Примеры программ для реле

Библиотека предназначена для управления любыми устройствами основанными на изменении состояния входа: реле, светодиоды, пьезоэлектрические источники звука и т.д. В библиотеке реализовано 7 программ управления реле:

• включить реле
• выключить реле
• включить реле на время
• выключить реле на время
• мигать по маске с заданной длительностью импульса
• пищать при использовании пьезоэлектрического источника звука по маске с заданной длительностью импульса и частотой
• переключить реле

Все программы использующие временные задержки реализованы с помощью моей библиотеки Timer без использования функции delay(), ссылка нее будет внизу страницы.

Скачать библиотеку для управления реле на Ардуино.
Version: 0.0.4
Скачать сейчас! 462 Загрузки

При подключении библиотеки в скетче появляется возможность создавать объекты класса Relay. Каждый созданный объект по-сути является самостоятельным реле. Номера программ для управления реле следующие:

Уроки Arduino #8 — управление реле

/** [relayProgram]
* 0 — выключить реле
* 1 — выключить реле на время, затем включить
* 2 — включить реле
* 3 — включить реле на время, затем выключить
* 4 — мигать по маске
* 5 — пищать по маске
* 6 — переключить реле

Для создания экземпляров класса используется 4 конструктора.
Самый простой принимает всего 2 аргумента:

Relay(uint8_t pin, uint8_t relayProgram);
// pin — номер пина, которым мы будем управлять
// relayProgram — номер программы

Программируемые интеллектуальные реле

Программируемые интеллектуальные реле являются одной из разновидностей ПЛК (программируемые логические контроллеры). Применение интеллектуальных реле позволяет значительно 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.

Для загрузки (прошивки) готовых программ в память микроконтроллера используются интерфейсы типа RS-232, RS-485 или Industrial Ethernet, позволяющие также осуществлять связь с АСУ верхнего уровня. Некоторые модели программируемых интеллектуальных реле позволяют наращивать возможности коммуникации при помощи специальных модулей расширения.

Принцип работы ПЛК

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.

Программируемое реле. Для новичков

Особенностью таких устройств является их локальное применение для небольших систем, а так же программа для них в основном создается на языке функциональных блоковых диаграмм (FBD) или на языке релейной логики (LD). Эти языки соответствуют международному стандарту МЭК 61131-3. Программное обеспечение таких реле имеет удобный и дружелюбный интерфейс и позволяет разработать программы в короткий срок, проверить синтаксис и верность созданной программы, а так же имеет возможность провести отладку программы в реальном времени, которая ясно дает представление о том, как будет вести себя контроллер в той или иной ситуации.

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.

Программируемые интеллектуальные реле зарубежного производства

Программируемые реле сейчас выпускаются многими фирмами, большей частью зарубежными. В качестве примера можно вспомнить фирму Schneider Electric , которая была основана в 1936 году во Франции. Ее штаб-квартира находится в городе Rueil-Malmaison Cedex. Свои изделия фирма выпускает под торговыми марками Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.

Продукция фирмы Schneider Electric весьма разнообразна: от обычных автоматических выключателей, до таких сложных устройств как частотные преобразователи, устройства сигнализации и управления, устройства плавного пуска, реле контроля, датчики и программируемые реле и контроллеры. В качестве примера интеллектуального реле рассмотрим программируемые реле Zelio Logic .

Программируемые реле Zelio Logic фирмы Schneider Electric позволяют реализовать небольшие системы управления, количество вводов/выводов которых находится в пределах 10…40 каналов. В корпусе размерами 124,6*90*59 мм удается разместить до 26 каналов ввода/вывода. При этом напряжение питания устройства находится в очень широких пределах: 24VAC, 100. 240VAC, 12VDC, 24VDC, что позволяет легко встраивать реле в любые конструктивы.

Например, реле серии SR2B201FU имеет 12 дискретных входов и 8 релейных выходов, рассчитан на напряжение питания переменного тока 100 – 240В и имеет в своём составе часы, дисплей и набор кнопок. Внешний вид интеллектуального реле в моноблочном исполнении показан на рисунке.

Для программирования реле Zelio Logic возможно применение двух специализированных языков FBD или LADDER. Устройство выпускается как в моноблочном исполнении, так и в модульном. Последний вариант позволяет объединение модулей для расширения системы в целом.

Область применения реле Zelio Logic достаточно широка и предусматривает управление компрессорами или насосами, подсчет готовых изделий или комплектующих на автоматических линиях, управление эскалаторами, освещением и электронными табло. Возможно применение в системах охраны в качестве устройств контроля доступа.

Кроме упомянутой Schneider Electric производством программируемых реле занимается еще целый ряд зарубежных фирм: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.

Самые популярные программируемые интеллектуальные реле: Siemens LOGO!, Omron ZEN, Schneider Electric Zelo Logic, Easy Moeller, Mitsubishi Alpha XL, Delta Electronics DVP-PM, Eaton e asy500, e asy 8 00, xLogic ELC, Owen Logo, Oni Logo, PRO-Relay, ОВЕН ПР110, ОВЕН ПР200.

Программируемые логические контроллеры тайваньской компании Array Electronic серии FAB

Для промышленного и бытового применения компанией выпускаются интеллектуальные реле второго поколения серии FAB. Эти устройства достаточно просты в эксплуатации и легко поддаются изучению и программированию. Для программирования реле FAB используется язык программирования FDB, предназначенный, в основном, для инженеров, занимающихся автоматизацией. С его помощью можно создать достаточно сложную систему, при этом эффективную и экономичную.

Язык программирования FDB представляет язык блоков, которые в процессе ввода программы показываются на дисплее. Функциональные блоки просто выстраиваются и объединяются в определенной последовательности, как последовательно, так и параллельно, что позволяет наглядно создавать достаточно сложные алгоритмы. При этом не требуется знания каких-либо языков программирования. Для того, кто когда-то занимался обслуживанием цифровой техники, например, станков с ЧПУ, этот язык не вызовет затруднений.

Всего в языке имеется 20 блоков, выполняющих различные функции. Прежде всего, это логические операции, внешне напоминающие картинки из справочника по цифровым микросхемам. На рисунке показан фрагмент из двух блоков.

Кроме логических операций в наборе блоков имеются также счетчики, таймеры, задержки времени, метки времени включения и выключения, и другие.

Среда программирования поставляется совместно с устройствами, а также доступна для скачивания с сайта производителя. Интеллектуальные реле серии FAB заменяют собой большое количество коммутационных устройств: реле, тахометры, счетчики, таймеры и т.п. при этом по достаточно низкой цене. Одно программируемое интеллектуальное реле позволяет заменить целый шкаф, собранный на обычных электромеханических реле. При этом надежность схемы в целом возрастает, количество дискретных элементов уменьшается, снижаются габариты, уменьшается энергопотребление.

Области применения интеллектуальных реле FAB достаточно широки. Это системы умного дома; автоматическое открывание дверей, шлагбаумов и ворот; управление освещением как внутренним, так и наружным; управление вентиляцией и регулирование температуры на предприятиях и в жилых помещениях, в оранжереях и теплицах. А также управление системами водоснабжения, управление производственными линиями и отдельными станками, применение в системах охранной сигнализации, в аварийных системах оповещения и многое другое.

Краткие технические характеристики интеллектуальных реле FAB

Реле оснащено LCD дисплеем имеющем 4 строки по 10 символов, имеется встроенный календарь и часы реального времени. Возможно дистанционное управление по телефонным линиям, и возможность передачи голосовых сообщений. В комплекте поставки идет бесплатная простая программа SCADA позволяющая осуществлять связь с ПК на достаточно большое расстояние, что дает возможность дистанционного мониторинга и настройки. В случае использования интерфейса RS – 485 к одному ПК могут быть подключены 255 реле FAB. Такое подключение позволяет создавать более функциональные системы, чем при использовании одиночных FAB реле.

Выходы устройства имеют высокую нагрузочную способность: релейные – 10А, транзисторные выходы – 2А.

Хотя память программы невелика – всего 64К, программа может содержать 127 функциональных блоков, 127 счетчиков, 127 интервалов RTC (реального времени), 127 таймеров, что позволяет создавать достаточно сложные функциональные программы. Ввод программы осуществляется либо с помощью кнопок и LCD–дисплея, либо с использованием ПК. Для защиты программы от несанкционированного доступа возможна защита паролем.

Отечественные программируемые реле

В России выпуском программируемых реле занимаются воронежская фирма «Овен» и нижегородская «КонтрАвт». Фирма «Овен» выпускает свои реле под названием Овен ПЛК ***.

Воронежским ЗАО «Экоресурс» выпускается серия контроллеров «Базис», включающая в себя несколько модификаций прибора. В журналах «Автоматизация в промышленности», «Приборостроение и средства автоматизации» и «Промышленные АСУ и контроллеры» содержится целый цикл статей по применению контроллеров серии «Базис».

Некоторые фирмы занимаются распространением и продажей в России импортных брендов. Например, фирма Интехникс, торговый партнер английской компании Invertek Drives, занимающейся производством столь популярных в последнее время частотно-регулируемых приводов, поставляет в Россию и программируемые интеллектуальные реле, столь необходимые для создания систем автоматизации.

Примеры применения реле

Управление эскалатором. Обеспечение непрерывной работы только в будние дни с 8:00 до 18:00. · С 18:00 до 20:00 включение эскалатора только при появлении человека.

Управление вентиляцией. Включение вентиляции каждые 30 минут на 10 минут. Включение вентиляции на 10 минут при превышении заданного уровня СО2.

Управление автоматическим вводом резерва. Автоматический ввод резерва при 2-х и более вводах. Секционирование. Включение/отключение потребителей. Включение/отключение ДГУ и других источников.

Пример разработки программы для реле

Пусть необходимо разработать программу управления смесителя для программируемого интеллектуального реле ZelioLogic на языке FBD, задача звучит следующим образом.

В вертикальную емкость высотой 7м подается жидкость №1 до достижения уровня в 2,8м. После чего подача первой жидкости прекращается и подается жидкость №2 до достижения общего уровня в 4,2м. После чего подача второй жидкости прекращается и включается двигатель перемешивающего устройства, который работает в течение 30 минут. По истечению времени двигатель отключается и открывается кран слива суспензии.

Для решения задачи необходимо в первую очередь преобразовать значения уровня в данные понятные для контроллера, т.е. значению уровня в 2,8 м, исходя из разрядности встроенного АЦП, будет соответствовать значение на входе контроллера равное 102, а уровню в 4,2 м значение 153.

Так же, исходя из условий задачи, выходы контроллера должны взаимодействовать с тремя запорными клапанами – подача жидкости №1, подача жидкости №2, слив суспензии и с одним двигателем для мешалки. В решении данной задачи целесообразно на вход контроллера подключить кнопку, которая обеспечит запуск всей системы.

Разработка программы производится с применением компьютера, на котором установлено программное обеспечение ZelioSoft 2.

Графический язык программирования контроллеров FBD использует различные функциональные блоки. Каждый блок представляет собой часть законченной программы, обеспечивающая конкретную функциональную связь между входными и выходными переменными.

Соединение блоков приводит к объединению отдельных модулей в единую управляющую программу, которая в соответствии со значениями входных переменных датчиков, подключенных к входам программируемого реле, формирует управляющие сигналы для исполнительных механизмов, подключенных к выходам.

Таким образом, процесс программирования сводится к выбору различных функциональных блоков, размещению их в окне редактирования и соединению в определенной последовательности, обеспечивающей решение конкретной задачи автоматизированного управления процессом или объектом.

Для решения поставленной задачи выбраны и соединены необходимые блоки и установлены их параметры, обеспечивающие заданную логику работы.

Графическое представление программы в среде ZelioSoft2 с помощью FBD, выполняющей решение данной задачи приведено на рисунке.

Решенная задача на языке FBD

Проверка правильности настройки отдельных блоков и их соединений производится в режиме симуляции. Убедившись в правильности работы программы, её переносят с инструментального компьютера в память программируемого реле.

Интеллектуальны программируемые реле, несмотря на свои недостатки, могут выполнять ряд задач в производственных и непроизводственных сферах, в которых нет необходимости использовать программируемые логические контроллеры (ПЛК).

Также они значительно дешевле ПЛК, что позволяет сэкономить в процессе модернизации, либо автоматизации ручного или автоматического процесса. Для того чтобы запрограммировать интеллектуальное программируемое реле, пользователю не обязательно обладать навыками программирования, можно использовать набор типовым программ. Интеллектуальные реле просты в программировании.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник: electricalschool.info

Программируемые реле. Виды и работа. Применение

Согласно существующей классификации электронных приборов программируемые реле – это одна из разновидностей логических контроллеров с изменяемым алгоритмом работы (ПЛК). Благодаря применению этих устройств удается упростить управление современным электрооборудованием и одновременно повысить надежность систем энергоснабжения.

Как работают программируемые реле (ПР)

Для задания алгоритма работы интеллектуального устройства (программы действия) на его лицевую панель выведено несколько управляющих кнопок. С целью контроля набираемой информации там же размещается небольшой по размерам жидкокристаллический дисплей.

Существуют отдельные разновидности устройств, для «запуска» которых рабочая программа вводится с персонального компьютера. Для загрузки готового программного обеспечения в память микроконтроллера (для его «прошивки») используются такие распространенные интерфейсы, как RS-232, RS-485 или «Industrial Ethernet». С их помощью удается организовать работу приборов с АСУ более высокого уровня. Кроме того, встречаются модели ПР с расширенными коммутационными возможностями, достигаемые за счет добавления специальных модулей.

Функциональные и конструктивные особенности интеллектуальных приборов

Отличие программируемых реле от контроллеров ПЛК состоит в объемах запоминаемой ими информации, а также в скорости выполнения логических операций (другими словами – в быстродействии). Такое отличие объясняется сравнительно малыми объемами программной/оперативной памяти и небольшим количеством портов ввода-вывода.

Перечисленные ограничения не позволяют расширить область применения этих устройств до уровня более универсальных систем. Именно поэтому программируемые реле в основном применяются в следующих простейших ситуациях:

• При необходимости автоматизации работы отдельных агрегатов.
• Для управления бытовыми и промышленными системами освещения.
• С целью коммутации режимов работы бытовой техники и т.п.

К функциональным особенностям таких устройств также относят то, что программы для них пишутся на нестандартных языках блоковых диаграмм («FBD») или релейной логики («LD»).

Программное обеспечение этих приборов отличается удобным и интуитивно понятным представлением, что позволяет реализовать следующие эксплуатационные возможности:

• Существенно сократить сроки подготовки рабочих программ.
• Легко редактировать их.
• Производить отладку в режиме реального времени. Позволяет получить четкое представление обо всех нюансах работы контроллеров в реальных ситуациях.

Конструкция программируемых устройств чаще всего представляет собой моноблок, в одном корпусе которого размещены все необходимые функциональные узлы. Как правило, в его состав входят следующие компоненты:

• Блок питания сравнительно небольшой мощности и ограниченных размеров.
• Микроконтроллер (МК).
• Вводные и выводные разъемы стандартных интерфейсов.
• Контактные клеммы для подключения внешних исполнительных агрегатов и приборов.

Программируемые реле имеют относительно небольшие габариты, что позволяет монтировать их непосредственно в шкафах на DIN-рейку (в полном соответствии с требованиями стандартов). В ряде случаев блок питания этих устройств выполняется в виде отдельного модуля.

Технические характеристики ПР

Программируемые реле как разновидность ПЛК характеризуются целым рядом рабочих показателей, выделяющих их среди других коммутирующих приборов. В первую очередь внимание обращается на следующие технические параметры:

• Напряжение питания устройства (оно может быть переменным или постоянным – от выносного блока).
• Диапазон рабочих температур (от -40 до +55°С).
• Тип интерфейсов (RS-232, RS-485 или «Ethernet») с возможностью загрузки программного обеспечения.
• Наличие аналоговых и дискретных (цифровых) входов/выходов.
• Возможность расширения количества каналов коммутации.

У разных моделей программируемых изделий постоянное напряжение БП варьируется от 12 до 32 В. Приборы, имеющие встроенный БП, подключаются к сети 220 В 50 Герц.

Области применения

Универсальность характеристик программируемых реле, предлагаемых зарубежными и отечественными производителями, позволяет использовать их в самых различных сферах деятельности человека. Эти изделия получили широкое распространение в следующих отраслях:

• Промышленное производство.
• Сельское хозяйство и фермерский сектор.
• Транспортная инфраструктура.
• Службы ЖКХ и т.п.

Программируемые реле в основном применяются как коммутирующие элементы, управляющие работой различного электрооборудования. В качестве нагрузок ПР чаще всего используются электродвигатели, осветительные сети и другие объекты, нуждающиеся в дистанционном автоматическом управлении.

Зарубежные программируемые устройства (краткий обзор)

Такие изделия выпускаются многими производителями как у нас в стране, так и за рубежом. Заграничные изделия представлены большим ассортиментом продукции с расширенными функциональными возможностями.

Программируемые реле зарубежного производства, например, из серии «SR2B201FU», характеризуются следующими эксплуатационными показателями:

• Возможность управления контролируемыми объектами по 10-40 каналам.
• Универсальное электропитание (12 и 24 В постоянного и 100-240 В переменного тока).
• Возможность программирования на 2-х языках (например, «FBD» или «LADDER»).

Также зарубежными фирмами производятся интеллектуальные устройства второго поколения, относящиеся к серии «FAB». Их отличительная особенность – простота эксплуатации и программирования, позволяющие использовать их не только на производстве, но и в быту. Для программирования этих изделий применяется язык «FDB», также подходящий для инженеров-разработчиков систем автоматизации (САУ).

Краткие технические характеристики и области применения изделий «FAB»

Программируемые реле из этой серии характеризуются следующими техническими и эксплуатационными показателями:

• Наличие современного LCD дисплея с 4 строками, в каждой из которых предусмотрено по 10 символов.
• Возможность использования встроенных часов реального времени с календарем.
• Допустимость управления по телефонным линиям, включая передачу голосовых сообщений.
• Наличие в комплекте поставки бесплатной программы «SCADA», позволяющей подключаться к ПК, находящимся на значительном удалении от исполнительных устройств.
• Возможность дистанционной настройки реле и мониторинга его состояния.

При использовании стандартных интерфейсов типа «RS-485» к одному персональному компьютеру можно подключать до 255 штук реле «FAB». За счет этого удается создавать многофункциональные системы, значительно превосходящие по своей эффективности одиночные каналы управления исполнительными элементами.

Токовая нагрузочная способность устройств с расширенным функционалом увеличивается до 10 А по релейным выходам и до 2-х А – по транзисторным каналам.

Несмотря на то, что память таких приборов сравнительно невелика – они могут выполнять множество самых различных операций, включая коммутацию по 127 каналам с индикацией состояния. Ограничить доступ к использованию устройств посторонними лицами позволяет защита программных данных посредством пароля.

Программируемые изделия типа «FAB» широко применяются в следующих случаях:

• При обустройстве систем типа «умный дом».
• Для автоматического управления открыванием-закрыванием шлагбаумов, дверей и ворот.
• При необходимости включения/выключения освещения без участия человека.
• Для управления вентиляционными системами и автоматического поддержания нужной температуры на предприятиях, в оранжереях и теплицах.

Кроме того, они могут устанавливаться в системах контроля водоснабжения и использоваться для управления производственными линиями. Добавим к этому возможность их применения в системах охранной сигнализации, для оповещения об аварийных ситуациях и т. п.

Отечественные программируемые реле и примеры их применения

В России такие изделия производятся на фирме «Овен» (г. Воронеж) и в производственном объединении «КонтрАвт» из Нижнего Новгорода. Воронежские производители выпускают свою продукцию под фирменным наименованием «Овен ПЛК». Часть отечественных компаний, таких как «Интехникс», например, занимается перепродажей импортных брендов, адаптированных к российским условиям эксплуатации.

В качестве примеров применения программируемых реле отечественных производителей может рассматриваться их управление работой эскалатором, включающимся только при приближении человека. Помимо этого с помощью этих устройств удается управлять графиком непрерывной работы «бегущей лестницы».

Еще один пример применения программируемых реле – управление работой вентиляционных систем, например, включающихся с перерывами через каждые 30 минут. Помимо этого прибор может быть запрограммирован на более короткие интервалы, что обычно делается при превышении в помещении заданного уровня углекислого газа.

Похожие темы:

• Виды реле и применение. Работа и назначение. Особенности
• Программируемый логический контроллер (ПЛК). Типы и особенности
• Ардуино для проекта «Умный дом». Работа и особенности установки
• Arduino Uno. Устройство и применение. Особенности
• Реле приоритета. Виды и работа. Применение и свойства
• Таймеры света. Виды и особенности. Применения и монтаж
• Реле напряжения. Виды и работа. Применение и устройство
• Реле времени. Виды и маркировка. Особенности. Плюсы и минусы

Источник: electrosam.ru