Releul programabil easyE4 (partea 1)
Releul programabil easyE4 (partea 1)Data publicării: 05-02-2021 Data actualizării: 10-04-2026 🕒 10 min de citit
- Mediu de lucru al easyE4 de la Eaton Electric
- Relee din seria easyE4 – gama
- Crearea software-ului pentru easyE4 cu ajutorul easySoft 7
- Blocuri de funcții – bibliotecă și blocuri ale utilizatorului
- EasySoft 7 pentru practicieni: instalarea și prima punere în funcțiune
- Activarea software-ului cu licență
- Numărător de persoane construit pe baza releului easyE4
Forța multor echipamente actuale se bazează pe software-ul acestora. Acest lucru este valabil, în special, pentru controlerele industriale, releele programabile și calculatoarele monoplacă.
Utilizând componentele electronice disponibile pe piață, nu este greu să construim un controler programabil sau un releu. Mult mai dificilă este realizarea unei interfețe de utilizator sau a unui set de unelte de programare, care să facă utilizarea acestuia una ușoară.
Dacă easyE4 este asemănător ca aspect cu alte echipamente de acest tip, punctul său forte este tocmai software-ul utilitar. Acesta oferă utilizatorului nu doar posibilitatea de a folosi diferite metode de programare și simulare a funcționării aplicației finale, ci și pune la dispoziție multe blocuri de funcții gata de utilizare, printre care vom găsi și module disponibile până acum doar în controlerele PLC cu mult mai scumpe.
Pentru a învăța să realizăm o aplicație pentru un controler sau pentru un releu programabil, este bine să alegem o anumită problemă de rezolvat, iar apoi să selectăm componentele și, pas cu pas, învățând pe un exemplu, să realizăm aplicația dorită. Eventualele erori din software pot fi eliminate pe parcurs cu ajutorul actualizărilor, însă atunci când învățăm pe un exemplu avem un dublu câștig. În primul rând, facem o muncă utilă, iar în al doilea rând învățăm și memorăm noi tehnici, pe care le putem folosi în viitor.
Releul programabil
EASY-E4-DC-12TC1
Circuitele programabile moderne, controlerele PLC și frații mai mici ai acestora - releele programabile au avantajul că, în multe cazuri, optimizarea programului nu este un aspect esențial, de care să depindă funcționarea corectă. Bineînțeles, este bine să avem grijă ca programul să fie scris cât mai bine, dar procesoarele moderne dispun de resurse atât de mari și sunt atât de rapide, încât chiar și un program neoptim va avea șansa de a răspunde cerințelor utilizatorului. Acest lucru are avantaje și dezavantaje, însă nu le vom analiza în acest moment.
Mediu de lucru al easyE4 de la Eaton Electric
Software-ul pentru releul programabil easyE4 oferit de Eaton Electric este creat cu ajutorul mediului de programare easySoft 7. Versiunea demonstrativă a acestuia poate fi descărcată în mod gratuit, în schimb versiunea comercială poate fi cumpărată, cel mai ușor, împreună cu kitul de inițiere EASY-BOX, care conține modelul ales de controler easyE4, un cablu Ethernet pentru programarea acestuia și o cheie de licență.
Mediul de programare easySoft 7, extins în ceea ce privește funcționalitățile disponibile, permite nu doar realizarea software-ului releului cu ajutorul uneia din 4 metode, dar și simularea funcționării acestuia, urmărirea variabilelor, a semnalelor etc. Diferitele funcții sunt descrise în continuare.
Mediul de programare a fost adaptat la posibilitățile releului programabil, care au depășit, de mult deja, funcționalitatea oferită de releele mecanice sau chiar de cele electronice, bazate pe circuite de timere reglabile. Cea mai nouă generație de relee programabile are nu doar posibilitatea de declanșare a diferitelor funcții cu ajutorul semnalelor digitale de tip zero-unu, dar permite și măsurarea și condiționarea semnalelor analogice prezente la intrări, construirea de rețele ample cu ajutorul interfețelor standard, schimbul de date cu controlere PLC „mari”, precum și prelucrarea, în sens larg, a variabilelor, de exemplu transformarea unei valori digitale într-un semnal PWM adecvat și, după adăugarea unui filtru necomplicat, și într-o valoare analogică. Majoritatea acestor funcții era rezervată, până nu demult, doar controlerelor PLC convenționale, dar astăzi pot fi realizate cu succes și de un controler easyE4.
Relee din seria easyE4 – gama
Familia de relee programabile easyE4 cuprinde, în prezent, 12 unități care diferă puțin între ele, prin posibilități, alimentare, tipul de conectori, prezența sau absența afișajului și numărul de butoane de pe panou. Esențial este faptul că, la începerea proiectului, trebuie să avem doar o orientare generală, iar pentru alegerea unui anumit tip ne va ajuta chiar mediul de programare easySoft 7, în care, înainte de începerea proiectului, pe partea stângă (folderul Base devices), sunt menționate modelele disponibile de relee de timp. După indicarea unuia dintre ele, în partea dreaptă a ferestrei de lucru va fi afișată descrierea detaliată a acestuia, care va conține parametrii de bază, valoarea tensiunii de alimentare, numărul de intrări/ieșiri (inclusiv analogice) etc. În plus, după apăsarea pe denumire, vom fi transferați pe pagina de internet a producătorului, unde vom găsi informații detaliate. Vor ajuta la orientare și iconițele miniatură, care, chiar de la o primă privire, ne permit să vedem dacă un anumit model este prevăzut sau nu cu afișaj.
Nomenclatura utilizată de producător ne va permite să alegem cu ușurință releul programabil pentru proiect. Indicativul unui tip este compus, printre altele, din:
- Denumirea modelului de releu, în cazul nostru EASY-E4.
- Simbolul tipului tensiunii de alimentare (UC – continuă sau alternativă, DC – continuă, AC – alternativă. Atenție: modelele cu literele „AC” în denumire nu au intrări analogice).
- Numărul total de conectori de intrare/ieșire (în gama easyE4, acesta este de 12).
- Tipul de ieșire (R – pe releu/relays, T – pe tranzistor/transistors).
Fiecare dintre modelele releului programabil include un ceas de timp real cu alimentare pe baterii. Intrările/ieșirile au conectori de tip terminal cu șurub (cifra „1” în denumire) sau terminal push-in (simbolul „1P” în denumire). Dacă un anumit model de releu nu are afișaj și butoane care să permită operarea meniului, atunci în denumirea acestuia apare litera „X”.
Crearea software-ului pentru easyE4 cu ajutorul easySoft 7
Mediul de programare easySoft 7 este unul unic, iar Eaton a pus la dispoziția utilizatorului o paletă largă de posibilități. Dacă produsele concurente au posibilitatea de a executa aplicații cu ajutorul schemei de blocuri funcționale FBD și al diagramei scară LD, easySoft 7 ne oferă două posibilități suplimentare: limbajul structural ST și diagrama originală EDP, cunoscută din produsele anterioare, cu posibilități mai modeste, care permite nu doar trecerea rapidă la noul produs, dar asigură și retrocompatibilitatea în cazul în care este necesară înlocuirea unui model mai vechi de releu.
Unul dintre cele mai importante avantaje ale mediului easySoft 7 este disponibilitatea blocurilor de funcții preprogramate de producător, care pot fi configurate cu ușurință, adaptându-le la propriile cerințe. În modelele mai vechi de relee programabile, blocurile era destinate, în principal, unor utilizări simple de tip on/off în automatizările pentru clădiri, de exemplu pentru pornirea/oprirea iluminatului la un anumit moment din zi. În prezent, pot fi folosite cu succes și în automatizările industriale, întrucât în definițiile lor au apărut blocuri de regulatoare PID, comparatoare de mărimi analogice, module aritmetice, frecvențmetre, numărătoare programabile și altele.
Blocuri de funcții – bibliotecă și blocuri ale utilizatorului
Pentru cei obișnuiți cu posibilitățile limitate ale releelor programabile, lista blocurilor de funcții disponibile în seria easyE4 poate fi o surpriză. De exemplu, dacă observăm mai atent descrierea, chiar de la alegerea modelului de releu, vom găsi blocuri precum:
- IC – întrerupere declanșată în funcție de starea numărătorului.
- IE – întrerupere declanșată de panta semnalului de intrare.
- IT – întrerupere declanșată de ceasul de timp real.
Acest tip de întreruperi permite o gestionare foarte eficientă a puterii de calcul disponibile și efectuarea sarcinilor stabilite la momentul necesar, fără verificarea obositoare, continuă sau periodică, a stării intrărilor/ieșirilor.
În afară de biblioteca enormă de blocuri de funcții (definite din fabricație), este posibilă și crearea de blocuri de funcții ale utilizatorului (UF), care pot fi integrate cu orice proiect și pot fi folosite de mai multe ori, prin adăugarea la proiectul curent sau la altele. De asemenea, pot fi folosite blocuri realizate de alții, ceea ce economisește timpul de execuție, facilitează instalarea și scade costul de implementare a proiectului. Merită amintită și posibilitatea de extindere a funcționalității easyE4 cu ajutorul unor module de extensie suplimentare, ceea ce îl pune la egalitate cu controlerele PLC mai vechi. Astfel, noul produs Eaton Electric depășește limitările releelor programabile standard, devenind, în principiu, un controler PLC miniatură.
EasySoft 7 pentru practicieni: instalarea și prima punere în funcțiune
Mediul de programare easySoft 7 este disponibil pe multe portaluri, însă cea mai bună sursă este pagina producătorului. Verificați versiunile disponibile de software de la Eaton
După ce dăm clic pe iconița Eaton Software Download Center, vom fi transferați pe pagina de aplicații, unde trebui să apăsăm pe Software, apoi pe easySoft, iar din lista afișată vom alege versiunea cea mai nouă (la momentul scrierii acestui text, ultima versiune este 7.2x). Acum, în tabelul afișat trebuie să dăm clic pe denumirea programului și să așteptăm ca fișierul de instalare să fie descărcat pe disc.
Fișierul descărcat are extensia .EXE, prin urmare este o aplicație pentru sistemul Windows. Instalarea programului se derulează în mod standard și niciun utilizator al acestui sistem de operare nu ar trebui să întâmpine probleme.
Activarea software-ului cu licență
Dacă avem o licență achiziționată pentru software, trebuie să vizităm pagina de internet Eaton Automation. Din cauza protocolului de comunicație deschis, necriptat (http în loc de https), browserul Google Chrome va considera această pagină ca potențial periculoasă, așa că, pentru deschiderea acesteia, trebuie să dăm clic pe Avansate și să permitem excepția la securitate. Apăsăm apoi pe butonul Next, introducem numărul licenței aflat pe certificatul din interiorul ambalajul kitului de inițiere. După introducerea acestuia, dăm din nou clic pe Next și alegem tipul de cont creat: cont de persoană fizică (private customer) sau cont de firmă (business customer). După ce apăsăm pe Next, trebuie să introducem datele de identificare. Dacă înregistrarea s-a efectuat în mod corect, atunci pe adresa de e-mail furnizată va fi trimisă cheia de licență, care va trebui introdusă ulterior, după pornirea easySoft 7.
Cheia de licență cumpărată cu kitul de inițiere este atribuită utilizatorului înregistrat și nu poate fi cedată altei persoane. Dacă introducem din nou numărul de licență pe pagina de internet, cheia va fi retrimisă, cu condiția ca datele introduse să fie conforme cu cele deja înregistrate la firma Eaton.
Numărător de persoane construit pe baza releului easyE4
Ideea de numărare a persoanelor dintr-o încăpere nu este una nouă. Cu ceva vreme în urmă, în perioada popularizării circuitelor digitale, numărătoarele de persoane erau construite pe baza unor circuite flip-flop JK sau D integrate. În prezent, având la dispoziție un dispozitiv precum easyE4, putem construi un numărător de persoane pe baza unui releu programabil. Sigur că aceasta este doar una dintre soluții, însă utilizarea easyE4 are numeroase avantaje - microcontrolerul gata de utilizare permite folosirea rapidă a numărătorului de persoane, garantează securitatea utilizatorilor și oferă posibilitatea introducerii corecțiilor în mod ușor și rapid. În plus, dacă este nevoie, soluția noastră va putea fi multiplicată cu ușurință.
Numărătorul de persoane construit va fi destinat semnalizării depășirii numărului permis de persoane dintr-o încăpere. Acest dispozitiv poate fi folosit și pentru pornirea/oprirea automată a iluminatului, ventilației, încălzirii și a altor receptoare electrice, a căror funcționare poate depinde de prezența utilizatorilor în încăpere. Ca întrerupător pentru iluminat, poate fi util la intrarea în pivniță, garaj, baie. De asemenea, un numărător de persoane care semnalizează depășirea numărului permis poate fi util în spațiile în care sunt introduse limitări ca urmare a riscurilor legate de coronavirus.
Figura 1. Diagrama ilustrativă a soluției numărătorului de persoane cu releu programabil EASY-E4-UC-12RC1
Diagrama ilustrativă a numărătorului de persoane este prezentată în figura 1. Elementul esențial al numărătorului este reprezentat de doi senzori (bariere cu infraroșu, cu ultrasunete, fotocelule etc.) cu contacte normal deschise. În mod standard, pentru îndeplinirea acestei funcții, sunt folosite bariere care funcționează în infraroșu, adică fotocelule. De obicei, acestea sunt utilizate pentru protejarea porților împotriva închiderii. Fotocelulele trebuie montate la intrare sau pe coridor la o distanță de aproximativ 1 metru una față de alta, la o înălțime cuprinsă între 60 cm și 1 metru de podea, astfel încât să nu își perturbe reciproc funcționarea (figura 2).
Având în vedere că pentru aplicație a fost ales EASY-E4-12TC, alimentat la o tensiune din intervalul 12...24VDC, numărătorul are integrată o sursă de tensiune continuă de 24V, care poate fi folosită pentru alimentarea elementelor externe conectate, de exemplu a fotocelulelor menționate sau a unui semnalizator. Consumul cumulat de curent al acestor elemente trebuie adaptat la sarcina admisibilă a sursei.
Numărătorul crește/scade numărul de persoane aflate în interiorul unei încăperi pe baza impulsurilor care apar la intrările I1 și I2:
- Apariția unui impuls la intrarea I1, iar apoi la I2 determină creșterea numărului de persoane din încăpere cu 1. Aceasta corespunde secvenței de acoperire/descoperire a senzorilor prezentată în figura 3.
- Impulsul la intrarea I2, iar apoi la I1 determină scăderea numărului de persoane din încăpere cu 1 (figura 4).
- Numărătorul nu reacționează dacă secvența, descrisă mai sus, a impulsurilor care apar la intrările I1 și I2 nu este respectată.
- Dacă numărul de persoane din încăpere este mai mic decât cel permis, atunci ieșirea Q1 este inactivă, iar Q2 este activă (în acest mod, ieșirile Q1 și Q2 pot fi conectate la un semnalizator cu 2 celule).
- Dacă numărul de persoane din încăpere este mai mare sau egal cu cel permis, atunci ieșirea Q1 este activă, iar Q2 este inactivă.
Figura 2. Dispunerea barierelor care funcționează ca senzori ai numărătorului de persoane
Întrucât schema descrisă a numărătorului de persoane este un exemplu de aplicație, în soluția de mai sus a fost utilizat un releu programabil cu ieșiri pe tranzistori, la care au fost conectate elemente de semnalizare sau relee de acționare cu tensiune de lucru și curent de sarcină cu valori mari. O soluție la fel de bună ar putea fi releul programabil cu indicativul EASY-E4-UC-12RC1 cu ieșiri pe releu, ceea ce simplifică construcția echipamentului. Astfel, în aplicație s-a presupus că vom dispune de ieșiri pe releu universale, fără potențial, care pot fi conectate, de exemplu, în paralel cu un întrerupător de iluminat.
În numărător vom realiza și o interfață de utilizator necomplicată. Pe afișajul integrat în controlerul easyE4 vom arăta numărul setat și cel curent de persoane. Vom asigura și posibilitatea setării ambelor numere cu ajutorul butoanelor cursorului și vom afișa un mesaj informativ despre starea uneia dintre ieșiri, Q1 sau Q2.
Figura 3. Secvența de acoperire/descoperire a senzorilor care determină incrementarea numărătorului
Figura 4. Secvența de acoperire/descoperire a senzorilor care determină decrementarea numărătorului
Transfer Multisort Elektronik (TME) este unul dintre cei mai mari distribuitori globali de componente electronice, piese electrotehnice, echipamente de atelier și automatizare industrială. Catalogul include peste 1.500.000 de produse de la 1.300 de producători de top. Centrele logistice moderne ale TME din Łódź și Rzgów (Polonia), cu o suprafață totală de peste 40.000 m², trimit zilnic aproape 6.000 de pachete către clienți din peste 150 de țări.
TME investește, de asemenea, în dezvoltarea cunoștințelor și abilităților tinerilor ingineri și pasionați de electronică prin proiectul TME Education și sprijină comunitatea tehnologică organizând seria de evenimente TechMasterEvent, promovând inovația și schimbul de experiență.
