U bekijkt de website voor klanten uit: Netherlands. Op basis van uw locatiegegevens is de voorgestelde pagina voor u USA / US
Klantpaneel
In uw winkelwagen
Laat zich registreren

Programmeerbaar relais easyE4 (deel 1)

2021-02-05

easyE4

De kracht van veel moderne apparaten huist in hun software. Dit betreft met name industriële stuurprogramma's, programmeerbare relais en singleboardcomputers.

Het is niet moeilijk om met op de markt verkrijgbare elektronische componenten een programmeerbaar stuurprogramma of relais te bouwen. Het is aanzienlijk lastiger om een gebruikersinterface of een set hulpprogramma's te maken die ervoor zorgen dat een gebruiker geen moeite heeft met het gebruiken van de toepassing.

Hoewel de easyE4 uiterlijk veel weg heeft van andere apparaten van dit type, schuilt zijn sterke kant in het hulpprogramma. Dit geeft de gebruiker niet alleen de mogelijkheid om verschillende programmeermethoden te gebruiken en de werking van de uiteindelijke toepassing te simuleren, maar biedt ook toegang tot vele kant-en-klare functieblokken, waaronder ook modules die tot nu toe alleen beschikbaar waren in de aanzienlijk duurdere PLC's.

Wanneer wilt leren hoe u een driver of een programmeerbaar relais maakt, is het de moeite waard om eerst een probleem te kiezen dat u wilt oplossen, vervolgens componenten te selecteren en stap voor stap, aan de hand van dit voorbeeld, de beoogde applicatie te maken. Eventuele softwarefouten kunt u in de loop van de tijd wegnemen door ingevoerde actualisaties. Door te leren aan de hand van een voorbeeld profiteert u dubbel. Ten eerste voert u nuttig werk uit en ten tweede studeert u en onthoudt u nieuwe technieken die in de toekomst van pas kunnen komen.

 

Programmeerbaar relais EASY-E4-DC-12TC1

Programmeerbaar relais
EA-E4-DC-12TC1

Moderne programmeerbare systemen, PLC’s en hun kleinere broertjes – programmeerbare relais, hebben het voordeel dat het in veel gevallen niet gaat om de optimalisatie van het programma, maar om de juiste werking. Natuurlijk is het zinvol om ervoor te zorgen dat het programma zo goed mogelijk is geschreven, maar moderne processors hebben zoveel middelen en zijn zo snel dat zelfs een suboptimaal programma een kans heeft om aan de eisen van de gebruiker te voldoen. Dit heeft zijn voor- en nadelen, maar die laten wij voor nu even buiten beschouwing.

Werkomgeving van easyE4 van Eaton Electric

De software voor het programmeerbare relais easyE4 die wordt aangeboden door Eaton Electric is ontwikkeld met behulp van de programmeeromgeving easySoft 7. De demoversie kan gratis worden gedownload, terwijl de commerciële versie het gemakkelijkst is aan te schaffen met de starterkit EASY-BOX die het gekozen model van de controller easyE4, een ethernet-kabel voor de programmering en een licentiesleutel bevat.

De programmeeromgeving, want zo kun je het uitgebreide easySoft 7 met zijn vele beschikbare functies wel noemen, maakt niet alleen de implementatie van de relaissoftware mogelijk met behulp van een van de 4 beschikbare methoden, maar ook het simuleren van zijn werking, het volgen van variabelen, golfvormen etc. De verschillende functies worden hieronder beschreven.

De programmeeromgeving is afgestemd op de mogelijkheden van programmeerbare relais die al veel verder gaan dan de functionaliteit van mechanische relais of zelfs van elektronische relais, die zijn gebaseerd op systemen met instelbare timers. De nieuwste generatie programmeerbare relais is niet alleen in staat om de verschillende functies te activeren door middel van nul-een digitale signalen, maar faciliteert ook het meten en conditioneren van analoge signalen op de ingangen, het bouwen van uitgebreide netwerken met behulp van standaardinterfaces, gegevensuitwisseling met de "grote" PLC’s, en tevens verwerking van variabelen in de breedste zin van het woord, bijvoorbeeld omzetting van een digitale waarde in een geschikte PWM-golfvorm en, na toevoeging van een ongecompliceerd filter, ook in een analoge waarde. De meeste van deze functies waren vroeger uitsluitend voorbehouden aan conventionele PLC’s, maar tegenwoordig kunnen ze met succes worden uitgevoerd door een easyE4 controller.

Relais van de serie easyE4 – keuze

De familie van programmeerbare relais easyE4 omvat momenteel 12 eenheden die enigszins verschillen qua mogelijkheden, voeding, type connectoren, uitrusting met een display en aantal knoppen op het paneel. Het mooie is dat u aan het begin van het project slechts een globaal idee hoeft te hebben. De keuze van een specifiek type wordt vereenvoudigd door de easySoft 7 programmeeromgeving waarin, voordat u het project start, aan de linkerkant (map Base devices) de beschikbare modellen tijdrelais staan vermeld. Nadat u er een heeft geselecteerd, wordt aan de rechterkant van het werkvenster de gedetailleerde beschrijving weergegeven, inclusief de basisparameters, de waarde van de voedingsspanning, het aantal in-/uitgangen (inclusief analoge) etc. Bovendien wordt u als u op de naam klikt, naar de website van de fabrikant geleid waar u gedetailleerde informatie kunt vinden. Verder maken de miniatuurpictogrammen het gemakkelijk om in één oogopslag te zien of een bepaald model al dan niet met een display is uitgerust.

De door de fabrikant gebruikte nomenclatuur zorgt voor eenvoudige oriëntatie bij het selecteren van een programmeerbaar relais voor een project. De typeaanduiding bestaat onder andere uit:

  • Naam van het model relais, hier is dat EASY-E4.
  • Aanduiding van de voedingsspanning (UC – gelijk-of wisselspanning, DC – gelijkspanning, AC – wisselspanning. Opgelet: modellen met de letters "AC" in de naam hebben geen analoge ingangen).
  • Het totale aantal in/uit-aansluitingen (in de familie easyE4 zijn dit er 12).
  • Type-uitgang (R – relais/relays, T – transistors).

Elke model programmeerbaar relais bevat een realtime klok die wordt gevoed met een batterij. De in-/uitgangen hebben schroefklemmen (het getal “1” in de naam) of push\in-terminals (aanduiding “1P” in de naam). Als het betreffende relaismodel geen display en knoppen heeft voor bediening van het menu, dan staat de letter "X" in de naam.

Het maken van een programma voor de easyE4 met easySoft 7

De programmeeromgeving easySoft 7 is uniek en Eaton biedt gebruikers een ruime keur aan mogelijkheden. Terwijl concurrerende producten de mogelijkheid hebben om applicaties uit te voeren met behulp van het functionele blokdiagram FBD en het ladderdiagram LD, biedt easySoft 7 nog twee extra mogelijkheden: de structurele taal ST en, bekend van eerdere producten met meer bescheiden mogelijkheden, het zelf ontwikkelde EDP-diagram, waarmee niet alleen snel naar een nieuw product kan worden "geschakeld", maar ook achterwaartse compatibiliteit is gegarandeerd wanneer een ouder model van het relais moet worden vervangen.

Een van de belangrijkste voordelen van de omgeving easySoft 7 is de beschikbaarheid van door de fabrikant voorgeprogrammeerde functieblokken die u eenvoudig naar eigen behoefte kunt configureren. In vroegere modellen programmeerbare relais waren de blokken in de eerste plaats bestemd voor ongecompliceerde toepassingen van het type aan/uit in gebouwautomatisering, zoals het in- en uitschakelen van verlichting op een bepaald tijdstip van de dag. Tegenwoordig kunnen ze ook met succes worden toegepast in de industriële automatisering, omdat hun definities inmiddels o.a. ook blokken van PID-regelaars, comparators van analoge grootheden, rekenkundige modules, frequentiemeters en programmeerbare tellers omvatten.

Functieblokken – bibliotheek en gebruikersfunctieblokken

Als u gewend bent aan de beperkte mogelijkheden van programmeerbare relais, zult u wellicht verrast zijn door de reeks functieblokken die in de serie easyE4 beschikbaar zijn. Als u bijvoorbeeld de beschrijving nader bekijkt, kunt u al bij het kiezen van een relaismodel onder andere de volgende blokken aantreffen:

  • IC – onderbreken geactiveerd, afhankelijk van de tellerstand.
  • IE – onderbreken geactiveerd door de helling van het ingangssignaal.
  • IT – onderbreken geactiveerd door de realtime klok.

Dit type onderbrekingen maakt een zeer effectief beheer van de beschikbare rekenkracht mogelijk, voor het uitvoeren van specifieke taken op het moment dat ze moeten worden uitgevoerd, zonder vervelend opvragen van de I/O-status.

Naast een uitgebreide bibliotheek van functieblokken (door de fabrikant voorgedefinieerd) is het ook mogelijk om gebruikersfunctieblokken (UF) te creëren die u in elk project kunt integreren en meerdere malen gebruiken door ze aan het huidige en andere projecten toe te voegen. U kunt ook blokken gebruiken die door anderen zijn gemaakt. Dit bespaart tijd, vereenvoudigt de constructie van de installatie en verlaagt de uitvoeringskosten van het project. Vermeldenswaard is de mogelijkheid om de functionaliteit van easyE4 uit te breiden met extra uitbreidingsmodules, waardoor het relais vergelijkbaar wordt met oudere PLC’s. Op deze manier gaat het nieuwe product van Eaton Electric verder dan standaard programmeerbare relais en wordt het in feite een miniatuur PLC.

EasySoft 7 in de praktijk: installatie en inbedrijfstelling

De programmeeromgeving easySoft 7 is beschikbaar op vele portalen, maar uiteraard is de website van de fabrikant de beste bron. Bekijk de beschikbare softwareversies van Eaton

Nadat u op de afbeelding van het Eaton Software Download Center heeft geklikt, komt u op de pagina van de applicatie. Daar klikt u op Software, vervolgens op easySoft. Kies uit de lijst die verschijnt de actuele, meest recente versie (op het moment van schrijven van deze tekst was dat 7.2x). Klik nu in de weergegeven tabel op de naam van het programma en wacht tot het installatiebestand naar de schijf is gedownload.

Het gedownloade bestand is van het type .EXE, dus het is een Windows-toepassing. De installatie van het programma is standaard en geen enkele gebruiker van dit systeem zal hier problemen mee hebben.

Software starten met een licentie

Als u een softwarelicentie heeft aangeschaft, bezoek dan de website Eaton Automation. Vanwege het open, niet-versleutelde communicatieprotocol (http in plaats van https), classificeert de browser Google Chrome deze website als potentieel gevaarlijk. Om de website te kunnen openen, klikt u op Geavanceerd en staat u de beveiligingsuitzondering toe. Nadat u op de knop Next heeft geklikt, voert u het licentienummer in dat op de kaart in de verpakking van de starterkit staat. Klik na het invoeren opnieuw op Next en selecteer het type account dat moet worden aangemaakt: voor een privépersoon (private customer) of een bedrijf (business customer). Nadat u opnieuw op Next heeft geklikt, moet u uw identiteitsgegevens invoeren. Als de registratie is gelukt, wordt het licentienummer dat na het starten van easySoft 7 moet worden ingevoerd, verzonden naar het opgegeven e-mailadres.

De licentiesleutel die met de starterkit is aangeschaft, is toegewezen aan één geregistreerde gebruiker en kan niet worden overgedragen aan een andere persoon. Het opnieuw invoeren van de sleutel op de website zal resulteren in het opnieuw verzenden van het licentienummer, mits de ingevoerde gegevens overeenkomen met de reeds bij Eaton geregistreerde gegevens.

Personenteller gemaakt op basis van het relais easyE4

Het idee om mensen in een ruimte te tellen is niet nieuw. Ooit, in het tijdperk van popularisering van digitale schakelingen, werd zo'n systeem gebouwd op basis van geïntegreerde JK- of D-flipflops. Nu er apparaten als easyE4 zijn kunt u een personenteller bouwen op basis van een programmeerbaar relais. Dit is natuurlijk maar één oplossing, maar het gebruik van easyE4 heeft talloze voordelen – de kant-en-klare microcontroller maakt snel gebruik van uw personenteller mogelijk, garandeert de veiligheid van de gebruikers en biedt de mogelijkheid om snel en eenvoudig correcties aan te brengen. Bovendien kunt u indien nodig uw oplossing eenvoudig vermenigvuldigen.

De geconstrueerde personenteller is bestemd om het overschrijden van het toegestane aantal personen in een ruimte te signaleren. Hij kan ook worden gebruikt voor het automatisch in- of uitschakelen van verlichting, ventilatie, verwarming en andere ontvangers van elektriciteit, waarvan de werking moet afhangen van de aanwezigheid van gebruikers in de ruimte. Als verlichtingsschakelaar kan hij van pas komen bij het betreden van een kelder, garage of badkamer. Als personenteller die een overschrijding signaleert, kan hij van pas komen in ruimtes waar beperkingen zijn ingevoerd vanwege de dreiging van het coronavirus.

Voorbeeldschema van een personenteller met het programmeerbare relais EASY-E4-UC-12RC1 Afbeelding 1. Voorbeeldschema van een personenteller met het programmeerbare relais EASY-E4-UC-12RC1

Een voorbeeldschema van een personenteller vindt u op afbeelding 1. Een belangrijk element van de teller zijn twee sensoren (infraroodbarrières, ultrasone barrières, fotocellen etc.) met normaal open contacten. Meestal worden voor deze functie infraroodbarrières gebruikt, ofwel fotocellen. Deze worden vaak gebruikt om garagedeuren te beveiligen tegen sluiting. De fotocellen moeten worden geplaatst in de ingang of in de gang, op een afstand van ongeveer 1 meter van elkaar, op een hoogte van 60 cm tot 1 meter van de vloer, en wel zo dat zij elkaar niet hinderen (afbeelding 2).

Vanwege het feit dat voor de toepassing de EASY-E4-12TC is gekozen die wordt gevoed met een spanning in het bereik van 12...24 V DC, heeft de teller een ingebouwde DC-spanningsbron met een waarde van 24 V die kan worden gebruikt om samenwerkende externe elementen, bijvoorbeeld de eerder genoemde fotocellen of signaleringsinrichting te voeden. Het totale stroomverbruik van deze elementen moet passen bij de belastbaarheid van de voeding.

De teller verhoogt/verlaagt het aantal personen in de ruimte op basis van pulsen op de ingangen I1 en I2:

  • Het optreden van een impuls op de ingang I1 en vervolgens I2 verhoogt het aantal mensen in de ruimte met 1. Dit komt overeen met de sequentie voor maskeren/onthullen van de sensoren die wordt weergegeven in afbeelding 3.
  • Het optreden van een impuls op de ingang I2 en vervolgens I1 verlaagt het aantal mensen in de ruimte met 1 (afbeelding 4).
  • De teller reageert niet als de hierboven beschreven reeks pulsen die op de ingangen I1 en I2 verschijnen niet wordt aangehouden.
  • Als het aantal mensen in de ruimte lager is dan het toegestane aantal, is de uitgang Q1 inactief, terwijl Q2 actief is (op die manier kunt u de uitgangen Q1 en Q2 aansluiten op een 2-kamersignaalinrichting).
  • Als het aantal mensen in de ruimte hoger is dan of gelijk aan het toegestane aantal, is de uitgang Q1 actief, terwijl Q2 inactief is.

Plaatsing van barrières die werken als sensoren voor de personenteller Afbeelding 2. Plaatsing van barrières die werken als sensoren voor de personenteller

Aangezien het beschreven schema van de personenteller een voorbeeldtoepassing is, wordt in de bovenstaande oplossing gebruik gemaakt van een programmeerbaar relais met transistoruitgangen waarop signaalelementen of uitvoerende relais met hoge bedrijfsspanning en belastingsstroom worden aangesloten. Een even goede oplossing zou zijn om gebruik te maken van het programmeerbare relais met de aanduiding EASY-E4-UC-12RC1 met relaisuitgangen, waardoor de constructie van het apparaat eenvoudiger wordt. De applicatie gaat ervan uit dat we universele, potentiaalvrije relaisuitgangen hebben die bijvoorbeeld parallel met een verlichtingsschakelaar kunnen worden aangesloten.

In de teller gebruiken we ook een ongecompliceerde gebruikersinterface. De ingebouwde display van de controller easyE4 toont het ingestelde en actuele aantal personen. We zorgen ook voor de mogelijkheid om beide nummers in te stellen met de cursorknoppen en we tonen een bericht met informatie over de status van een van de uitgangen, Q1 of Q2.

Sequentie van maskering/onthulling van de sensoren1

Afbeelding 3. Sequentie van maskering/onthulling van de sensoren die een verhoging van de status van de teller veroorzaken

Sequentie van maskering/onthulling van de sensoren2 Afbeelding 4. Sequentie van maskering/onthulling van de sensoren die een verlaging van de status van de teller veroorzaken

rightColumnPicture

VERDER LEZEN

Uw browser wordt niet meer ondersteund, download een nieuwe versie

Chrome Chrome Download
Firefox Firefox Download
Internet explorer Internet Explorer Download