Ohjelmoitavat älykkäät releet

Ohjelmoitavat älyreleet ovat PLC-tyyppiä (ohjelmoitavat logiikkaohjaimet). Älykkäiden releiden käyttö mahdollistaa merkittävästi sähkölaitteiden ohjausjärjestelmien yksinkertaistamisen ja niiden luotettavuuden lisäämisen.

Älyreleiden ohjelmointi tapahtuu etupaneelin painikkeilla ja pienellä, yleensä yksi- tai kaksirivisellä LCD-näytöllä. Vaikka on olemassa monimutkaisempia rakenteita, ja näissä tapauksissa ohjelmat on kirjoitettava henkilökohtaisella tietokoneella käyttämällä erityisiä ohjelmointikieliä tikapuulogiikalle LD, FBD ja jotkut muut.

Liitäntöjä, kuten RS-232, RS-485 tai Industrial Ethernet, käytetään lataamaan (flash) valmiita ohjelmia mikro-ohjaimen muistiin, mikä mahdollistaa myös viestinnän korkeamman tason ACS:n kanssa. Joidenkin ohjelmoitavien älyrelemallien avulla voit rakentaa viestintäominaisuuksia käyttämällä erityisiä laajennusmoduuleja.

PLC:n toimintaperiaate

Ero älykkäiden releiden ja täysimittaisten PLC:iden välillä on, että niissä on pieni määrä RAM-muistia ja ohjelmamuistia, mikä johtaa ainakin joidenkin monimutkaisten matemaattisten laskelmien mahdottomuuteen. Lisäksi älykkäiden releiden digitaalisten ja analogisten tulo-lähtökanavien määrä on myös pieni, joten niiden käyttöalue on melko rajallinen. Ensinnäkin tämä on yksittäisten yksiköiden automatisointi, valaistusjärjestelmien ohjaus, jotkut asunto- ja kunnallispalvelujärjestelmän laitteet, erilaisten automaatiojärjestelmien tilaajayhteydet, kodinkoneet.

Tällaisille laitteille on ominaista niiden paikallinen käyttö pienissä järjestelmissä, ja niille tehdään ohjelma pääasiassa funktionaalisten lohkokaavioiden (FBD) tai relelogiikan (LD) kielellä. Nämä kielet ovat kansainvälisen standardin IEC 61131-3 mukaisia. Tällaisten releiden ohjelmistolla on kätevä ja ystävällinen käyttöliittymä, ja sen avulla voit kehittää ohjelmia lyhyessä ajassa, tarkistaa luodun ohjelman syntaksin ja oikeellisuuden, ja sillä on myös kyky korjata ohjelma reaaliajassa, mikä antaa selkeästi idean kuinka rekisterinpitäjä käyttäytyy tässä tai muussa tilanteessa.

Ohjelmoitavien älykkäiden releiden suunnittelu useimmiten yksilohkoinen, — yksi pieni kotelo sisältää kaikki solmut. Yleensä nämä ovat pienitehoinen virtalähde, mikro-ohjain, tulo- ja lähtötietokanavat, päätteet johtavien laitteiden kytkemiseksi. Tällaisten laitteiden kotelot ovat pieniä ja mahdollistavat asennuksen sähkökaappiin nykyaikaisten standardien mukaiseen DIN-väylään. Virtalähde voi kuitenkin olla myös erillinen laite.

Ulkomaiset ohjelmoitavat älykkäät releet

Ohjelmoitavia releitä valmistavat nykyään monet yritykset, enimmäkseen ulkomaiset. Esimerkkinä voidaan mainita Schneider Electric -yritys, joka perustettiin vuonna 1936 Ranskassa. Sen pääkonttori sijaitsee Rueil-Malmaison Cedexissä. Yritys valmistaa tuotteitaan tuotemerkeillä Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.

Schneider Electricin tuotteet ovat hyvin erilaisia: perinteisistä katkaisijatmonimutkaisiin laitteisiin, kuten taajuusmuuttajat, merkinanto- ja ohjauslaitteet, pehmokäynnistimet, ohjausreleet, anturit ja ohjelmoitavat releet ja säätimet. Esimerkkinä älyreleestä kannattaa harkita ohjelmoitavia Zelio Logic -releitä.

Schneider Electric Zelio Logic ohjelmoitavat releet mahdollistavat pienten ohjausjärjestelmien toteuttamisen, tulojen/lähtöjen määrä on 10...40 kanavan sisällä. Jos mitat ovat 124,6 * 90 * 59 mm, on mahdollista sijoittaa jopa 26 tulo-/lähtökanavaa. Samalla laitteen syöttöjännite on erittäin laajalla alueella: 24VAC, 100 … 240VAC, 12VDC, 24VDC, mikä helpottaa releen integrointia mihin tahansa rakenteeseen.

Esimerkiksi SR2B201FU-sarjan releessä on 12 erillistä tuloa ja 8 relelähtöä, se on suunniteltu 100-240 V vaihtovirtajännitteelle, ja se sisältää kellon, näytön ja näppäinsarjan. Näytössä on yksiosaisen älyreleen ulkoinen näkymä. kuvassa.

Zelio Logic -releen ohjelmointiin voidaan käyttää kahta erikoiskieltä FBD tai LADDER. Laitetta on saatavana sekä yksiosaisena että modulaarisena. Viimeinen vaihtoehto mahdollistaa moduulien yhdistämisen järjestelmän laajentamiseksi kokonaisuutena.

Zelio Logic -rele on riittävän laaja ja mahdollistaa kompressorien tai pumppujen ohjauksen, valmiiden tuotteiden tai automaattisten linjojen komponenttien laskemisen, liukuportaiden, valaistuksen ja elektronisten näyttöjen ohjauksen. Sitä voidaan käyttää turvajärjestelmissä kulunvalvontalaitteina.

Edellä mainitun Schneider Electricin lisäksi ohjelmoitavien releiden tuotantoa harjoittavat useat ulkomaiset yritykset: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.

Suosituimmat ohjelmoitavat älyreleet: 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 OINAS PR110, OINAS PR200.

Array FAB -sarjan elektroniset ohjelmoitavat logiikkaohjaimet Taiwanista

Teolliseen ja kotitalouskäyttöön yritys valmistaa FAB-sarjan toisen sukupolven älykkäitä releitä. Nämä laitteet ovat melko helppokäyttöisiä ja helppo oppia ja ohjelmoida. FAB-releet ohjelmoidaan FDB-ohjelmointikielellä, joka on ensisijaisesti tarkoitettu automaatioinsinööreille. Sen avulla on mahdollista luoda melko monimutkainen järjestelmä, joka on samalla tehokas ja taloudellinen.

FDB-ohjelmointikieli on niiden lohkojen kieli, jotka näkyvät näytössä ohjelman syöttämisen aikana. Toiminnalliset lohkot on yksinkertaisesti järjestetty ja yhdistetty tiettyyn järjestykseen, sekä peräkkäin että rinnakkain, mikä antaa sinun luoda visuaalisesti melko monimutkaisia ​​algoritmeja.Se ei vaadi ohjelmointikielten osaamista. Jollekin, joka on koskaan käsitellyt digitaalisten teknologioiden, esimerkiksi CNC-koneiden, ylläpitoa, tämä kieli ei aiheuta vaikeuksia.

Yhteensä kielessä on 20 lohkoa, jotka suorittavat erilaisia ​​toimintoja. Ensinnäkin nämä ovat loogisia operaatioita, jotka näyttävät ulkoisesti kuvilta digitaalisen mikropiirin hakuteoksesta. Kuvassa on kahden lohkon fragmentti.

Lohkosarja sisältää logiikkatoimintojen lisäksi myös laskureita, ajastimia, aikaviiveitä, päälle- ja poistumisaikaleimoja ja paljon muuta.

Ohjelmointiympäristö toimitetaan laitteiden mukana, ja se on myös ladattavissa valmistajan verkkosivuilta. FAB-sarjan älykkäät releet korvaavat suuren määrän kytkinlaitteita: releitä, takometrejä, laskureita, ajastimia jne. vaikka melko edulliseen hintaan. Ohjelmoitava älyrele voi korvata koko kaapin koottuna perinteisellä kaapistolla sähkömekaaniset releet… Samalla koko piirin luotettavuus kasvaa, diskreettien elementtien määrä vähenee, mitat pienenevät ja tehonkulutus pienenee.

FAB-älyreleiden käyttöalueet ovat melko laajat. Nämä ovat älykkään kodin järjestelmiä; ovien, puomien ja porttien automaattinen avaaminen; valaistuksen ohjaus sekä sisäinen että ulkoinen; ilmanvaihdon ja lämpötilan säätö yrityksissä ja asuintiloissa, kasvihuoneissa ja kasvihuoneissa. Ja vesihuoltojärjestelmän hallinta, tuotantolinjojen ja yksittäisten koneiden hallinta, sovellus hälytysjärjestelmissä, hätävaroitusjärjestelmissä ja monissa muissa.

FAB-älyreleiden lyhyet tekniset ominaisuudet

Rele on varustettu LCD-näytöllä, jossa on 4 riviä 10 merkkiä, sisäänrakennettu kalenteri ja reaaliaikakello. Puhelinlinjojen kauko-ohjaus ja kyky lähettää ääniviestejä ovat mahdollisia. Toimituspakkaus sisältää ilmaisen yksinkertaisen SCADA-ohjelman, joka mahdollistaa tiedonsiirron riittävän suurella etäisyydellä olevan tietokoneen kanssa, mikä mahdollistaa etävalvonnan ja konfiguroinnin. Käytettäessä RS — 485-liitäntää, yhteen tietokoneeseen voidaan liittää 255 FAB-relettä. Tämän liitännän avulla voit luoda toimivampia järjestelmiä kuin yksittäisiä FAB-releitä käyttämällä.

Laitteen lähdöillä on suuri kuormituskyky: relelähdöt — 10A, transistorilähdöt — 2A.

Vaikka ohjelmamuisti on pieni - vain 64K, ohjelma voi sisältää 127 toimintolohkoa, 127 laskuria, 127 RTC (reaaliaikaista) intervallia, 127 ajastinta, mikä mahdollistaa melko monimutkaisten toimintoohjelmien luomisen. Ohjelman syöttäminen tapahtuu joko painikkeilla ja LCD-näytöllä tai tietokoneella. Ohjelman suojaamiseksi luvattomalta käytöltä salasanasuojaus on mahdollista.

Sisäiset ohjelmoitavat releet

Venäjällä ohjelmoitavien releiden valmistaja tekee yhteistyötä Voronezh-yhtiön «Oven» ja Nižni Novgorodin «KontraAvt» kanssa. Yhtiö «Aries» käynnistää releensä nimellä Aries PLC ***.

Voronezh CJSC "Ekoresurs" tuottaa sarjan ohjaimia "Basic", joka sisältää useita laitteen muutoksia. Aikakauslehdissä "Industrial Automation", "Instrumental Engineering and Automation Tools" ja "Teollisuusautomaatiojärjestelmät ja -ohjaimet" on kokonainen sarja artikkeleita Bazis-sarjan ohjaimien käytöstä.

Jotkut yritykset harjoittavat maahantuotujen merkkien jakelua ja myyntiä Venäjällä. Esimerkiksi Intechnics, englantilaisen Invertek Drivesin kaupallinen kumppani, joka tuottaa niin suosittuja taajuusmuuttajat, toimitukset Venäjälle ja ohjelmoitavat älyreleet, jotka ovat niin tarpeellisia automaatiojärjestelmien luomisessa.

Esimerkkejä relesovelluksia

Liukuportaiden ohjaus. Jatkuvan toiminnan varmistaminen vain arkisin klo 8.00-18.00. · Klo 18.00-20.00 liukuportaat aktivoituvat vain, kun henkilö ilmestyy paikalle.

Ilmanvaihdon ohjaus. Kytke tuuletus päälle 30 minuutin välein 10 minuutiksi. Kytke ilmanvaihto päälle 10 minuutiksi, kun asetettu CO2-taso ylittyy.

Hallitse automaattista varaussiirtoa. Automaattinen varatulo kahdella tai useammalla tulolla. Erottaminen. On / off käyttäjät. Kytke DGS ja muut lähteet päälle/pois.

Esimerkki välitysohjelman kehittämisestä

Oletetaan, että on tarpeen kehittää mikserin ohjausohjelma ohjelmoitavalle ZelioLogic-älyreleelle FBD-kielellä, tehtävä on seuraava.

Neste nro 1 syötetään pystysuoraan 7 m korkeaan astiaan, kunnes korkeus on 2,8 m. Sitten ensimmäisen nesteen syöttö lopetetaan ja nestettä nro 2 syötetään, kunnes kokonaistaso on 4,2 m. toisen nesteen syöttö pysäytetään ja sekoittimen moottori käynnistetään, joka käy 30 minuuttia. Kun aika on kulunut, moottori sammutetaan ja lietteenpoistoventtiili avataan.

Ongelman ratkaisemiseksi on ensin muutettava tasoarvot ohjaimen ymmärtämäksi tiedoiksi, ts.arvo 2,8 m tasolla, perustuen sisäisen ADC:n kapasiteettiin, vastaa ohjaimen tuloarvoa, joka on yhtä suuri kuin 102, ja 4,2 m:n tasolla arvoa 153.

Ongelmatilanteen perusteella ohjaimen lähtöjen on myös toimittava vuorovaikutuksessa kolmen sulkuventtiilin kanssa – nesteen syöttö #1, nesteensyöttö #2, jousituksen tyhjennys ja yksi sekoitinmoottori. Tätä ongelmaa ratkaistaessa on suositeltavaa liittää painike ohjaimen tuloon, mikä varmistaa koko järjestelmän käynnistyksen.

Ohjelman kehitys suoritetaan tietokoneella, johon on asennettu ZelioSoft 2 -ohjelmisto.

FBD-ohjainten graafinen ohjelmointikieli käyttää erilaisia ​​toimintolohkoja. Jokainen lohko on osa täydellistä ohjelmaa, joka tarjoaa tietyn toiminnallisen suhteen tulo- ja lähtömuuttujien välille.

Lohkojen yhdistäminen johtaa yksittäisten moduulien yhdistämiseen yhdeksi ohjausohjelmaksi, joka ohjelmoitavan releen tuloihin kytkettyjen antureiden tulomuuttujien arvojen mukaisesti tuottaa ohjaussignaaleja kytketyille toimilaitteille. lähtöihin.

Ohjelmointiprosessi siis rajoittuu erilaisten toiminnallisten lohkojen valintaan, niiden sijoittamiseen muokkausikkunaan ja yhdistämiseen tietyssä järjestyksessä, mikä tarjoaa ratkaisun tiettyyn prosessin tai objektin automaattisen ohjauksen ongelmaan.

Ongelman ratkaisemiseksi valittiin ja yhdistettiin tarvittavat lohkot ja asetettiin niiden parametrit, jotka varmistavat annetun toimintalogiikan.

Kuvassa on graafinen esitys ohjelmasta ZelioSoft2-ympäristössä FBD:tä käyttäen, joka toteuttaa ratkaisun tähän ongelmaan.

Korjattu FBD-kieliongelma

Yksittäisten lohkojen ja niiden liitäntöjen konfiguroinnin oikeellisuuden tarkistaminen suoritetaan simulaatiotilassa. Kun ohjelma toimii oikein, se siirretään instrumenttitietokoneelta ohjelmoitavan releen muistiin.

Poistu

Älykkäät ohjelmoitavat releet voivat puutteistaan ​​huolimatta suorittaa useita tehtäviä teollisuudessa ja ei-teollisilla alueilla, joilla ei ole tarvetta käyttää ohjelmoitavia logiikkaohjaimia (PLC).

Ne ovat myös huomattavasti halvempia kuin PLC:t, mikä mahdollistaa säästöjä manuaalisen tai automaattisen prosessin päivittämisen tai automatisoinnin yhteydessä. Älykkään ohjelmoitavan releen ohjelmointiin käyttäjällä ei tarvitse olla ohjelmointitaitoja, vaan voidaan käyttää sarjaa tyypillisiä ohjelmia. Älyreleet on helppo ohjelmoida.