Федеральный горный и промышленный надзор РФ в постановлении Госгортехнадзора № 47 от 04.06.03 требует при запуске механизмов использовать реле предпусковой сигнализации. Пункт 69 постановления гласит:
«Перед началом работы или движения машины (механизма) машинист обязан убедиться в безопасности членов бригады и находящихся поблизости лиц. Должен быть подан звуковой предупредительный сигнал продолжительностью не менее 10 с. После первого сигнала должна предусматриваться выдержка времени не менее 30 с, после чего должен подаваться второй сигнал продолжительностью 30 с. Запуск механизмов и оборудования должен быть сблокирован с устройством, обеспечивающим вышеуказанную предпусковую сигнализацию.»
Для реализации этого требования, в реле времени РЭВ-201М компании «Новатек-Электро» дополнительно был введен алгоритм №4 «Предпусковая сигнализация»:
Реле контроля напряжения или просто реле напряжения(РН) применяются для отключения электрической сети от приборов при превышении допустимого уровня напряжения. Это как электрический предохранитель, но срабатывает он не при высоком токе(коротком замыкании в сети), а при высоком напряжении.
РН применяются и в быту и на производстве. Скажем, в своих шкафах для АСУ ТП мы всегда ставим РН на трехфазную и на однофазную сеть. При низкой цене эти устройства позволяют защитить контроллеры и модули, которые стоят иногда до 10.000$. Иногда это полезно. Вот на одном предприятии постоянно выключался контроллер. Начали разбираться, оказалось, что из-за неисправности питающая подстанция давала в сеть постройки с АСУ повышенное напряжение и РН исправно разрывал сеть, спасая дорогостоящий ПЛК. Кроме того, что оборудование само по себе стоит денег, выход его из строя по вине скачков напряжения наносит убытки из-за времени простоя, необходимого для приобретения и замены сгоревших приборов.
В быту РН применяются в обычных домах и квартирах на входе электрической сети. Защита домашней электрической сети 220В от повышенного напряжения сейчас очень актуальна. Время от времени то тут, то там в домашних сетях скачет напряжение и выжигает все включенные приборы. Регулярно появляются такие новости:
Жильцы запорожской многоэтажки остались без бытовой техники. Ее «убил» перепад напряжения в сети
В доме под Полтавой в одну минуту сгорели холодильник, телевизор, стиральная машина
Подробности леденят душу:
Недавно смотрели телевизор. Из него как бахнет, аж из розетки дым пошел. Компьютер и электрочайник были включены. Накрылись. Тут сосед Саша выходит, чуть не плачет — в одну минуту сгорели холодильник, телевизор, стиральная машина, еще какие-то приборы. Вот такое горе почти в каждой квартире по дому.
«Горе», конечно громко сказано, но повод для грусти точно есть. Самое печальное, что отсудить возмещение ущерба в таких ситуациях невозможно. Поэтому, когда 3 года назад я делал ремонт и менял проводку, то первым делом поставил реле напряжения.
В общем, реле напряжения нужно обязательно ставить и в квартире и на производстве- это страховка от больших убытков.
Сегодня рассмотрим реле напряжения РН-104 компании «Новатек-электро»:
Недельное реле времени Perry 1IO7081 предназначено для включения/выключения устройств по расписанию. Реле одноканальное, коммутируемая нагрузка до 16 A/250 V AC. Это позволяет в том числе включать/выключать сеть 220 В (как известно, там фаза одна) при достаточно мощной нагрузке. Управлять коммутацией реле можно как в ручном режиме соответствующей кнопкой, так и в автоматическом режиме.
Автоматический режим управления осуществляется по программам(до 20), которые вводятся с помощью кнопок на лицевой панели. В программах может задаваться не только время включения и отключения по расписанию на протяжении суток, но и дня недели.
1IO7081 работает от сети 220 В и для него не нужен отдельный блок питания. Есть энергонезависимые часы реального времени с питанием от мощного аккумулятора, потому при пропадании питания модуля 220 В, время не сбивается. Недельное реле времени Perry 1IO708 производятся в Италии, не смотря на то, что на коробке нарисован кенгуру.
Характеристики
Осенью я рассказывал про задачу для логического реле Zelio, которую я смог решить лишь частично:
Там я писал, что, по моему мнению, решить на Zelio указанную задачу в полном объеме невозможно. Был объявлен конкурс с призовым фондом в бутылку коньяка в награду тому, кто все-таки такую программу сможет сделать.
Что же, конкурс закрыт, его победитель- Алексей из Омска, РФ. Вот программа Алексея:
Блоки «MEM» и «CMP» здесь- макросы.
Алексей написал за 6 часов программу, которую я не смог придумать за неделю и это наводит на такую мысль:
При создании программы на «кубиках» FBD программируемых реле нужно и думать в стиле FBD. Моя ошибка была в том, что я принялся мастерить ячейки памяти на триггерах для реализации загрузки/выгрузки данных в очереди, перегрузил программу и не решил поставленных задач. Подход в стиле высоких языков программирования, для Zelio он оказался ложным. Алексей пошел по принципиально другому пути и сделал программу без единого триггера, на одних логических элементах.
Не то, что бы мысль «если хочешь быть крокодилом, то и думай как крокодил» является откровением, но часто забывается, что одни и те же приемы программирования не всегда одинаково эффективны в разных средах.
Ну а теперь о самом главном, о заслуженной награде.
В связи с распространением на просторах СНГ программируемых реле xLogic/x-Messenger фирмы EasyElectronics, многих интересует вопрос, как самому сделать кабель для их программирования.
Благодаря усилиям коллег, мы можем ответить на этот вопрос.
Сергей Кычкин, основываясь на оригинальной схеме кабеля ELC-USB, создал и проверил его аналог:
Как видно, Сергей использовал китайский USB/TTL преобразователь и самодельную плату для опторазвязки. Китайский преобразователь надо купить (на ебее стоит 2$), а плату сделать самому. Преобразователь USB/TTL подойдет любой, если нет времени ждать такой из Китая и негде купить у себя в городе, можно купить и переделать любой дата-кабель с микросхемой pl-2303 для мобилки. Таких кабелей полно в магазинах для мобилок и на радиорынках. Вот пример переделки дата-кабеля мобилки в USB/TTL преобразователь:
Плата в работе:
Конечно, EasyElectronics продают кабели для своих ПР дешевле конкурентов в 2-3 раза и оригинальный ELC-USB стоит всего 50$. Но зачем платить 50 баксов если можно уложиться в 5?
Логические реле принципиально отличаются от ПЛК только степенью сложности программы. Главное- почувствовать, с какой задачей справится и ЛР, а с какой только ПЛК. Не всегда это выходит.
Вот и я едва не просчитался. Где-то в марте ко мне подошел некий начальник отдела и спросил, какое оборудование нужно для реализации простенькой задачи. Задачу тут же объяснил на пальцах. Не особо вникнув в суть, я ответил, что для такого ерундового дела хватит и ЛР. Сошлись на . С тем мой заказчик и удалился.
Уже летом разговор мне припомнили и дали тех.задание. А оборудование уже купили и смонтировали.
Вот это ТЗ:
На РОФ-1 запроектировали компрессорную (давление воздуха в сети 3атм), сжатый воздух которой используется для выгрузки пыли из бункеров фильтров ГОУ-1…ГОУ-10 (10 шт).
Компрессорная расчитана на расход воздуха для выгрузки пыли из одной ГОУ.
В компрессорной установлен шкаф контроля давления воздуха, а в нем находится
модульное интеллектуальное реле, управляющее процессом выгрузки пыли из бункеров фильтров ГОУ-1…ГОУ-10.
Необходимо запрограммировать реле таким образом, чтобы выгрузка пыли из
бункеров ГОУ-1…ГОУ-10 происходила в порядке поступления сигналов верхнего уровня пыли в бункере фильтра ГОУ-1…ГОУ-10, т.е. соблюдалась очередность
выгрузки.
Недавно ко мне обратились из России с предложением написать программы для проекта, в котором используется продукция Schneider, в том числе логическое реле Zelio SR3 и сенсорная панель Magelis HMI STO 501.
За все фото оборудования и платы кабеля спасибо Даниэлю, который предложил мне поучаствовать в этом проекте.
1. Оргвопросы
Прежде всего, если вы имеете дело с продукцией Schneider (Zelio, Twido, Magelis) нужно включить повышенную внимательность. Sсhneider очень любит применять специфические кабели программирования: для Zelio, Twido и Magelis они свои. Эти кабели мало того, что дорогие, но еще и эксклюзивные.
В то же время китайцы, тайванцы и русские(«Овен») снабжают свои контроллеры и сенсорные панели возможностью программироваться через стандартные интерфейсы RS-232/485 и USB, шнуры для которых есть везде и стоят сущие копейки.
Поэтому при заказе продукции Шнайдер нужно предусмотреть покупку шнуров программирования.
Но если вы захотели купить эти шнуры, еще не факт, что вам их продадут. Потому что…
…обычно их нет в наличии и срок поставки- до 7 недель.
Я думал, что такое только на Украине, но в России, оказывается, точно так же. С чем это связано, я не знаю. Наверное, «Шнайдер» так демонстрирует свою элитарность. Типа, если надо- подождешь.
Программное обеспечение для Zelio бесплатное, для панелей Magelis платное.
2. Сенсорная панель HMI STO501
На данный момент к Zelio через порт программирования можно подключить одну-единственную модель сенсорной панели- Magelis HMI STO501:
Характеристики
EXM-8AC-R-HMI | ELC-12DC-DA-R-HMI | |
Назначение | Программируемое реле с беспроводным интерфейсом передачи данных GSM/GPRS | Программируемое реле с интерфейсом Ethernet |
Питание | AC 110…240V | DC 12…24V |
Интерфейсы связи | GSM/GPRS, RS232, RS485 | Ethernet, RS232, RS485 |
Входы | 6 DI | 8 DI (в т.ч. 4 AI/DI) |
Выходы | 2 DQ (Реле, 10 А) | 4 DQ (Реле, 10 А) |
Высокоскор. входы | — | + |
Высокоскор. выходы | — | — |
Дисплей | 16×4 знаков | 16×4 знаков |
Возможность расширения | + | + |
RTC | + | + |
Размеры (ШхВхГ) | 95х90х68 мм | 95х90х68 мм |
Среда программирования | eSmsConfig | eSmsConfig |
Цена | 3010 грн | 1760 грн |
Цены указаны по курсу на момент написания статьи: 1$= 8 грн.
Конструкция
Несмотря на разное количество входов/выходов, оба устройства собраны в абсолютно одинаковых корпусах. Не задействованные отверстия просто закрыты заглушками. Класс защиты корпусов- IP20.
Вид сверху:
Когда-нибудь каждый до этого доходит… когда понимает СКОЛЬКО реле надо поставить в щиток, чтобы реализовать какую-нибудь сложную логику управления освещением или другой автоматикой. И СКОЛЬКО надо возиться потом, позже, когда логику работы надо поменять. В Московской квартире в санузле у меня есть щиток на 24 модуля, в котором стоит аж (если мне не изменяет память) пять штук реле времени, из которых четыре — дорогущие CT-MFD. И это всё только для того, чтобы открывать-закрывать воду и управлять автоматикой фильтра воды. И каждый раз, когда мне надо поменять логику работы системы, я лазил в этот щиток с отвёрткой… стоя на унитазе;).
И если у вас взрывался мозг, когда вы читали мыло от заказчика с текстом типа
«Хочу чтобы свет в гараже сам включался при открытии ворот на 20 минут. Но чтобы я нажал кнопку — и свет не выключался. А потом чтобы я опять нажал кнопку — и свет снова работал автоматически. А ещё потом я захочу сделать датчик движения, чтобы свет включался, если снаружи к гаражу кто-нибудь подошёл.»
…то вам пора, как и мне, переходить на другой способ реализации автоматики в щитах, нежели обычные релюшки.
Выходом из этого всего является то, что можно обозвать общим словом «Контроллеры», или детально «Логические реле » и «ПЛК «. Вот я вам про них и расскажу, чтобы описать всякие разные параметры и термины, которые в этой среде используются, ибо термины эти стандартные и понимая их смысл можно разобраться с любым контроллером любой фирмы.
И первое, что мы сделаем — это разберёмся с этим ёмким словом «Контроллер». Контроллер — это в принципе совершенно любая штука, которая чем-нибудь управляет. Можно сказать что выключатель — это ручной контроллер лампы. Или термостат тёплого пола — это контроллер тёплого пола. Сейчас на этом, так же как и на словах «умный дом» начали делать деньги, поэтому ими называют любую продукцию — от датчика движения до мощного сервака, который управляет целым районом или коттеджным посёлком.
Для нашей технической области можно описать терминологию и эволюцию систем таким образом:
Ввод-вывод (IO) . Это то, посредством чего к контроллерам можно подключать разные внешние устройства: кнопки или датчики, и то, при помощи чего контроллер управляет этими устройствами: лампами, двигателями, обогревателями, насосами.
Входы бывают низковольтными или высоковольтными. Низковольтные входы обычно бывают у контроллеров, которые сами питаются от низкого напряжения (+12, +24 вольта). Такие входы хороши тем, что они чувствительны к слабым сигналам (на них можно прицепить выход с хилого электронного датчика — например мы в одном из щитов подключили датчики протечки от системы «Нептун» к ПЛК) и безопасны. Так же низковольтные входы часто быают не цифровыми, а например для измерения температуры и аналоговых сигналов 4..20 мА или 0..10 вольт.
Если мы хотим подать на низковольтные входы сетевое напряжение, то нам надо будет городить какие-нибудь преобразователи уровня: оптопары или .
Высоковольтные входы чаще всего бывают у контроллеров, которые питаются непосредственно от сети ~230V. На такие входы можно подавать то же напряжение сети, от которого контроллер и питается. Эти входы (и контроллеры с сетевым питанием) удобны для решения простых задач, где мы управляем силовыми нагрузками сразу. То-есть для наших силовых щитов с автоматикой.
Выходы бывают релейные или транзисторные. Релейный выход самый удобный: внутри контроллера стоит мелкое реле, которое замыкает свои контакты по команде с программы в контроллере. А уже при помощи этих контактов мы можем делать что угодно. Только не забывайте, что реле эти чаще всего рассчитаны на ток в 1..3 ампера для ПЛК и в 6..8А для логических реле! То-есть, коммутировать ими можно или катушку более мощного контактора или пяток ламп (одну группу освещения).
Это делается из-за того, что производитель контроллера не знает чем этот контроллер будет управлять. Если он поставит два десятка силовых реле — то размеры контроллера будут огромные. Поэтому как раз и поступают наоборот: ставят много хилых реле, а там уже разработчик сам решит, где ему штатных реле хватает, а где надо более мощные ставить.
Транзисторный выход чаще всего характерен для низковольтных контроллеров. Внутри контроллера стоит транзистор, который замыкает нужную ножку выхода на GND (минус, землю) питания. При помощи транзистора можно переключать выход с большей скоростью, чем у реле. А можно снова взять интерфейсные реле на больший ток и понавесить их на такие выходы.
Количество линий IO обычно распределяется так:
Штатно логическое реле задумано для небольших применений и поэтому у него мало IO и есть трудности с его расширением. А ПЛК сразу задуман как сердце большой системы, и поэтому изначально может быть заточен полностью под внешнее IO.
Ресурсы программы . Память .
Память внутри контроллера не бесконечна и имеет свои размеры. Если речь идёт о логическом реле — то там «память» чаще всего измеряется в количестве внутренних блоков: например до 16 таймеров, до 8 счётчиков и до 128 соединений «релейной схемы». Или же до 200 блоков в блок-схеме (FBD). Когда мы создаём программу в контроллере или среде разработки, то они нас и предупредят о том, что память кончается.
У ПЛК память обычно измеряется как в компьютерах — в килобайтах, мегабайтах и прочем. Скажем, в ПЛК может быть 4 мегабайта для памяти программы, 300 кб для памяти ввода-вывода и 1 мегабайт памяти переменных. Память ввода-вывода определяет максимальное количество всяких внешних модулей ввода-вывода (внешнее устройство занимает некоторое количество этой памяти ввода-вывода). Размер использованной памяти в ПЛК нам скажет компилятор среды разработки. И он же предупредит нас, если мы не укладываемся по ресурсам в выбранный ПЛК.
Retain-переменные .
Функционал Retain-переменных или параметров есть почти в каждом логическом реле или ПЛК. На самом деле всё просто: речь идёт о сохранении каких-нибудь значений программы между выключением питания контроллера. Это то, что в микроконтроллерах назвалось FLASH-память, куда программно можно было записать какие-нибудь байтики.
В контроллерах можно сохранить какой-нибудь флаг (вкл-выкл) или целый счётчик (для того, чтобы например считать общее время наработки устройства или импульсы от счётчиков воды). Обычно всё проще простого. Для логических реле часто достаточно поставить галочку, которая будет называться Retain или Retentivity:
А в ПЛК например надо завести нужные переменные в разделе «Retain». Например вот тут я считаю импульсы со счётчиков воды и сохраняю их количество между отключениями питания ПЛК.
Retain-переменные в ПЛК можно сделать любые, а в логических реле их список может быть ограничен всего несколькими объектами. Например таймеры с 6 по 10 могут сохранять свои значения, а таймеры с 1 по 5 не могут. Всё это тоже надо учитывать при разработке таких систем.
Таймеры, Счётчики, Часы .
В контроллерах обычно есть несколько счётчиков и таймеров, при помощи которых можно выдавать всякие импульсы, делать задержки или просто считать входные сигналы (число деталей, число нажатий на кнопку и прочее). Как я уже писал выше, некоторые из них можно настроить так, чтобы они сохраняли насчитанное между отключениями питания контроллера.
Ещё в контроллерах есть часы реального времени . Эта фича может не всегда быть в контроллере и являться опцией. Например в логических реле Eaton Easy/ABB CL то, что внутри есть часы, обозначается буковкой «C» в маркировке контроллера. С часами контроллер легко можно запрограммировать на то, чтобы он давал школьные звонки или в нужное время включал и выключал освещение, насосы, отопление и прочие нагрузки.
Интерфейсы .
Вот тут всё делится на несколько фронтов. Если мы ведём речь о каком-нибудь специализированном контроллере, например CCU825 (это GSM-контроллер для управления разными нагрузками по SMS), то там внешние интерфейсы будут такими, какими их предусмотрел производитель. Могут быть Ethernet, RS-232, RS-485 или USB. А может быть вообще какой-нибудь свой интерфейс для подключения своих датчиков.
Если мы ведём речь о логических реле, то в самых дешёвых и простых моделях вообще нет способов связи этого реле с внешним миром. В логических реле покруче сейчас уже появляется интерфейс Ethernet (например в Siemens Logo! 8 версии) или даже специальные модули расширения для связи через GSM. В тех же Siemens Logo! 8 вообще есть встроенный WEB-сервер.
В ПЛК сейчас стандартом является один или несколько интерфейсов RS-485 и интерфейс Ethernet. А дальше в ПЛК будет то, что мы напишем и что подключим. В том числе и WEB-сервер придётся самому писать или использовать какую-нибудь библиотеку из имеющихся в сети.
Про интерфейс RS-485 я расскажу чуть позже.
В этой сфере есть несколько стандартных языков и даже сред разработки. Я кратенько по ним пройдусь, чтобы все были в курсе того, чего ждать от логического реле или ПЛК.
Релейно-контактная схема (LAD, Ladder Logic) .
Это самый удобный язык для тех, кто раньше делал схемы на обычных релюшках. Потому что этот язык как раз и описывает обычные релюшки, которые могут быть разного типа (реле с самоблокировкой, реле времени, с нормально замкнутыми контактами, с нормально разомкнутыми) и которые срабатывают, когда на них подают питание.
В этом случае мы рисуем схему так же, как её и представляем. Вот например у меня тут какая-то тестовая схема завалялась. Смотрите как всё просто: если замкнулась кнопка I01, то включилось (S) реле Q01. Если замкнулась кнопка I02, то отключилось реле Q01. Это у нас аналог обычного реле с самоблокировкой.
И разница только в том, что все эти реле — не физические, а находятся внутри контроллера. Поэтому взяв какой-нибудь контроллер, вы можете перенести туда вашу схему почти без потерь, а потом уже наворачивать функционал. Например мы с одним камрадом постебались и сделали схему управления освещением ванной на контроллере, которая заменила адски дорогие импульсные реле с центральным управлением.
Такой способ программирования удобен для логических реле, потому что на ПЛК такими схемками много не напрограммируешь. Самые простые логические реле, в которых используется LAD — это реле Eaton Easy / ABB CL, про которые я самыми первыми и буду рассказывать позжее.
Язык FBD (Functional Block Diagram) .
Но если вы раньше хорошо возились не с обычными релюшками, а с цифровыми микросхемами (например я в детстве не вылазил из серии K155), то вам по душе будет язык FBD. Вот просто посмотрите на схему:
Это ж те же самые логические элементы, которые в цифровой логике и приняты! Триггеры, И, ИЛИ, НЕ, Исключающее Или и всякие мульти- или одновибраторы. В этом случае «программа» чертится в виде большой цифровой схемы. Таким способом программируются логические реле Siemens Logo и например логические реле от ОВЕН’а.
Текстовый язык (ST, IL) .
Ну а если вы столкнулись с ПЛК — то там обычно логика сложная, и работать надо не с битами (1/0), а с разными числами: посчитать, сложить, перевести в другие единицы или вообще HTTP-протокол разбирать на составные части. В этом случае можно использовать обычный программный текст, где программа пишется так же, как на СИ или Pascal. Вот кусок кода, где я на коленке накатал защиту от протечек:
Для меня это даже нагляднее, чем FBD или LAD. Потом такой код компилируется и заливается в ПЛК, где и исполняется.
Контроллеры, про которые мы говорим (а именно Логические реле и ПЛК) работают по одной и той же системе. Наша программа, которую мы туда загрузили, выполняется в цикле много-много раз за секунду.
Для контроллеров даже есть такое понятие как «Задача» — это какой-нибудь кусок программы, который надо выполнять через определённые промежутки времени. В Логическом реле задача всегда одна, а в ПЛК можно насоздавать много задач, которые будут исполняться почти одновременно. Скажем, одна задача будет принимать информацию с датчиков и записывать её во внутренние переменные кода, а другая просто рисовать на экране менюшки и картинки, используя значения из переменных от первой задачи. Экран можно заставить обновляться каждые 100 мс, а датчики опрашивать каждые 20 мс.
В любом случае программа работает таким образом: считываются состояния входов и сигналов. После этого контроллер последовательно вычисляет всю нашу схему и получает сигналы для выходов. И по этим подсчитанным сигналам он выключает нужные выходы. Другими словами, вся наша схема на LAD или FBD на самом деле обсчитывается как несколько логических выражений типа Q1 = I1 AND (NOT I2).
Как именно контроллер будет обсчитывать схему — не совсем известно. Поэтому в некоторых случаях на сложных схемах могут возникать так называемые «гонки во времени»: когда один участок схемы подсчитался быстро, а второй медленно и из-за этого мы получили на выходе глюки.
Программа в контроллере не обязательно будет работать сразу при подаче питания на него. Её можно останавливать и запускать вручную. Запускаться автоматически при включении контроллера она будет только если вы сами это настроите. А в самой программе можно даже задать значения выходов, которые надо включить при остановленной программе или потере связи (это называется «безопасные значения выходов»).
Теперь поговорим о суровом ломе и основе основ всех ПЛК и промышенной автоматики. Это интерфейс RS-485 . Он является стандартом для подключения всякого внешнего оборудования и связи его между собой. Не надо путать интерфейс с протоколом: RS-485 описывает уровни электрических сигналов и тип кабеля, по которому они передаются. А вот ЧТО именно передаётся — интерфейсу уже не важно.
Протокол — это некая программная обёртка, которая описывает уже именно то, что в каком случае значат конкретные байтики, которые передаются между устройствами. И вот протоколов, основной которых является RS-485, много. Это например известенейший протокол DMX-512 для управления сценическим освещением и интересный для нас протокол ModBus, при помощи которого между собой и связываются ПЛК и внешние устройства.
Протокол ModBus — это тоже самый распространённый стандарт обмена данными между устройствами и контроллерами. Действует он просто и достаточно легко. У каждого устройства есть свой адрес (от 1 до 128, кажется), по которому из него можно прочитать данные или записать данные из нужного места памяти. В сети есть главное устройство (Master) и подчинённые, которые исполняют его команды «Запиши ххх», «Прочитай ххх». И всё!
В ModBus места памяти, которые читаются или записываются в устройствах, называются «регистры». У них тоже есть свои адреса, которые называются номерами. Что в каких регистрах хранится, полностью зависит от конкретного устройства и фантазии производителя. Типы регистров могут быть такими:
Полная адресация на шине ModBus может быть такой:
Теперь соберём краткие знания вместе. Чтобы обмениваться данными между ПЛК и другими устройствами, есть протокол ModBus, который построен на интерфейсе RS-485. Обычно ПЛК является главным устройством (мастером сети). В эту сеть подключаются другие внешние устройства. Настройки сети (скорость обмена, тип протокола) выставляются одинаковыми для всех устройств. Каждому устройству даётся какой-нибудь адрес.
Всё это прописывается в программе ПЛК, после чего ПЛК опрашивает все эти устройства и собирает нам все их данные. Понятно, что адреса устройств не должны меняться, потому что сами устройства являются составной частью системы и программы.
Что есть такого, что управляется по RS-485/ModBus? Да почти всё. Я сам многого не знаю, поэтому приведу примеры из того, о чём слышал:
Так что если вы слышите RS-485, то следующим вопросом должно быть, поддерживает ли устройство протокол ModBus и есть ли документация по его регистрам!
Самое главное, что надо запомнить в мире контроллеров — это то, что фраза «Устанавливается на DIN-рейку» не всегда означает то, что контроллер встанет в обычный щиток и нормально закроется пластроном. Большая половина контроллеров и всякой промавтоматики действительно устанавливается на DIN-рейку, но только для их крепления.
Поэтому выбирая контроллер надо проверить, влезет ли он в обычный щиток, или под него придётся городить монтажную панель!
Ну и подводим итоги, которые называются так: «Зная о том, какие контроллеры бывают, думайте своей головой». То, какой контроллер выбирать, можно понять если рассортировать задачи, которые мы собираемся решать на них:
Ну и конечно же, если наша задача сводится к тому, чтобы при помощи СМСок или WEB-интерфейса включать и выключать четыре релюшки — лучше сразу использовать готовые решения, которых много на рынке. В этом случае всё будет работать «из коробки» и вам не придётся ничего программировать.
Сейчас я нахожусь в форме существования «ЗАДОЛБАЛО». По разным причинам всякие решения по автоматике управления светом, АВРами, распределением питания или разной автоматикой меня не устраивают. Ограничивать себя, составляя кривые конструкции из релюшек разных фирм или кулибинствовать с паяльником я не хочу. Поэтому я ухожу в контроллеры и свои шкафы буду делать теперь на них.
Мои разработки будут управлять питанием всего дома/коттеджа. На них можно будет повесить управление генератором, инвертором или приводами ворот и рольставен. То-есть щит будет центром всей домашней автоматики. А дом при постановке на охранку будет сам понимать, что где отключить, закрыть и надо ли сразу включать генератор или поработать часа три на инверторе, раз там никто не живёт.
Когда я отработаю свои решения, то я буду продавать их отдельно для других сборщиков щитов. Вот так! А для нашей аудитории напишу несколько постов про контроллеры и могу сделать платный мастер-класс по простым контроллерам для начинающих.
Программируемые (интеллектуальные, логические) реле предназначены для решения широкого круга задач, связанных с функционированием автоматизированных систем управления. Таймер, или промышленное реле времени (интеллектуальное реле или логическое реле) может применяться в любых автоматизированных системах управления.
Программируемые интеллектуальные реле времени являются одной из разновидностей ПЛК (программируемых логических контроллеров). Применение интеллектуальных реле позволяет упростить схемы управления электрооборудованием, повысить их надежность.
Задание программы для интеллектуальных реле производится при помощи кнопок на лицевой панели и небольшого, как правило, в одну-две строки LCD-индикатора. Хотя существуют и более сложные конструкции, и в этих случаях программы приходится писать на персональном компьютере с использованием специализированных языков программирования релейной логики LD, FBD и некоторых других. Некоторые модели программируемых интеллектуальных реле позволяют наращивать возможности коммуникации при помощи специальных модулей расширения.
Отличие интеллектуальных реле от полноценных ПЛК в том, что они обладают малым объемом оперативной и программной памяти, а это приводит к невозможности хоть сколько-нибудь сложных математических вычислений. Кроме того, количество каналов ввода-вывода как цифровых, так и аналоговых у интеллектуальных реле также невелико, поэтому область их применения достаточно ограничена. Прежде всего это автоматизация отдельных агрегатов, управление системами освещения, некоторыми устройствами в системе ЖКХ, локальные контуры различных систем автоматизации, бытовая техника.
Конструкция программируемых интеллектуальных реле чаще всего моноблочная - в одном небольшом корпусе содержатся все узлы. Это, как правило, блок питания небольшой мощности, микроконтроллер, каналы ввода и вывода информации, клеммы для подключения исполнительных устройств. Корпуса таких устройств невелики и позволяют установку в электрических шкафах на DIN-рейку, что соответствует современным стандартам. Впрочем, блок питания может быть и отдельным устройством.
На этой странице представлены реле Omron Zen, произведенные известной компанией Omron, которые вы можете купить в нашей компании. Основные особенности этого вида продукции:
Возможность выбирать из 4 типов ЦПУ, что расширяет спектр возможных решаемых задач;
Возможность расширить количество точек входа/выхода (до 44);
Возможность расширения с помощью дополнительных модулей;
Для реле Omron Zen характерно быстрое время срабатывания.
Реле времени многофукциональное программируемое: сфера применения и особенности эксплуатации
Сфера применения программируемых (интеллектуальных или логических) реле чрезвычайно широка. Они могут использоваться в промышленности, для управления системами кондиционирования, насосными станциями, системами сигнализации и т. д. Логические реле обеспечивают срабатывание оборудования в строго заданное время или через заданный временной промежуток. С их помощью можно включать и выключать станки, механизмы, системы кондиционирования, освещения и т. п. Стоит обратить внимание на то, что программируемое реле времени работает практически бесшумно.
Применение программируемых реле Omron типа Zen позволяет оптимизировать энергопотребление, включая и отключая оборудование по заранее продуманной схеме. С помощью программируемого реле времени можно задать интервалы работы оборудования исходя из необходимости, уменьшить и увеличить интенсивность его использования.
Для программируемых реле времени Omron модели Zen характерна приемлемая цена и гибкость, которая позволяет задавать сложные графики включения и отключения оборудования и механизмов. Это позволяет свести вмешательство оператора к минимуму.
Программирование и обслуживание реле чрезвычайно просто. Наличие разных типов реле позволяет потребителю создавать сложные разветвленные системы управления.
Для того чтобы увеличить эффективность системы управления и свести ее зависимость от человеческого фактора к минимуму, необходимы программируемые (интеллектуальные или логические) реле.
Программируемые реле - доступные устройства, предназначенные для автоматизации технологических процессов. Реализуют линейные и слаборазветвленные алгоритмы управления, выполняют простые вычисления. Широко используются в транспортной отрасли, сельском и коммунальном хозяйствах. Позволяют управлять подъемниками, освещением, вентиляторами, насосами и др.
Компания «ИнСАТ» предлагает приобрести программируемые реле марки ОВЕН. Продукция от отечественного производителя известна высоким качеством и надежностью. В каталоге представлены различные модели промышленной автоматики:
При выборе оборудования обращайте внимание на основные характеристики:
Чтобы купить программируемые реле ОВЕН, добавьте выбранные позиции в корзину и заполните форму заказа. В заявке укажите контактные данные для обратной связи. Доставка промышленной автоматики производится во все регионы РФ. Полную информацию о предлагаемой продукции узнавайте у менеджера по телефону, указанному в разделе «Контакты».
ОВЕН ПР-114 ОВЕН ПР-114 - это свободно программируемое устройство, которое не содержит в своей памяти заранее написанной программы. Алгоритм работы программируемого реле формируется непосредственно пользователем, что делает прибор универсальным и дает возможность широко использовать его в различных областях промышленности, сельском хозяйстве, ЖКХ и на транспорте.
ОВЕН ПРМ Модуль расширения ОВЕН ПРМ предназначен для увеличения количества входов и выходов программируемого реле ОВЕН ПР200. Подключение модулей осуществляется по внутренней шине. К ПР200 можно подключить до двух модулей расширения ввода/вывода. Входы модуля гальванически развязаны относительно питания и относительно друг друга (по 4 входа). Модули имеют свое независимое питание и индивидуальную гальваническую развязку выходов, что повышает надежность системы. Существуют две модификации модулей с питанием на 24 В или 220 В.
Для перехода к практической части нашей задачи нужно разобраться, на каком «железе» выгодней и удобней выполнять поставленное решение. Производители представляют достаточно широкую линейку программируемых реле для оптимального по затратам и функциональности решения определенных типов инженерных задач. Давайте попробуем разобраться в этом многообразии.
Вверху устройства расположены:
Profibus, CANopen, DeviceNet, As-i – возможность подключения посредством модулей расширения. Для устройств серии Easy700, Easy800.
Easy-net – возможность соединения программируемых реле в сеть. Для устройств Easy800, MFD-Titan.
Для устройств серии Easy700, Easy800 доступны модули расширения, позволяющие увеличить количество входов и выходов устройств. Модули расширения могут иметь крепление встык, посредством переходника, либо, устанавливаться удаленно (до 100 м). Удаленная установка удобна в том случае, если, например, вы реализуете систему управления двумя помещениями.
К одному программируемому реле Easy может быть подключен только один модуль расширения.
Программируемые реле серии Easy800 имеют на борту интерфейс Easy-net, позволяющий объединить до 8-ми устройств в единую сеть, при этом к каждому из устройств может быть подключен модуль расширения. Таким образом возможна организация системы с количеством входов/выходов до 328.
Наряду со стандартными функциями, представленными в easy500/700, такими как многофункциональные реле, импульсные реле, счетчики, аналоговые компараторы, таймеры, часы реального времени и энергонезависимая память, easy800 дополнительно содержит ПИД-регуляторы, арифметические блоки, блоки масштабирования значений и многие другие функции. Также возможность объединения в сеть до 8 устройств, делает easy800 самым мощным программируемым реле на электротехническом рынке.
При решении комплексных задач, программируемые реле Easy800 могут быть объединены в одну общую сеть устройств EasyNet.
Основные характеристики программируемых реле серии Easy800:
Далее следует перейти в раздел редактирования схемы соединений
выбрав соответствующий пункт в меню слева внизу.
Настройте удобный для вас вариант отображения схемы соединения с помощью соответствующего меню. Для меня удобнее первый вариант отображения, так он дает возможность просмотра программы в привычном виде – сверху вниз. Для электриков-инженеров, возможно, второй вариант будет удобнее, поскольку он максимально близко соответствует стандартным релейно-контакторным схемам.
Перейдем от синтезированных нами логических функций системы управления освещением в разделе «теория» к релейно-контакторной схеме. Для этого достаточно представить все входные и промежуточные переменные в виде контактов реле, а выходные функции – в виде катушек реле.
Так как одна строка программы может содержать только 3 контакта и одну катушку, при необходимости, следует вводить промежуточные переменные для разбивки длинных логических функций. Промежуточные переменные называются маркерами
в идеологии релейно-контакторных схем.
Для определения конца и начала рабочего дня удобно использовать недельный таймер (H), имеющий гибкие настройки по дням недели. Так же, применение недельного таймера позволяет использовать только одну переменную для определения границ рабочего дня.
Для «отрисовки» релейно-контакторной схемы просто перетащите необходимые элементы из меню слева на рабочую область проекта. Соединение элементов выполняется с помощью инструмента карандаш.
После добавления элементов на схему требуется определить их доступные параметры. Давайте посмотрим, как это сделать на примере недельного таймера.
Недельный таймер предназначен для инициации каких-либо действий на протяжении недели, в зависимости от установленных временных границ. Таймер имеет 4 независимых канала A, B, C, D. Каждый из каналов может быть сконфигурирован на определенные временные промежутки. Например, в нашем случае, конфигурация недельного таймера обеспечивает его срабатывание с понедельника по воскресенье, с 18-45 до 8-45.
Вы будете правы, если заметите, что в нашем примере используется офисное помещение, рабочие дни которого, обычно, с понедельника по пятницу.
Итоговая релейно-контакторная схема нашего примера
Справедливо сказать, что как и при любой разработке с нуля, системы, построенные на программируемых реле, желательно предварительно отладить в виде макетной сборки. Это достаточно просто, учитывая особенности устройсва и удобство подключения управляющих, и испольнительных органов.
При проектировании реальных систем управления, следует руководствоваться общими правилами подключения программируемых реле. Подробную информацию о подключениях вы сможете найти в документации к устройствам (в конце статьи).
Основным требованием при подключении нагрузки (ламп накаливания, двигателей и т.п.) - не превышать допустимых токов на группе контактов выхода устройства:
В случае превышения допустимых нагрузок, например, при управлении электрическим теплым полом, следует использовать промежуточные контакторы . В этом случае, нагрузка будет ограничена только мощьностью промежуточного контактора.
Хочется верить, что мой труд не прошел даром и изложенная информация пригодится людям для практической реализации своих инженерных идей в промышленности и дома. С программируемыми реле Easy это действительно просто и увлекательно!
Если Хабросообщество сочтет информацию интересной, на будущее планирую подготовить ряд статей по практическому применению описываемых устройств в автоматизации и промышленности. Расскажу про некоторые недокументированные возможности программируемых реле Easy, например, про то, как сделать графический интерфейс с возможностью мониторинга всех внутренних переменных. Да, вы абсолютно правы, на реле Easy можно построить систему диспетчеризации с графическим интерфейсом.