Programmerbar relä easyE4 (del 1)
Programmerbar relä easyE4 (del 1)Datum för publicering: 05-02-2021 Datum för uppdatering: 10-04-2026 🕒 10 min lästid
- Arbetsmiljö easyE4 från Eaton Electric
- Reläer i serien easyE4 – val
- Skapa programvara för easyE4 med easySoft 7
- Funktionsblock – bibliotek och användarblock
- EasySoft 7 för praktiker: installation och första start
- Starta programvara med licens
- Personräknare byggd på easyE4-relä
Styrkan hos många moderna enheter ligger i deras programvara. Detta gäller särskilt industriella styrsystem, programmerbara reläer och enkortsdatorer.
Genom att använda tillgängliga elektroniska komponenter på marknaden är det inte svårt att bygga en programmerbar styrenhet eller ett relä. Det är betydligt svårare att skapa ett användargränssnitt och en uppsättning programverktyg som gör det enkelt för användaren att använda det.
Även om easyE4 till utseendet liknar andra enheter av denna typ, är dess starka sida just verktygsprogramvaran. Den ger användaren inte bara möjlighet att använda olika programmeringsmetoder och simulera den färdiga applikationens funktion, utan erbjuder också många färdiga funktionsblock, inklusive moduler som tidigare endast fanns tillgängliga i betydligt dyrare PLC-styrenheter.
När man planerar att lära sig en styrapplikation eller programmerbart relä är det värt att välja ett problem att lösa, och sedan välja komponenter och steg för steg, genom att lära sig genom exempel, skapa den avsedda applikationen. Eventuella programfel kan med tiden åtgärdas genom uppdateringar, medan man genom att lära sig genom exempel vinner dubbelt. För det första utför man ett användbart arbete, och för det andra lär man sig och minns nya tekniker som kan användas i framtiden.
Programmerbart relä
EASY-E4-DC-12TC1
Moderna programmerbara system, PLC-styrenheter och deras mindre bröder – programmerbara reläer har den fördelen att optimering av programmet i många fall inte är en avgörande fråga för korrekt funktion. Naturligtvis är det värt att se till att programmet är skrivet så bra som möjligt, men moderna processorenheter har så stora resurser och är så snabba att även ett icke-optimerat program har en chans att uppfylla användarens krav. Detta har sina för- och nackdelar, men vi kommer inte att överväga dem just nu.
Arbetsmiljö easyE4 från Eaton Electric
Programvaran för det programmerbara reläet easyE4 som erbjuds av Eaton Electric skapas med hjälp av utvecklingsmiljön easySoft 7. Dess demoversion kan laddas ner gratis, medan den kommersiella versionen enklast köps tillsammans med startpaketet EASY-BOX, som innehåller den valda modellen av easyE4-styrenheten, en Ethernet-kabel för programmering och en licensnyckel.
Utvecklingsmiljön, eftersom det är vad den omfattande easySoft 7 bör kallas, möjliggör inte bara skapandet av reläprogramvara med en av fyra metoder, utan också simulering av dess funktion, spårning av variabler, vågformer osv. De enskilda funktionerna beskrivs senare.
Utvecklingsmiljön har anpassats till det programmerbara reläets möjligheter, som länge har överträffat den funktionalitet som erbjuds av ett mekaniskt eller till och med elektroniskt relä baserat på justerbara timerkretsar. Den senaste generationen av programmerbara reläer har inte bara möjlighet att utlösa enskilda funktioner med hjälp av binära digitala signaler, utan möjliggör också mätning och konditionering av analoga signaler som förekommer vid ingångarna, byggande av omfattande nätverk med hjälp av standardgränssnitt, datautbyte med "stora" PLC-styrenheter, samt bred förståelse för bearbetning av variabler, till exempel, omvandling av ett digitalt värde till en lämplig PWM-signal, och efter att ha lagt till ett enkelt filter, även till ett analogt värde. De flesta av dessa funktioner var en gång reserverade enbart för konventionella PLC-styrenheter, men idag kan de framgångsrikt utföras av easyE4-styrenheten.
Reläer i serien easyE4 – val
Familjen av programmerbara reläer easyE4 innehåller för närvarande 12 enheter som skiljer sig något i kapacitet, strömförsörjning, typ av anslutningar samt utrustning med display och antal knappar på panelen. Det fantastiska är att när man börjar ett projekt behöver man bara ha en allmän uppfattning, och valet av en specifik typ underlättas av själva utvecklingsmiljön easySoft 7, där de tillgängliga modellerna av timerreläer listas till vänster (mapp Basenheter) innan projektet startas. När man pekar på någon av dem visas dess detaljerade beskrivning till höger i arbetsfönstret, inklusive grundläggande parametrar, matningsspänning, antal ingångar/utgångar (inklusive analoga) osv. Dessutom, genom att klicka på namnet, kommer man att omdirigeras till tillverkarens webbplats med detaljerad information. Orienteringen underlättas också av miniatyrikoner som vid första anblicken gör det möjligt att avgöra om en viss modell är utrustad med en display eller inte.
Den namngivning som används av tillverkaren gör det enkelt att orientera sig vid valet av ett programmerbart relä för projektet. Typbeteckningen består bland annat av:
- Modellnamnet på reläet, här är det EASY-E4.
- Beteckningen för typ av matningsspänning (UC – likström eller växelström, DC – likström, AC – växelström. Obs: modeller med bokstäverna "AC" i namnet har inga analoga ingångar).
- Det totala antalet ingångs-/utgångsanslutningar (i easyE4-familjen är det 12).
- Typ av utgång (R – relä/reläer, T – transistor/transistorer).
Varje modell av det programmerbara reläet innehåller en realtidsklocka med batteribackup. Ingångarna/utgångarna har terminalanslutningar med skruv (siffra "1" i namnet) eller push-in-terminal (beteckning "1P" i namnet). Om en viss modell av reläet inte har en display och knappar för att navigera i menyn, förekommer bokstaven "X" i dess namn.
Skapa programvara för easyE4 med easySoft 7
Utvecklingsmiljön easySoft 7 är unik, och Eaton har gett användaren ett brett utbud av möjligheter. Medan konkurrerande produkter har möjlighet att skapa applikationer med hjälp av funktionsblockdiagram FBD och stegegram LD, finns det i easySoft 7 ytterligare två möjligheter: strukturerat språk ST och det egenutvecklade EDP-diagrammet, känt från tidigare produkter med mer begränsade möjligheter, vilket inte bara möjliggör en snabb "omställning" till den nya produkten, utan också säkerställer bakåtkompatibilitet vid behov av att ersätta en äldre modell av reläet.
En av de viktigaste fördelarna med easySoft 7-miljön är tillgången till förprogrammerade funktionsblock från tillverkaren, som enkelt kan konfigureras för att passa egna behov. I tidigare modeller av programmerbara reläer var blocken främst avsedda för enkla tillämpningar av typen på/av i byggnadsautomation, till exempel för att slå på/av belysning vid en viss tidpunkt på dagen. Numera kan de framgångsrikt användas även i industriell automation, eftersom deras definitioner nu inkluderar bland annat PID-regulatorblock, analoga storlekskomparatorer, aritmetiska moduler, frekvensmätare, programmerbara räknare och andra.
Funktionsblock – bibliotek och användarblock
För en person som är van vid begränsade möjligheter hos programmerbara reläer kan uppsättningen av funktionsblock som finns tillgängliga i easyE4-serien vara en överraskning. Till exempel, vid närmare granskning av beskrivningen, redan vid valet av relämodell, hittar vi bland annat block:
- IC – avbrott som utlöses beroende på räknarens tillstånd.
- IE – avbrott som utlöses av en ingångssignal.
- IT – avbrott som utlöses av realtidsklockan.
Denna typ av avbrott möjliggör mycket effektiv hantering av tillgänglig beräkningskraft, för att utföra specifika uppgifter när de ska utföras, utan att behöva fråga ingångs-/utgångstillståndet.
Förutom det omfattande biblioteket med funktionsblock (fabriksdefinierade) är det också möjligt att skapa användarfunktionsblock (UF), som kan integreras i valfritt projekt och användas flera gånger, genom att lägga till dem i det aktuella och andra projekt. Man kan också använda block skapade av andra, vilket sparar tid, underlättar byggandet av installationer och minskar kostnaden för att implementera projektet. Det är värt att nämna möjligheten att utöka easyE4:s funktionalitet med hjälp av ytterligare expansionsmoduler, vilket sätter den i nivå med äldre PLC-styrenheter. På detta sätt går den nya produkten från Eaton Electric bortom begränsningarna hos standardprogrammerbara reläer och blir i princip en miniatyriserad PLC-styrenhet.
EasySoft 7 för praktiker: installation och första start
Utvecklingsmiljön easySoft 7 finns tillgänglig på många portaler, men den bästa källan är tillverkarens webbplats. Kontrollera tillgängliga programvaruversioner från Eaton
Efter att ha klickat på bilden Eaton Software Download Center kommer du att omdirigeras till applikationssidan, där du ska klicka på Software, sedan easySoft, och från den visade listan välja den aktuella, senaste versionen (vid tidpunkten för att skriva denna text var det 7.2x). Nu i den visade tabellen ska du klicka på programmets namn och vänta tills installationsfilen laddas ner till hårddisken.
Den nedladdade filen är av typen .EXE, vilket innebär att det är en Windows-applikation. Installationen av programmet sker på vanligt sätt och ingen användare av detta system bör ha problem med det.
Starta programvara med licens
Om du har köpt en licens för programvaran, besök webbplatsen Eaton Automation. På grund av det öppna, oskyddade kommunikationsprotokollet (http istället för https) klassificerar Google Chrome denna sida som potentiellt osäker, så för att öppna den måste du klicka på Avancerat och tillåta ett säkerhetsundantag. Sedan, efter att ha klickat på knappen Nästa, ange licensnumret som finns på kortet i startpaketets förpackning. Efter att ha angett det, klicka på Nästa igen och välj vilken typ av konto som skapas: om det är en privatperson (privat kund) eller om kontot skapas för ett företag (företagskund). Efter att ha klickat på Nästa igen, ange dina identifikationsuppgifter. Om registreringen lyckades kommer licensnumret att skickas till den angivna e-postadressen, som sedan ska anges vid start av easySoft 7.
Licensnyckeln som köpts med startpaketet är tilldelad den registrerade användaren och kan inte överlåtas till någon annan. Återinmatning av nyckeln på webbplatsen resulterar i att licensnumret skickas igen, förutsatt att de angivna uppgifterna stämmer överens med de som redan registrerats tidigare hos Eaton.
Personräknare byggd på easyE4-relä
Idén att räkna personer i ett rum är inte ny. Förr, under digitala kretsars popularisering, byggdes den på integrerade JK- eller D-vippor. Nu, med tillgång till en sådan enhet som easyE4, kan vi bygga en personräknare baserad på ett programmerbart relä. Naturligtvis är detta bara en lösning, men användningen av easyE4 har många fördelar – den färdiga mikrostyrenheten gör det möjligt att snabbt använda vår personräknare, säkerställer användarnas säkerhet och ger möjlighet till snabba, enkla korrigeringar. Dessutom, om det behövs, kan vår lösning enkelt dupliceras.
Den konstruerade personräknaren kommer att användas för att signalera överskridande av det tillåtna antalet personer i rummet. Den kan också användas för att automatiskt slå på/av belysning, ventilation, uppvärmning och andra elektriska apparater vars funktion bör bero på närvaron av användare i rummet. Som ljusströmbrytare kan den vara användbar vid ingången till källaren, garaget, badrummet. Som personräknare som signalerar överskridande kan den vara användbar i rum där begränsningar har införts på grund av coronavirus-hotet.
Figur 1. Översiktligt schema för personräknarlösning med programmerbart relä EASY-E4-UC-12RC1
Det översiktliga schemat för personräknaren visas i figur 1. En viktig del av räknaren är två sensorer (infraröda barriärer, ultraljudssensorer, fotoceller etc.) med normalt öppna kontakter. Typiskt används infraröda barriärer, det vill säga fotoceller, i denna funktion. De används vanligtvis för att skydda grindar från att stängas. Fotocellerna bör placeras vid ingången eller i korridoren på ett avstånd av cirka 1 meter från varandra, på en höjd av 60 cm till 1 meter från golvet, på ett sådant sätt att de inte stör varandras funktion (figur 2).
Eftersom EASY-E4-12TC med matningsspänning i intervallet 12...24VDC valdes för applikationen, har räknaren en inbyggd likspänningsförsörjning på 24V, som kan användas för att driva externa samverkande element, till exempel de nämnda fotocellerna eller en signalanordning. Den totala strömförbrukningen för dessa element bör anpassas till strömförsörjningens kapacitet.
Räknaren ökar/minskar antalet personer i rummet baserat på impulser som uppstår vid ingångarna I1 och I2:
- Förekomsten av en impuls vid ingång I1 och sedan I2 ökar antalet personer i rummet med 1. Detta motsvarar sekvensen av att blockera/avblockera sensorerna som visas i figur 3.
- En impuls vid ingång I2 och sedan I1 minskar antalet i rummet med 1 (figur 4).
- Räknaren reagerar inte om den ovan beskrivna sekvensen av impulser vid ingångarna I1 och I2 inte följs.
- Om antalet personer i rummet är mindre än det tillåtna, är utgång Q1 inaktiv, medan Q2 är aktiv (på detta sätt kan utgångarna Q1 och Q2 anslutas till en tvåkammarsignal).
- Om antalet personer i rummet är större än eller lika med det tillåtna, är utgång Q1 aktiv och Q2 inaktiv.
Figur 2. Placering av barriärer som fungerar som sensorer för personräknaren
Eftersom det beskrivna schemat för personräknaren utgör ett exempel på en applikation, användes ett programmerbart relä med transistorutgångar i ovanstående lösning, till vilka signalanordningar eller utförande reläer med hög arbetsspänning och belastningsström anslöts. En lika bra lösning skulle vara att använda ett programmerbart relä med beteckningen EASY-E4-UC-12RC1 med reläutgångar, vilket skulle förenkla enhetens konstruktion. I applikationen antogs det att vi skulle ha universella, potentialfria reläutgångar, som till exempel kan anslutas parallellt med en ljusströmbrytare.
I räknaren kommer vi också att skapa ett enkelt användargränssnitt. På displayen inbyggd i easyE4-styrenheten kommer vi att visa det inställda och aktuella antalet personer. Vi kommer också att ge möjlighet att ställa in båda siffrorna med hjälp av piltangenterna och visa ett meddelande som informerar om statusen för en av utgångarna, Q1 eller Q2.
Figur 3. Sekvens av att blockera/avblockera sensorer som orsakar ökning av räknarens tillstånd
Figur 4. Sekvens av att blockera/avblockera sensorer som orsakar minskning av räknarens tillstånd
Transfer Multisort Elektronik (TME) är en av världens största globala distributörer av elektroniska komponenter, elektrotekniska delar, verkstadsutrustning och industriell automation. Katalogen innehåller över 1 500 000 produkter från 1 300 ledande tillverkare. TME:s moderna logistikcenter i Łódź och Rzgów (Polen), med en total yta på över 40 000 m², skickar nästan 6 000 paket dagligen till kunder i mer än 150 länder.
TME investerar också i utvecklingen av kunskap och färdigheter hos unga ingenjörer och elektronikentusiaster genom TME Education-projektet och stödjer teknikgemenskapen genom att organisera TechMasterEvent-serien, som främjar innovation och erfarenhetsutbyte.
