Программируемое реле что это
Перейти к содержимому

Программируемое реле что это

  • автор:

Программируемые логические реле

Программируемые или интеллектуальные реле — это программируемый логический контроллер (ПЛК) простого типа. Устройство используется при создании систем управления с логической обработкой информации. Область применения: автоматизация технологических процессов и производств, включение электроприборов в быту.

Преимущества:

  • ПЛК позволяет легко заменить аппаратное устройство с релейной логикой в схемах
  • С помощью интеллектуального реле можно гибко менять настройки системы с учетом существующих условий

Специфика программируемого логического контроллера

Выделяются такие особенности ПЛК:

  • Количество точек ввода/вывода составляет 10 — 82. Для дополнения входов/выходов применяют модули расширения
  • В простой серии FAB нет возможности расширения
  • В базовых модулях имеется 10 или 20 точек ввода/вывода
  • В программируемых реле серии SR есть возможность расширения до 82-х точек ввода/вывода (50 входов/32 выхода)
  • Существуют аналоговые и дискретные входы реле. Выходы для коммутации нагрузки бывают только дискретными. Они могут быть транзисторными или релейными, это зависит от типа контроллера

Классификация реле по типу питающего напряжения

Различают 2 типа реле в зависимости от таких типов питания:

  • От сети переменного тока с напряжением 100 — 240 V
  • От постоянного тока с напряжением 12 — 24 V

В серии FAB имеются 2 модели, которые работают от источников с постоянным и переменным напряжением 12 — 24 V.

Как работает программируемое реле

На компьютере с использованием простого языка функционально-блочных диаграмм (FBD) создается специальная программа, которая и задает алгоритм работы ПЛК. Для тестирования алгоритма программы без подключения контроллера есть встроенный симулятор. Программа закачивается из компьютера в контроллер при помощи специального кабеля. Программу можно создать и с панели контроллера.

Что такое программируемое реле и принцип его действия?

Программируемое реле времени представляет собой специальное устройство, которое довольно часто применяют в целях реализации различных инженерных заданий. В сегодняшней статье мы более подробно изучим особенности и принцип работы подобного электронного оборудования.

В первую очередь следует разобраться, что же собой представляет программируемое реле. В переводе с французского языка слово «реле» означает «сменить». Само устройство представляет собой специальный электронный либо электрический ключ, при помощи которого можно разомкнуть либо замкнуть определенные участки электроцепи. При поступлении небольшого электрического тока на катушку происходит замыкание либо размыкание электрических контактов.

Программируемое реле времени коммутирует электрическую цепь (замыкает либо размыкает) по четко заданному временному интервалу. Современные модели подобных устройств в своей конструкции имеют микроконтроллер, который отвечает за работу оборудования. Временные реле принято относить к микропроцессорному оборудованию. Подобные устройства широко применяют в бытовых помещениях. С их помощью можно воплотить инновационную систему «умный дом». Также реле времени довольно часто и активно используют в промышленных условиях.

Из каких элементов состоит программируемое реле времени?

Реле времени представляет собой моноблочную конструкцию, на которой присутствует дисплей, разъемы подключения питания, входы, выходы и панель управления. Основным компонентом выступает электромеханическое реле, которое отвечает за коммутацию электроцепи при заданных электрических показателях. Кроме того, в состав реле входит катушка и контакты, которые делятся на два типа:

  • нормально открытые контакты;
  • нормально закрытые контакты.

Управление реле осуществляется при помощи клавиш, которые размещены на лицевой стороне устройства. Наличие дисплея позволяет получить актуальную информацию о работе оборудования.

Принцип работы реле

Подключив устройство к электрической сети, происходит зарядка присутствующего конденсатора. Далее поступает ток, который подается на два резистора и транзистор. На третьем резисторе напряжение начинает снижаться. За счет этого один из транзисторов открывается. Присутствующее электромагнитное реле запускает работу светодиода, за работу которого отвечает четвертый резистор. На данном этапе продолжается зарядка конденсатора, происходит падение заряда тока до тех пор, пока не закроется первый и второй транзистор. Далее происходит размыкание реле, и светодиод тухнет.

Работа программируемого реле времени осуществляется пользователем вручную. На устройстве можно выставить оптимальные параметры, которые подходят для ваших условий использования реле. Коммутация оборудования может происходить через четко выставленное время: по часам, дням недели и т.д. Запрограммированное устройство будет в точно выбранное время запускать различное оборудование: насосы, машины, отдельные механизмы и прочее.

Основные достоинства реле времени

  1. Осуществление оптимизации эксплуатации различных бытовых систем и приборов.
  2. С помощью реле можно воплотить в жизнь систему «умный дом».
  3. Улучшение работы разных производственных систем на крупных предприятиях.
  4. Возможность ручной настройки оборудования, что позволяет задать оптимальное время работы устройств и приборов.
  5. Возможность настройки циклического включения и выключения системы.
  6. Наличие удобного дисплея позволяет получить актуальную информацию о работе реле.
  7. Устройство имеет специальный звуковой сигнал, который звучит при срабатывании реле.

Программируемое реле АГАВА МПР-60

Программируемое реле МПР-60, как и другие управляющие устройства линейки КБ «АГАВА», обладает субмодульной конструкцией, позволяющей менять его конфигурацию в зависимости от поставленной задачи. В этом смысле МПР-60 можно отнести к классу так называемых проектных контроллеров, то есть приборов, ориентированных на конкретный проект. В статье объяснена разница между программируемым реле и программируемым контроллером, описаны функциональные возможности МПР-60 и его преимущества.

ООО КБ «АГАВА», г. Екатеринбург

При повсеместном развитии автоматизации ее важным фактором остается стоимость решений. Можно создать многофункциональный контроллер с большим числом интерфейсов, огромным объемом памяти, поддержкой самых разных устройств и другими возможностями, но сколько же он будет стоить? Поэтому для локальных систем автоматизации отлично подходят устройства с более ограниченным набором функций – программируемые реле, чьи возможности достаточны для автоматизации небольших систем, не требующих постоянной настройки, а це­на значительно ни­же, чем у ПЛК.

Поскольку программируемое ре­ле то­же является одной из разновидностей контроллеров, попробуем обозначить разницу между программируемым ре­ле и логическим программируемым контроллером (ПЛК), чтобы не возникало терминологической путаницы. Программируемое ре­ле – это коммутируемое устройство, которое в отличие от простого электромагнитного ре­ле снабжено микропроцессором с определенной глубиной памяти, несколькими входами/выходами и может управлять работой нескольких приборов одновременно (включать и выключать устройства, выдерживать заданный временной интервал перед включением/выключением и пр.), что и требуется для автоматизации небольшого и не очень сложного объекта. В чем-то разница между программируемым ре­ле и программируемым контроллером чисто количественная: у ре­ле меньше входов/выходов и меньше объем памяти. Есть и качественная разница: ре­ле имеют достаточно жесткую логику работы, они не поддерживают сложных программ управления, у них отсутствует возможность быть устройством-мастером, они не подключаются к сложному и полнофункциональному интерфейсу оператора. Короче, программируемое ре­ле не является маленьким компьютером, которым сегодня являются промышленные ПЛК.

Зато программируемое реле значительно дешевле контроллера и его функций вполне достаточно, например, для автоматизации гаража, или до­ма, или локальной промышленной установки. Конечно, производители бывают разные, некоторые из лидеров мирового рынка выпускают программируемые ре­ле с сенсорным экраном, достаточно сложной функциональностью и высокой ценой. Но компания «­АГАВА» из Екатеринбурга, известный российский разработчик средств автоматизации, ориентируется на наш рынок и наших потребителей. Оптимальные функции по оптимальной це­не – это тот краеугольный камень, который положен в основание всех ее разработок. Компания выпускает только клиентоориентированные решения – насущные и востребованные. Поэтому, создав ряд программируемых контроллеров, компания сочла необходимым выпустить программируемое ре­ле МПР-60.

«Наше программируемое ре­ле – это бюджетное устройство для построения локальных систем автоматизации, – объясняет заместитель генерального директора, исполнительный директор ООО КБ «­АГАВА» Олег Полтавцев. – Поэтому среди основных потребителей мы в первую очередь видим инжиниринговые компании, автоматизирующие небольшие объекты».

Коммуникационные возможности МПР-60

Программируемое реле МПР-60 – устройство, которое и конструктивно, и по своей общей концепции (гибкость и универсальность) встраивается в линейку АГАВА. Сохранен да­же внешний вид: у ре­ле стандартный для изделий КБ «АГАВА» пластиковый корпус зеленого цвета с креплением для установки на DIN-рейку (рис. 1). Но главное, программируемое ре­ле МПР-60 имеет модульную архитектуру, что позволяет ему отличаться такой же гибкостью, что и остальные решения компании.

Ris_1_new.jpg

Рис. 1. Программируемое реле МПР-60

Реле, как и другие контроллеры ­АГАВА, оснащено шестью слотами для установки многоканальных субмодулей дискретных и аналоговых входов/выходов, а заказчик сам подбирает количество и тип интерфейсов, необходимые каналы ввода/вывода. Иными словами, ре­ле конфигурируется под заказ, в соответствии с конкретными задачами, и для этого да­же необязательно советоваться с консультантом (хо­тя у конструкторского бю­ро, разумеется, есть соответствующая служба) – на сайте компании имеется удобный ресурс, где можно подобрать субмодули расширения. Для выбора предлагаются следующие субмодули:
— аналоговых входов;
— аналоговых входов/выходов;
— измерения температуры;
— дискретных входов;
— дискретных выходов типа «открытый коллектор»;
— дискретных выходов типа «симистор»;
— дискретных выходов типа «реле»;
— интерфейсов RS-485;
— интерфейсов CAN;
— интерфейсов GPRS;
— дискретных выходов типа «открытый коллектор» (шестиканальный);
— энкодера.

На случай, если входов/выходов будет недостаточно, компания предлагает уже испытанное решение – внешний модуль ввода/вывода ­АГАВА МВВ-40 (рис. 2), о котором журнал «ИСУП» писал в одной из предыдущих публикаций 1 . Он то­же снабжен шестью слотами, в которые устанавливаются аналоговые или дискретные многоканальные субмодули. Подключив такое устройство к программируемому ре­ле, заказчик получает возможность расширить количество выполняемых задач автоматизации.

Ris_2.jpg

Рис. 2. Внешний модуль ввода/вывода АГАВА МВВ-40

Однако субмодули – не единственные средства связи в приборе. Сам корпус программируемого ре­ле «на постоянной основе» имеет два встроенных интерфейса RS-485, с помощью которых обменивается данными с оборудованием по протоколу Modbus RTU. Добавив субмодуль, количество интерфейсов RS-485 можно увеличить до четырех. Также имеется порт RS-232 для связи с ИБП и другими устройствами. Порт USB OTG позволяет подключить к прибору USB-флеш-накопитель и другие USB-устройства, а также подключать прибор к компьютеру для загрузки и отладки программ, доступа к внутреннему накопителю и коммуникационным сервисам.

Сетевые интерфейсы служат для обмена информацией по локальной се­ти или через интернет. Наличие драйверов в ОС Linux позволяет использовать в проекте различные ресурсы ОС, в том числе подключать к прибору такие устройства, как принтеры, модемы, сетевые адаптеры GPRS и др.

Джампер (перемычка) DEF может служить для задания режимов работы прикладной программы, например установки параметров связи по умолчанию.

Выпускается вариант программируемого реле – модель ­АГАВА МПР-60.SD с картой microSD объемом до 2 ТБ. Данный накопитель позволяет сохранять большой объем информации. Другая модель – ­АГАВА МПР-60.WIFI – имеет с боковой стороны разъем SMA для подключения антенны Wi-Fi, что позволяет поддерживать беспроводную связь с устройствами в смешанном режиме 802.11 b/g/n.

Что касается средств визуализации, то сам корпус программируемого ре­ле их лишен, если не считать двухцветных светодиодных индикаторов, которые показывают наличие связи по линиям RS-485 и Ethernet. Зато можно использовать внешнее устройство визуализации – модуль индикации ­АГАВА МИ-60 (рис. 3), который подключается дополнительно. Модуль индикации имеет ЖК-дисплей для отображения параметров и кнопки управления для настройки.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Модуль индикации АГАВА МИ-60

Программное обеспечение

ПО программируемого реле заслуживает особого внимания. МПР-60 работает под операционной системой реального времени Linux, а разработка алгоритмов осуществляется в инструментальном программном комплексе для промышленной автоматизации AgavaPLC на графическом языке FBD c возможностью вставки кода на С++. AgavaPLC – собственный продукт КБ «­АГАВА» и альтернатива импортного инструментального программного комплекса CODESYS от компании 3S-Smart Software Solutions GmbH. В этом смысле можно говорить об удачном опыте импортозамещения.

«Разница между контроллерами нашей линейки и программируемым ре­ле заключается прежде всего в программном обеспечении, – объясняет Олег Полтавцев. – В контроллерах используется среда разработки CODESYS, которая хорошо знакома широкому кругу программистов. В программируемых ре­ле мы применили собственную среду разработки AgavaPLC, и, надеюсь, ее по достоинству оценят пользователи, которыми могут быть не только лю­ди со специальным образованием в области программирования. С этой целью мы запустили проект по тестированию ­АГАВА МПР-60, в рамках которого любое юридическое ли­цо может совершенно бесплатно получить данный прибор и убедиться в его надежности, качестве и простоте использования. При этом, если по результатам тестирования заказчика прибор полностью устраивает, он может выкупить его со скидкой».

Ключевые преимущества AgavaPLC:
— разработка проекта в одной программе «Универсальная среда разработки Agava» дает пользователю возможность вести весь цикл разработки проекта в одной программе без переключений в другие для реализации каких-то отдельных функций;
— многозадачная параллельная обработка данных;
— проверка корректности проекта;
— возможность эмуляции работы проекта на ПК.

«Среда разработки AgavaPLC, созданная нашим предприятием, позволяет работать с данным продуктом специалистам без навыков программирования, что, безусловно, расширяет спектр его применения и снижает стоимость разработки программного обеспечения, – заключает Олег Полтавцев. – Учитывая, что, как и в других устройствах линейки, в ­АГАВА МПР-60 реализован сумбодульный принцип, позволяющий выбрать оптимальную конфигурацию прибора под конкретный объект, можно утверждать, что программируемое ре­ле МПР-60 – клиентоориентированный продукт с хорошими конкурентными преимуществами».
_______________________________
1 Универсальный модуль ввода/вывода ­АГАВА МВВ-40 для ПЛК и панелей оператора // ИСУП. 2017. № 6.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 5(95)_2021

ООО КБ «АГАВА», г. Екатеринбург,
тел.: +7 (343) 262-9276,
e-mail: zakaz@kb-agava.ru,
сайт: kb-agava.ru

Программируемое реле — младший брат ПЛК

программируемое реле

Программируемое реле — младший брат промышленного контроллера (ПЛК). О том как устроен ПЛК можно прочитать тут . Принципиально программируемое реле работает точно также, как логический контроллер, и отличается от ПЛК только вычислительной мощностью, количеством входов-выходов, коммуникационными возможностями, объёмом памяти программ и т.д.

программируемое реле овен пр110Реле фирмы «ОВЕН» ПП110

Вообще говоря, провести границу между программируемыми реле и ПЛК довольно сложно. Зачастую можно встретить промышленный контроллер уступающий по характеристикам программируемому реле. Поэтому, в конечном итоге производитель конкретного устройства сам определяет, что это: реле или ПЛК.

В классическом же варианте программируемое реле имеет следующие особенности:

  • Относительно небольшое количество входов-выходов (8 … 32).
  • Отсутствие аналоговых входов-выходов (в классическом варианте реле работает только с дискретами, однако почти все современные реле могут опционально иметь аналоговые входы и выходы).
  • Небольшая внутренняя память для программы пользователя.
  • Как следствие из предыдущего пункта, программа реле обычно достаточно простая, имеет линейную структуру.
  • Программирование на языке функциональных блоков (FBD) или языке релейных диаграмм(LD).
  • Не умеют производить сложные математические вычисления.
  • Ограниченные коммуникационные возможности: обычно имеют один порт для связи с контроллером верхнего уровня. Поэтому реле не могут вести опрос большого количества устройств по цифровым интерфейсам и обрабатывать большие массивы данных.
  • Большинство имеют моноблочную структуру, но не всегда. Например, реле Zelio и Twido фирмы Schneider имеют модульную структуру.

Исходя из перечисленных особенностей программируемых реле, можно сказать, что они применяются для несложных задач локальной автоматизации:

  • системы релейной защиты
  • «умный дом»
  • управление освещением
  • управление небольшими объектами: котельные, насосные станции, системы вентиляции
  • автоматизация работы механизмов: станков, компрессоров, прессов, вентиляторов, приводов ворот и т.д.
  • управление автоматами ввода резервного питания (АВР)
  • системы контроля доступа

Как уже было сказано, для программирования реле принято использовать язык функциональных блоков (FBD) или релейных диаграмм (LD). Оба языка — графические, поэтому на них удобно описывать структуру процесса, при этом программа выглядит легко читаемой и наглядной.

овен пр110Пример программы для управления насосами на реле фирмы «Овен» ПР110

На следующем рисунке показан пример программы для автомата ввода резервного питания (АВР) на языке релейных диаграмм для реле Zelio Logic фирмы «Schneider». Как вы можете видеть, язык релейных диаграмм использует для описания процесса релейную логику (катушки и контакты реле), очень привычную для КИПовцев, электриков и просто людей «старой закалки», заставших время больших релейных шкафов управления.

zelio logicПример программы для АВР на реле Zelio

А вот та же самая программа, но для реле Twido того же производителя на языке LD:

TwidoПример программы для АВР на реле Twido

Несмотря на отличия в интефейсе среды программирования — суть та же самая.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *