Rơle thông minh có thể lập trình

Rơ le thông minh khả trình là một loại PLC (bộ điều khiển logic khả trình). Việc sử dụng rơle thông minh giúp đơn giản hóa đáng kể sơ đồ điều khiển của thiết bị điện và tăng độ tin cậy của chúng.

Lập trình cho rơle thông minh được thực hiện bằng cách sử dụng các nút ở mặt trước và một chỉ báo LCD nhỏ, thường là một hoặc hai dòng. Mặc dù có nhiều cấu trúc phức tạp hơn và trong những trường hợp này, các chương trình phải được viết trên máy tính cá nhân bằng các ngôn ngữ lập trình chuyên dụng cho logic bậc thang LD, FBD và một số ngôn ngữ khác.

Các giao diện như RS-232, RS-485 hoặc Ethernet công nghiệp được sử dụng để tải (flash) các chương trình sẵn sàng vào bộ nhớ của vi điều khiển, cũng cho phép giao tiếp với ACS cấp cao hơn. Một số mẫu rơle thông minh có thể lập trình cho phép bạn xây dựng khả năng giao tiếp bằng cách sử dụng các mô-đun mở rộng đặc biệt.

Nguyên lý làm việc của PLC

Sự khác biệt giữa rơle thông minh và PLC chính thức là chúng có một lượng nhỏ RAM và bộ nhớ chương trình, điều này dẫn đến việc không thể thực hiện được ít nhất một số phép tính toán học phức tạp. Ngoài ra, số lượng kênh đầu vào-đầu ra, cả kỹ thuật số và tương tự, trong rơle thông minh cũng ít nên phạm vi ứng dụng của chúng khá hạn chế. Trước hết, đây là tự động hóa các đơn vị riêng lẻ, điều khiển hệ thống chiếu sáng, một số thiết bị trong hệ thống nhà ở và dịch vụ xã, các vòng cục bộ của các hệ thống tự động hóa khác nhau, thiết bị gia dụng.

Một đặc điểm của các thiết bị như vậy là việc sử dụng cục bộ cho các hệ thống nhỏ và chương trình dành cho chúng được tạo chủ yếu bằng ngôn ngữ của sơ đồ khối chức năng (FBD) hoặc bằng ngôn ngữ logic chuyển tiếp (LD). Các ngôn ngữ này tuân theo tiêu chuẩn quốc tế IEC 61131-3. Phần mềm của các rơle như vậy có giao diện thuận tiện và thân thiện, đồng thời cho phép bạn phát triển chương trình trong thời gian ngắn, kiểm tra cú pháp và tính chính xác của chương trình đã tạo, đồng thời có khả năng gỡ lỗi chương trình trong thời gian thực, giúp đưa ra ý tưởng rõ ràng về cách bộ điều khiển sẽ hành xử trong tình huống này hay tình huống khác.

Thiết kế của các rơle thông minh có thể lập trình thường là monobloc, — một hộp nhỏ chứa tất cả các nút. Theo quy định, đây là một bộ nguồn công suất thấp, một bộ vi điều khiển, các kênh thông tin đầu vào và đầu ra, các thiết bị đầu cuối để kết nối các thiết bị điều hành. Vỏ của các thiết bị như vậy nhỏ và cho phép lắp đặt trong tủ điện trên xe buýt DIN đáp ứng các tiêu chuẩn hiện đại. Tuy nhiên, nguồn điện cũng có thể là một thiết bị riêng biệt.

Rơle thông minh có thể lập trình ở nước ngoài

Rơle khả trình hiện nay do nhiều hãng sản xuất, đa số là nước ngoài. Ví dụ, chúng ta có thể nhớ lại công ty Schneider Electric, được thành lập năm 1936 tại Pháp. Trụ sở chính của nó được đặt tại Rueil-Malmaison Cedex. Công ty sản xuất các sản phẩm của mình dưới nhãn hiệu Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.

Các sản phẩm của Schneider Electric rất đa dạng: từ thông thường cầu daođến các thiết bị phức tạp như bộ biến tần, thiết bị báo hiệu và điều khiển, khởi động mềm, rơle điều khiển, cảm biến và rơle lập trình và bộ điều khiển. Để làm ví dụ về rơle thông minh, hãy xem xét Rơle có thể lập trình logic Zelio.

Rơle khả trình Zelio Logic của Schneider Electric cho phép thực hiện các hệ thống điều khiển nhỏ, số lượng đầu vào/ra nằm trong khoảng 10...40 kênh. Trong trường hợp kích thước 124,6 * 90 * 59 mm, có thể đặt tối đa 26 kênh đầu vào / đầu ra. Đồng thời, điện áp cung cấp của thiết bị có dải rất rộng: 24VAC, 100 … 240VAC, 12VDC, 24VDC, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích hợp rơ le trong mọi công trình.

Ví dụ, rơle sê-ri SR2B201FU có 12 đầu vào riêng biệt và 8 đầu ra rơle, được thiết kế cho điện áp xoay chiều 100-240V và bao gồm đồng hồ, màn hình và một bộ nút. trong hình.

Hai ngôn ngữ chuyên dụng FBD hoặc LADDER có thể được sử dụng để lập trình cho rơle Zelio Logic. Thiết bị này có cả thiết kế nguyên khối và mô-đun. Tùy chọn cuối cùng cho phép kết hợp các mô-đun để mở rộng toàn bộ hệ thống.

Phạm vi của rơle Zelio Logic đủ rộng và cung cấp khả năng điều khiển máy nén hoặc máy bơm, đếm thành phẩm hoặc linh kiện của dây chuyền tự động, điều khiển thang cuốn, ánh sáng và màn hình điện tử. Nó có thể được sử dụng trong các hệ thống an ninh như các thiết bị kiểm soát truy cập.

Ngoài Schneider Electric đã nói ở trên, một số công ty nước ngoài đang tham gia sản xuất rơle lập trình: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.

Các rơle thông minh có thể lập trình phổ biến nhất: 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.

Array FAB Series Bộ điều khiển logic lập trình điện tử từ Đài Loan

Để sử dụng trong công nghiệp và gia đình, công ty sản xuất rơle thông minh thế hệ thứ hai của dòng FAB. Các thiết bị này khá dễ vận hành và dễ học và lập trình. Rơle FAB được lập trình bằng ngôn ngữ lập trình FDB, chủ yếu dành cho các kỹ sư tự động hóa. Với sự giúp đỡ của nó, có thể tạo ra một hệ thống khá phức tạp, đồng thời hiệu quả và tiết kiệm.

Ngôn ngữ lập trình FDB là ngôn ngữ của các khối xuất hiện trên màn hình trong khi nhập chương trình. Các khối chức năng được sắp xếp và kết hợp đơn giản theo một trình tự nhất định, cả tuần tự và song song, cho phép bạn tạo các thuật toán khá phức tạp một cách trực quan.Nó không yêu cầu kiến ​​thức về ngôn ngữ lập trình. Đối với những người đã từng xử lý việc bảo trì các công nghệ kỹ thuật số, chẳng hạn như máy CNC, ngôn ngữ này sẽ không gây khó khăn.

Tổng cộng, ngôn ngữ có 20 khối thực hiện các chức năng khác nhau. Trước hết, đây là những hoạt động logic bề ngoài trông giống như những bức tranh từ sách tham khảo vi mạch kỹ thuật số. Hình này cho thấy một mảnh của hai khối.

Ngoài các hoạt động logic, bộ khối còn chứa bộ đếm, bộ hẹn giờ, độ trễ thời gian, dấu thời gian bật và tắt, v.v.

Môi trường lập trình được vận chuyển cùng với thiết bị và cũng có sẵn để tải xuống từ trang web của nhà sản xuất. Rơle thông minh sê-ri FAB thay thế một số lượng lớn các thiết bị chuyển mạch: rơle, máy đo tốc độ, bộ đếm, bộ hẹn giờ, v.v. trong khi ở một mức giá khá thấp. Rơle thông minh có thể lập trình có thể thay thế toàn bộ tủ được lắp ráp bằng tủ thông thường rơ le điện cơ… Đồng thời, độ tin cậy của toàn bộ mạch tăng lên, số lượng phần tử rời rạc giảm, kích thước giảm và mức tiêu thụ điện năng giảm.

Các lĩnh vực ứng dụng của rơle thông minh FAB khá rộng. Đó là hệ thống nhà thông minh; tự động mở cửa, thanh chắn và cổng; điều khiển ánh sáng cả bên trong và bên ngoài; kiểm soát thông gió và kiểm soát nhiệt độ trong các doanh nghiệp và trong khu dân cư, trong nhà kính và nhà kính. Và quản lý hệ thống cấp nước, quản lý dây chuyền sản xuất và máy móc riêng lẻ, ứng dụng trong hệ thống báo động, trong hệ thống cảnh báo khẩn cấp và nhiều hệ thống khác.

Đặc tính kỹ thuật ngắn gọn của rơ le thông minh FAB

Rơle được trang bị màn hình LCD với 4 dòng 10 ký tự, tích hợp sẵn lịch và đồng hồ thời gian thực. Có thể điều khiển từ xa qua đường dây điện thoại và khả năng truyền tin nhắn thoại. Bộ phân phối bao gồm một chương trình SCADA đơn giản miễn phí cho phép giao tiếp với máy tính ở khoảng cách đủ lớn, cho phép giám sát và cấu hình từ xa. Trong trường hợp sử dụng giao diện RS — 485, có thể kết nối 255 rơle FAB với một máy tính. Kết nối này cho phép bạn tạo nhiều hệ thống chức năng hơn là sử dụng các rơle FAB đơn lẻ.

Các đầu ra của thiết bị có khả năng chịu tải cao: đầu ra rơle — 10A, đầu ra bóng bán dẫn — 2A.

Mặc dù bộ nhớ chương trình nhỏ — chỉ 64K, nhưng chương trình có thể chứa 127 khối chức năng, 127 bộ đếm, 127 khoảng thời gian RTC (thời gian thực), 127 bộ hẹn giờ, cho phép bạn tạo các chương trình chức năng khá phức tạp. Việc nhập chương trình được thực hiện bằng cách sử dụng các nút và màn hình LCD hoặc sử dụng máy tính. Để bảo vệ chương trình khỏi bị truy cập trái phép, có thể bảo vệ bằng mật khẩu.

Rơle lập trình nội bộ

Tại Nga, nhà sản xuất rơle có thể lập trình thỏa thuận với công ty Voronezh «Oven» và Nizhny Novgorod «KontraAvt». Công ty «Aries» ra mắt rơle của mình dưới tên Aries PLC ***.

Voronezh CJSC "Ekoresurs" sản xuất một loạt bộ điều khiển "Cơ bản", bao gồm một số sửa đổi của thiết bị. Các tạp chí "Tự động hóa công nghiệp", "Công cụ tự động hóa và kỹ thuật công cụ" và "Bộ điều khiển và hệ thống tự động hóa công nghiệp" có cả loạt bài viết về việc sử dụng bộ điều khiển sê-ri Bazis.

Một số công ty đang tham gia vào việc phân phối và bán các thương hiệu nhập khẩu ở Nga. Ví dụ: Intechnics, một đối tác thương mại của công ty Invertek Drives của Anh, công ty sản xuất loại các ổ đĩa tần số biến đổi, cung cấp cho Nga và các rơle thông minh có thể lập trình, rất cần thiết để tạo ra các hệ thống tự động hóa.

Ví dụ về các ứng dụng chuyển tiếp

Kiểm soát thang cuốn. Đảm bảo hoạt động liên tục chỉ các ngày trong tuần từ 8h00-18h00. · Từ 18:00 đến 20:00 thang cuốn chỉ được kích hoạt khi có người xuất hiện.

Kiểm soát thông gió. Bật thông gió cứ sau 30 phút trong 10 phút. Bật thông gió trong 10 phút khi vượt quá mức CO2 cài đặt.

Quản lý kết chuyển dự trữ tự động. Đầu vào dự trữ tự động với 2 đầu vào trở lên. Tách biệt. Bật/tắt người dùng. Bật/tắt DGS và các nguồn khác.

Một ví dụ về phát triển chương trình tiếp sức

Giả sử cần phát triển chương trình điều khiển bộ trộn cho rơle thông minh có thể lập trình ZelioLogic bằng ngôn ngữ FBD, nhiệm vụ như sau.

Chất lỏng số 1 được cấp vào một bình thẳng đứng cao 7 m cho đến khi đạt mức 2,8 m thì ngừng cấp chất lỏng thứ nhất và tiếp tục cấp chất lỏng số 2 cho đến khi đạt mức chung là 4,2 m. ngừng cung cấp chất lỏng thứ hai và bật động cơ của máy khuấy, chạy trong 30 phút. Sau khi hết thời gian, tắt động cơ và mở van xả bùn.

Để giải quyết vấn đề, trước hết cần chuyển đổi các giá trị mức thành dữ liệu mà bộ điều khiển có thể hiểu được, tức làgiá trị ở mức 2,8 m, dựa trên khả năng của ADC tích hợp, sẽ tương ứng với giá trị đầu vào của bộ điều khiển bằng 102 và ở mức 4,2 m, giá trị 153.

Ngoài ra, dựa trên các điều kiện sự cố, các đầu ra của bộ điều khiển phải tương tác với ba van ngắt—nguồn cung cấp chất lỏng #1, nguồn cung cấp chất lỏng #2, cống treo và một động cơ máy trộn. Khi giải quyết vấn đề này, nên kết nối một nút với đầu vào của bộ điều khiển, nút này sẽ đảm bảo khởi động toàn bộ hệ thống.

Việc phát triển chương trình được thực hiện bằng máy tính có cài đặt phần mềm ZelioSoft 2.

Ngôn ngữ lập trình đồ họa cho bộ điều khiển FBD sử dụng các khối chức năng khác nhau. Mỗi khối là một phần của chương trình hoàn chỉnh cung cấp mối quan hệ chức năng cụ thể giữa các biến đầu vào và đầu ra.

Việc kết nối các khối dẫn đến việc hợp nhất các mô-đun riêng lẻ thành một chương trình điều khiển duy nhất, phù hợp với giá trị của các biến đầu vào của các cảm biến được kết nối với đầu vào của rơle lập trình, tạo tín hiệu điều khiển cho các bộ truyền động được kết nối đến các đầu ra.

Do đó, quy trình lập trình được rút gọn thành việc lựa chọn các khối chức năng khác nhau, đặt chúng trong cửa sổ chỉnh sửa và kết nối chúng theo một trình tự nhất định, cung cấp giải pháp cho một vấn đề cụ thể với sự điều khiển tự động của một quy trình hoặc đối tượng.

Để giải quyết vấn đề, các khối cần thiết đã được chọn và kết nối, đồng thời đặt các tham số của chúng, đảm bảo logic hoạt động nhất định.

Biểu diễn đồ họa của chương trình trong môi trường ZelioSoft2 sử dụng FBD để triển khai giải pháp cho vấn đề này được hiển thị trong hình.

Đã sửa lỗi ngôn ngữ FBD

Kiểm tra tính chính xác của cấu hình của các khối riêng lẻ và các kết nối của chúng được thực hiện trong chế độ mô phỏng. Sau khi đảm bảo rằng chương trình hoạt động chính xác, nó sẽ được chuyển từ máy tính của thiết bị sang bộ nhớ của rơle khả trình.

Lối ra

Rơle khả trình thông minh, mặc dù có những thiếu sót, nhưng có thể thực hiện một số nhiệm vụ trong các lĩnh vực công nghiệp và phi công nghiệp, nơi không cần sử dụng bộ điều khiển logic khả trình (PLC).

Chúng cũng rẻ hơn đáng kể so với PLC, cho phép tiết kiệm trong quá trình nâng cấp hoặc tự động hóa quy trình thủ công hoặc tự động. Để lập trình cho rơle khả trình thông minh, người dùng không cần phải có kỹ năng lập trình, có thể sử dụng một bộ các chương trình điển hình. Rơle thông minh rất dễ lập trình.