Функціональні пристрої програмованих реле EASY

ПРАКТИКА

Функціональні пристрої програмованих реле EASY

М. В. БУРШТИНСЬКИЙ, ст. викладач; М. В. ХАЙ, доцент НУ «Львівська політехніка»

Суттєвою перевагою програмованих реле є наявність у їх будові та програмному арсеналі широкого різноманіття функціональних реле та модулів. За визначенням ІЕС60050 реле є комутаційним апаратом, призначеним для створення різких заданих змін в одному чи декількох електричних вихідних колах, коли виконуються певні умови в електричних вхідних колах, які керують цим апаратом.

Функціональний модуль – це сукупність елементів цифрової техніки, яка на підставі налаштовуваних параметрів перетворює за призначеною модулеві функцією вхідну інформацію у біжучу цифрову величину; остання за певних умов створює різку задану зміну в електричному вихідному колі (перемикає контакт). При цьому значення біжучої величини у певних модулях зберігається і може бути використане як налаштовуваний параметр для інших функціональних модулів або/та відображене на РК-дисплеї.

Наявність незалежних функціональних реле та модулів надає інженерові широкі можливості для реалізації відносно складних циклограм технологічних процесів і побудови комутаційних схем, які допускають обробку як цифрової, так і аналогової вхідної інформації, дають змогу виконувати різні додаткові функції, а саме: порівняння аналогових величин (аналоговий компаратор), реле витримки часу, таймер, виведення тексту на дисплей EASY, лічильник імпульсів тощо.

Функціональні реле та модулі сконструйовані таким чином, що елемент виходу одного пристрою може бути задіяним безпосередньо для входів інших. Отже, є можливість будувати комутаційні схеми, не задумуючись над узгодженням виходів та входів пристроїв, з’єднаних між собою послідовно.

Незалежно від того, виступає реле як незалежний елемент чи належить до складу функціонального модуля – усі вони однаково виконують призначені функції. Функціональні реле можуть мати одну або декілька котушок і, як мінімум, один контакт. За відсутності живлення котушка перебуває у незбудженому, інакше – неактивізованому стані, тобто в стані «0». При подачі живлення (на схемі з’єднань це, очевидно, імітація подачі) котушка переходить у збуджений, активізований стан, або стан «1». Якщо нормальний стан контакту при незбудженій котушці відкритий або розімкнений (стан «0»), то при збудженні котушки контакт замикається, тобто переходить у стан «1». У програмній формі стан котушки або контакту можна змінювати на протилежний. На наведених нижче рисунках показано роботу функціональних реле за їх призначенням.

Реле з функцією замикача. Вихідний сигнал виступає відразу після подачі на котушку вхідного сигналу (рис. 1).

Реле з інверсною функцією замикача (рис. 2). За відсутності сигналу на котушці – реле замкнене (стан «1»), а при подачі сигналу на котушку реле вимикається. Таку функцію реле зручно застосувати, якщо необхідно змінити на протилежну логіку вмикання всіх контактів, керованих від однієї котушки.

Імпульсне реле перемикається щоразу, коли вхідний сигнал на котушці змінюється від «0» до «1» (рис. 3). Реле виконує функцію лічильного тригера, що керується фронтом. При подачі на котушку 1-го імпульсу воно вмикається, а при подачі 2-го – вимикається. Котушка автоматично вимикається при вимиканні живлення або якщо EASY перебуває у режимі STOP.

Реле з механічним блокуванням (реле із защіпкою). Для створення такого реле використовують дві котушки, які діють на один контакт. Одна з котушок виконує функцію налаштування на «1» (SET), інша – функцію скидання в «0» (RESET) (рис. 4). Реле має такий алгоритм роботи:

– для вмикання реле досить подати короткий імпульс на котушку S, далі реле залишається увімкненим (стає на защіпку), ділянка А часової діаграми;

– вимикання реле у цьому випадку відбувається коротким імпульсом на котушці R, ділянка В;

– якщо на котушці S зберігається сигнал, то при вмиканні R вихідний контакт реле розмикається тільки на час дії сигналу на R, ділянка С;

– для вимикання реле варто зняти сигнал з котушки S і подати на котушку R.

Функції R та S застосовуються завжди як парні. Незалежне функціональне реле чи реле модуля, які виконують названі функції, повинні мати дві котушки – R та S, причому котушка R має пріоритет перед котушкою S. Реле, фактично, виконує функцію RS-тригера. Забігаючи наперед, продемонструємо, як присвоюються вихідному реле Q1 властивості S та R на схемі з’єднань EASY (рис. 5).

Реле-генератор одиничного імпульсу керується фронтом вхідного сигналу. При переході вхідного сигналу від стану «0» до «1» вихідні контакти на певний короткий час замикаються і потім розмикаються незалежно від ширини поданого на котушку сигналу (рис. 6).

Реле-генератор одиничного імпульсу керується зрізом вхідного сигналу. Реле виробляє відповідно короткий імпульс «1» на виході при переході сигналу на вході від стану «1» до «0» (рис. 7). Застосування реле-генераторів одиничних імпульсів має свої особливості. Тривалість вихідного імпульсу такого реле точно не вказується, але вона достатня для застосування імпульсу у вхідних колах інших функціональних реле та модулів у програмній формі. Що стосується вихідних реле Q пристрою EASY, які є фізичними об’єктами, то ширина одиничного імпульсу може виявитися недостатньою і вихідне реле Q не встигає увімкнутись. Крім цього, є вимоги щодо мінімальної тривалості процесів при роботі рідкокристалічного дисплею: процеси в мілісекундному діапазоні на ньому не відображаються. Якщо все ж таки виникне потреба увімкнути реле Q від короткого одиничного імпульсу або знайти на дисплеї спрацювання інших реле, то тоді для реле, що застосовується, належить додати функцію реле із защіпкою.

Реле-маркери виконують роль допоміжних або проміжних реле. У прогамному забезпеченні EASY-SOFT вони позначаються літерами M та N. За функціями вони нічим не відрізняються між собою, різні літерні позначення введені лише для зручності їх застосування. У схемі з’єднань можна використати всього 32 таких реле, тобто 16 маркерів М та 16 маркерів N, які мають один контакт, що може бути розімкненим або замкненим. У схемі з’єднань вони можуть набувати усіх функцій, характерних для вихідного реле Q (таблиця 2).

Таблиця 1.

Умовні графічні позначення котушок функціональних реле

Назва котушки реле за функціональним призначенням	Умовне графічне позначення на електричній релейній схемі	Умовне графічне позначення на комута-ційній схемі та дисплеї
Замикач
Інверсний замикач
Імпульсне реле
Реле з защіпкою – S, уставлення в „1”		S*
Реле з защіпкою – R, скидання в „0”		R
Реле одиничного імпульсу, керованого фронтом
Реле одиничного імпульсу, керованого зрізом

* Умовні позначення котушок S та R реле з защіпкою, фактично, лише умовно можна вважати графічними.

Зазначені у таблиці 1 функції можуть бути призначені котушкам незалежних реле та реле окремих модулів. Про те, які саме функції призначають тим чи іншим реле та модулям, можна довідатись із таблиці 2.

а

б

Рис. 1. Робота реле-замикача:

а – умовне графічне позначення на релейній схемі;

б – часова діаграма сигналів.

а

б

Рис. 2. Робота реле з інверсною функцією замикача:

а – умовне графічне позначення на релейній схемі;

б – часова діаграма сигналів.

а

б

Рис. 3. Робота імпульсного реле:

а – умовне графічне позначення на релейній схемі;

б – часова діаграма сигналів.

а

б

Рис. 4. Робота реле з защіпкою:

а – умовне графічне позначення на релейній схемі;

б – часова діаграма сигналів.

Рис. 5. Присвоєння властивостей S і R вихідному реле Q1:

І01, І02 – вхідні контакти в колі котушок реле Q1.

а

б

Рис.6. Робота реле-генератора одиничного імпульсу, що керується фронтом:

а – умовне графічне позначення на релейній схемі;

б – часова діаграма сигналів.

а

б

Рис. 7. Робота реле-генератора одиничного імпульсу, що керується зрізом:

а – умовне графічне позначення на релейній схемі;

б – часова діаграма сигналів.

Умовні літерно-цифрові позначення функціональних реле та модулів пристрою EASY500

Крім умовного графічного позначення функції котушки незалежних реле та реле деяких модулів, наведеного у таблиці 1, кожному незалежному реле та модулю присвоюється літерне позначення, поруч з яким записують порядковий номер елемента у вигляді дворозрядного числа, починаючи від 01. Як уже згадувалось, наприклад, котушці фізичного вихідного реле присвоєна літера Q, а проміжному реле – М або N, тоді можливі позначення Q01, М03, N02 тощо. Літерно-цифрові позначення повинні мати й відповідні контакти незалежних реле та модулів.

Літерно-цифрові позначення незалежних реле та модулів, а також їх відповідних контактів у режимі „ручного” програмування подані у таблиці 2.

Зазначимо, що літерно-цифрові позначення при «ручному» програмуванні безпосередньо на пульті керування модуля EASY з виведенням інформації на РК-дисплей модуля є обмеженими порівняно можливостям програмного забезпечення EASY-SOFT. Із сказаного можна зробити висновок, що для характеристики функціональних реле чи модуля на комутаційній схемі необхідно застосовувати умовні позначення:

– графічне – функція котушки;

– літерно-цифрове – назва та порядковий номер у групі.

Проте повну інформацію про можливості, роботу та налаштування окремих модулів пристрою EASY містять текстові матеріали про них.

Таблиця 2.

Умовні літерно-цифрові позначення функціональних реле та модулів

Умовне літерне позна-чення	Назва реле, модуля	УГП, за призна- ченням	Умовне літерно-цифрове позначення котушки (приклад)	Умовне літерно-цифрове позначення контакта (приклад)
I	Входи пристрою	–	Немає	I01 – зовнішній сигнал
Q	Цифровий релейний або транзисторний вихід	, , , S, R, ,	Q01 – звичайна котушка	Q01 – релейний або транзисторний, від котушки Q01
M, N	Реле-маркер (проміжне реле)	, , , S, R, ,	М01 – звичайна котушка	М01 – від котушки М01
А	Аналоговий компаратор	–	Немає	А01 – за умовою <, ≤, =, >, ≥
Н	Тижневий таймер	–	Немає	H01 – за встановленим часом
Y	Річний таймер	–	Немає	Y01 – за встановленим часом
O	Лічильник годин роботи	, R	О01 – дозвіл; RO01 – скидання в „0”	O01 – від котушки O01
T	Реле часу	–	TТ01 – дозвіл (вхід тригера); HТ01 – зупинка відліку витримки; RТ01 – скидання в „0” контакту	Т01 – від котушки Т01
С	Лічильник імпульсів	–	СС01 – вхід лічильника; DС01 – зміна напрямку лічби; RС01 – скидання в „0”	С01 – від котушки СС01
D	Модуль виведення тексту	, , , S, R, ,	D01 – звичайна котушка „дозволено”	D01 – від котушок D01
:	Модуль переходу у схемі з'єднань		:01 – звичайна котушка	:01 – від котушки :01
Z	Модуль центрального скидання		Z01 – звичайна котушка	Z01– від котушки Z01
P	Р – кнопка	–	Немає	Р01 – натискання кнопки курсора

За матерілами Всеукраїнської галузевої газети "Електротема"

www. eltema.