Schneider Electric sú veľmi rozmanité: od konvenčných istična komplexné zariadenia, ako sú frekvenčné meniče, signalizačné a riadiace zariadenia, softštartéry, riadiace relé, snímače a programovateľné relé a ovládače. Ako príklad inteligentného relé zvážte programovateľné relé Zelio Logic.

Programovateľné relé Schneider Electric Zelio Logic umožňujú implementáciu malých riadiacich systémov, počet vstupov / výstupov je v rozmedzí 10 ... 40 kanálov. V prípade rozmerov 124,6 * 90 * 59 mm je možné umiestniť až 26 vstupných / výstupných kanálov. Zároveň je napájacie napätie zariadenia vo veľmi širokom rozsahu: 24VAC, 100 … 240VAC, 12VDC, 24VDC, čo uľahčuje integráciu relé do akýchkoľvek konštrukcií.

Napríklad relé série SR2B201FU má 12 diskrétnych vstupov a 8 reléových výstupov, je určené pre striedavé napätie 100-240V, obsahuje hodiny, displej a sadu tlačidiel.Zobrazený je vonkajší pohľad na inteligentné relé v monoblokovom prevedení na obrázku.

Na programovanie relé Zelio Logic je možné použiť dva špecializované jazyky FBD alebo LADDER. Zariadenie je dostupné v monoblokovom aj modulárnom prevedení. Posledná možnosť umožňuje kombinovanie modulov pre rozšírenie systému ako celku.

Zásah relé Zelio Logic je dostatočne široký a poskytuje ovládanie kompresorov alebo čerpadiel, počítanie hotových výrobkov alebo komponentov automatických liniek, ovládanie eskalátorov, osvetlenia a elektronických displejov. Môže byť použitý v bezpečnostných systémoch ako zariadenia na kontrolu prístupu.

Okrem spomínanej Schneider Electric sa výrobou programovateľných relé zaoberá množstvo zahraničných firiem: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.

Najpopulárnejšie programovateľné inteligentné relé: 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-relé , ARIES PR110, ARIES PR200.

Elektronické programovateľné logické ovládače série FAB z Taiwanu

Pre priemyselné a domáce použitie spoločnosť vyrába inteligentné relé druhej generácie radu FAB. Tieto zariadenia sa pomerne ľahko ovládajú a ľahko sa učia a programujú. Relé FAB sa programujú pomocou programovacieho jazyka FDB, ktorý je primárne určený pre automatizačných inžinierov. S jeho pomocou je možné vytvoriť pomerne zložitý systém, ktorý je zároveň efektívny a ekonomický.

Programovací jazyk FDB je jazyk blokov, ktoré sa zobrazujú na displeji počas zadávania programu. Funkčné bloky sú jednoducho usporiadané a kombinované v určitom poradí, sekvenčne aj paralelne, čo vám umožňuje vizuálne vytvárať pomerne zložité algoritmy.Nevyžaduje znalosť programovacích jazykov. Pre niekoho, kto sa niekedy zaoberal údržbou digitálnych technológií, napríklad CNC strojov, tento jazyk nespôsobí ťažkosti.

Celkovo má jazyk 20 blokov, ktoré vykonávajú rôzne funkcie. V prvom rade ide o logické operácie, ktoré navonok vyzerajú ako obrázky z referenčnej knihy digitálnych mikroobvodov. Obrázok ukazuje fragment dvoch blokov.

Sada blokov okrem logických operácií obsahuje aj počítadlá, časovače, časové oneskorenia, časové značky zapnutia a vypnutia a ďalšie.

Programovacie prostredie sa dodáva so zariadeniami a je tiež k dispozícii na stiahnutie z webovej stránky výrobcu. Inteligentné relé série FAB nahrádzajú veľké množstvo spínacích zariadení: relé, tachometre, počítadlá, časovače atď. pričom za pomerne nízku cenu. Programovateľné inteligentné relé môže nahradiť celú skriňu zostavenú za bežnú elektromechanické relé... Zároveň sa zvyšuje spoľahlivosť obvodu ako celku, znižuje sa počet diskrétnych prvkov, zmenšujú sa rozmery a znižuje sa spotreba energie.

Oblasti použitia inteligentných relé FAB sú pomerne široké. Ide o systémy inteligentnej domácnosti; automatické otváranie dverí, závor a brán; ovládanie osvetlenia vnútorné aj vonkajšie; kontrola vetrania a kontrola teploty v podnikoch a obytných priestoroch, v skleníkoch a skleníkoch. A riadenie vodovodného systému, riadenie výrobných liniek a jednotlivých strojov, aplikácia v poplašných systémoch, v núdzových varovných systémoch a mnohé iné.

Stručné technické charakteristiky inteligentných relé FAB

Relé je vybavené LCD displejom so 4 riadkami po 10 znakov, má zabudovaný kalendár a hodiny reálneho času. Je možné diaľkové ovládanie cez telefónne linky a schopnosť prenášať hlasové správy. Súčasťou dodávky je bezplatný jednoduchý SCADA program, ktorý umožňuje komunikáciu s počítačom na dostatočne veľkú vzdialenosť, čo umožňuje vzdialené monitorovanie a konfiguráciu. V prípade použitia rozhrania RS — 485 je možné na jeden počítač pripojiť 255 relé FAB. Toto spojenie vám umožňuje vytvoriť funkčnejšie systémy ako použitie jednotlivých relé FAB.

Výstupy zariadenia majú vysokú zaťažiteľnosť: reléové výstupy — 10A, tranzistorové výstupy — 2A.

Aj keď je programová pamäť malá — iba 64 kB, program môže obsahovať 127 funkčných blokov, 127 čítačov, 127 RTC (real time) intervalov, 127 časovačov, čo umožňuje vytvárať pomerne zložité funkčné programy. Zadávanie programu sa vykonáva buď pomocou tlačidiel a LCD displeja, alebo pomocou počítača. Na ochranu programu pred neoprávneným prístupom je možná ochrana heslom.

Interné programovateľné relé

V Rusku sa výrobca programovateľných relé zaoberá Voronežskou spoločnosťou «Oven» a Nižným Novgorodom «KontraAvt». Spoločnosť «Aries» uvádza na trh svoje relé pod názvom Aries PLC ***.

Voronezh CJSC "Ekoresurs" vyrába sériu ovládačov "Basic", ktorá zahŕňa niekoľko úprav zariadenia. Časopisy „Priemyselná automatizácia“, „Inštrumentálne inžinierstvo a automatizačné nástroje“ a „Systémy priemyselnej automatizácie a regulátory“ obsahujú celú sériu článkov o použití regulátorov série Bazis.

Niektoré spoločnosti sa zaoberajú distribúciou a predajom dovážaných značiek v Rusku. Napríklad Intechnics, obchodný partner anglickej spoločnosti Invertek Drives, ktorá vyrába takéto obľúbené pohony s premenlivou frekvenciou, dodávky do Ruska a programovateľné inteligentné relé, ktoré sú tak potrebné na vytvorenie automatizačných systémov.

Príklady reléových aplikácií

Ovládanie eskalátorov. Zabezpečenie nepretržitej prevádzky len v pracovných dňoch od 8:00 do 18:00. · Od 18:00 do 20:00 sa eskalátor aktivuje len vtedy, keď sa objaví osoba.

Ovládanie vetrania. Zapnite vetranie každých 30 minút na 10 minút. Po prekročení nastavenej úrovne CO2 zapnite na 10 minút ventiláciu.

Spravujte automatický prevod rezerv. Automatický rezervný vstup s 2 alebo viacerými vstupmi. Separácia. Zapnutie / vypnutie používateľov. Zapnite/vypnite DGS a iné zdroje.

Príklad vývoja reléového programu

Predpokladajme, že je potrebné vyvinúť riadiaci program zmiešavača pre programovateľné inteligentné relé ZelioLogic v jazyku FBD, úloha je nasledovná.

Kvapalina č.1 sa privádza do vertikálnej nádoby vysokej 7 m, kým sa nedosiahne hladina 2,8 m. Potom sa zastaví prívod prvej kvapaliny a privádza sa kvapalina č.2, kým sa nedosiahne celková hladina 4,2 m. prívod druhej kvapaliny sa zastaví a zapne sa motor miešadla, ktoré beží 30 minút. Po uplynutí času sa motor vypne a otvorí sa vypúšťací ventil kalu.

Na vyriešenie problému je potrebné v prvom rade previesť hodnoty hladiny na údaje zrozumiteľné pre kontrolóra, t.j.hodnota na úrovni 2,8 m na základe kapacity palubného ADC bude zodpovedať hodnote vstupu regulátora rovnajúcej sa 102 a na úrovni 4,2 m hodnote 153.

Na základe problémových podmienok musia výstupy regulátora spolupracovať aj s tromi uzatváracími ventilmi – prívodom tekutiny č. 1, prívodom tekutiny č. 2, odtokom suspenzie a jedným motorom mixéra. Pri riešení tohto problému sa odporúča pripojiť na vstup ovládača tlačidlo, ktoré zabezpečí spustenie celého systému.

Vývoj programu prebieha pomocou počítača, na ktorom je nainštalovaný softvér ZelioSoft 2.

Grafický programovací jazyk pre regulátory FBD používa rôzne funkčné bloky. Každý blok je súčasťou kompletného programu, ktorý poskytuje špecifický funkčný vzťah medzi vstupnými a výstupnými premennými.

Prepojením blokov dochádza k zjednoteniu jednotlivých modulov do jedného riadiaceho programu, ktorý v súlade s hodnotami vstupných premenných snímačov pripojených na vstupy programovateľného relé generuje riadiace signály pre pripojené aktory. k výstupom.

Proces programovania sa teda redukuje na výber rôznych funkčných blokov, ich umiestnenie do editačného okna a ich prepojenie v určitom poradí, čo poskytuje riešenie konkrétneho problému s automatizovaným riadením procesu alebo objektu.

Pre vyriešenie problému boli vybrané a zapojené potrebné bloky a nastavené ich parametre, ktoré zabezpečujú danú logiku fungovania.

Grafické znázornenie programu v prostredí ZelioSoft2 pomocou FBD, ktoré implementuje riešenie tohto problému je na obrázku.

Opravený problém s jazykom FBD

Kontrola správnosti konfigurácie jednotlivých blokov a ich prepojení prebieha v simulačnom režime. Po uistení sa, že program funguje správne, sa prenesie z počítača prístroja do pamäte programovateľného relé.

VÝCHOD

Inteligentné programovateľné relé napriek svojim nedostatkom dokážu vykonávať množstvo úloh v priemyselných i nepriemyselných oblastiach, kde nie je potrebné používať programovateľné logické automaty (PLC).

Sú tiež výrazne lacnejšie ako PLC, čo umožňuje úspory v procese modernizácie alebo automatizácie manuálneho alebo automatického procesu. Na programovanie inteligentného programovateľného relé nemusí mať používateľ programátorské zručnosti, možno použiť sadu typických programov. Inteligentné relé sa ľahko programujú.