Relais intelligents programmables

Les relais intelligents programmables sont un type de PLC (contrôleurs logiques programmables). L'utilisation de relais intelligents permet de simplifier considérablement les schémas de contrôle des équipements électriques et d'augmenter leur fiabilité.

La programmation des relais intelligents s'effectue à l'aide des boutons du panneau avant et d'un petit indicateur LCD, généralement à une ou deux lignes. Bien qu'il existe des constructions plus complexes et dans ces cas, les programmes doivent être écrits sur un ordinateur personnel en utilisant des langages de programmation spécialisés pour la logique à relais LD, FBD et quelques autres.

Des interfaces telles que RS-232, RS-485 ou Industrial Ethernet sont utilisées pour charger (flash) des programmes prêts dans la mémoire du microcontrôleur, qui permettent également la communication avec un ACS de niveau supérieur. Certains modèles de relais intelligents programmables vous permettent de créer des capacités de communication à l'aide de modules d'extension spéciaux.

Principe de fonctionnement de l'automate

La différence entre les relais intelligents et les automates à part entière est qu'ils disposent d'une petite quantité de RAM et de mémoire de programme, ce qui rend impossible au moins certains calculs mathématiques complexes. De plus, le nombre de canaux d'entrée-sortie, à la fois numériques et analogiques, dans les relais intelligents est également faible, par conséquent la portée de leur application est assez limitée. Tout d'abord, il s'agit de l'automatisation des unités individuelles, du contrôle des systèmes d'éclairage, de certains appareils du système pour le logement et les services communaux, des boucles locales de divers systèmes d'automatisation, des appareils électroménagers.

Une caractéristique de ces dispositifs est leur utilisation locale pour les petits systèmes, et le programme pour eux est créé principalement dans le langage des schémas fonctionnels (FBD) ou dans le langage de la logique de relais (LD). Ces langues sont conformes à la norme internationale CEI 61131-3. Le logiciel de ces relais a une interface pratique et conviviale et vous permet de développer des programmes en peu de temps, de vérifier la syntaxe et l'exactitude du programme créé, et a également la capacité de déboguer le programme en temps réel, ce qui donne clairement une idée de ​​​​comment le responsable du traitement se comportera dans cette situation ou dans une autre.

Conception de relais intelligents programmables le plus souvent monobloc, — un petit boîtier contient tous les nœuds. En règle générale, il s'agit d'un bloc d'alimentation basse consommation, d'un microcontrôleur, de canaux d'information d'entrée et de sortie, de bornes de connexion d'appareils exécutifs. Les boîtiers de tels appareils sont petits et permettent une installation dans des armoires électriques sur un bus DIN répondant aux normes modernes. Cependant, l'alimentation peut également être un appareil séparé.

Relais intelligents programmables outre-mer

Les relais programmables sont aujourd'hui produits par de nombreuses sociétés, pour la plupart étrangères. A titre d'exemple, on peut rappeler la société Schneider Electric, qui a été fondée en 1936 en France. Son siège social est situé à Rueil-Malmaison Cedex. La société fabrique ses produits sous les marques Telemecanique, Merlin Gerin, Modicon.

Les produits Schneider Electric sont très variés : du traditionnel disjoncteursaux dispositifs complexes tels que les convertisseurs de fréquence, les dispositifs de signalisation et de contrôle, les démarreurs progressifs, les relais de contrôle, les capteurs et les relais et contrôleurs programmables. Comme exemple de relais intelligent, considérons les relais programmables Zelio Logic.

Les relais programmables Schneider Electric Zelio Logic permettent la mise en œuvre de petits systèmes de contrôle, le nombre d'entrées / sorties est compris entre 10 et 40 canaux. Dans le cas de dimensions 124,6 * 90 * 59 mm, il est possible de placer jusqu'à 26 canaux d'entrée / sortie. Dans le même temps, la tension d'alimentation de l'appareil se situe dans une plage très large : 24VAC, 100 … 240VAC, 12VDC, 24VDC, ce qui facilite l'intégration du relais dans toutes les constructions.

Par exemple, le relais de la série SR2B201FU dispose de 12 entrées discrètes et de 8 sorties relais, est conçu pour une tension alternative de 100 à 240 V et comprend une horloge, un écran et un ensemble de boutons. La vue externe du relais intelligent dans une conception monobloc est illustrée dans la figure.

Deux langages spécialisés FBD ou LADDER peuvent être utilisés pour programmer le relais Zelio Logic. L'appareil est disponible en version monobloc et modulaire. La dernière option permet de combiner des modules pour étendre le système dans son ensemble.

Le périmètre du relais Zelio Logic est assez large et permet le contrôle de compresseurs ou de pompes, le comptage de produits finis ou de composants de lignes automatiques, le contrôle d'escaliers mécaniques, d'éclairages et d'affichages électroniques. Il peut être utilisé dans les systèmes de sécurité comme dispositifs de contrôle d'accès.

En plus de Schneider Electric susmentionné, un certain nombre de sociétés étrangères sont engagées dans la production de relais programmables: OMRON, Control Techniques, SIEMENS, Mitsubishi Electric, Danfoss, ABB, Moeller, Braun, Allen Bradley, Autonics, Array Electronic, Eaton.

Les relais intelligents programmables les plus populaires : 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, BÉLIER PR110, BÉLIER PR200.

Contrôleurs logiques programmables électroniques de la série Array FAB de Taiwan

Pour un usage industriel et domestique, l'entreprise produit des relais intelligents de la deuxième génération de la série FAB. Ces appareils sont assez faciles à utiliser et faciles à apprendre et à programmer. Les relais FAB sont programmés à l'aide du langage de programmation FDB, qui est principalement destiné aux ingénieurs en automatisation. Avec son aide, il est possible de créer un système assez complexe, à la fois efficace et économique.

Le langage de programmation FDB est le langage des blocs qui s'affichent à l'écran lors de la saisie du programme. Les blocs fonctionnels sont simplement disposés et combinés dans une certaine séquence, à la fois séquentiellement et en parallèle, ce qui vous permet de créer visuellement des algorithmes assez complexes.Il ne nécessite pas de connaissance des langages de programmation. Pour quelqu'un qui s'est déjà occupé de la maintenance des technologies numériques, par exemple des machines CNC, ce langage ne posera pas de difficultés.

Au total, le langage comporte 20 blocs qui remplissent différentes fonctions. Tout d'abord, ce sont des opérations logiques qui ressemblent à des images d'un livre de référence sur les microcircuits numériques. La figure montre un fragment de deux blocs.

Outre les opérations logiques, l'ensemble de blocs contient également des compteurs, des temporisateurs, des temporisations, des horodatages d'activation et de désactivation, etc.

L'environnement de programmation est livré avec les appareils et peut également être téléchargé à partir du site Web du fabricant. Les relais intelligents de la série FAB remplacent un grand nombre d'appareils de commutation : relais, tachymètres, compteurs, temporisateurs, etc. tout en étant à un prix assez bas. Un relais intelligent programmable peut remplacer une armoire entière assemblée avec une armoire conventionnelle relais électromécaniques… Dans le même temps, la fiabilité du circuit dans son ensemble augmente, le nombre d'éléments discrets diminue, les dimensions diminuent et la consommation électrique diminue.

Les domaines d'application des relais intelligents FAB sont assez larges. Ce sont des systèmes de maison intelligente ; ouverture automatique de portes, barrières et portails; contrôle d'éclairage à la fois interne et externe ; contrôle de la ventilation et contrôle de la température dans les entreprises et dans les locaux d'habitation, dans les serres et les serres. Et gestion du système d'approvisionnement en eau, gestion des lignes de production et des machines individuelles, application dans les systèmes d'alarme, dans les systèmes d'alerte d'urgence et bien d'autres.

Brèves caractéristiques techniques des relais intelligents FAB

Le relais est équipé d'un écran LCD de 4 lignes de 10 caractères, d'un calendrier intégré et d'une horloge en temps réel. Le contrôle à distance des lignes téléphoniques et la possibilité de transmettre des messages vocaux sont possibles. Le kit de livraison comprend un programme SCADA simple et gratuit qui permet la communication avec un ordinateur à une distance suffisamment grande, ce qui permet la surveillance et la configuration à distance. En cas d'utilisation de l'interface RS — 485, 255 relais FAB peuvent être connectés à un ordinateur. Cette connexion vous permet de créer des systèmes plus fonctionnels qu'en utilisant des relais FAB simples.

Les sorties de l'appareil ont une capacité de charge élevée: sorties relais - 10A, sorties transistor - 2A.

Bien que la mémoire du programme soit petite - seulement 64 Ko, le programme peut contenir 127 blocs de fonction, 127 compteurs, 127 intervalles RTC (temps réel), 127 temporisateurs, ce qui vous permet de créer des programmes de fonction assez complexes. La saisie du programme se fait soit à l'aide de boutons et d'un écran LCD, soit à l'aide d'un ordinateur. Pour protéger le programme contre tout accès non autorisé, une protection par mot de passe est possible.

Relais programmables internes

En Russie, le fabricant de relais programmables traite avec la société Voronezh «Oven» et Nizhny Novgorod «KontraAvt». La société « Aries » lance ses relais sous le nom d'Aries PLC ***.

Voronezh CJSC "Ekoresurs" produit une série de contrôleurs "Basic", qui comprend plusieurs modifications de l'appareil. Les magazines "Industrial Automation", "Instrumental Engineering and Automation Tools" et "Industrial Automation Systems and Controllers" proposent toute une série d'articles sur l'utilisation des contrôleurs de la série Bazis.

Certaines entreprises sont engagées dans la distribution et la vente de marques importées en Russie. Par exemple, Intechnics, un partenaire commercial de la société anglaise Invertek Drives, qui produit des variateurs de fréquence, fournit à la Russie et des relais intelligents programmables, si nécessaires à la création de systèmes d'automatisation.

Exemples d'applications de relais

Contrôle des escaliers mécaniques. Assurer un fonctionnement continu uniquement les jours de semaine de 8h00 à 18h00. · De 18h00 à 20h00, l'escalator n'est activé que lorsqu'une personne se présente.

Contrôle de l'aération. Allumez la ventilation toutes les 30 minutes pendant 10 minutes. Allumez la ventilation pendant 10 minutes lorsque le niveau de CO2 défini est dépassé.

Gérer le transfert automatique des réserves. Entrée de réserve automatique avec 2 entrées ou plus. Séparation. Utilisateurs activés / désactivés. Activer/désactiver DGS et d'autres sources.

Un exemple de développement d'un programme de relais

Supposons qu'il soit nécessaire de développer un programme de commande de mélangeur pour un relais intelligent programmable ZelioLogic en langage FBD, la tâche est la suivante.

Le liquide n° 1 est introduit dans une cuve verticale de 7 m de haut jusqu'à atteindre un niveau de 2,8 m, puis l'alimentation du premier liquide est arrêtée et le liquide n° 2 est introduit jusqu'à ce que le niveau total de 4,2 m soit atteint. l'alimentation du deuxième liquide est arrêtée et le moteur de l'agitateur est mis en marche, qui tourne pendant 30 minutes. Une fois le temps écoulé, le moteur est éteint et la vanne de vidange du lisier est ouverte.

Pour résoudre le problème, il faut tout d'abord convertir les valeurs de niveau en données compréhensibles par le contrôleur, c'est-à-direla valeur au niveau 2,8 m, basée sur la capacité de l'ADC embarqué, correspondra à la valeur d'entrée du contrôleur égale à 102, et au niveau 4,2 m, la valeur 153.

De plus, en fonction des conditions du problème, les sorties du contrôleur doivent interagir avec trois vannes d'arrêt : alimentation en fluide n° 1, alimentation en fluide n° 2, vidange de la suspension et un moteur de mélangeur. Lors de la résolution de ce problème, il est recommandé de connecter un bouton à l'entrée du contrôleur, ce qui assurera le démarrage de l'ensemble du système.

Le développement du programme s'effectue à l'aide d'un ordinateur sur lequel est installé le logiciel ZelioSoft 2.

Le langage de programmation graphique des contrôleurs FBD utilise différents blocs fonctionnels. Chaque bloc fait partie d'un programme complet qui fournit une relation fonctionnelle spécifique entre les variables d'entrée et de sortie.

La connexion des blocs conduit à l'unification des modules individuels en un seul programme de commande qui, conformément aux valeurs des variables d'entrée des capteurs connectés aux entrées du relais programmable, génère des signaux de commande pour les actionneurs connectés aux sorties.

Ainsi, le processus de programmation est réduit à la sélection de divers blocs fonctionnels, en les plaçant dans la fenêtre d'édition et en les connectant dans une certaine séquence, ce qui apporte une solution à un problème spécifique avec le contrôle automatisé d'un processus ou d'un objet.

Pour résoudre le problème, les blocs nécessaires ont été sélectionnés et connectés et leurs paramètres ont été définis, ce qui garantit la logique de fonctionnement donnée.

Une représentation graphique du programme dans l'environnement ZelioSoft2 utilisant FBD qui implémente la solution à ce problème est montrée dans la figure.

Correction d'un problème de langage FBD

La vérification de l'exactitude de la configuration des blocs individuels et de leurs connexions est effectuée en mode simulation. Après s'être assuré que le programme fonctionne correctement, il est transféré de l'ordinateur de l'instrument à la mémoire du relais programmable.

Sortie

Les relais programmables intelligents, malgré leurs défauts, peuvent effectuer un certain nombre de tâches dans les zones industrielles et non industrielles où il n'est pas nécessaire d'utiliser des contrôleurs logiques programmables (PLC).

Ils sont également nettement moins chers que les automates programmables, ce qui permet de réaliser des économies dans le processus de mise à niveau ou d'automatisation d'un processus manuel ou automatique. Pour programmer un relais programmable intelligent, l'utilisateur n'a pas besoin d'avoir des compétences en programmation, un ensemble de programmes typiques peut être utilisé. Les relais intelligents sont faciles à programmer.