Relè intelligenti programmabili

I relè intelligenti programmabili sono un tipo di PLC (controllori logici programmabili). L'uso di relè intelligenti consente di semplificare notevolmente gli schemi di controllo delle apparecchiature elettriche e aumentarne l'affidabilità.

La programmazione dei moduli logici viene eseguita utilizzando i pulsanti del pannello frontale e un piccolo indicatore LCD, solitamente a una o due righe. Sebbene ci siano costruzioni più complesse e in questi casi i programmi devono essere scritti su un personal computer utilizzando linguaggi di programmazione specializzati per logica ladder LD, FBD e alcuni altri.

Interfacce come RS-232, RS-485 o Industrial Ethernet vengono utilizzate per caricare (flash) programmi pronti nella memoria del microcontrollore, che consentono anche la comunicazione con ACS di livello superiore. Alcuni modelli di moduli logici programmabili consentono di creare capacità di comunicazione utilizzando speciali moduli di espansione.

Principio di funzionamento del PLC

La differenza tra smart relay e PLC a tutti gli effetti è che hanno una piccola quantità di RAM e memoria di programma, e questo porta all'impossibilità di almeno alcuni complessi calcoli matematici. Inoltre, anche il numero di canali di ingresso-uscita, sia digitali che analogici, nei moduli logici è ridotto, pertanto l'ambito della loro applicazione è piuttosto limitato. Si tratta innanzitutto di automazione di singole unità, controllo di impianti di illuminazione, alcuni dispositivi del sistema per abitazioni e servizi comunali, circuiti locali di vari sistemi di automazione, elettrodomestici.

Una caratteristica di tali dispositivi è il loro uso locale per piccoli sistemi, e il programma per loro è creato principalmente nel linguaggio dei diagrammi a blocchi funzionali (FBD) o nel linguaggio della logica a relè (LD). Queste lingue sono conformi allo standard internazionale IEC 61131-3. Il software di tali relè ha un'interfaccia comoda e amichevole e consente di sviluppare programmi in breve tempo, controllare la sintassi e la correttezza del programma creato e ha anche la possibilità di eseguire il debug del programma in tempo reale, il che dà chiaramente un'idea di come il controller si comporterà in questa o in un'altra situazione.

Progettazione di relè intelligenti programmabili il più delle volte monoblocco, — una piccola custodia contiene tutti i nodi. Di norma, si tratta di un alimentatore a bassa potenza, un microcontrollore, canali di informazioni di ingresso e uscita, terminali per il collegamento di dispositivi esecutivi. Gli alloggiamenti di tali dispositivi sono piccoli e consentono l'installazione in quadri elettrici su un bus DIN che soddisfa gli standard moderni. Tuttavia, l'alimentatore può anche essere un dispositivo separato.

Relè intelligenti programmabili all'estero

I relè programmabili sono ora prodotti da molte aziende, per lo più straniere. Ad esempio, possiamo ricordare la società Schneider Electric, fondata nel 1936 in Francia. La sua sede si trova a Rueil-Malmaison Cedex. L'azienda produce i suoi prodotti con i marchi Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.

I prodotti Schneider Electric sono molto diversi: dal convenzionale interruttoria dispositivi complessi come convertitori di frequenza, dispositivi di segnalazione e controllo, soft starter, relè di controllo, sensori e relè programmabili e controllori. Come esempio di relè logico, considera i relè programmabili Zelio Logic.

I relè programmabili Schneider Electric Zelio Logic consentono l'implementazione di piccoli sistemi di controllo, il numero di ingressi/uscite è compreso tra 10 e 40 canali. Nel caso di dimensioni 124,6*90*59 mm, è possibile posizionare fino a 26 canali di ingresso/uscita. Allo stesso tempo, la tensione di alimentazione del dispositivo è in un intervallo molto ampio: 24VAC, 100 … 240VAC, 12VDC, 24VDC, che facilita l'integrazione del relè in qualsiasi costruzione.

Ad esempio, il relè della serie SR2B201FU ha 12 ingressi discreti e 8 uscite relè, è progettato per la tensione CA 100-240 V e include un orologio, un display e una serie di pulsanti.Viene mostrata la vista esterna del relè intelligente in un design monoblocco nella figura.

Due linguaggi specializzati FBD o LADDER possono essere utilizzati per programmare il relè Zelio Logic. Il dispositivo è disponibile sia in versione monoblocco che modulare. L'ultima opzione consente di combinare i moduli per espandere il sistema nel suo insieme.

La portata del relè Zelio Logic è sufficientemente ampia e fornisce il controllo di compressori o pompe, il conteggio di prodotti finiti o componenti di linee automatiche, il controllo di scale mobili, illuminazione e display elettronici. Può essere utilizzato nei sistemi di sicurezza come dispositivi di controllo degli accessi.

Oltre alla suddetta Schneider Electric, numerose società straniere sono impegnate nella produzione di relè programmabili: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.

I relè intelligenti programmabili più popolari: 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-relay , ARIES PR110, ARIES PR200.

Controller logici programmabili elettronici della serie Array FAB di Taiwan

Per uso industriale e domestico, l'azienda produce relè intelligenti della seconda generazione della serie FAB. Questi dispositivi sono abbastanza facili da usare e facili da imparare e programmare. I relè FAB sono programmati utilizzando il linguaggio di programmazione FDB, destinato principalmente agli ingegneri dell'automazione. Con il suo aiuto è possibile creare un sistema piuttosto complesso, allo stesso tempo efficace ed economico.

Il linguaggio di programmazione FDB è la lingua dei blocchi che compaiono sul display durante l'inserimento del programma. I blocchi funzionali sono semplicemente disposti e combinati in una certa sequenza, sia in sequenza che in parallelo, che consente di creare visivamente algoritmi piuttosto complessi.Non richiede la conoscenza di linguaggi di programmazione. Per chi si è mai occupato della manutenzione delle tecnologie digitali, ad esempio macchine a controllo numerico, questo linguaggio non creerà difficoltà.

In totale, la lingua ha 20 blocchi che svolgono diverse funzioni. Prima di tutto, si tratta di operazioni logiche che esternamente sembrano immagini di un libro di consultazione di microcircuiti digitali. La figura mostra un frammento di due blocchi.

Oltre alle operazioni logiche, il set di blocchi contiene anche contatori, timer, ritardi temporali, timestamp di attivazione e disattivazione e altro ancora.

L'ambiente di programmazione viene fornito con i dispositivi ed è anche disponibile per il download dal sito Web del produttore. I relè intelligenti della serie FAB sostituiscono un gran numero di dispositivi di commutazione: relè, tachimetri, contatori, temporizzatori, ecc. mentre a un prezzo abbastanza basso. Un modulo logico programmabile può sostituire un intero armadio assemblato con uno convenzionale relè elettromeccanici… Allo stesso tempo, l'affidabilità del circuito nel suo insieme aumenta, il numero di elementi discreti diminuisce, le dimensioni diminuiscono e il consumo energetico diminuisce.

I campi di applicazione dei relè intelligenti FAB sono piuttosto ampi. Questi sono sistemi domestici intelligenti; apertura automatica di porte, barriere e cancelli; controllo dell'illuminazione sia interni che esterni; controllo della ventilazione e controllo della temperatura nelle imprese e nei locali residenziali, nelle serre e nelle serre. E gestione della rete idrica, gestione delle linee di produzione e delle singole macchine, applicazione nei sistemi di allarme, nei sistemi di allarme di emergenza e molti altri.

Brevi caratteristiche tecniche dei relè intelligenti FAB

Il relè è dotato di un display LCD con 4 righe da 10 caratteri, ha un calendario integrato e un orologio in tempo reale. Sono possibili il controllo remoto delle linee telefoniche e la possibilità di trasmettere messaggi vocali. Il kit di consegna include un semplice programma SCADA gratuito che consente la comunicazione con un computer a una distanza sufficientemente ampia, che consente il monitoraggio e la configurazione remoti. In caso di utilizzo dell'interfaccia RS-485, è possibile collegare 255 relè FAB a un computer. Questa connessione consente di creare sistemi più funzionali rispetto all'utilizzo di singoli relè FAB.

Le uscite del dispositivo hanno un'elevata capacità di carico: uscite relè - 10A, uscite transistor - 2A.

Sebbene la memoria del programma sia piccola - solo 64 K, il programma può contenere 127 blocchi funzione, 127 contatori, 127 intervalli RTC (tempo reale), 127 timer, il che consente di creare programmi funzione piuttosto complessi. L'inserimento del programma viene effettuato utilizzando i pulsanti e un display LCD o utilizzando un computer. Per proteggere il programma da accessi non autorizzati, è possibile la protezione con password.

Relè interni programmabili

In Russia, il produttore di relè programmabili tratta con la società Voronezh «Oven» e Nizhny Novgorod «KontraAvt». La società «Aries» lancia i suoi relè sotto il nome di Aries PLC ***.

Voronezh CJSC "Ekoresurs" produce una serie di controller "Basic", che include diverse modifiche del dispositivo. Le riviste "Industrial Automation", "Instrumental Engineering and Automation Tools" e "Industrial Automation Systems and Controllers" presentano tutta una serie di articoli sull'utilizzo dei controllori della serie Bazis.

Alcune società sono impegnate nella distribuzione e vendita di marchi importati in Russia. Ad esempio, Intechnics, un partner commerciale della società inglese Invertek Drives, che produce tale popolare azionamenti a frequenza variabile, forniture alla Russia e relè intelligenti programmabili, così necessari per la creazione di sistemi di automazione.

Esempi di applicazioni relè

Controllo della scala mobile. Garantire il funzionamento continuo solo nei giorni feriali dalle 8:00 alle 18:00. · Dalle 18:00 alle 20:00 la scala mobile viene attivata solo quando compare una persona.

Controllo della ventilazione. Attivare la ventilazione ogni 30 minuti per 10 minuti. Attivare la ventilazione per 10 minuti quando viene superato il livello di CO2 impostato.

Gestisci il trasferimento automatico delle riserve. Ingresso riserva automatica con 2 o più ingressi. Separazione. Utenti on/off. Attiva/disattiva DGS e altre fonti.

Un esempio di sviluppo di un programma di staffetta

Supponiamo che sia necessario sviluppare un programma di controllo del mixer per un relè intelligente programmabile ZelioLogic in linguaggio FBD, il compito è il seguente.

Il liquido N. 1 viene immesso in un recipiente verticale alto 7 m fino a raggiungere un livello di 2,8 m, quindi viene interrotta l'alimentazione del primo liquido e viene alimentato il liquido N. 2 fino a raggiungere il livello totale di 4,2 m. viene interrotta l'alimentazione del secondo liquido e viene acceso il motore dell'agitatore che funziona per 30 minuti. Trascorso il tempo, il motore viene spento e la valvola di scarico del liquame viene aperta.

Per risolvere il problema è necessario prima di tutto convertire i valori di livello in dati comprensibili dal controllore, ad es.il valore al livello 2,8 m, in base alla capacità dell'ADC di bordo, corrisponderà al valore di ingresso del controller pari a 102, e al livello 4,2 m, il valore 153.

Inoltre, in base alle condizioni del problema, le uscite del controller devono interagire con tre valvole di intercettazione: alimentazione del fluido n. 1, alimentazione del fluido n. 2, scarico della sospensione e un motore del miscelatore. Quando si risolve questo problema, si consiglia di collegare un pulsante all'ingresso del controller, che garantirà l'avvio dell'intero sistema.

Lo sviluppo del programma viene effettuato utilizzando un computer su cui è installato il software ZelioSoft 2.

Il linguaggio di programmazione grafica per i controller FBD utilizza diversi blocchi funzione. Ogni blocco fa parte di un programma completo che prevede una specifica relazione funzionale tra variabili di ingresso e di uscita.

La connessione dei blocchi porta all'unificazione dei singoli moduli in un unico programma di controllo, che, in accordo con i valori delle variabili di ingresso dei sensori collegati agli ingressi del relè programmabile, genera segnali di controllo per gli attuatori collegati alle uscite.

Pertanto, il processo di programmazione si riduce alla selezione di vari blocchi funzionali, inserendoli nella finestra di modifica e collegandoli in una determinata sequenza, che fornisce una soluzione a un problema specifico con il controllo automatizzato di un processo o di un oggetto.

Per risolvere il problema, sono stati selezionati e collegati i blocchi necessari e sono stati impostati i loro parametri, che garantiscono la logica di funzionamento data.

In figura è mostrata una rappresentazione grafica del programma in ambiente ZelioSoft2 tramite FBD che implementa la soluzione a questo problema.

Risolto il problema della lingua FBD

Il controllo della correttezza della configurazione dei singoli blocchi e dei loro collegamenti viene eseguito in modalità di simulazione. Dopo essersi accertati che il programma funzioni correttamente, viene trasferito dal computer dello strumento alla memoria del relè programmabile.

Uscita

I relè programmabili intelligenti, nonostante le loro carenze, possono svolgere una serie di compiti in aree industriali e non industriali dove non è necessario utilizzare controllori logici programmabili (PLC).

Sono anche significativamente più economici dei PLC, consentendo risparmi nel processo di aggiornamento o automazione di un processo manuale o automatico. Per programmare un relè programmabile intelligente, l'utente non ha bisogno di avere competenze di programmazione, è possibile utilizzare una serie di programmi tipici. I moduli intelligenti sono facili da programmare.