Relés intel·ligents programables
Els relés intel·ligents programables són un tipus de PLC (controladors lògics programables). L'ús de relés intel·ligents permet simplificar significativament els esquemes de control dels equips elèctrics i augmentar la seva fiabilitat.
La programació dels relés intel·ligents es fa mitjançant botons del panell frontal i un petit indicador LCD, normalment d'una o dues línies. Encara que hi ha construccions més complexes i en aquests casos els programes s'han d'escriure en un ordinador personal utilitzant llenguatges de programació especialitzats per a la lògica d'escala LD, FBD i alguns altres.
S'utilitzen interfícies com RS-232, RS-485 o Industrial Ethernet per carregar (flash) programes preparats a la memòria del microcontrolador, que també permeten la comunicació amb ACS de nivell superior. Alguns models de relés intel·ligents programables us permeten crear capacitats de comunicació mitjançant mòduls d'expansió especials.
Principi de funcionament del PLC
La diferència entre els relés intel·ligents i els PLC complets és que tenen una petita quantitat de memòria RAM i memòria de programa, i això comporta la impossibilitat d'almenys alguns càlculs matemàtics complexos. A més, el nombre de canals d'entrada-sortida, tant digitals com analògics, en relés intel·ligents també és petit, per tant, l'abast de la seva aplicació és força limitat. En primer lloc, es tracta d'automatització d'unitats individuals, control de sistemes d'il·luminació, alguns dispositius del sistema d'habitatges i serveis comuns, llaços locals de diversos sistemes d'automatització, electrodomèstics.
Una característica d'aquests dispositius és el seu ús local per a sistemes petits, i el programa per a ells es crea principalment en el llenguatge de diagrames de blocs funcionals (FBD) o en el llenguatge de lògica de relé (LD). Aquests idiomes compleixen la norma internacional IEC 61131-3. El programari d'aquests relés té una interfície còmoda i amigable i us permet desenvolupar programes en poc temps, comprovar la sintaxi i la correcció del programa creat i també té la capacitat de depurar el programa en temps real, cosa que dóna clarament una idea. de com es comportarà el responsable en aquesta o una altra situació.
Disseny de relés intel·ligents programables sovint monobloc, — un petit estoig conté tots els nodes. Com a regla general, es tracta d'una font d'alimentació de baixa potència, un microcontrolador, canals d'informació d'entrada i sortida, terminals per connectar dispositius executius. Les carcasses d'aquests dispositius són petites i permeten la instal·lació en armaris elèctrics en un bus DIN que compleix els estàndards moderns. Tanmateix, la font d'alimentació també pot ser un dispositiu independent.
Relés intel·ligents programables a l'estranger
Els relés programables ara són produïts per moltes empreses, la majoria estrangeres. Com a exemple, podem recordar l'empresa Schneider Electric, que va ser fundada l'any 1936 a França. La seva seu es troba a Rueil-Malmaison Cedex. L'empresa fabrica els seus productes sota les marques Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.
Els productes de Schneider Electric són molt diversos: dels convencionals disjuntorsa dispositius complexos com ara convertidors de freqüència, dispositius de senyalització i control, arrencadors suaus, relés de control, sensors i relés i controladors programables. Com a exemple de relé intel·ligent, considereu els relés programables Zelio Logic.
Els relés programables Schneider Electric Zelio Logic permeten la implementació de petits sistemes de control, el nombre d'entrades/sortides és de 10 ... 40 canals. En el cas de dimensions 124,6 * 90 * 59 mm, és possible col·locar fins a 26 canals d'entrada / sortida. Al mateix temps, la tensió d'alimentació del dispositiu es troba en un rang molt ampli: 24VAC, 100 … 240VAC, 12VDC, 24VDC, la qual cosa facilita la integració del relé en qualsevol construcció.
Per exemple, el relé de la sèrie SR2B201FU té 12 entrades discretes i 8 sortides de relé, està dissenyat per a una tensió de CA de 100-240 V i inclou un rellotge, una pantalla i un conjunt de botons. Es mostra la vista externa del relé intel·ligent en un disseny monobloc. a la figura.
Es poden utilitzar dos llenguatges especialitzats FBD o LADDER per programar el relé Zelio Logic. El dispositiu està disponible tant en disseny monobloc com modular. L'última opció permet combinar mòduls per ampliar el sistema en el seu conjunt.
L'abast del relé Zelio Logic és prou ampli i proporciona control de compressors o bombes, recompte de productes acabats o components de línies automàtiques, control d'escales mecàniques, il·luminació i pantalles electròniques. Es pot utilitzar en sistemes de seguretat com a dispositius de control d'accés.
A més de l'esmentat Schneider Electric, diverses empreses estrangeres es dediquen a la producció de relés programables: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.
Els relés intel·ligents programables més populars: 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.
Controladors lògics programables electrònics Array FAB Series de Taiwan
Per a ús industrial i domèstic, l'empresa produeix relés intel·ligents de la segona generació de la sèrie FAB. Aquests dispositius són bastant fàcils d'utilitzar i fàcils d'aprendre i programar. Els relés FAB es programen mitjançant el llenguatge de programació FDB, que està destinat principalment als enginyers d'automatització. Amb la seva ajuda, és possible crear un sistema força complex, alhora eficaç i econòmic.
El llenguatge de programació FDB és el llenguatge dels blocs que apareixen a la pantalla durant l'entrada del programa. Els blocs funcionals simplement s'organitzen i es combinen en una seqüència determinada, tant seqüencialment com en paral·lel, la qual cosa permet crear visualment algorismes força complexos.No requereix coneixements de llenguatges de programació. Per a algú que s'ha ocupat alguna vegada del manteniment de tecnologies digitals, per exemple, màquines CNC, aquest llenguatge no causarà dificultats.
En total, el llenguatge té 20 blocs que fan diferents funcions. En primer lloc, es tracta d'operacions lògiques que exteriorment semblen imatges d'un llibre de referència de microcircuits digitals. La figura mostra un fragment de dos blocs.
A més de les operacions lògiques, el conjunt de blocs també conté comptadors, temporitzadors, retards de temps, segells d'activació i desactivació i molt més.
L'entorn de programació s'envia amb els dispositius i també es pot descarregar des del lloc web del fabricant. Els relés intel·ligents de la sèrie FAB substitueixen un gran nombre de dispositius de commutació: relés, tacòmetres, comptadors, temporitzadors, etc. mentre que a un preu força baix. Un relé intel·ligent programable pot substituir un armari sencer muntat per un de convencional relés electromecànics... Al mateix temps, augmenta la fiabilitat del conjunt del circuit, disminueix el nombre d'elements discrets, disminueixen les dimensions i disminueix el consum d'energia.
Els camps d'aplicació dels relés intel·ligents FAB són força amplis. Es tracta de sistemes domèstics intel·ligents; obertura automàtica de portes, barreres i portes; control de la il·luminació tant interns com externs; control de ventilació i control de temperatura en empreses i en locals residencials, en hivernacles i hivernacles. I gestió del sistema de subministrament d'aigua, gestió de línies de producció i màquines individuals, aplicació en sistemes d'alarma, en sistemes d'avís d'emergència i molts altres.
Breus característiques tècniques dels relés intel·ligents FAB
El relé està equipat amb una pantalla LCD amb 4 línies de 10 caràcters, té un calendari integrat i un rellotge en temps real. És possible el control remot de les línies telefòniques i la possibilitat de transmetre missatges de veu. El kit de lliurament inclou un programa SCADA senzill i gratuït que permet la comunicació amb un ordinador a una distància suficientment gran, que permet el seguiment i la configuració remots. En cas d'utilitzar la interfície RS — 485, es poden connectar 255 relés FAB a un ordinador. Aquesta connexió us permet crear sistemes més funcionals que utilitzar relés FAB individuals.
Les sortides del dispositiu tenen una gran capacitat de càrrega: sortides de relé - 10 A, sortides de transistor - 2 A.
Tot i que la memòria del programa és petita: només 64K, el programa pot contenir 127 blocs de funció, 127 comptadors, 127 intervals RTC (temps real), 127 temporitzadors, cosa que us permet crear programes de funcions força complexos. L'entrada del programa es fa amb botons i una pantalla LCD o amb un ordinador. Per protegir el programa de l'accés no autoritzat, la protecció amb contrasenya és possible.
Relés programables interns
A Rússia, el fabricant de relés programables tracta amb l'empresa Voronezh «Oven» i la Nizhny Novgorod «KontraAvt». L'empresa «Aries» llança els seus relés amb el nom d'Aries PLC ***.
Voronezh CJSC "Ekoresurs" produeix una sèrie de controladors "Bàsic", que inclou diverses modificacions del dispositiu. Les revistes "Industrial Automation", "Instrumental Engineering and Automation Tools" i "Industrial Automation Systems and Controllers" tenen tota una sèrie d'articles sobre l'ús dels controladors de la sèrie Bazis.
Algunes empreses es dediquen a la distribució i venda de marques importades a Rússia. Per exemple, Intechnics, un soci comercial de l'empresa anglesa Invertek Drives, que produeix tan populars variadors de freqüència, subministraments a Rússia i relés intel·ligents programables, tan necessaris per a la creació de sistemes d'automatització.
Exemples d'aplicacions de relés
Control d'escales mecàniques. Garantint el funcionament continu només els dies laborables de 8:00 a 18:00. · De 18:00 a 20:00 l'escala mecànica només s'activa quan apareix una persona.
Control de la ventilació. Enceneu la ventilació cada 30 minuts durant 10 minuts. Enceneu la ventilació durant 10 minuts quan se superi el nivell de CO2 establert.
Gestionar la transferència automàtica de reserves. Entrada de reserva automàtica amb 2 o més entrades. Separació. Usuaris activats/desactivats. Activa/desactiva DGS i altres fonts.
Un exemple de desenvolupament d'un programa de relleus
Suposem que és necessari desenvolupar un programa de control de mescladors per a un relé intel·ligent programable ZelioLogic en llenguatge FBD, la tasca és la següent.
El líquid núm. 1 s'introdueix en un recipient vertical de 7 m d'alçada fins que s'aconsegueix un nivell de 2,8 m. Després s'atura el subministrament del primer líquid i s'alimenta el líquid núm. 2 fins a assolir el nivell total de 4,2 m. s'atura el subministrament del segon líquid i s'encén el motor de l'agitador, que funciona durant 30 minuts. Un cop transcorregut el temps, s'apaga el motor i s'obre la vàlvula de drenatge de purins.
Per resoldre el problema, primer cal convertir els valors de nivell en dades comprensibles pel controlador, és a dir.el valor al nivell de 2,8 m, basat en la capacitat de l'ADC a bord, correspondrà al valor d'entrada del controlador igual a 102, i al nivell de 4,2 m, el valor 153.
A més, segons les condicions del problema, les sortides del controlador han d'interaccionar amb tres vàlvules de tancament: subministrament de fluid núm. 1, subministrament de fluid núm. 2, drenatge de la suspensió i un motor mesclador. En resoldre aquest problema, es recomana connectar un botó a l'entrada del controlador, que garantirà l'inici de tot el sistema.
El desenvolupament del programa es realitza mitjançant un ordinador on està instal·lat el programari ZelioSoft 2.
El llenguatge de programació gràfica per als controladors FBD utilitza diferents blocs de funció. Cada bloc forma part d'un programa complet que proporciona una relació funcional específica entre les variables d'entrada i de sortida.
La connexió dels blocs condueix a la unificació de mòduls individuals en un únic programa de control, que, d'acord amb els valors de les variables d'entrada dels sensors connectats a les entrades del relé programable, genera senyals de control per als actuadors connectats. a les sortides.
Així, el procés de programació es redueix a la selecció de diversos blocs funcionals, col·locant-los a la finestra d'edició i connectant-los en una seqüència determinada, la qual cosa dóna solució a un problema concret amb el control automatitzat d'un procés o objecte.
Per resoldre el problema, es van seleccionar i connectar els blocs necessaris i es van establir els seus paràmetres, que garanteixen la lògica de funcionament donada.
A la figura es mostra una representació gràfica del programa a l'entorn ZelioSoft2 mitjançant FBD que implementa la solució a aquest problema.
S'ha solucionat el problema d'idioma FBD
La comprovació de la correcció de la configuració dels blocs individuals i les seves connexions es realitza en mode de simulació. Després d'assegurar-se que el programa funciona correctament, es transfereix de l'ordinador de l'instrument a la memòria del relé programable.
Sortida
Els relés programables intel·ligents, malgrat les seves deficiències, poden realitzar una sèrie de tasques en àrees industrials i no industrials on no cal utilitzar controladors lògics programables (PLC).
També són significativament més barats que els PLC, la qual cosa permet estalviar en el procés d'actualització o automatització d'un procés manual o automàtic. Per programar un relé programable intel·ligent, l'usuari no necessita tenir habilitats de programació, es pot utilitzar un conjunt de programes típics. Els relés intel·ligents són fàcils de programar.