Програмируемо реле easyE4 (част 1)
Програмируемо реле easyE4 (част 1)Дата на публикуване: 05-02-2021 Дата на актуализация: 10-04-2026 🕒 10 мин четене
- Работна среда на easyE4 от Eaton Electric
- Релета от серия easyE4 – избор
- Създаване на софтуер за easyE4 с използване на easySoft 7
- Функционални блокове – библиотека и блокове на потребителя
- EasySoft 7 за практикуващите: инсталиране и първо пускане
- Стартиране на софтуера с лиценз
- Брояч на хора, изграден на базата на реле easyE4
Силата на много от съвременните устройства е в техния софтуер. Това се отнася по-специално за промишлени контролери, програмируеми релета и едноплаткови компютри.
Използвайки наличните в търговската мрежа електронни компоненти не е трудно да се изгради програмируем контролер или реле. Много по-трудно е да се разработи потребителският интерфейс и набор от софтуерни инструменти, които ще улеснят използването му за потребителя.
Доколкото easyE4 прилича по външен вид на други устройства от този тип, дотолкова неговата силна страна е точно софтуера. Той не само предоставя на потребителя възможност за използване на различни методи за програмиране и симулира работата на готовото приложение, но също така предоставя много готови функционални блокове, сред които можем да намерим и модули, които преди са били достъпни само в много по-скъпи контролери PLC.
Когато планирате да научите софтуера за програмиране на контролера или програмируемо реле, струва си да изберете някакъв проблем за решаване, след което да изберете компоненти и стъпка по стъпка, да се учите да разработите предвиденото приложение. Евентуални софтуерни грешки могат да бъдат премахнати с течение на времето благодарение на въведените актуализации, но когато се учим от пример, печелим двойно. Първо, ние вършим полезна работа и второ, научаваме и помним нови техники, които могат да се използват в бъдеще.
програмируемо реле
EASY-E4-DC-12TC1
Модерните програмируеми системи, контролерите PLC и техните по-малки братя – програмируемите релета имат това предимство, че в много случаи оптимизирането на програмата не е ключов въпрос, от който зависи правилното функциониране. Разбира се, струва си да се погрижите програмата да бъде написана по възможно най-добрия начин, но съвременните процесорни системи имат толкова големи ресурси и са толкова бързи, че дори неоптимална програма ще има шанс да изпълни изискванията на потребителя. Това има предимства и недостатъци, но на този етап няма да ги разглеждаме.
Работна среда easyE4 от Eaton Electric
Софтуерът за програмируемото реле еasyE4, предлагано от Eaton Electric, е създаден с използване на средата за програмиране easySoft 7. Демонстрационната му версия може да бъде изтеглена безплатно, докато търговската версия е най-лесна за закупуване заедно със стартов комплект EASY-BOX, съдържащ избрания модел контролер easyE4, Ethernet кабел за неговото програмиране и лицензен ключ.
Средата за разработка, както би трябвало да се нарича разширената по отношение на наличните функционалности easySoft 7, позволява не само подготовка на софтуера на релето, използвайки един от 4-те метода, но и симулиране на неговата работа, проследяване на променливи, форми на вълни и др. Отделните функции ще бъдат описани по-късно.
Средата за програмиране е адаптирана към възможностите на програмируемото реле, които отдавна са надвишили функционалността, предлагана от механично или дори електронно реле, базирано на регулируеми таймерни системи. Последното поколение програмируеми релета е не само способно да задейства отделни функции посредством цифрови сигнали нула-едно, но също така дава възможност за измерване и обработка на аналогови сигнали, присъстващи на входовете, изграждане на обширни мрежи, използващи стандартни интерфейси, обмен на данни с "големи” контролери PLC, както и широко разбираема обработка на променливи, например преобразуване на цифрова стойност в адекватна PWM форма на сигнала, а след добавяне на несложен филтър също и в аналогова стойност. Повечето от тези функции някога са били резервирани само за традиционни контролери PLC, но днес може успешно да ги реализира контролер easyE4.
Релета от серия easyE4 – избор
Понастоящем семейството програмируеми релета easyE4 включва 12 устройства с малко по-различни опции, захранване, тип конектори, оборудване с дисплей и брой бутони на панела. Страхотното е, че когато започвате проект, трябва само да имате обща ориентация, а изборът на конкретен тип се улеснява от самата среда за програмиране easySoft 7, в която преди стартиране на проекта, от лявата страна (папката Base devices) са изброени наличните модели времеви релета. След като изберете един от тях, в дясната част на работния прозорец ще се покаже подробното му описание, включително основни параметри, захранващо напрежение, брой входове/изходи (в това число аналогови) и др. Освен това, след като щракнете върху името, ще бъдете пренасочени към уебсайта на производителя, съдържащ подробна информация. Ориентировката се улеснява и от миниатюрни икони, които ви позволяват с един поглед да определите, дали даден модел е оборудван с дисплей или не.
Използваните от производителя наименования позволяват лесно ориентиране при избора на програмируемо реле за проекта. Означението на типа се състои между другото от:
- Име на модела на релето, тук това е EASY-E4.
- Означение на вида на захранващото напрежение (UC – постоянно или променливо, DC – постоянно, AC – променливо. Забележка: моделите с букви „AC” в името нямат аналогови входове).
- Общият брой входно/изходни клеми (в семейството easyE4 този брой е 12).
- Вида на изхода (R – релеен/relays, T – транзисторен/transistors).
Всеки модел програмируемо реле включва часовник на реално време с батерийно захранване. Входовете/изходите имат контакти с винт (цифрата "1" в името) или клеми push-in (означение "1P" в името). Ако даден модел на реле няма дисплей и бутони за обслужване на менюто, тогава в името му има буквата "X".
Прогирамиране на реле easyE4 с използване на easySoft 7
Средата за разработка easySoft 7 е уникална, а Eaton предоставя на потребителя богат избор от възможности. Докато конкурентните продукти имат възможност да изпълняват приложения, използвайки FBD функционална блокова схема и LD стълбовидна диаграма, easySoft 7 предлага още две допълнителни опции: структурен език ST и познат от по-ранни продукти, с по-скромни възможности, авторска EDP диаграма, която позволява не само бързо „превключване към“ нов продукт, но също така гарантира обратна съвместимост в случай на необходимост от подмяна на по-стар модел на релето.
Едно от най-важните предимства на средата easySoft 7 е достъпността на програмираните от производителя функционални блокове, които могат лесно да бъдат конфигурирани според Вашите нужди. В по-ранните модели на програмируеми релета блоковете са били предназначени главно за прости приложения от типа включване/изключване в автоматизацията на сградите, например за включване/изключване на осветлението в определен час от деня. Понастоящем те могат да се използват успешно и в индустриалната автоматизация, тъй като техните дефиниции включват между другото блокове PID контролери, компаратори на аналогови стойности, аритметични модули, честотомери, програмируеми броячи и други.
Функционални блокове – библиотеки и потребителски блокове
Ако сте свикнали с ограничените възможности на програмируемите релета, наборът от функционални блокове, предлагани в серията easyE4, може да бъде изненадващ. Например, разглеждайки по-подробно описанието при избора на модел на реле, ще открием между другото блокове:
- IC – прекъсване в зависимост от състоянието на брояча.
- IE – прекъсване, причинено от фронта на входния сигнал.
- IT – прекъсване, причинено от часовника с реално време.
Този тип прекъсвания позволяват много ефективно управление на наличната изчислителна мощност за изпълнение на конкретни задачи, когато те трябва да бъдат изпълнени, без досадно проверяване на състоянието на входовете/изходите.
Освен обширната библиотека от функционални блокове (предварително дефинирани), също така е възможно да се създадат собствени функционални блокове (UF), които могат да бъдат интегрирани във всеки проект и използвани многократно, като се добавят към текущи и други проекти. Можете също да използвате блокове, програмирани от други хора, което спестява време, улеснява изграждането на инсталацията и намалява разходите за изпълнение на проекта. Струва си да се спомене възможността за разширяване на функционалността на easyE4 с допълнителни модули за разширение, което го поставя на едно ниво с по-старите PLC. По този начин новият продукт на Eaton Electric надхвърля ограниченията на стандартните програмируеми релета, за да стане по същество миниатюрен PLC контролер.
EasySoft 7 за практикуващи: инсталиране и първо стартиране
Средата за разработка easySoft 7 е достъпна на много портали, но уебсайтът на производителя е най-добрият източник. Вижте достъпните версии на софтуера от Eaton
След като щракнете върху изображението на Eaton Software Download Center, ще бъдете пренасочени към страницата на приложението, където трябва да щракнете върху Software, след това easySoft и от показания списък да изберете актуалната, най-нова версия (към момента на писане на този текст това е 7.2х). Сега в показаната таблица щракнете върху името на програмата и изчакайте инсталационният файл да бъде изтеглен на диска.
Изтегленият файл е от тип .EXE, следователно е приложение за Windows. Инсталирането на програмата е стандартно и никой потребител на тази система не би трябвало да има проблеми с нея.
Стартиране на софтуер с лиценз
Ако сте закупили лиценз, трябва да посетите уебсайта Eaton Automation. Поради отворения, некриптиран протокол за комуникация (http вместо https), браузърът Google Chrome класифицира този уебсайт като потенциално опасен, така че за да го отворите, щракнете върху Advanced и разрешете изключение за сигурността. След това, след като щракнете върху бутона Next, въведете номера на лиценза, предоставен на картата, налична в опаковката на стартовия комплект. След като го въведете, отново щракнете Next и изберете вида на създавания акаунт: частно лице (private customer) или фирмен акаунт (business customer). След поредното щракване върху Next трябва да въведете Вашите идентификационни данни. Ако регистрацията е била успешна, номерът на лиценза ще бъде изпратен на предоставения имейл адрес и трябва да бъде въведен след стартиране на easySoft 7.
Лицензионният ключ, закупен със стартовия комплект, е присвоен на регистрирания потребител и не е възможно да го прехвърлите на друго лице. Повторното въвеждане на ключа на уебсайта води до повторно изпращане на номера на лиценза, при условие че предоставените данни съвпадат с вече регистрираните в Eaton.
Брояч на хора, изграден на базата на реле easyE4
Идеята за броене на хората в помещението не е нова. Преди, в ерата на популяризирането на цифровите схеми, броячът е изграждан на базата на интегрирани тригери JK или D. Днес, с устройство като easyE4, можем да изградим брояч на хора на базата на програмируемо реле. Разбира се, това е само едно от решенията, но използването на easyE4 има многобройни предимства - готовият микроконтролер ще позволи бързо използване на брояча на хора, ще гарантира безопасността на потребителите и ще позволи бързи и лесни корекции. В допълнение, нашето решение ще бъде лесно за размножаване при необходимост.
Изграденият брояч за хора ще бъде проектиран да сигнализира за превишаване на разрешения брой хора в помещението. Той може да се използва и за автоматично включване/изключване на осветление, вентилация, отопление и други приемници на електричество, чиято работа трябва да зависи от присъствието на потребители в помещението. Като ключ за осветление може да бъде полезен на входа на мазето, гаража, банята. От друга страна, като брояч на хора, сигнализиращ за превишаването на зададения брой, може да бъде полезен в помещения, където са въведени ограничения поради риска от коронавирус.
Фигура 1. Илюстративна схема на решение за брояч на хора с програмируемо реле EASY-E4-UC-12RC1
Илюстративна схема на решение за брояч на хора е представена върху фигура 1. Важен елемент на измервателния уред са два датчика (инфрачервени бариери, ултразвукови, фотоклетки и др.) с нормално отворени контакти. Обикновено в тази функция се използват инфрачервени бариери, т.е. фотоклетки. Те обикновено се използват за предотвратяване на затварянето на портали. Фотоклетките трябва да бъдат поставени във входа или коридора на разстояние около 1 метър една от друга, на височина от 60 cm до 1 метър от пода, по такъв начин, че да не пречат на работата си (фигура 2).
Във връзка с това, че за приложението е избрано реле EASY-E4-12TC, захранвано с напрежение 12 ... 24VDC, броячът има вградено захранващо устройство 24V DC, което може да се използва за захранване на съвместно работещи външни елементи, например гореспоменатите фотоклетки или сигнализатор. Общата консумация на ток от тези елементи трябва да бъда адаптирана към допустимото натоварване на захранващото устройство.
Броячът увеличава/намалява броя на хората в стаята въз основа на импулсите, налични на входовете I1 и I2:
- Появата на импулс на входа I1 и след това I2 увеличава броя на хората в стаята с 1. Това съответства на последователността на закриване/откриване на датчиците, показана на фигура 3.
- Импулсът на вход I2, последван от I1, намалява броя в стаята с 1 (фигура 4).
- Броячът не реагира, ако не се запази описаната по-горе последователност от импулси, появяващи се на входовете I1 и I2.
- Ако броят на хората в стаята е по-малък от разрешения брой, изходът Q1 е неактивен, докато Q2 е активен (по този начин изходите Q1 и Q2 могат да бъдат свързани към 2 -камерния сигнализатор).
- Ако броят на хората в стаята е по-голям или равен на разрешения брой, изходът Q1 е активен, а изходът Q2 е неактивен.
Фигура 2. Разположение на бариери, работещи като датчици за брояча на хората
Тъй като описаната схема на брояч на хора е примерно приложение, горното решение използва програмируемо реле с транзисторни изходи, към които са свързани сигнални елементи или релета с високо работно напрежение и ток на натоварване. Също толкова добро решение би било използването на програмируемо реле с обозначението EASY-E4-UC-12RC1 с релейни изходи, което ще опрости конструкцията на устройството. Приложението предполага, че ще имаме универсални, безпотенциални релейни изходи, които например могат да бъдат свързани паралелно към ключ за осветление.
Също така ще направим опростен потребителски интерфейс в брояча. Зададеният и текущият брой хора ще бъдат показани на дисплея, вграден в контролера easyE4. Също така ще предоставим опция за задаване на двете числа с бутоните и ще покажем съобщение, информиращо за състоянието на един от изходите Q1 или Q2.
Фигура 3. Последователност на закриване/откриване на датчиците, водеща до увеличаване на показанието на брояча
Фигура 4. Последователност на закриване/откриване на датчиците, водеща до намаляване на показанието на брояча
Transfer Multisort Elektronik (TME) е един от най-големите световни дистрибутори на електронни компоненти, електротехнически части, работилно оборудване и индустриална автоматизация. Каталогът включва над 1 500 000 продукта от 1 300 водещи производители. Модерните логистични центрове на TME в Лодз и Рзгов (Полша), с обща площ над 40 000 м², изпращат почти 6 000 пакета ежедневно до клиенти в над 150 държави.
TME също така инвестира в развитието на знанията и уменията на млади инженери и ентусиасти по електроника чрез проекта TME Education, както и подкрепя технологичната общност чрез серията TechMasterEvent, насърчавайки иновациите и обмена на опит.
