Управление клапаном через промежуточное реле и плк: Все продукты | Schneider Electric Россия

Как управлять перекрытием воды при помощи системы безопасности Ajax

Обновлено

Наряду с защитой от ограбления и пожара, система безопасности Ajax может предотвратить затопление объекта — вследствии прорыва трубы или неисправности сантехники. Для реализации антипотоп системы понадобятся датчик протечки воды LeaksProtect, совместимый электроклапан, а также реле WallSwitch или Relay. Реле позволяет перекрывать подачу воды не только вручную через приложение, но и автоматически — по тревоге датчика протечки, по расписанию или смене режима охраны.

Установка WallSwitch и Relay осуществляется только квалифицированным электриком! Независимо от типа электроцепи, в которой размещается прибор.

Реле служат для размыкания и замыкания электрических цепей и могут использоваться для управления питанием электроприборов.

  • Relay — слаботочное реле дистанционного управления с беспотенциальным «сухим контактом».
  • WallSwitch — силовое реле дистанционного управления питанием со счетчиком энергопотребления.

Оба устройства управляются дистанционно через приложение Ajax. Приложение позволяет настроить автоматическое замыкание и/или размыкание контактов реле при изменении состояния охраны и использовании «ночного режима».

Как выбрать электроклапан для перекрытия воды

Электроклапан открывает и перекрывает воду при получении электрического сигнала. При выборе электроклапана обратите внимание на такие параметры:

  • Диаметр трубы и тип резьбового соединения фитинга.
  • Тип клапана. Клапаны бывают нормально закрытыми и нормально открытыми. Также существуют специальные электроклапаны с двумя устойчивыми состояниями, меняющие их при подаче импульса постоянного тока.

    Как правило, используются нормально закрытые клапаны, они перекрывают воду при пропаже внешнего питания.

    Нормально открытые клапаны при пропаже питания остаются открытыми.

  • Напряжение питания. Электроклапаны работают от различного напряжения постоянного и переменного тока: 230 В АС, 24 В AC, 24 В DC, 12 В DC и др.
  • Наличие ручного управления. Поворотный механизм позволяет управлять электроклапаном вручную, как и обычным краном. Это позволяет перекрыть воду, даже если телефона нет под рукой.
  • Количество входов управления — с одним или двумя входами управления либо управляемые сменой полярности электросигнала на входе.

Для реализации системы перекрытия воды на базе системы Ajax лучше всего использовать нормально закрытые клапаны с одним входом управления — для подключения клапанов этого типа не потребуются промежуточные реле. При использовании импульсных клапанов приложение Ajax не будет знать состояния клапана: открыт или закрыт. С Relay используются электроклапаны, работающие от 12/24 В, с WallSwitch — от 230 В.

У клапана должно быть два источника питания: основной от электросети объекта и резервный от аккумулятора. В таком случае вы сможете перекрыть воду даже если в здании пропадет электричество. Резервное питание в 12/24 В обеспечить легче и дешевле, чем 230 В.

[/anchor_block]

Принципиальная схема подключения Relay к электромагнитному клапану на 12/24 В

При монтаже и эксплуатации придерживайтесь общих правил электробезопасности при использовании электроприборов, а также требований нормативно-правовых актов по электробезопасности.

При потере питания контакты Relay находятся в разомкнутом состоянии. После восстановления внешнего питания, контакты Relay возвращаются в исходное состояние.

Подключение к электроклапану с одним входом управления

Для подключения по схеме необходимо иметь источник внешнего питания 12/24 В!

Relay и электроклапан можно запитать от одного источника питания. При установке не допускайте попадания влаги на Relay или на места соединения кабелей.

  1. Подключите источник питания к клеммам питания реле.
  2. К одной из клемм контактов реле подключите «+» источника питания, а к другой клемме контактов реле — «+» (вход управления) электромагнитного клапана.
  3. Контакт «–» электромагнитного клапана подключите к «–» источника питания.

При такой схеме подключения Relay будет управлять перекрытием электромагнитного клапана.

Примеры клапанов:

  • PIE T20-S2-B
  • CONVA A20-T25-S2-C
  • Ebowan 12 V DC

Управление электромагнитным клапаном 12/24 В DC с одним входом управления

Настройка Relay
  1. Перейдите во вкладку Устройства .
  2. Зайдите в меню Relay, перейдите в Настройки и выберите Бистабильный режим работы, а также задайте Исходное состояние контактов — Нормально разомкнут.

Подключение к электроклапану с двумя входами управления

Для подключения по схеме необходимо иметь источник внешнего питания 12/24 В и промежуточное реле типа SPDT на 12/24 В!

Relay, промежуточное реле и электроклапан можно запитать от одного источника питания. При установке не допускайте попадания влаги на Relay, промежуточное реле или на места соединения кабелей.

  1. Подключите источник питания к клеммам питания Relay.
  2. К одной из клемм контактов Relay подключите «+» источника питания, а к другой клемме контактов Relay — клемму «+» промежуточного реле.
  3. Контакт «–» электромагнитного клапана (общий контакт) и «–» промежуточного реле подключите к «–» источника питания.
  4. Клемму «COM» промежуточного реле подключите к «+» источника питания.
  5. Клемму «NC» промежуточного реле подключите к управляющему входу открытия электроклапана, а клемму «NO» к входу закрытия.

При такой схеме подключения Relay будет управлять перекрытием электромагнитного клапана.

Примеры клапанов:

  • Neptun Bugatti PRO 12 В (Нептун)

Управление электромагнитным клапаном 12/24 В DC с двумя входами управления

Настройка Relay
  1. Перейдите во вкладку Устройства .
  2. Зайдите в меню Relay, перейдите в Настройки и выберите Бистабильный режим работы, а также задайте Исходное состояние контактов — Нормально замкнут.

Подключение к электроклапану с входом управления “смена полярности”

Для подключения по схеме необходимо иметь источник внешнего питания 12/24 В и промежуточное реле типа DPDT на 12/24 В!

Relay, промежуточное реле и электроклапан можно запитать от одного источника питания. При установке не допускайте попадания влаги на Relay, промежуточное реле или на места соединения кабелей.

  1. Подключите источник питания к клеммам питания Relay.
  2. К одной из клемм контактов Relay подключите «+» источника питания, а к другой клемме контактов Relay — клемму «+» промежуточного реле.
  3. Клемму «NO»
    первого реле подключите к клемме «+», а клемму «NC» к «-» источника питания.
  4. Клемму «NO» второго реле подключите к клемме «-», а клемму «NC» к «+» источника питания.
  5. Клемму «COM» первого промежуточного реле подключите к первому входу управления, а клемму «COM» второго реле ко второму входу управления электроклапана.
  6. Контакт «–» промежуточного реле подключите к «–» источника питания.
  7. Клемму «NC» промежуточного реле подключите к первому управляющему входу, а клемму «NO» ко второму.

При такой схеме подключения Relay будет управлять промежуточным реле, которое подает на входы управления электроклапана напряжение различной полярности. Полярность входного напряжения определяет состояние электроклапана: открыт или закрыт.

Примеры клапанов:
  • COVNA A20-T15-S2-C
  • CVX-15N

Управление электромагнитным клапаном 12/24 В DC с управлением сменой полярности

Настройка Relay
  1. Перейдите во вкладку Устройства .
  2. Зайдите в меню Relay, перейдите в Настройки и выберите Бистабильный режим работы, а также задайте Исходное состояние контактов — Нормально замкнут.

Принципиальная схема подключения WallSwitch к электромагнитному клапану на 230 В AC

При монтаже и эксплуатации придерживайтесь общих правил электробезопасности при использовании электроприборов, а также требований нормативно-правовых актов по электробезопасности.

Подключение к электроклапану 230 В AC с одним входом управления

Для подключения по схеме необходимо иметь источник внешнего питания 230 В!

WallSwitch и электроклапан можно запитать от одного источника питания. При установке не допускайте попадания влаги на WallSwitch или на места соединения кабелей.

  1. Подключите источник питания к клеммам питания WallSwitch соблюдая полярность.
  2. Выходную клемму «N» (ноль питания) WallSwitch подключите к клемме
    «N»
    электроклапана.
  3. Выходную клемму «L» (фаза питания) WallSwitch подключите к входу управления электроклапана.
  4. Клемму «L» электроклапана подключите к фазе 230 В источника питания.
  5. Заземлите контакт «PE» электроклапана.

При такой схеме подключения WallSwitch будет управлять перекрытием электромагнитного клапана. При замыкании контактов WallSwitch клапан закрывается. При размыкании — открывается.

В некоторых клапанах можно выбирать нормальное состояние: открыт или закрыт при замкнутом входе управления (input).

Примеры клапанов:

  • ESBE MBA 100 series
  • HC220В
  • 2W-160-15C

Управление электромагнитными клапанами 230 В AC с одним входом управления

Дополнительной настройки WallSwitch через приложение не требуется.

Нажмите на переключатель в строке WallSwitch — состояние контактов реле изменится на противоположное.

При замыкании контактов WallSwitch на электроклапан подается питание и он закрывается. При размыкании — на вход управления не подается питание и электроклапан открывается.

Подключение к электроклапану 230 В AC с двумя входами управления

Для подключения по схеме необходимо иметь источник внешнего питания 230 В и промежуточное реле типа SPDT на 230 В!

WallSwitch, промежуточное реле и электроклапан можно запитать от одного источника питания. При установке не допускайте попадания влаги на WallSwitch, промежуточное реле или на места соединения кабелей.

  1. Подключите источник питания к клеммам питания WallSwitch соблюдая полярность.
  2. Выходную клемму «N» (ноль питания) WallSwitch подключите к клемме «N» промежуточного реле, а клемму «L» (фаза питания) WallSwitch подключите к клемме «L» промежуточного реле.
  3. Клемму «COM» промежуточного реле подключите к «L» источника питания.
  4. Клемму «NC» промежуточного реле подключите к входу управления открытием электроклапана, а клемму
    «NO»
    к закрывающему входу.
  5. Клемму «N» (ноль питания) электроклапана подключите к «N» источнику питания и заземлите контакт «PE» электроклапана.

При такой схеме подключения WallSwitch будет управлять перекрытием электромагнитного клапана.

Примеры клапанов:
  • Neptun Bugatti Pro 220 В

Управление электромагнитными клапанами 230 В AC с двумя входами управления

Дополнительной настройки WallSwitch через приложение не требуется.

Нажмите на переключатель в строке WallSwitch — состояние контактов реле изменится на противоположное.

При замыкании контактов WallSwitch на электроклапан подается питание и он закрывается. При размыкании — на вход управления не подается питание и электроклапан открывается.

Управление электроклапаном в приложении Ajax

Нажмите на переключатель в строке реле — состояние контактов реле изменится на противоположное.

При замыкании контактов реле на электроклапан подается питание и он открывается. При размыкании — электроклапан остается без питания и вода перекрывается.

Автоматическое управления электроклапаном

Чтобы управлять одним или несколькими электроклапанами при постановке/снятии системы безопасности с охраны, при тревоге или нажатии Button, а также по расписанию — создайте сценарий. Сценарий по тревоге датчика протечки позволяет создать автоматическую антипотоп систему, которая будет перекрывать воду без вмешательства пользователя.

Сценарий можно создать в настройках реле: Устройства

→ Relay (или WallSwitch) → Настройки → Сценарии.

Подробнее: Как создать и настроить сценарий в системе безопасности Ajax

Логические реле SIEMENS Logo!, часть 1: Устройство и подключение – CS-CS.Net: Лаборатория Электрошамана

Логическое реле SIEMENS Logo и его модуль расширения

Йо! А вот и выполняю и это обещание. Когда я собирал щит в Мурманск на Siemens LOGO, я обещал для заказчика (и всех остальных) захреначить посты про сам контроллер и то, как его надо программировать. Дело в том, что иногда моим заказчикам надо будет и самим ковырнуть Logo: подправить там время таймеров или поменять логику программы. Поэтому хорошо бы и было иметь посты, которые им можно подкинуть. Когда я это всё писал, то я думал, что уложусь в два поста. А оказалось, что лучше всё это будет разделить на три поста, ибо информации получилось адски МНОГО!

В этом посте я напишу про железную часть Logo: как он устроен, почему там хилые релюшки, как на нём запустить и остановить программу и настроить IP-адрес сетки. Особые знания про ПЛК и их терминологию нам тут пока не понадобятся (они будут нужны, когда мы до самого программирования дойдём), но всё-таки я ссылочку наброшу. Вот в этом посте я свёл в кучу разные термины и словечки типа «цикл выполнения», «Retian-переменные», которые могут сгодиться. Поехали разбираться!

Я уже делал два поста про логические реле CL от ABB (вот этот — про железо, и этот — про софт) и сделал на них себе автоматику санузла (тут про описание, а тут — про монтаж). Они могут вам тоже сгодиться для того, чтобы вкурить в отличия логических реле от больших и настоящих ПЛК. Siemens Logo — это тоже логическое реле. Но оно настолько круто навороченное, что у меня язык поворачивается называть его или «Контроллер» или «ПЛК». Всё-таки, звать Logo «ПЛК» не совсем верно, потому что у ПЛК у нас может быть несколько одновременных циклов для разных программ, а тут — только одна программа и один цикл её выполнения.

Сразу даю для справки коды заказа версий на 12..24 вольта и на 230V:

  • 6ED1052-1MD00-0BA8 SIEMENS Logo!8 12/24RCE Логический контроллер (8 входов, 4 выхода, реле, Ethernet) 12/24V DC
  • 6ED1055-1MB00-0BA2 SIEMENS Logo!8 DM8 12/24R Модуль расширения IO (4 входа, 4 выхода, реле) 12/24V DC
  • 6ED1052-1FB00-0BA8 SIEMENS Logo!8 230RCE Логический контроллер (8 входов, 4 выхода, реле, Ethernet) 230V AC
  • 6ED1055-1FB00-0BA2 SIEMENS Logo!8 DM8 230R Модуль расширения IO (4 входа, 4 выхода, реле) 230V AC/DC
  • 6ED1055-1FB10-0BA2 SIEMENS Logo!8 DM16 230R Модуль расширения IO (8 входов, 8 выходов, реле) 230V AC/DC

UPDATE: Беру я их обычно в Электронщике (http://domko.ru/, http://www.electronshik.ru/).

1. Общее описание и разные мелочи.

На данный момент Logo — это самое лучшее из того, что есть для автоматизации простых решений, которые должны работать ясно, понятно, чётко и без программных глюков вида «ой, я тута переменную забыл обнулить». Сразу вспомнилась классика:

…[] Серега сделал горделивое выражение лица и запустил программу. Принтер засосал первое приглашение. Серега весь раздулся от гордости. Принтер немного подумал, после чего выплюнул совершенно пустую открытку. Серега недоуменно поднял одну бровь. Принтер засосал следующее приглашение. Подумал. Снова выкинул пустое приглашение. Серега приподнял другую бровь. На третьем пустом приглашении брови у Сереги закончились, он остановил программу и стал разбираться, в чем дело.
Оказалось, как радостно заявил Серега, он забыл обнулить каунтер. Обнулив каунтер, Серега снова запустил программу. На этот раз принтер засосал приглашение и стал на нем что-то увлеченно печатать. После этого выплюнул приглашение, засосал следующее и снова начал печатать. […]
© Записки Жены Программиста

Вот если в реле ABB CL мы для программирования рисовали натурально схему из контактов реле и их катушек, что было близко всяким релейщикам, то в Siemens Logo мы рисуем схему блоками, и это… ооо!!! Когда я только открыл среду программирования, то прям заплакал: «Ыыы!!! Мои родные цифровые микросхемы!! 155ая серия!! ААА!!!».

Когда я был совсем мелкий, то я делал разные схемки на цифровых микросхемах, в то время — на ТТЛ-логике (K155 серии). Вот мне до сих пор похрену (точнее, я до сих пор этого не понимаю, хи хи), как работает транзистор и где там электроны с дырками и нахрена нужные какие-то ВАХ (вольт-амперные характеристики). Этого мне просто было не надо для жизни. Транзисторы я юзал только в ключевом режиме, а цифровую логику — как чёрные ящики: открыл справочник, подобрал себе триггер-счётчик, нашёл где у него физически какие входы и выходы, припаялся, подал питание — запустил — работает!

Вот контроллеру Logo очень обрадуются как раз такие любители цифры. Наши родные триггеры и всякие там 2И-НЕ тут так прям и рисуются (программирование в FBD)! Про само программирование Logo мы ещё поговорим, как до других постов дойдём. И там я кое-что посравниваю с релюшками ABB CL — например, таймеры: мне больше нравится, как они в ABB CL работают.

Договариваемся сразу: я пишу тут про новую версию 8 (0BA8), которая радикально отличается от версии 6 (0BA6) в лучшую сторону.

Чем ещё крут Logo и чего он может? Сведу мысли, которые вертятся в голове, в единый список:

  • Начиная с версии 8 у него есть штатный сетевой интерфейс RJ-45. Через менюшку на самом Logo можно настроить IP-адрес и заливать на него программу из сетки, не шляясь с ноутбуком к щиту. Соответственно, хе хе, специальный кабель для программирования превращается из редкой и дорогой хреновины в обычный патч-корд =)
  • Конечно же есть версии с питанием 230V сети, которые это же 230V сети принимают на свои входы и нормально его понимают. Это прям нам на руку в наших силовых щитах.
  • Есть два режима настроек: админский и пользовательский. Пользовательский сильно урезан, чтобы шаловливые ручки не лазили куда не надо.
  • Можно цеплять модули расширения и получить до 24 входов и 20 выходов. А если ваша версия Logo низковольтная — то ещё можно подцепить аналоговые входы-выходы (0..10 V и 4..20 мА).
  • Есть разъём для Micro-SD-карточки. Если вы зверский параноик — то программу можно хранить на карточке и никому не давать =)
  • Программируется всё легко: если знать английский на уровне «On/Off», «Input/Output», «Delay», «Timer» — то справитесь без проблем! В схеме может быть до 400 элементов. Причём похеру каких. Например, если вам понадобится 100 таймеров — да подавитесь наздоровье (это вам не 16 таймеров максимум в реле CL).
  • Очень продуманная система соединения модулей между собой на DIN-рейке: нет никаких торчащих шлейфов или теряющихся соединителей (как у ABB CL). Всё интегрировано в сами модули (там выдвигается мелкий разъёмчик).
  • Не надо задавать какие-то адреса или настраивать модули расширения. Ты их просто ставишь в цепочку с Logo и они действуют по принципу «какой ближе к Logo — у того входы будут первыми по списку». А это значит, что систему можно легко расширять или одни и те же модули использовать в разных проектах без специальных расчётов вида «так, вот под этот проект нам надо будет два средних и один крайний». Подробнее про адресацию будет в этом посте чуть дальше.
  • Если хочется извращений — то можно соединить несколько Logo между собой в единую программу по сетке! То есть, вы в схеме рисуете удалённый выход и так и пишете: 192.168.0.55/Q14, и если есть связь с этим IP по сетке — то этот выход будет работать.
    Вариант этот немного ненадёжен: если сетка отвалится, то всё встанет. Поэтому иногда, если мне не хватает одного Logo для света, то я делю его группы так, чтобы они целиком крутились в пределах одного Logo, а некоторые общие сигналы типа центрального выключения света дублирую на оба Logo: так щит будет не зависеть от работоспособности внешней сетки.

А ещё выпишу важные моменты, которые я сам для себя отметил, придумал и сделал для себя стандартными правилами, чтобы можно было сдавать щиты с Logo в виде готовых продуктов и чтобы они работали в любых условиях, а не только при определённых:

  • Считаем, что Logo не работает с кнопками с подсветкой. Ток, который течёт через лампу подсветки, может быть таким большим, что Logo подумает, что вход активирован.
    В инструкции сказано, что можно изобрести некий резистор/конденсатор, чтобы это обойти, но этот метод — не для силовых щитов с DIN-рейками. Поэтому если я знаю, что у меня в щите возможны кнопки с подсветкой, то я ставлю мелкие релюшки для развязки цепей: кнопка с подсветкой врубает релюшку, а релюшка — вход Logo локально внутри щита.
    Это решение мне понравилось ещё и тем, что входы Logo получаются помехозащищённые: дальше щита они не тянутся, и на них физически ничего не может попасть (помехи, наводки).
  • Считаем, что на входы Logo ВСЕГДА должно подаваться только то питание, от котрого питается сам Logo. Опять же, в инструкции сказано, что входы у него сгруппированы так, что их можно некоторыми группами активировать даже от разных фаз питания. Но мы с такими штуками играть не будем — нефиг путаться и себя путать! А если нам всё-таки понадобится что-то развязать, то возьмём промежуточные релюшки.
  • Считаем, что максимальная нагрузка на ВСЕ выходы Logo — не больше 6А номинала автомата. Вообще, с этим у Logo местами муть (мы это в посте посмотрим позже): на основном модуле написано, что выходы имеют ток в 10А, а на дополнительных — в 5А. А внутри стоят одинаковые релюшки на 10А там и там.
    Так как мы помним, что у светодиодных ламп и драйверов бывают дикие стартовые токи, то перестраховываемся и защищаем каждый выход Logo одним автоматом не более 6А. Нам очень важно спасти релюшки внутри Logo: если они спаяются, то жалко будет менять из-за этого весь модуль целиком.

Отсюда и получаются требования к Logo, если мы хотим поставить его в щит и управлять освещением (как замену импульсных реле):

  • Число групп света (и прочего, например вентиляторов в санузлах) должно не быть больше 20 штук.
  • Если мы НИКОГДА не будем использовать кнопки с подсветкой — то про это мне надо будет сказать, и я не буду ставить промежуточные релюшки в щит.
  • На каждую группу света (выход) мы можем поставить автомат не более 6А. Поэтому надо смотреть, кто сколько жрёт, и не будет ли вышибать автомат на 6А от старта мощного блока питания светодиодной ленты. Если будет — то ставим внешнее реле (серии CR-P на 16А — если оно сдохнет, то его можно всегда легко заменить) или контактор ESB и автомат большего номинала.
2. Изучаем внутренности и релюшки выходов.

Все контроллеры и их модули поставляются в отдельных коробочках. Коробки заклеены так, что их нельзя открыть, не разорвав этикетку. Так что если она целая — до вас туда точно никто не лазил.

На самих этикетках пишется артикул (который для меня очень похож на родной GUID из проганья под Windows OLE), название («Logic Module» или «Digital Input/Output»). Также там пишется внутренняя версия прошивки, с которой есть некоторые косяки при программировании.

Упаковочные коробки от реле SIEMENS Logo

В комплекте модуля идёт мануал с кратким описанием того, как его крепить и подключать питание и линии IO. С основным модулем (самим контроллером) идёт ещё и прикольный прямоугольный CD с инструкцией по программированию. Я его никогда не открывал =)

Комплект основного модуля SIEMENS Logo

Сами модули более красивые и техничные, чем модули старой, шестой версии. Корпус у них теперь не серовато-депрессивный, а серовато-сталистый, и так и кажется, что он бархатный на ошупь будет.

На корпусе есть большой дисплей, который защищён плёночкой (я щиты так с ней и сдаю, не выкидываю её), кнопки для того, чтобы лазить по меню и менять всякие параметры. Также лазером нанесена модель (около зелёной кнопки), MAC-адрес и волшебная надпись: «OUTPUT 4xRELAY/10A». То есть — четыре реле по 10А каждое. Отлично! Отложим это у себя в голове и пойдём изучать Logo дальше.

Выходы основного модуля Logo: 4 реле по 10А каждое

А дальше заглянем в богатый внутренний мир Logo. То бишь нагло вскроем его корпус и посмотрим, шо там внутри есть!

Внутренности логического реле SIEMENS Logo

Внутри у нас есть несколько плат, которые расположены стопочкой, так же как это было в ПЛК ОВЕН или Simatic. Точеее, даже так — ОВЕНы стащили эту идею с платами как раз от Siemens, и в этом нет ничего плохого.

Платы внутри Siemens Logo собираются в стопочку

А самое классное в Logo — это КЛЕММЫ!!! Блин! Они БОЛЬШИЕ И ПРОЧНЫЕ!!! По клеммам ставлю самую лучшую оценку! Пять с кучей плюсов!! В эти клеммы влезает нормальная средняя отвёртка, которой я кручу клеммы NLP и всякие индикаторные лампочки в щите. В эти клеммы нормально влезают двойные наконечники НШВИ(2) на 1,5 квадрата или одинарные наконечники НШВИ на 2,5 квадрата.

Очень хорошие клеммы для подключения линий Logo

Винты у этих клемм прочные, никуда не деваются и не срываются. Помните, как я жутко матерился на клеммы с DALI от Helvar? Вот на Logo я просто молюсь и радуюсь — ни одного мата ни разу не было!

Сами клеммы расположены на модулях так хитро, что они стоят в шахматном порядке и для того, чтобы закрутить провод в нижнюю клемму, тебе не надо откручивать верхнюю. Это тоже очень круто, и я несколько раз уже поминал добрым словом разработчиков Logo.

Клеммы (терминалы) Logo удобно расположены и не мешают друг другу

Процессорная плата адски многослойная, практически как компьютерные материнки. На ней мы видим несколько разъёмов, которые соединяют между собой платы вертикально, интерфейсный трансформатор для Ethernet-разъёма и сам процессор. Только вот что это за процессор — я не опознал (ну и не во всём я разбираюсь).

Процессорная плата Siemens Logo (основной модуль)

Единственное, к чему у меня есть вопросы — это к тому, что а не надо ли покрыть эту плату лаком или как-то ещё защитить её от влажности? Даже у наших ОВЕНов все платы были пролачены, а тут вроде Siemens — и этого нет. Вот и интересно было бы узнать: то ли этого здесь не надо (скажем, Logo предназначен только для сухих щитов) или же надо, но не сделано.

А теперь заглянем в нижнюю плату. Здесь нам на фотке виден кусочек импульсного блока питания на микросхеме TOP2526 (если я верно угадал) и наши ненагляные релюшки! Действительно, тут стоят релюшки из одного контакта на замыкание, рассчитанные на 10А АКТИВНОЙ НАГРУЗКИ. Причём обратите внимание: по другому стандарту они уже обозначаются как 8А.

Реле для управления выходами основного модуля Logo (один контакт на 10А)

Точная модель этих реле: V23061-A1007-A302-X113, и они доступны для заказа в магазине «Электронщик», вот ссылка. Так что если кто-то спалил реле стартовыми токами, то их можно заказать и заменить. Но лучше, конечно, поставить ограничители стартовых токов на такие линии.

Так что эти самые 10А на передней панели Logo ничего не значат. Вы только вдумайтесь, насколько мелкие релюшки стоят внутри! Да, активную нагрузку они потянут. Но вот светодиодные блоки питания или двигатели — нет! Их контакты могут легко спаяться!

Так что тут вопросов нет — моя идея-правило защищать выходы Logo автоматами не больше чем 6А, для меня верная, и я выставил для себя такое жёсткое правило, чтобы перебдевать.

Теперь глянем на нижнюю сторону этой же платы. Тут у нас есть обвязка восьми входов. Они сделаны при помощи нагрузочных резисторов: Logo меряет напряжение на резисторе и тем самым решает, включен ли вход или нет. Такие цепи используются практически везде в ПЛК или логических реле.

Разводка входов основного модуля Logo

А теперь, пока у меня есть такая возможность, глянем в модуль для релейных выходов (DM16/230). Этот модуль удобен, чтобы взять от Logo всё, когда мы питаемся от 230V сети: ставишь основной Logo (8 входов и 4 выхода) и два модуля DM16 (8 входов и 8 выходов) и получаешь полный набор: 24 входа и 20 выходов, который занимает всего 12 модулей на DIN-рейке щита.

И вот тут нам уже кое-что интересно! На корпусе этого модуля сказано, что у нас есть 8 релюшек, но уже по 5А каждое. Это шо ж такое? И как быть? Давайте заглянем внутрь и посмотрим, какие реле там стоят!

Выходы модуля расширения Logo: 8 реле по 5А каждое

А стоят там — вы не поверите — те же самые релюшки на 10/8А! Но я вам скажу свою точку зрения на то, почему тут снизили номинальный ток их контактов.

Реле для управления выходами модуля расширения Logo (один контакт на 10А)

Потому что ещё надо не забывать о том, что на мелких контактах реле будет выделяться некая мощность. Если сказать простым языком, то они греться будут внутри реле на максимальных токах. Поэтому надо думать о том, как эти реле будут охлаждаться, или же выбирать реле с более мощными контактами.

Выбрать мощные реле мы не можем — мы же хотим, чтобы у нас все модули Logo были компактными и были сделаны в одном стиле и формате (2 или 4 модуля на DIN-рейке). Поэтому разработчики Logo и подсчитали, что когда в модуле стоит 4 штуки реле, то их можно гонять на полную катушку. А когда их стоит 8 штук (да ещё и друг над другом), то допустимую нагрузку на контакты надо снизить в два раза. Вот отсюда и пошли 10А на главном модуле и 5А на дополнительных.

Снова вспоминаем моё негласное правило ставить на выходы Logo автомат не более 6А. Вот тут этот номинал тока проходит с натяжкой, и есть небольшое нарушение инструкции (нам же написали 5А). В других случаях я бы точно следовал инструкции и бил бы по рукам за такое нарушение, но тут, зная причину и зная, что там и там стоят одни и те же реле, я могу оставить автоматы по 6А на каждой линии. Но не выше этого номинала!

3. Соединение модулей Logo между собой.

Во! После того, как мы познакомились с модулями внутри, давайте познакомимся с тем, как же их между собой соединять и ставить на DIN-рейку. Тут всё настолько просто, что вы будете смеяться. Главное, когда отсмеётесь, не забудьте вынимать заглушку перед тем, как модули в щит ставить, хех.

Все модули соединяются внутри специальной шиной данных. У других ПЛК или логических реле она сделана открыто и требует внимания ума. Это в том смысле, что надо не потерять какие-нибудь соединительные шлейфы или не забыть их вставить. В общем, о том, что модули между собой соединяются, надо помнить и бдить.

А вот у Logo всё гораздо проще! Все соединители шины интегрированы в каждый модуль прямо внутри. Вам надо только поставить все модули подряд на DIN-рейку и убрать заглушки (про них чуть-чуть ниже). Заглушка закрывает дырку в модуле для соединительного разъёма от соседнего. Вот на фотке ниже она стоит на своём месте:

Боковая часть модуля Logo с заглушкой для соединительной шины

А вот так выглядит край другого модуля. Слева на фотке у нас базовый модуль, а справа — модуль расширения. У каждого модуля (кроме базового — он всегда самый левый) с левой стороны есть выдвигающийся разъём, а справа — заглушка.

Разъём соединительной шины модулей Logo между собой

Ещё вам, если вы внимательны, постоянно попадаются некие штырьки снизу модулей. Это защита от дураков, потому что эти штырьки стоят таким образом, чтобы вы не могли соединить вместе модули с разными напряжениями питания. То есть, если у вас сам контроллер куплен на напряжение 12..24VDC, то штыри вам не дадут воткнуть туда модуль с питанием в 230VAC и наоборот.

Итак, что нам надо сделать для того, чтобы поставить Logo на DIN-рейку в щите? А вот чего: убрать заглушки у тех модулей, которые будут соединяться. Вот это вот и надо не забыть. Я в каком-то щите забыл, и потом долго думал, какого чёрта у меня разъём на место не встаёт. Потом вспомнил про них! =)

Снятая заглушка для соединения модулей Logo

Как именно ставить сам Logo и его модули на DIN-рейку, каждый пусть решит сам. Есть два способа:

  • Сначала повтыкать все модули друг в друга. Они будут держаться на штырях, но не слишком прочно — так что смотрите не сломайте штыри! Потом отщёлкнуть защёлки, которые прижимают их к DIN-рейке. После этого всю конструкцию можно спокойно поставить на DIN-рейку и прищёлкнуть защёлками на место.
    По мне такой способ хорош для мелких наборов из парочки модулей расширения. Если их больше — то удобнее второй способ.
  • Ничего никуда не втыкать заранее, а ставить модули на DIN-рейку подряд, и потом уже по DIN-рейке сдвигать их вместе, чтобы штыри зашли друг в друга. То есть, ставим сам контроллер (и не забываем убирать заглушку) на DIN-рейку (слева у нас должен стоять ограничитель YXD10 или BAM4, чтобы контроллер не уехал с рейки), потом ставим модуль чуть правее, защёлкиваем его на рейку и прям по рейке придвигаем. И так далее.

Ну а после того, как все компоненты у нас стоят на рейке, нам надо только нажать и сдвинуть разъём шины до упора, чтобы он зашёл в соседний. И всё!

Модули Logo соединены между собой и физически и шиной

Потом в меню Logo, если есть какие-то сомнения, можно проверить, какие модули он нашёл, а какие нет. И, если есть какие-то проблемы, то проверить разъёмы и то, что на эти модули подаётся питание.

4. Адресация модулей в Logo.

Про адресацию модулей. Я думал, что напишу про неё подробно в посте про программирование, но решил написать тут (а туда только табличку продублирую для справки).

Адресация сделана проще простого и легче всего на свете. Внутри самого Logo или софта всегда доступен весь максимум ресурсов. Например, если вы решите использовать Q20 — двадцатый выход, которого в реальности нету — это не будет ошибкой, и программа отработает нормально.

Это сделано тоже для удобства: например, пишешь одну программу, а в реальности или добавляешь дополнительный модуль (и эти сигналы начинают работать), или не добавляешь. И тиражируешь это решение пачками, не имея нескольких вариантов программы. Примерно так я со щитами в Переделкино отрывался: программа была одна и та же на два щита санузлов, но в одном было разведено управление клапаном фильтра воды на кухне, а в другом — нет.

А как Logo определяет, какие выходы модулей куда? А просто — какой раньше стоит на шине. Для нас это значит вот что: все входы и выходы на модулях будут нумероваться ПОДРЯД по ВОЗРАСТАНИЮ.

Нарисовал табличку для главного модуля и двух модулей DM16, чтобы было всё-всё ясно (я иногда рисую такую же в экселе для каждого проекта и ещё и названия сигналов пишу):

ВХОДЫ ВЫХОДЫ
Модуль Номер Logo Модуль Номер Logo
Main I1 I1 Main Q1 Q1
Main I2 I2 Main Q2 Q2
Main I3 I3 Main Q3 Q3
Main I4 I4 Main Q4 Q4
Main I5 I5 Main
Main I6 I6 Main
Main I7 I7 Main
Main I8 I8 Main
DM16-1 I1 I9 DM16-1 Q1 Q5
DM16-1 I2 I10 DM16-1 Q2 Q6
DM16-1 I3 I11 DM16-1 Q3 Q7
DM16-1 I4 I12 DM16-1 Q4 Q8
DM16-1 I5 I13 DM16-1 Q5 Q9
DM16-1 I6 I14 DM16-1 Q6 Q10
DM16-1 I7 I15 DM16-1 Q7 Q11
DM16-1 I8 I16 DM16-1 Q8 Q12
DM16-2 I1 I17 DM16-2 Q1 Q13
DM16-2 I2 I18 DM16-2 Q2 Q14
DM16-2 I3 I19 DM16-2 Q3 Q15
DM16-2 I4 I20 DM16-2 Q4 Q16
DM16-2 I5 I21 DM16-2 Q5 Q17
DM16-2 I6 I22 DM16-2 Q6 Q18
DM16-2 I7 I23 DM16-2 Q7 Q19
DM16-2 I8 I24 DM16-2 Q8 Q20

Видите, как всё просто? Logo просто использует доступные модули подряд в том порядке, как они стоят в щите. Поэтому первый модуль у нас идёт подряд, а дальше начинаем считать со второго модуля. Для выходов: на самом Logo у нас были выходы с Q1 по Q4. Значит, на первом модуле расширения его Q1 будет считаться Q5, Q2 = Q6 и так далее.

Благодаря этому, когда собираешь щит на Logo, то не выносишь себе мозги, и просто подключаешь все линии по возрастанию номеров — тогда точно не ошибёшься никогда.

5. Основные настройки и меню Logo.

Ну что? А теперь вооружимся фотиком на штативе и пофоткаем экран Logo, чтобы быстренько пробежаться по его меню. Как я уже говорил, я давно приучил себя работать с английским софтом или железом — так оно понятнее, потому что 99% технических терминов пошли как раз из английского.

У Logo есть офигенно огромное меню, в котором есть куча всяких режимов. При этом экран у него с подсветкой, которая имеет три цвета: белый (в работе), оранжевый (админим) и красный (ошибка). Благодаря этому фотки экрана получились отличные (а с реле ABB CL я мучился как сволочь, потому что там экран без подсветки).

С завода Logo у нас поставляется пустым, и программы внутри него нет. Поэтому запустить там нечего, а нам при первом включении будет показано вот такое вот меню:

Главное меню контроллера Logo

Первый пункт всегда отвечает за запуск или остановку программы (если она уже работает, то надо нажать «Esc», и мы попадём в меню). Во втором пункте можно или посмотреть/изменить схему (программу), или поменять разные параметры (уставки реле времени и тому подобное).

Пункт «Setup» содержит в себе настройки Logo (и мы туда заглянем), пункт «Network» относится к настройкам сети (там можно вбить IP-адрес), а в пункте «Diagnostics» можно погонять по сети Ping-и или посмотреть состояние и версию Logo и сколько модулей расширения он нашёл.

Пока нас интересует пункт «Setup» — выберем его и глянем, чего там такого есть.

Пункт меню настроек контроллера Logo

На всякий случай. Большинство настроек Logo (и даже эти) можно сделать потом из программы Logo Soft Comfort в настройках проекта. Это даже ещё удобнее, потому что ты сразу в проекте и схему рисуешь и параметры Logo настраиваешь.

Из такого, что бросается в глаза. «Power-on Delay» — это настройка паузы перед запуском программы. Она нужна для того, чтобы у нас все аппаратные механизмы могли нормально загрузиться и выйти на рабочий режим, и только потом ими можно было управлять.

Выбор настройки задержки включения

Можно настроить задержку от 1 до 10 секунд. Вообще, мне ещё понравилось то, что производители очень сильно пекутся о безопасности людей, и не устают везде напоминать о том, что Logo — это не просто игрушка, а хреновина, которая может рулить какими-нибудь адски мощными проводами или клапанами.

И что, к примеру, если ваша программа стартанёт раньше, чем инициализируется внешний частотник или сервопривод (например, ему надо 5 секунд чтобы встать в начальное положение), то он может не так понять команду и поехать пробить кому-нибудь голову.

Настройка времени задержки включения Logo

Ещё можно настроить то, что показывать по умолчанию, когда Logo работает: часы и дату, состояние входов и выходов или менюшку. Обычно все ставят часы, потому что если надо — то потом в программе можно вывести любое сообщение, какое нравится. Например, свою заставку или состояние работы механизмов.

Настройка того, что показывать на экране при работе Logo

А ещё в самом низу менюшки «Setup» есть один такой весёлый пунктик — «Switch to OP».

Режим переключения Logo в меню оператора (обрезанное)

Шаловливые ручки так и тянутся туда нажать. А когда нажал — то понимаешь, что «OP» — это было «Operator» — переключиться в меню оператора, а не разработчика. И всё — кусай локти: программу редактировать ты не можешь, Logo настраивать — тоже не можешь!

Меню оператора Logo — пунктов значительно меньше

Как переключиться назад? Лезем в меню «Setup» (кстати, обратите внимание, что из меню пропали настройки аналоговых выходов «AQ»), и находим там пункт «Switch to ADMIN»:

Режим переключения Logo в меню оператора (полное)

На пароле я срезался! И впервые пошёл читать документацию по Logo. Оказалось, что пароль по умолчанию — это LOGO большими буквами.

Пароль по умолчанию для меню администратора Logo

Так что если вы случайно чего-то не то ткнёте (а прикол в том, что переход в меню оператора выполняется без запроса: ткнул — и привет), то знайте, что вернуться назад очень просто!

6. Пробуем написать простую программу из меню.

Сразу скажу: НАХЕР писать программы на самом Logo! Вот в реле ABB CL это было очень удобно и наглядно. А вот в Logo проще найти софт в торрентах, подцепиться к Logo по сетке и работать с ним в нормальном редакторе программ. Но если ВДРУГ понадобится написать что-то простое — то это возможно, и сейчас я покажу, куда тыкать.

Нам по любому понадобится документация, где будет сказано, как это всё рисовать и какие блоки какими значками обозначаются. Без неё у меня получилось только связать вход и выход =)

Итак, если Logo у нас пустой — то тыкаем в пункт «Edit Prog» (программу перед этим надо будет остановить).

Меню редактирования программы в Logo вручную

И видим поле для схемы, где можно рисовать. Чтобы добавить новый блок в схему, надо ткнуться на пунктирчик со словом «NEW»:

Поле для новой программы Logo

После этого вам рисуется некий блок, внутри котрого можно вписать его тип и номер.

Редактор программ Logo — добавляем новый FB

Дальше я ДАЖЕ не разбирался, потому что при живом Logo Soft Comfort это нафиг не надо. Но смысл тут такой: когда мы рисуем схему, мы перебираем блоки списком. Каждый блок у нас рисуется на отдельном экране, и мы пишем, с чем он соединён слева и на что идёт его выход. Получается что-то типа таблицы соединений.

Новый FB добавлен и его параметры настроены

А потом, когда заканчиваем редактировать блоки, получаем итоговую схему. Моя выглядит вот так:

Наша первая простая программа в Logo

Собственно, мне думается, что этот способ нужен на САМЫЙ крайний случай — или когда программа очень простая, или когда рядом нет компа, сетки, а программу надо или подправить или написать.

Ну а потом нашу программу можно запустить, если захочется.

Выбор запуска или остановки программы Logo

7. Настраиваем IP-адрес сети LAN.

И делаем последние приготовления перед сделующим постом =) Самое важное, что нам осталось понять — это то, как настраивается IP-адрес самого Logo в сетке. Все эти настройки лежат в меню «Network»:

Пункт меню настройки сети LAN в Logo

Дальше там есть два пункта. Первый отвечает за настройку IP-адреса, а второй — за режим (Мастер/Подчинённый, Master/Slave), который нужен, если мы хотим связать несколько Logo по сетке в единую программу.

Пункт меню выбора IP-адреса в Logo

IP-адрес для Logo задаётся в обычном режиме, как и для любого устройства с доступом в инет: сам IP-адрес, маска и шлюз (роутер). Здесть нет такого дикого издевательства, как в ArtNet-устройствах (это относится к сценическому свету), и менять можно всё что угодно на любые значения.

Настроенный новый IP-адрес для Logo

ВНИМАНИЕ! ОЧЕНЬ ВАЖНЫЙ МОМЕНТ! В моей домашней сети (на других не проверял) я заметил такую штуку: если IP-адрес шлюза в Logo задан, но этот шлюз не пингуется — то Logo Soft Comfort (программа на компе) в упор не видит сам Logo, хотя пинги при этом ходят и всё отлично работает.

То есть, если вы решите соединить Logo и компьютер кабелем напрямую, то надо будет задать в Logo шлюзом адрес самого компа. Ну и допроверить, будет ли это работать или нет. Может быть, понадобится простенький роутер поставить.

Если нажать на стрелочку справа от значения, то открывается список последних использованных адресов, из которых можно быстро выбрать нужный. Это удобно, если наш Logo путешествует по разным сетям. У меня дома сетка 10.0.10.x, а у кого-то может быть 192.168.1.x.

Последние значения IP-адресов Logo для быстрого выбора

После того, как мы вбиваем новые параметры сети, Logo переинициализирует сетевой модуль и запускает сеть. Если всё прошло удачно — то дальше можно прогать в Logo Soft Comfort без проблем.

8. Logo в работе (что можно посмотреть на экране).

Ну и последнее, о чём можно тут будет сказать. Если вы помните, то я говорил, что на Logo можно просматривать состояние входов-выходов для отладки. Вот как это выглядит. Все наши входы-выходы отображаются в виде списка и, если будут активированы, то будут закрашены квадратиками.

Отображение состояния входов Logo при его работе

А вот наши 20 штук выходов (Logo отображает все их, даже если подключено меньшее их число):

Отображение состояния вЫходов Logo при его работе

Также можно поглядеть ещё аналоговые параметры и встроенные маркеры («промежуточные реле»):

Отображение состояния маркеров Logo при его работе

И ещё на самом же Logo есть возможность управлять чем-нибудь (программой) при помощи четёрых кнопок (Верх-Низ, Лево-Право). То есть, если вы не хотите вертеть в щите одну аппаратную кнопку, которая бы нажимала вход в Logo (для сброса ошибки, перезапуска или изменения параметров программы) — то можете задействовать кнопки на панели Logo.

Режим управления аппаратными кнопками Logo

Но управляться они будут через задницу: надо будет пролистать все отображаемые параметры (аж 9 страниц) и нажимать кнопки при помощи комбинации «Esc + кнопка». На фотке выше у меня так нажата кнопка «Вверх».

На этом по части железа — всё! Во второй части я напишу о том, как пользоваться Logo Soft Comfort и как создать там проект и накидать простые импульсные реле для света. А в третьей части докинем туда управление вентилятором по реле времени и вывод сообщений на экран Logo. Жжом дальше!

АК 220В вывел наружу модуль реле ПЛК, модуль реле Омрон 16 каналов для системы сервопривода

Релейный модуль ПЛК 220 В переменного тока, 16-канальный релейный модуль Omron для сервосистемы

Традиционные линии управления используют ПЛК для управления электрическими компонентами, такими как промежуточные реле, электромагнитные переключатели, твердотельные реле и т. Д. Они являются независимыми компонентами, занимающими много места. Итак, что можно использовать для экономии места? В последние годы электронные продукты и продукты автоматизации были разработаны для интеграции. Также разработана плата усилителя ПЛК, плата усилителя ПЛК предназначена для усиления тока ПЛК, заключается в объединении нескольких или более дюжины реле на печатной плате печатной платы или нескольких или более десятка двухсторонних SCR и света Даже интегрированные на плате печатной платы или несколько или дюжины транзисторов, встроенных в плату печатной платы, значительно сокращают пространство, занимаемое шкафом, по сравнению с промежуточным реле реле ПЛК или твердотельным реле, экономя 1/3 места и выглядя много высококлассным и интуитивно понятным.

Плата усиления ПЛК не только экономит место, установка также очень удобна, вы можете использовать стандартную DIN-рейку для установки, сэкономить время и усилия, стоимость тоже очень хорошая, плата ПЛК является будущей тенденцией промышленной автоматизации.

Плата усиления ПЛК представляет собой компонент между программируемым контроллером (PLC) и электромагнитным клапаном и электромагнитным переключателем. Также можно сказать, что это плата водителя, изолирующая плата и плата преобразования напряжения. Он используется вместо промежуточного реле и твердотельного реле. , десятки или десятки релейных конструкций производятся на единой плате, а также индикаторы, поглотители выбросов, предохранители и т. д.

Это называется релейным модулем или платой релейного усилителя для замены промежуточного реле. Несколько, десятки или десятки транзисторов Дарлингтона (транзисторов), МОП-транзисторы спроектированы на печатной плате с индикаторами, фотоэлементами и т. Д. Транзисторная усилительная плата или усилительная плата MOS-трубки в основном используются для управления нагрузкой постоянного тока вместо постоянного тока реле состояния, добавление десятков, десятков или десятков тиристорных (тиристорных) схем к печатной плате с оптической парой, печатная плата, состоящая из светящейся трубки, резистора и т.п., называется тиристорной усилительной доской и в основном используется вместо твердотельного реле переменного тока и в основном используется для управления нагрузкой переменного тока.

♦ Особенности

— Стандартный монтаж на DIN-рейку

— Индикация состояния для каждого входа

— Специальная схема самодиагностики

— Изоляция для каждого релейного канала

— с релейной базой, легко заменяемой

♦ Типичные области применения

• Микроконтроллер • Управление ПЛК • Сервосистема

• Электромагнитный клапан • Двигатели постоянного тока

• Интеллектуальное управление дома

♦ Разрешения

• CE • CCC

♦ Техническая дата

Модель JR-16L1 / 24VDC
Тип выхода Omron Relay
Точки ввода / вывода 16
Входной сигнал Совместимость с NPN и PNP
Входное напряжение

DC24V

* DC5V, DC12V, AC110V, AC220V можно настроить.

Выходное напряжение AC / DC 0-250 В
Выходные контакты 1ПК (SPDT)
Контактная мощность (резистивная) 10A 250VAC
Рабочее напряжение / Отключающее напряжение ≥75% Un / ≤10% Un
Время работы / время выпуска ≤15ms / ≤8ms
Частота переключения 0.1Гц
Размеры (длина х ширина) 87 × 63мм
монтаж DIN-рейка

Программируемое реле в системах автоматики

Программируемое реле — младший брат промышленного контроллера (ПЛК). О том как устроен ПЛК можно прочитать тут. Принципиально программируемое реле работает точно также, как логический контроллер, и отличается от ПЛК только вычислительной мощностью, количеством входов-выходов, коммуникационными возможностями, объёмом памяти программ и т.д.

Реле фирмы «ОВЕН» ПП110

Вообще говоря, провести границу между программируемыми реле и ПЛК довольно сложно. Зачастую можно встретить промышленный контроллер уступающий по характеристикам программируемому реле. Поэтому, в конечном итоге производитель конкретного устройства сам определяет, что это: реле или ПЛК.

В классическом же варианте программируемое реле имеет следующие особенности:

  • Относительно небольшое количество входов-выходов (8 … 32).
  • Отсутствие аналоговых входов-выходов (в классическом варианте реле работает только с дискретами, однако почти все современные реле могут опционально иметь аналоговые входы и выходы).
  • Небольшая внутренняя память для программы пользователя.
  • Как следствие из предыдущего пункта, программа реле обычно достаточно простая, имеет линейную структуру.
  • Программирование на языке функциональных блоков (FBD) или языке релейных диаграмм(LD).
  • Не умеют производить сложные математические вычисления.
  • Ограниченные коммуникационные возможности: обычно имеют один порт для связи с контроллером верхнего уровня. Поэтому реле не могут вести опрос большого количества устройств по цифровым интерфейсам и обрабатывать большие массивы данных.
  • Большинство имеют моноблочную структуру, но не всегда. Например, реле Zelio и Twido фирмы Schneider имеют модульную структуру.

Исходя из перечисленных особенностей программируемых реле, можно сказать, что они применяются для несложных задач локальной автоматизации:

  • системы релейной защиты
  • «умный дом»
  • управление освещением
  • управление небольшими объектами: котельные, насосные станции, системы вентиляции
  • автоматизация работы механизмов: станков, компрессоров, прессов, вентиляторов, приводов ворот и т.д.
  • управление автоматами ввода резервного питания (АВР)
  • системы контроля доступа

Как уже было сказано, для программирования реле принято использовать язык функциональных блоков (FBD) или релейных диаграмм (LD). Оба языка — графические, поэтому на них удобно описывать структуру процесса, при этом программа выглядит легко читаемой и наглядной.

Пример программы для управления насосами на реле фирмы «Овен»  ПР110

На следующем рисунке показан пример программы для автомата ввода резервного питания (АВР) на языке релейных диаграмм для реле Zelio Logic фирмы «Schneider». Как вы можете видеть, язык релейных диаграмм использует для описания процесса релейную логику (катушки и контакты реле), очень привычную для КИПовцев, электриков и просто людей «старой закалки», заставших время больших релейных шкафов управления.

Пример программы для АВР на реле Zelio

А вот та же самая программа, но для реле Twido того же производителя на языке LD:

Пример программы для АВР на реле Twido

Несмотря на отличия в интефейсе среды программирования — суть та же самая.


Цены на реле finder в Новосибирске

Продукция итальянской компании Finder, с главным офисом в Альмезе, нашла широкое применение в электротехнической отрасли на бытовом и промышленном уровне. Основные производственные мощности организации расположены в странах западной Европы. В своем активе компания насчитывает 4 завода и 2 центра логистики, что позволяет производить большие объемы качественной и высокотехнологичной продукции и оперативно поставлять ее во все страны мира. Производственные процессы фирмы полностью автоматизированы, а качество продукции подлежит серьезному контролю и сертификации.

Основные виды продукции finder: реле безопасности, системы защиты от бросков напряжения, импульсные реле, промежуточные реле, силовые контакторы, временные реле, системы защиты и контроля, малогабаритные реле для электронной промышленности, интерфейсные модули и микроконтроллеры, промышленные и железнодорожные коммутаторы, релейные модули.

Ассортимент продукции постоянно расширяется и составляет не один десяток тысяч наименований. Производимые фирмой finder реле купить можно во всех странах западной и восточной Европы. Продукция достаточно хорошо зарекомендовала себя в странах с климатом, похожим на Российский. Изделия компании можно эксплуатировать как в условиях предельно высоких, так и низких температур. Именно поэтому они широко представлены практически во всех городах России. Купить представленные компанией finder реле в Новосибирске не составит особого труда. В магазине компании «Электропрофи» широко представлены предложенные фирмой finder реле.

Разновидности реле finder

  • реле для использования в печатных платах;
  • промышленные комутаторы;
  • интерфейсные реле;
  • микроконтроллеры;
  • системы защиты и контроля;
  • УЗИП;
  • мощные промышленные термостаты;
  • модульные твердотельные реле;
  • щитовые фильтро-вентиляционные установки;
  • фотореле;
  • шаговые реле;
  • модульные контакторы;
  • временные реле;
  • электронные лестничные таймеры;
  • различные датчики движения;
  • бытовые термостаты.

Высокое качество продукции компании гарантировано и подтверждено рядом международных сертификатов: BBJ, BEAB, GL, GOST, IMQ, IRAM, NEMKO, VDE.

Каталог: Каталог Finder 2014-2015.pdf

ПЛК управляет электромагнитным клапаном с помощью реле

Принцип работы ПЛК, управляющего электромагнитным клапаном, заключается в том, что модуль вывода значения переключения ПЛК подключается к концу катушки электромагнитного клапана. Когда на соответствующую точку модуля подается напряжение, на катушку электромагнитного клапана подается питание и контакты притягиваются. При отсутствии выходного напряжения катушка отключается и контакты размыкаются.

Схема подключения ПЛК , управляющего электромагнитным клапаном 24 В через реле

На рисунке ниже показана схема подключения ПЛК, управляющего электромагнитным клапаном 24 В с помощью реле 24 В.


Следует отметить, что если ПЛК принимает транзисторный выход, COM выходной точки должен быть подключен к 0В. Тогда доступны как транзисторный выход, так и релейный выход.

PLC [COM] подключается к отрицательной клемме реле. ПЛК [Y0] подключается к положительной клемме реле. Один конец электромагнитного клапана соединен с общим концом контактов реле. Другой конец электромагнитного клапана соединен с нормально замкнутым концом контактов реле.

Цепь привода ПЛК , управляющего электромагнитным клапаном



1. Для светоизлучающих диодов (в том числе оптронных устройств) их токоограничивающее сопротивление следует выбирать таким образом, чтобы ток диода находился в пределах 8 ~ 10 мА. Если ток слишком мал, яркость света низкая (не яркая). Эффект связи света ухудшается для фотопары из-за низкой яркости света. Следовательно, резистор 10 кОм на схеме должен иметь сопротивление 2 ~ 3 кОм.

2. Если источник питания 24 В ПЛК такой же, как источник питания электромагнитного клапана, оптопару можно сохранить. И вменяемую схему как на рисунке можно нарисовать, тем самым значительно упростив схему и уменьшив количество точек неисправности.

Из диаграммы известно, что выбран ПЛК Mitsubishi. Выходная цепь ПЛК использует отрицательную логику, а именно: положительный полюс источника питания 24 В подключен к общей точке COM, а выходной переключатель (контакты реле или транзисторные переключатели) подключен к выходному интерфейсу (Yn), а отрицательный полюс источника питания 24В.Таким образом, используемый транзистор должен быть типа PNP, а простая выходная схема формируется следующим образом:


В схеме используется развязка оптопары для защиты ПЛК. При коротком замыкании электромагнитного клапана защитный резистор Ω22 может быть ненадежен, но худший результат – перегорание трубки переключателя TIP.

Замените схему выше на усилитель, и тогда выход ПЛК не будет сгорать при коротком замыкании катушки электромагнитного клапана. Причина в том, что: R2 становится выходной нагрузкой ПЛК (10K) при возникновении короткого замыкания (ток всего 2.4 мА). К тому времени чрезмерный ток короткого замыкания, создаваемый катушкой короткого замыкания, будет угрожать источнику питания 24 В, и следующие две цепи могут использоваться для защиты источника питания от перегрузки по току и отключения:

1. Подключите предохранитель RD последовательно в цепи (см. левую схему). В случае короткого замыкания катушки чрезмерный ток отключит RD и отключит питание.

2. В G1 сопротивление R4 включено последовательно между эмиттером и источником питания 24В.Значение сопротивления R4 равно от одной десятой до одной двадцатой сопротивления катушки электромагнитного клапана. Затем параллельно R4 подключается реле 24 В, а затем R4 подключается к нормально замкнутому контакту реле J0 (см. правую схему ниже). В нормальных случаях Y0 = 1 (выход = 0 В), G1 работает, напряжение R4 составляет около 1 ~ 2 В, а напряжение электромагнитного клапана составляет 22 ~ 23 В, поэтому электромагнитный клапан может работать нормально. J0 не будет притягиваться из-за низкого напряжения. Если катушка электромагнитного клапана замкнута накоротко, цепь становится цепью эмиттерного повторителя: к этому времени напряжение J2 становится равным 24 В, J2 притягивается и его нормально замкнутый контакт размыкается.Отключите резистор R4, чтобы цепь не генерировала чрезмерный ток. Затем замкните его нормально разомкнутый контакт, чтобы послать сигнал о коротком замыкании. Реле используется для защиты, потому что короткое замыкание катушки происходит не часто, поэтому срок службы реле не учитывается.


Выбор между реле и ПЛК (или их комбинация)

Главные цели проектирования систем управления включают возможности, надежность и экономическую эффективность. Во многих новых и модернизированных панелях управления используются такие компоненты, как ПЛК и даже промышленные ПК (IPC) и программируемые контроллеры автоматизации (PAC) для расширенных возможностей подключения и управления.Часто целесообразно использовать эти более сложные (и функциональные) варианты и удалить или отказаться от электромеханических реле в системе. В других случаях машины с простой архитектурой, фиксированными функциями или специальными требованиями могут получить выгоду от подключения и управления, в основном на основе электромеханических реле и твердотельных реле.

В некоторых других случаях лучше всего подходят гибридные подходы — для объединения различных типов технологий и использования преимуществ современных элементов управления и реле .

Рассмотрим параметры, которые могут учитываться в этом инженерном решении.

Если реле являются подходящим выбором Реле

— это устойчивая технология, простая и эффективная, а управление на основе реле отлично подходит для удовлетворения очень специфических требований к конструкции. Часто заводской персонал и конечные пользователи знакомы с их включением или предпочитают их, и большинство промышленных техников могут установить их без проблем. Это отличается от других вариантов управления, которые требуют предварительной настройки и расширенного программирования для правильного ввода в эксплуатацию.

Приложения, требующие небольшого устранения неполадок проводной логики, выигрывают от использования традиционных реле как экономичного варианта. Простая диагностика возможна благодаря электромеханическим реле со светодиодными индикаторами (информирующими об электрическом состоянии катушки) и механическими флажками (информирующими о состоянии контактов) для получения однозначной информации об устройстве. Но в других местах усовершенствованные реле включают в себя диагностику, а также связь с питанием микропроцессора и возможность подключения к программному обеспечению через комы. Они особенно полезны в схемах, где реле взаимодействуют с двигателями, нуждающимися в защите от последствий замыканий на землю, перегрузок и других ситуаций, которые могут возникнуть. может повредить обмотки.

Дальнейшее облегчение их применения заключается в возрастающем удобстве все меньших размеров реле как для электромеханических реле, так и для SSR, которые уже обсуждались. Усовершенствования конструкции реле с оптимизированной схемой, эффективностью и радиаторами означают, что сегодняшние реле намного меньше, чем реле предыдущих поколений с тем же номиналом переключения в мА или А. Даже реле, имеющие формат кубика льда, в последние годы получили развитие со встроенной обработкой.

Это защитное реле, которое на самом деле защищает двигатели и другие нагрузки от пониженного и повышенного напряжения, проблем с чередованием фаз и обрыва фазы, представляет собой реле 600VPR-170/290-CU от SELEC.Он имеет рабочий диапазон от 170 до 290 В с регулируемой задержкой срабатывания от 0,2 до 10 секунд. Реле защиты по напряжению монтируется на DIN-рейку. Изображение предоставлено Automation24 Inc.

Эти все более компактные форм-факторы интеллектуальных реле дополняют их расширенные функции. Как упоминалось в статье о DIN-рейке, многие такие реле в настоящее время изготавливаются в виде пластин толщиной 6 мм для монтажа на DIN-рейку, что (помимо экономии места) также устраняет необходимость в схемах последовательного подключения. В некоторых случаях силовые мосты (для питания нескольких реле) еще больше упрощают и делают их установку более надежной.Еще одной разработкой для более простых реле являются все более стандартизированные розетки, в которые можно вставлять реле и таймеры с различным количеством полюсов и требованиями к напряжению.

Это некоторые функции, которые могут выполнять реле; настройка уставок осуществляется с помощью поворотных DIP-переключателей на лицевой стороне реле времени. Реле

могут разгрузить ПЛК безопасности задачами аварийной сигнализации и реагирования, что полезно, когда программирование даже скромных изменений конструкции вызывает затруднения. На самом деле интеллектуальные реле могут быть более подходящими, чем некоторые элементы управления, в простых конструкциях, требующих функций безопасности, например, там, где ПЛК безопасности чрезмерно дороги.Экономичность реле (особенно в конструкциях, требующих лишь нескольких точек безопасности) может позволить реализовать функции безопасности, которые в противном случае могли бы быть опущены. Здесь одноканальные реле и интеллектуальные аварийные сигналы являются лучшим выбором для обеспечения безопасности без чрезмерно сложных реализаций.

Там, где интеллектуальные реле настраиваются и берут на себя функции безопасности (выходя за рамки резервных электрических соединений с возможностями обработки), они стали очень напоминать небольшие ПЛК безопасности. Такие конфигурируемые реле могут иметь немного меньше логики и конфигурируемости, чем ПЛК, но требуют меньше технических знаний и программного обеспечения для программирования.

Это многофункциональное реле времени 600XU-A-1-CU от SELEC способно выполнять 13 различных функций времени в 10 временных диапазонах. Эти временные диапазоны включают от 0,1 до 1 с … от 0,3 до 3 с … от 1 до 10 с … от 3 до 30 с … от 0,1 до 1 мин. … от 0 до 3 мин. … от 1 до 10 мин. … от 3 до 30 мин. … от 0,1 до 1 часа … и от 0,3 до 3 часов. Реле таймера монтируется на DIN-рейку и (с винтовыми клеммами) позволяет техническим специалистам быстро подключить реле к другим устройствам. Циферблаты на лицевой панели таймера позволяют • Интервал задержки включения и циклическое равное выключение первого
• Циклическое равное значение первого и импульсного выхода — 500 мс, фиксированное
• Задержка при разрыве и задержка при включении или отключении
• Интервал после перерыва и одиночный импульс
• Реле одиночного импульса с фиксацией и повторным срабатыванием
• Реле отключения с суммированием
• Интервальное с суммированием.

Фактически, несколько реле защиты, представленных сегодня на рынке, включают в себя мощность обработки данных, а также передовые средства связи. Эти и другие интеллектуальные реле могут включать EtherNet/IP, CANopen, PROFIBUS и другие протоколы связи для передачи данных об устройствах, контролируемых реле.

Большая часть этой серии подключений сосредоточена на промышленных переключателях с внешним управлением, известных как реле. Однако показанный здесь компонент представляет собой коммутатор другого типа — сетевой коммутатор.Это ЛОГОТИП Siemens! 8 CSM (сокращение от Compact Switch Module) 12/24 — Промышленный Ethernet-коммутатор 6GK71771MA200AA0 предназначен для использования с LOGO! Логические модули — для расширения Ethernet-интерфейсов системы. Он обеспечивает одновременную связь с органами управления оператора и устройствами программирования, а также с другими контроллерами и даже с офисными сетями. Четыре порта RJ-45 поддерживают внешний доступ. Доступны два варианта продукта; этот работает от 12 и 24 В постоянного тока. Соединение

IO-Link, возможно, получило наибольшее распространение в реле для функций мониторинга… особенно для однофазных и трехфазных источников напряжения.Реле с поддержкой IO-Link обеспечивают непрерывный доступ к переменным, а также к сигналу , масштабирующему — в прошлом это было возможно только с ПЛК и элементами управления более высокого уровня. Короче говоря, масштабирование сигнала обеспечивает входящую и исходящую релейную связь для вывода системных значений и ввода новых уставок. Подробнее о распространении IO-Link читайте здесь и здесь.

Другие настраиваемые реле, принимающие SIM-карты, способны к сотовой связи для поддержки функций M2M в удаленных настройках.Такие интеллектуальные реле могут передавать инструкции и получать оповещения даже без беспроводной сети.

Если ПЛК являются подходящим выбором

Элементы управления, которые принимают форму ПЛК или включают в себя функции ПЛК, продолжают распространяться в операциях, требующих скоординированной системной автоматизации. ПЛК также превосходны там, где логические функции должны соответствовать реконфигурируемому оборудованию — например, для машин, участвующих в производстве партий размером до одной. Такие контроллеры хранят в памяти мгновенно доступные альтернативные процедуры.Показательный пример: каждый год выпускаются новые модели электромобилей, что требует ежегодного переоснащения производственной линии. Релейная логика потребует физического перемонтажа и добавления релейных модулей для внесения таких изменений. Это не проблема, если персонал на месте знаком с конструкцией (и может быть быстрее в некоторых случаях), но без таких технических специалистов ПЛК и более высокие элементы управления принимают программные параметрические обновления для быстрого запуска новых процедур автоматизации.

Это ЛОГОТИП Siemens! 12/24 RCE — логический модуль 6ED1052-1MD08-0BA0 представляет собой микроПЛК.Он имеет информационный дисплей, степень защиты IP20 и возможность обработки 400 функциональных блоков. Он принимает входное напряжение 12/24 В постоянного тока и имеет восемь цифровых входов, четыре из которых также работают в аналоговом режиме при напряжении от 0 до 10 В. Программируемый через интерфейс Ethernet, этот ПЛК также может обмениваться данными с другими модулями LOGO! модулей и устройств SIMATIC S7. Встроенные приложения веб-сервера позволяют использовать определяемые пользователем веб-страницы (для визуализации системы) и подключение IIoT для мониторинга состояния системы на смартфонах и других мобильных устройствах.Этот ПЛК превосходен в дискретном и технологическом управлении функциями промышленного производства, управления зданием, транспортных систем, а также систем насосов и фильтров. Изображение предоставлено Automation24 Inc.

Многие ПЛК также могут обрабатывать массивы узлов ввода-вывода и добавлять цифровые вводы-выводы высокой плотности для минимизации размера стойки управления. ПЛК предоставляют диагностические функции для выявления неисправных точек ввода-вывода, требующих замены, что невозможно с устаревшими реле. Кроме того, дополнительные карты ПЛК могут удовлетворить потребность в дополнении устройствами, превышающими номинальные значения напряжения и тока существующих устройств ввода-вывода… и имеется множество вариантов для решения проблемы реактивности полевых устройств.

Это ЛОГО! 8 Модуль расширения AM2 от Siemens монтируется на DIN-рейку. Он добавляет дополнительные аналоговые входы к основному ПЛК. Другие модули расширения этой серии добавляют больше точек ввода-вывода и портов Ethernet. Изображение предоставлено компанией Automation24 Inc. ПЛК

также становятся все более экономичными — в некоторых случаях они становятся конкурентоспособными по стоимости с конфигурациями реле-гнезда-разъема с сопоставимыми возможностями. Во многом это связано со стоимостью установки последнего и усилиями технического специалиста, необходимыми для жесткого подключения релейных систем.

Хотя мы уже говорили о том, что некоторые интеллектуальные реле с особыми возможностями практически неотличимы от простых ПЛК, логика некоторых реле ограничена простым логическим управлением. Таким образом, там, где конструкция выходит за рамки очень специфических задач, традиционные реле, по крайней мере, требуют добавления счетчиков и реле времени — и могут быть не в состоянии выполнить всю диагностику, необходимую для оптимизации установки. Напротив, даже простые ПЛК способны выполнять подсчет, синхронизацию и диагностику, а также принимать перепрограммирование для меняющихся приложений.

ПЛК

также упрощают добавление HMI для удобочитаемой передачи информации о количестве циклов, состоянии системы и неисправностях. Теперь, когда ПЛК обеспечивают техническим специалистам большую доступность (с ноутбуками и смартфонами), их использование стало практичным для большего количества приложений. Фактически, самые передовые на сегодняшний день средства управления могут собирать и анализировать производственные данные (а также данные, получаемые от периферийных устройств со встроенными процессорами) для полного подключения к IIoT.

Этот 7-в. Цветной ЧМИ Siemens может управляться с помощью клавиатуры или сенсорного дисплея.Связь с контроллером осуществляется через PROFINET.

Если реле дополняют другие элементы управления

Мы рассмотрели ситуации, в которых лучше всего подходят реле, и те, для которых лучше всего подходят ПЛК. Но широкий спектр автоматизированных установок выигрывает от гибридных архитектур управления, которые объединяют комбинацию ПЛК и реле — электромеханических реле и твердотельных реле.

Например, ПЛК выигрывают от помощи реле для переключения и управления сильноточными устройствами. В конце концов, ПЛК превосходно управляют небольшими электрическими нагрузками, такими как контакторы, сигнализаторы, индикаторы безопасности и катушки реле малой мощности.Напротив, усовершенствованные реле могут переключать большие нагрузки в несколько ампер и выше, связанные с электродвигателями, клапанами, линейными приводами и другими компонентами. Там, где особенно индуктивное полевое устройство угрожает повредить средства управления выбросами или пусковыми токами (или скачками напряжения), промежуточные реле могут (выступая в качестве расходуемого компонента) дополнять ПЛК. Твердотельные реле, в частности, отлично подходят для изоляции и защиты элементов управления от электромагнитных помех, особенно в конструкциях, которые управляют особенно индуктивными нагрузками… а реле защищают ПЛК от высоковольтных переходных процессов, когда нагрузки отключены.Разумеется, реле и ПЛК, используемые вместе, должны иметь электромагнитную совместимость.

В других конструкциях используются твердотельные реле или цифровой выход ПЛК в точках, требующих высокочастотного переключения, потому что твердотельные устройства (с их теоретически бесконечным числом циклов) продлевают срок службы машины в этих ситуациях. В частности, SSR незаменимы для управления высокоскоростными компонентами в функциях синхронизации, распознавания и машинного зрения.

Во время модернизации части конструкции могут принимать обновление ПЛК, в то время как остальная часть установки продолжает работать от релейной панели.В конце концов, замена устаревших релейных систем улучшенными моделями может продлить срок службы панели управления. Это может означать замену электромеханических реле на твердотельные реле… потому что благодаря автоматизированной диагностике, доступной, в частности, с помощью современных протоколов на основе Ethernet, твердотельные реле могут обмениваться данными при возникновении сбоев.

В других местах реле дополняют различные комбинации управления и ввода/вывода. Вот почему многие компоненты ввода/вывода высокой плотности используют реле либо для преобразования напряжения, либо для усиления тока до доступных значений.Реле могут дополнять маломощный цифровой ввод-вывод высокой плотности на PAC для некоторых задач, выполняемых на традиционном сильноточном оборудовании. Такие гибридные установки чаще используются при модернизации… но независимо от этапа установки связь и логика PAC часто хорошо работают с релейными системами.

ПЛК
также могут извлечь выгоду из помощи реле для преобразования различных напряжений полевых устройств для выходных сигналов в один стандарт (например, 24 В постоянного тока), если это все, что принимает ПЛК. Некоторые твердотельные реле могут даже выполнять обработку сигналов на этих входах, если это необходимо.

Другие инженеры соединяют реле и ПЛК, когда требуется адресация выходных сигналов — обычно вокруг системного ПЛК, где компоненты высокой мощности, с которыми ПЛК не может справиться. Некоторые модули ввода-вывода на DIN-рейку также предназначены для интеграции с реле для обеспечения безопасности и реле на ПЛК для распределенного управления полевыми устройствами, обеспечивающими функциональность IIoT.

Конечно, новые конструкции как электромеханических реле, так и твердотельных реле имеют размытые границы между этими подтипами, а также между твердотельными реле и другими элементами управления.Как уже упоминалось, самые передовые программируемые реле часто неотличимы от микроПЛК по обеспечению конфигурируемости с помощью релейной логики и другого стандартного программирования… так что релейная логика и релейная логика не являются взаимоисключающими.

Контроллеры реле

в сравнении с контроллерами ПЛК — Взгляд на их схемы — УЧЕБНЫЙ ЦЕНТР FLUIDSYS


Подробнее читайте в нашей публикации «Электропневматика и автоматизация»


Основные концепции релейной системы управления и системы управления ПЛК выделены в этой статье с помощью принципиальной схемы.Предположим, что электропневматическая система используется для выполнения производственной операции. Система состоит из пневматической силовой части и электрической части управления. Частью электрического управления может быть система прямого управления, или система релейного управления, или система управления с ПЛК. Давайте немного подробностей…

  Пневматическая силовая система  

Рисунок 1: Пневматическая часть электропневматической системы

Пневматическая силовая часть состоит из источника питания, цилиндра двустороннего действия и гидрораспределителя с двойным соленоидом.Источник питания генерирует и подает сжатый воздух в пневматическую систему. Цилиндр преобразует пневматическую мощность в линейную механическую мощность. Направляющий регулирующий клапан приводится в действие электромагнитными катушками Y1 и Y2 и регулирует направление потока воздуха к приводу. Показаны два положения пневматической силовой части. На рисунке (а) показано положение, когда на соленоид Y2 подается питание, а на рисунке (b) показано положение, когда на соленоид Y1 подается напряжение. Соблюдайте пути потока сжатого воздуха, направленного к цилиндру, и соответствующее направление движения цилиндра.То есть, когда на соленоид Y2 подается питание, цилиндр втягивается, а когда на соленоид Y1 подается питание, цилиндр выдвигается. Пневматическая силовая часть контролируется электрической частью управления.

Электрическая система управления

Электрическая часть управления состоит из кнопки (PB1), концевого выключателя (или датчика) (S1) и соленоидов (Y1 и Y2). Датчик используется для автоматической работы. Кнопка и датчик являются устройствами ввода. Соленоиды являются выходными устройствами.Типичное промышленное управляющее напряжение составляет 24 В постоянного тока в большинстве стран мира. Помните, что можно использовать и другие типы и уровни напряжения. Входные устройства генерируют управляющие сигналы и подают питание на выходные устройства. В зависимости от того, как устройства вывода управляются устройствами ввода, система управления может быть классифицирована как: (1) система прямого управления, (2) система управления на основе реле и (3) система управления на основе ПЛК.

Система прямого управления  

Рисунок 2: Система прямого управления

В системе прямого управления устройства ввода напрямую управляют устройствами вывода.Например, как показано на рисунке, кнопка PB1 напрямую управляет соленоидом Y1 (см. схему 1) для обеспечения движения цилиндра вперед. А датчик S2 напрямую управляет соленоидом Y2 (см. схему 2) для получения автоматического возвратного движения цилиндра. Системы прямого управления редко используются в приложениях, поскольку входные устройства с низким номиналом могут быть неспособны переключать ток, потребляемый выходными устройствами. Сложная система нуждается в контроллере, таком как релейный контроллер или контроллер ПЛК, чтобы заботиться о текущих требованиях к переключению системы управления.

  Релейная система управления  

Рисунок 3: Релейная система управления

В релейной системе управления реле используются для сопряжения устройств ввода с устройствами вывода. Реле состоит из катушки и переключающих контактов. Контакты реле срабатывают, когда катушка реле находится под напряжением (24 В пост. тока). Функция реле так же проста, как упомянутая здесь. Как показано на рисунке, кнопка PB1 управляет соленоидом Y1 через реле K1.То есть кнопка РВ1 подключается к катушке реле К1 (см. схему 3), а соленоид Y1 переключается через контакт реле К1 (см. схему 5). Аналогично датчик S2 управляет соленоидом Y2 через реле К2. То есть датчик S2 подключается к катушке реле К2 (см. схему 4) и через контакт реле К2 включается соленоид Y2 (см. схему 6). В целом входы PB1 и S2 управляют выходами Y1 и Y2 через реле К1 и К2. Коробчатая секция с катушками реле и контактами представляет собой контроллер реле.Более сложные логические функции, функции синхронизации, функции счета и т. д. могут быть встроены в релейные системы управления.

Система управления на основе ПЛК

Система управления на основе ПЛК пытается заменить релейный контроллер. Вместо этого он использует электронный контроллер и программу для сопряжения входов управляемой системы с выходами. То есть ПЛК состоит из аппаратного и программного обеспечения.

Простое аппаратное обеспечение ПЛК в основном состоит из ЦП, памяти, модулей ввода и вывода.Модули ввода и вывода можно назвать модулями ввода/вывода. Центральный процессор выполняет программу. Программная часть и состояние входных и выходных сигналов сохраняются в памяти. Модули ввода подразделяются на цифровые модули ввода и аналоговые модули ввода. Модули вывода классифицируются как цифровые модули вывода и аналоговые модули вывода. Цифровой модуль ввода подготавливает цифровые входные сигналы 24 В пост. тока, чтобы они соответствовали уровню напряжения ЦП (обычно 5 В пост. тока).Модуль аналогового ввода преобразует аналоговые входные сигналы в эквивалентные цифровые значения. Модуль цифрового вывода преобразует цифровые выходные сигналы от ЦП, чтобы они подходили для устройств вывода. Аналоговый модуль вывода преобразует цифровые значения в эквивалентные аналоговые выходные сигналы, чтобы они подходили для управления аналоговыми устройствами вывода. Для ПЛК может быть предусмотрено несколько входов и выходов.

Программная часть ПЛК состоит из операционной системы с языками программирования и пользовательскими программами.Операционная система оптимально управляет оборудованием. Язык программирования включает инструкции по сканированию входов и включению выходов. Он также включает инструкции по времени и подсчету. ПК с установленным программным обеспечением можно использовать для написания пользовательских программ, которые можно загрузить в ПЛК.

Соединение ввода/вывода: Устройства ввода подключаются к адресуемому модулю ввода, как показано на рисунке. То есть кнопка PB1 подключена к входу ПЛК по адресу I2, а датчик S2 подключен к входу по адресу I7.Соленоид Y1 подключен к выходу ПЛК по адресу Q3, а соленоид Y2 подключен к выходу по адресу Q8.

Программирование релейной логики: Язык релейной логики является наиболее популярным языком и может использоваться для программирования ПЛК. Язык лестничного программирования состоит из инструкций в графической форме и может быть организован в виде лестничной диаграммы, аналогично электрической схеме управления. Левая линия лестницы представляет собой линию питания, а правая линия лестницы представляет 0 В.

Рисунок 4: Система управления на основе ПЛК

Для сканирования состояния «включено» адресного входа можно использовать программу «Н.О. контакт» с заданным адресом. Для подачи питания на адресный соленоид можно использовать программную «катушку» с указанным адресом. Например, в первой ступени программы релейной логики, как показано на рисунке, программный замыкающий контакт с входным адресом I2 (куда подключена кнопка PB1) подключен к программной катушке с выходным адресом Q3 (где соленоид Y1 связан).Когда кнопка PB1 нажата, адрес I2 переходит в состояние «1» и позволяет гипотетической энергии течь к катушке. Выходной адрес Q3 теперь переходит в состояние «1» и активирует выходной соленоид Y1. Когда на соленоид Y1 подается питание, клапан срабатывает и цилиндр выдвигается.

Аналогично, во второй ступени лестничной программы, как показано на рисунке, программный замыкающий контакт с входным адресом I7 (куда подключен датчик S2) подключается к программной катушке с выходным адресом Q8 (где соленоид Y2 связан).Когда датчик S2 срабатывает, адрес I7 переходит в состояние «1» и позволяет гипотетической энергии течь к катушке. Выходной адрес Q8 теперь переходит в состояние «1» и активирует выходной соленоид Y2. Когда на соленоид Y2 подается питание, клапан срабатывает и цилиндр втягивается.

В системе управления на базе ПЛК выходы контролируются управляющей программой и состоянием входов. Это означает, что управление изменяется при изменении программного обеспечения.

Применение релейных контроллеров и ПЛК

Релейный контроллер экономичен и обычно используется там, где требования к управлению остаются фиксированными.Контроллер PLC используется там, где программа управления часто меняется.

Учебный центр Fluidsys Pvt. ООО

Бангалор, Индия

Учебный центр Fluidsys, Бангалор предлагает долгосрочные и краткосрочные курсы обучения в области пневматики и гидравлики.

Длительный курс:

Профессионал в Пневматика и гидравлика — продвинутый уровень с сертифицированной квалификацией TUV Rheinland

Шестинедельный долгосрочный курс, а именно «Профессионал в области пневматики и гидравлики — продвинутый уровень с сертифицированной квалификацией TUV Rheinland», предназначен для выпускников и обладателей дипломов в области механики / электротехники / электроники / информатики, которые могут пройти курс, чтобы полностью овладеть гидравликой. профессионалы.

Краткое содержание курса (профессионал в области пневматики и гидравлики — продвинутый уровень с сертифицированной квалификацией TUV Rheinland):

Пневматика: Практики безопасности, Промышленные первичные двигатели, Производство и обработка сжатого воздуха, Пневматические приводы, Клапаны и цепи управления, Электропневматика, Пневматические и электропневматические цепи с несколькими приводами, Пневматические приложения, Проектирование, Техническое обслуживание и устранение неисправностей пневматические системы.

Гидравлика:  Гидравлическая безопасность, Основы гидравлики, Жидкости, Фильтры, Блоки питания, Насосы, Предохранительные клапаны, Линейные приводы, Поворотные приводы, Гидростатическая трансмиссия (HST), Направленные регулирующие клапаны, Обратные клапаны, Клапаны управления потоком, Давление регулирующие клапаны, аккумуляторы, уплотнения, система подачи жидкости, электрогидравлика, система пропорциональных клапанов, система сервоклапанов, основы систем гидравлических картриджных клапанов, системы измерения нагрузки, применение гидравлических систем, профилактическое обслуживание и устранение неисправностей, а также проектирование гидравлических систем.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК)

Навыки трудоустройства: Управление стрессом, принятие решений и решение проблем, построение команды, навыки межличностного общения, лидерство, тайм-менеджмент, коммуникативные навыки и эмоциональный интеллект.

Краткосрочные курсы:

  1. Промышленная гидравлика – базовый уровень (5 дней)
  2. Проектирование промышленных гидравлических систем (4 дня)
  3. Электрогидравлические системы и цепи (4 дня)
  4. Пневматическое управление – базовый уровень (4 дня)
  5. Электропневматика и автоматика (4 дня)

Курсы по потребностям:

Помимо запланированных курсов, центр проводит индивидуальные и основанные на потребностях учебные курсы в области пневматики и гидравлики.

Подробную информацию о календаре курса, содержании курса, стоимости курса и т. д. можно получить, связавшись с нами или посетив наш веб-сайт.

Учебный центр Fluidsys Pvt. Ltd., Бангалор, Индия

Моб.: +917338385505

электронная почта: [email protected] | Веб-сайт: https://fluidsys.org


Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

Преимущества и недостатки программируемых реле

Только для простейших электрических систем и оборудования с питанием требуется только выключатель.Программируемое реле предлагает простой в использовании и недорогой вариант автоматического управления.

Даже современное освещение выигрывает от умного управления. Системы освещения могут быть автоматизированы, чтобы оставаться включенными в течение определенных периодов времени. Они могут включаться и выключаться по заданному расписанию или срабатывать от датчиков. Программируемые реле также управляют промышленным оборудованием, системами зданий и многим другим.

Изначально такие системы управления разрабатывались с использованием обычных реле и таймеров. Позже стали доступны ПЛК (программируемые логические контроллеры).Но ПЛК — более дорогой вариант автоматизации.

В настоящее время программируемые реле являются еще одним вариантом, доступным для управления электрическими системами. Хотя они хорошо подходят для многих приложений, у них есть и свои недостатки.

Релейные системы Получите обновление

До изобретения программируемых реле и ПЛК релейные системы размещались в шкафах, которые могли быть управляемыми машинами длиной пятьдесят футов. Провода шли из шкафа в машину и обратно. Реле внутри щелкали и щелкали в соответствии с логикой, определяемой проводкой системы.

Когда возникала проблема или требовалось изменение конструкции, это изменение отображалось на бумаге на схемах проводки. Управляемая машина должна была быть отключена, чтобы заменить провода, добавить реле и отладить логику. Количество рабочей силы, необходимой для инженеров и техников, было огромным.

Инженеры знали, что должен быть лучший способ. По мере того, как компьютеры становились все более популярными, инженеры разработали конструкцию стандартного контроллера. Цель состояла в том, чтобы создать систему, которую можно было бы легко обслуживать и программировать.Пришлось работать в промышленных условиях. И он должен был быть модульным, чтобы компоненты можно было изменять и добавлять. Так родился современный ПЛК.

Программируемые реле предлагают альтернативу

По мере развития ПЛК многие считали, что они будут использоваться во всех приложениях, где когда-то использовались реле, но для меньшего количества входов/выходов (вводов и выводов) они были слишком дорогими. Но инженеры разработали другой вариант. Программируемые реле сочетают в себе преимущества ПЛК с меньшей сложностью и меньшей стоимостью.Программируемые реле используются в ситуациях, когда требуются более низкие точки ввода/вывода.

Программируемые реле можно модифицировать быстрее и проще, чем их аналоги для ПЛК, поскольку они обычно функционируют только как реле и таймеры. Несмотря на быстрое распространение ПЛК, программируемые реле также добавили больше возможностей. Теперь они вторгаются на территорию PLC.

Одно программируемое реле может заменить множество устройств управления, объединяя и оптимизируя управление несколькими единицами оборудования.Интеллектуальные реле могут выполнять множество различных задач, таких как подсчет, синхронизация и функции часов реального времени. Они могут автоматизировать определенные функции, в том числе:

  • Промышленное оборудование (управление компрессором, двигателем, насосом)
  • Промышленное охлаждение (таймеры, контроль температуры)
  • Конвейерные системы (управление остановкой и пуском, автоматическая остановка)
  • Промышленные регуляторы уровня/давления (клапан открывается/закрывается)

Каждое из этих приложений становится более эффективным и простым в управлении и устранении неполадок благодаря применению программируемых реле.

Преимущества программируемого реле

Программируемые реле лучше всего подходят для простых приложений, которые не нужно часто менять. Заимствуя некоторые конструктивные особенности ПЛК, программируемые реле имеют несколько входов и выходов. Они также обеспечивают функции реле, таймера и счетчика в одном устройстве. Некоторые программируемые реле могут иметь более 20 входов и выходов.

Программируемые реле предлагают лучшую альтернативу с меньшими затратами, лучшими характеристиками и простотой использования. Они часто включают встроенный ЖК-дисплей для программирования.ЖК-дисплей используется для отображения программы, переменных и конфигурации. Программируемые реле также включают функциональные клавиши и кнопки для навигации, ввода и редактирования программы, а также запуска и остановки конфигурации.

Применение программируемых реле

С каждым годом производители используют все больше и больше программируемых реле. Некоторые области, где они используются, включают сборку, перекачку и компрессоры. Они также используются в лифтах, прессах и погрузочно-разгрузочных работах. OEM-производители сталкиваются с проблемами, связанными с более низкими затратами, меньшими размерами продуктов и предложением большей функциональности.

Замена неисправного программируемого реле требует в несколько раз меньше времени и затрат, чем замена ПЛК. Часто программы можно сохранить извне и загрузить в новое реле перед заменой.

Приложения для автоматизации зданий

Низкая стоимость и простота реализации делают программируемые реле подходящими для следующих приложений: средства управления

Преимущества программируемых реле по сравнению с проводными средствами управления

Встроенные функции программируемых реле устраняют необходимость в отдельных устройствах управления.Отдельные таймеры, счетчики и кубические реле больше не нужны. Использование программируемых реле снижает затраты OEM и минимизирует уровень запасов и накладные расходы на покупку.

Программируемые реле требуют меньше места в корпусе. Для монтажа с помощью стандартной DIN-рейки или монтажного зажима на панели требуется меньшая механическая площадь. Меньшие по размеру элементы управления также означают меньшие размеры корпусов, что еще больше снижает затраты.

Встроенный дисплей отображает аварийные сигналы и состояние ввода-вывода для облегчения поиска и устранения неисправностей.Это часто устраняет необходимость использования техническим специалистом мультиметра или логического пробника. Внедрение системы управления на основе программируемых реле сокращает время, затрачиваемое на ввод системы в эксплуатацию.

Сборка и тестирование проводной системы требует значительного количества времени. Проводка, клеммные колодки, кабельный канал и стоимость рабочей силы также выше. Установка программируемого реле со встроенным источником питания сокращает время подключения и тестирования.

Программируемые реле Преимущества перед ПЛК

Некоторые программируемые реле превосходят ПЛК в управлении и мониторинге в реальном времени.Однако они больше всего подходят для небольших, автономных, несложных приложений. ПЛК также требуют дополнительных затрат на HMI (человеко-машинный интерфейс). Им также необходимо программное обеспечение для выполнения тех же задач, что и программируемым реле.

Программирование релейной логики улучшает реле

ПК с проприетарным программным обеспечением часто используется для программирования ПЛК и некоторых моделей интеллектуальных программируемых реле. Наиболее распространенный тип используемого программирования называется лестничной логикой.

Программирование релейной логики использует символы вместо слов для имитации реального логического управления.Символы соединены между собой линиями для обозначения протекания тока через контакты и катушки. Количество символов с годами увеличивалось по мере расширения функциональности.

Завершенная программа имеет вид лестницы, но представляет собой электрическую цепь. Левая и правая направляющие лестницы обозначают плюс и землю источника питания. Ступени лестницы представляют собой проводку между различными компонентами.

Готовая программа загружается с ПК в ПЛК или интеллектуальное реле.Затем компьютер запускает программу и контролирует входы и выходы. Этот контроль входов и выходов является одним из наиболее ценных преимуществ использования программируемых реле. Опять же, вы не можете управлять тем, что не можете измерить, а программируемые реле отслеживают ключевые данные, что позволяет управлять, устранять неполадки и повышать производительность.

Интеллектуальные программируемые реле

Интеллектуальные программируемые реле используются в системах коммерческой и промышленной автоматизации. К ним относятся упаковочные машины, средства управления коммерческими зданиями, осветительные приборы и многое другое.Они разработаны с несколькими входами и выходами, ЖК-экранами и возможностью программирования на устройстве. Они являются хорошей заменой нескольких счетчиков, таймеров и реле.

Программируемые реле дешевле, проще и меньше. Они могут обеспечить преобразование напряжения, изоляцию и являются более надежными. Если ПЛК не требуется, программируемые реле являются надежной альтернативой. Это хорошо по нескольким важным причинам, наиболее важной из которых является экономическая эффективность.

Программируемые реле по сравнению сПЛК Micro

Одним из самых больших преимуществ программируемых реле по сравнению с ПЛК является их стоимость. Но микро-ПЛК сокращают разрыв. Во многих приложениях микроПЛК не дороже программируемых реле. И программировать их тоже не сложно. Обучение тоже примерно такое же. ПЛК Micro обладают следующими преимуществами по сравнению с программируемыми реле.

  • Расширяемость
  • Соотношение цена/производительность
  • Коммуникационные возможности
  • Полнофункциональный интерфейс оператора
  • Простое создание расширенных программ

ПЛК Micro могут предложить более масштабируемое решение, чем программируемые реле.Это оставляет место для расширения. Если машина модернизирована, в микроПЛК можно легко добавить расширенное программирование и ввод/вывод.

ПЛК Micro также предлагают функции в дополнение к функциям программируемого реле, но раньше они были доступны только в больших ПЛК. Эти функции включают математические расчеты, подпрограммы и аналоговое управление. Увеличенная память, аварийные сигналы и диагностика входят в этот меньший пакет, где раньше можно было использовать только программируемые реле. Однако программируемые реле легче определить, а запасные части недороги и требуют меньших складских запасов.Разработчики должны учитывать преимущества и недостатки программируемых реле.

Выберите программируемое реле

Релейные системы прошли долгий путь с 1960-х годов, когда они могли охватывать длину заводской стены. Они обеспечивают множество преимуществ по сравнению с ПЛК, когда не требуется сложное программирование. По мере совершенствования программируемых реле и добавления более интеллектуальных элементов управления они будут продолжать заменять ПЛК во многих областях.

c3controls Интеллектуальные программируемые реле серии 900 обладают широким набором функций.Если вам нужно несколько таймеров, счетчиков, таймеров, вспомогательных реле и т. д., серия 900 может подойти для вашего приложения.

Помните, что программируемые реле обеспечивают совершенно новый уровень эффективности с точки зрения мониторинга, управления, устранения неполадок и повышения производительности ваших приложений. Итак, зачем ждать? Настройте программируемое реле и закажите его на сайте c3controls.com прямо сейчас.

Отказ от ответственности:
Предоставленный контент предназначен исключительно для общих информационных целей и предоставляется с пониманием того, что авторы и издатели не занимаются предоставлением инженерных или других профессиональных консультаций или услуг.Практика проектирования определяется конкретными обстоятельствами, уникальными для каждого проекта. Следовательно, любое использование этой информации должно осуществляться только после консультации с квалифицированным и лицензированным специалистом, который может учесть все соответствующие факторы и желаемые результаты. Информация была размещена с разумной осторожностью и вниманием. Однако некоторая информация может быть неполной, неверной или неприменимой к конкретным обстоятельствам или условиям. Мы не несем ответственности за прямые или косвенные убытки, возникшие в результате использования, доверия или действий на основании информации, содержащейся в этом сообщении в блоге.

Промышленная система управления реле | Подключение цепи реле на 24 В пост. тока

Введение

Промышленные реле десятилетиями использовались в автоматизации . Эти фундаментальные строительные блоки электрических цепей позволили первым автоматизированным системам функционировать без современных ПЛК и компьютеров. Хотя сегодня вы не найдете логических схем на основе реле, они по-прежнему играют важную роль в современных системах управления.

Механическое реле имеет большое преимущество перед полупроводниковым контактом: оно способно проводить большие токи и питать нагрузки, для которых потребовался бы гораздо более крупный и дорогой полупроводник.У них есть некоторые недостатки; одним из которых является тот факт, что они ломаются намного быстрее из-за повторяющихся движений. Хотя реле не рекомендуется во многих случаях, его все же следует использовать для нагрузок, требующих большой силы тока: двигателей, нагревателей, исполнительных механизмов и т. д.

В этой статье мы рассмотрим простой «кубик льда» или промышленный реле, пройдитесь по основным функциям и изучите процесс подключения.

Промышленные механические реле

Механическое реле будет состоять из двух основных компонентов: катушки и одного или нескольких наборов контактов .Когда на катушку подается напряжение, нормально разомкнутые контакты замыкаются, а нормально замкнутые размыкаются. Важно знать терминологию, а также разницу между ними. Кроме того, важно быстро определить конфигурацию конкретного реле и цепи на основе схемы на передней панели конкретного реле.

Вот пример:

Вышеупомянутое реле имеет катушку 24 В постоянного тока между контактами A и B. Обратите внимание, что реле постоянного тока будет иметь полярность, назначенную клеммам, а реле переменного тока — нет. В этом случае положительная клемма — это клемма A, а отрицательная — клемма B .

Контакты пронумерованы от 1 до 9. Следуя схеме, мы можем идентифицировать контакты следующим образом:

Нормально разомкнутый

Нормально замкнутый

Нормально разомкнутый контакт не будет проводить электричество, пока катушка обесточена . Другими словами, вы можете измерить бесконечное сопротивление на любой из клемм, перечисленных в списке «Нормально разомкнутый» выше, пока катушка реле не запитана .Как только катушка начинает потреблять ток, а реле находится под напряжением, контакты начинают проводить ток.

В случае нормально замкнутых контактов все наоборот. Они будут проводить ток в обесточенном состоянии и перестанут проводить ток при подаче питания.

Подключение промышленных реле 24 В постоянного тока или 110 В переменного тока в системах управления

Выход ПЛК или вспомогательного устройства, такого как Point IO или Flex IO, может использоваться для питания катушки реле. Запрограммировав катушку на включение и выключение, контакты реле будут переходить из обесточенного состояния во включенное и обратно.Это действие позволит току циркулировать. Создав эту петлю , мы можем построить схему, которая будет питать нагрузку в зависимости от состояния реле .

Используя приведенный выше пример, мы подключим плюсовую клемму к выходу на базе ПЛК. Минусовая клемма соединена с землей источника питания 24 В постоянного тока.

Теперь, когда мы можем управлять реле, мы можем использовать другие клеммы для создания вспомогательных цепей. Контакт реле представляет собой электрический переключатель, поведение которого можно сравнить с выключателем освещения.При нажатии переключателя цепь либо включается, либо выключается. Объединив несколько реле последовательно или параллельно, можно создать сложную логику, для которой потребуется

Практическое использование реле

Есть время и место для использования любой технологии. Механическое реле имеет много недостатков, которые делают его не идеальным выбором в большинстве случаев. Тем не менее, это обязательный компонент многих схем, о которых я могу думать.

Избегайте использования реле в цепях, управление которыми может осуществляться через полупроводниковый выход .Другими словами, по возможности используйте стандартный выход, привязанный непосредственно к нагрузке, вместо реле. Проблема с использованием механического реле заключается в том, что оно выйдет из строя после определенного количества использований. Твердотельный компонент прослужит намного дольше.

Используйте реле на нагрузках, которые превышают текущие требования стандартного входа/выхода . Это включает в себя нагреватели, клапаны, двигатели и т. д. В определенных обстоятельствах эти компоненты будут включать встроенное реле и, таким образом, не потребуют отдельного компонента.Примером этого может служить клапан SMC, который имеет внутреннее реле и может управляться стандартным выходом. В этом случае реле не требуется.

Наконец, реле особенно полезны при разделении логических областей цепей . Примером этого может быть сигнал «Готов» конкретной машины. Как производитель машин, вы можете предоставить клиенту сигнал, который сообщит им, когда машина «готова», «работает», «не работает» и т. д. Используя реле, вы позволяете заводу использовать свою схему, напряжение, и т. д.Вам не нужно заранее думать о том, что будет установлено в полевых условиях.

Заключение

Реле играют важную роль в современных системах управления, несмотря на то, что несколько десятилетий назад они были их основополагающим элементом. Хотя они не используются так часто, как в прошлом, реле способны работать с большими нагрузками и разделять логические области цепей.

На многих предприятиях реле используются для управления двигателями, нагревателями, клапанами и т. д. . Таким образом, важно понимать функциональность реле, чтобы иметь возможность устранять неисправности и устанавливать такие цепи.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) | Лестничная логика

До появления твердотельных логических схем логические системы управления проектировались и строились исключительно на основе электромеханических реле. Реле далеко не устарели в современной конструкции, но были заменены во многих из их прежних ролей в качестве устройств управления на логическом уровне, которые чаще всего используются в тех приложениях, где требуется переключение сильного тока и / или высокого напряжения.

Системы и процессы, требующие управления «вкл/выкл», изобилуют современной торговлей и промышленностью, но такие системы управления редко строятся либо на электромеханических реле, либо на дискретных логических элементах.Вместо этого цифровые компьютеры удовлетворяют потребности, которые могут быть запрограммированы на выполнение различных логических функций.

История программируемых логических контроллеров

В конце 1960-х годов американская компания Bedford Associates выпустила вычислительное устройство, которое они назвали MODICON . В качестве аббревиатуры оно означало Mod ular Di gital Con troller, а позже стало названием подразделения компании, занимающегося разработкой, производством и продажей этих управляющих компьютеров специального назначения.

Другие инженерные фирмы разработали свои собственные версии этого устройства, и в конечном итоге оно стало известно в непатентованных терминах как PLC или P программируемый L ogic C контроллер. Цель ПЛК заключалась в том, чтобы напрямую заменить электромеханические реле в качестве логических элементов, заменив вместо этого твердотельный цифровой компьютер с хранимой программой, способный эмулировать взаимосвязь многих реле для выполнения определенных логических задач.

Релейная логика и программирование ПЛК

ПЛК имеет множество «входных» клемм, через которые он интерпретирует «высокие» и «низкие» логические состояния датчиков и переключателей.Он также имеет множество выходных клемм, через которые он выводит «высокий» и «низкий» сигналы для питания ламп, соленоидов, контакторов, небольших двигателей и других устройств, поддающихся управлению включением/выключением.

Чтобы упростить программирование ПЛК, их язык программирования был разработан таким образом, чтобы он напоминал схемы релейной логики. Таким образом, промышленный электрик или инженер-электрик, привыкший читать схемы релейной логики, будет чувствовать себя комфортно, программируя ПЛК для выполнения тех же функций управления.

ПЛК

— это промышленные компьютеры, поэтому их входные и выходные сигналы обычно составляют 120 вольт переменного тока, как и электромеханические реле управления, для замены которых они были разработаны. Хотя некоторые ПЛК могут вводить и выводить низкоуровневые сигналы постоянного напряжения той же величины, что и в схемах логических элементов, это является исключением, а не правилом. Стандарты подключения сигналов и программирования несколько различаются для разных моделей ПЛК, но они достаточно схожи, чтобы позволить здесь «общее» введение в программирование ПЛК.

На следующем рисунке показан простой ПЛК, как он может выглядеть спереди. Две винтовые клеммы обеспечивают подключение к сети переменного тока 120 В для питания внутренних схем ПЛК, обозначенных L1 и L2. Шесть винтовых клемм с левой стороны обеспечивают подключение к устройствам ввода, каждая клемма представляет отдельный входной «канал» со своей собственной меткой «X».

Нижняя левая винтовая клемма является «общим» соединением, которое обычно подключается к L2 (нейтраль) источника питания 120 В переменного тока.

 

 

Внутри корпуса ПЛК, подключенного между каждой входной клеммой и общей клеммой, находится оптоизолирующее устройство (светоизлучающий диод), которое обеспечивает электрически изолированный «высокий» логический сигнал для схем компьютера (фототранзистор интерпретирует сигналы светодиодов). горит) при подаче питания 120 В переменного тока между соответствующей входной клеммой и общей клеммой. Светодиодный индикатор на передней панели ПЛК дает визуальную индикацию входа, находящегося под напряжением:

 

 

Выходные сигналы генерируются компьютерной схемой ПЛК, активирующей переключающее устройство (транзистор, симистор или даже электромеханическое реле), соединяющее клемму «Источник» с любой из выходных клемм, помеченных «Y-».Клемма «Источник», соответственно, обычно подключается к стороне L1 источника питания 120 В переменного тока. Как и в случае с каждым входом, светодиодный индикатор на передней панели ПЛК дает визуальную индикацию «запитанного» выхода:

 

 

Таким образом, ПЛК может взаимодействовать с реальными устройствами, такими как переключатели и соленоиды. Фактическая логика системы управления устанавливается внутри ПЛК с помощью компьютерной программы. Эта программа определяет, какой выход активируется при каких входных условиях.

Хотя сама программа выглядит как схема лестничной логики с символами переключателей и реле, в ПЛК нет фактических контактов переключателей или катушек реле, создающих логические связи между входом и выходом. Это воображаемых контакта и катушки, если хотите. Программа вводится и просматривается через персональный компьютер, подключенный к порту программирования ПЛК. Рассмотрим следующую схему и программу ПЛК:

 

 

Когда кнопочный переключатель не нажат (не нажат), на вход X1 ПЛК питание не подается.Следуя программе, которая показывает нормально разомкнутый контакт X1 последовательно с катушкой Y1, на катушку Y1 не будет подаваться «питание». Таким образом, выход Y1 ПЛК остается обесточенным, а подключенная к нему контрольная лампа остается темной.

Однако, если кнопочный переключатель нажат, питание будет подаваться на вход X1 ПЛК. Любые и все контакты X1, появляющиеся в программе, примут активированное (ненормальное) состояние, как если бы они были релейными контактами, срабатывающими при подаче питания на катушку реле с именем «X1».

В этом случае подача питания на вход X1 приведет к тому, что нормально разомкнутый контакт X1 «замкнется», посылая «питание» на катушку Y1. Когда катушка Y1 программы «подпитается», активируется реальный выход Y1, зажигая подключенную к нему лампу:

 

 

Необходимо понимать, что контакт X1, катушка Y1, соединительные провода и «питание», появляющиеся на дисплее персонального компьютера, все виртуальные . Они не существуют как настоящие электрические компоненты.Они существуют в виде команд в компьютерной программе — всего лишь части программного обеспечения, — которая просто напоминает настоящую принципиальную схему реле.

Не менее важно понимать, что персональный компьютер, используемый для отображения и редактирования программы ПЛК, не требуется для непрерывной работы ПЛК. После загрузки программы в ПЛК с персонального компьютера персональный компьютер можно отключить от ПЛК, а ПЛК продолжит выполнять запрограммированные команды.

Я включил дисплей персонального компьютера в эти иллюстрации только для вашего удобства, чтобы помочь понять взаимосвязь между реальными условиями (замыкание переключателя и состояние лампы) и состоянием программы («питание» через виртуальные контакты и виртуальные катушки).

Поведение системы управления

Истинная мощь и универсальность ПЛК раскрываются, когда мы хотим изменить поведение системы управления. Поскольку ПЛК является программируемым устройством, мы можем изменить его поведение, изменив команды, которые мы ему даем, без необходимости переконфигурировать подключенные к нему электрические компоненты.

Например, предположим, что мы хотим, чтобы эта схема с выключателем и лампой функционировала в перевернутом виде: нажмите кнопку, чтобы выключила , и отпустите ее, чтобы включила .«Аппаратное» решение потребует, чтобы нормально замкнутый кнопочный переключатель был заменен нормально разомкнутым переключателем, установленным в настоящее время. «Программное» решение гораздо проще: достаточно изменить программу так, чтобы контакт Х1 был нормально замкнутым, а не нормально разомкнутым.

На следующем рисунке показана измененная система в состоянии, когда кнопка не нажата (нажата кнопка , а не ):

 

 

На следующем рисунке переключатель показан активированным (нажатым):

 

 

Одним из преимуществ реализации логического управления в программном обеспечении, а не в аппаратном, является то, что входные сигналы могут повторно использоваться в программе столько раз, сколько необходимо.Например, возьмем следующую схему и программу, предназначенную для включения лампы при одновременном нажатии хотя бы двух из трех кнопочных выключателей:

 

 

Чтобы построить эквивалентную схему с использованием электромеханических реле, необходимо использовать три реле с двумя нормально разомкнутыми контактами каждое, чтобы обеспечить два контакта на входной переключатель. Однако, используя ПЛК, мы можем запрограммировать столько контактов, сколько пожелаем, для каждого входа «X» без добавления дополнительного оборудования, поскольку каждый вход и каждый выход представляют собой не что иное, как один бит в цифровой памяти ПЛК (либо 0, либо 1). , и может быть вызвано столько раз, сколько необходимо.

Кроме того, поскольку каждый выход в ПЛК также является не чем иным, как битом в его памяти, мы можем назначить контакты в программе ПЛК, «приводимые в действие» состоянием выхода (Y). Возьмем, к примеру, следующую систему, цепь управления пуском и остановом двигателя:

.

 

 

Кнопочный переключатель, подключенный к входу X1, служит переключателем «Пуск», а переключатель, подключенный к входу X2, служит переключателем «Стоп». Другой контакт в программе, названный Y1, напрямую использует состояние выходной катушки в качестве замыкающего контакта, так что контактор двигателя остается под напряжением после отпускания кнопки «Пуск».Вы можете видеть, что нормально замкнутый контакт X2 отображается в цветном блоке, показывая, что он находится в замкнутом («электропроводящем») состоянии.

Если бы мы нажали кнопку «Старт», вход X1 активировался бы, тем самым «закрывая» контакт X1 в программе, посылая «питание» на «катушку» Y1, возбуждая выход Y1 и подавая питание переменного тока 120 вольт на реальная катушка контактора двигателя. Параллельный контакт Y1 также «замкнется», тем самым зафиксировав «цепь» во включенном состоянии:

 

 

Теперь, если мы отпустим кнопку «Пуск», нормально разомкнутый «контакт» X1 вернется в свое «разомкнутое» состояние, но двигатель продолжит работать, потому что пломбированный «контакт» Y1 продолжает обеспечивать «непрерывность». ” для «запитки» катушки Y1, таким образом поддерживая выход Y1 под напряжением:

 

 

Чтобы остановить двигатель, мы должны кратковременно нажать кнопку «Стоп», которая подаст питание на вход X2 и «разомкнет» нормально замкнутый «контакт», разорвав непрерывность «катушки» Y1:

 

 

При отпускании кнопки «Стоп» вход X2 обесточивается, возвращая «контакт» X2 в нормальное, «замкнутое» состояние.Однако двигатель не запустится снова, пока не будет нажата кнопка «Пуск», потому что «запечатывание» Y1 было потеряно:

 

 

Отказоустойчивая конструкция в системах с ПЛК

Здесь важно отметить, что отказоустойчивая конструкция так же важна для систем, управляемых ПЛК, как и для систем с электромеханическим релейным управлением. Всегда следует учитывать влияние неисправной (разомкнутой) проводки на управляемое устройство или устройства.В этом примере схемы управления двигателем у нас есть проблема: если бы входная проводка для X2 (переключатель «Стоп») не размыкалась, не было бы способа остановить двигатель!

Решением этой проблемы является изменение логики между «контактом» X2 внутри программы ПЛК и фактическим кнопочным переключателем «Стоп»:

 

 

Когда нормально замкнутый кнопочный переключатель «Стоп» не нажат (не нажат), на вход X2 ПЛК подается напряжение, таким образом «замыкая» «контакт» X2 внутри программы.Это позволяет запустить двигатель, когда на вход X1 подается питание, и позволяет ему продолжать работу, когда кнопка «Пуск» больше не нажата. При нажатии кнопки «Стоп» вход X2 обесточивается, тем самым «размыкая» «контакт» X2 внутри программы ПЛК и отключая двигатель.

Таким образом, мы видим, что между этим новым дизайном и предыдущим нет никаких операционных отличий. Однако, если входная проводка на входе X2 не разомкнется, вход X2 обесточится так же, как и при нажатии кнопки «Стоп».Результатом обрыва проводки на входе X2 является немедленное отключение двигателя.

Это более безопасная конструкция, чем показанная ранее, в которой неисправность проводки переключателя «Стоп» привела бы к невозможности выключения двигателя. В дополнение к входным (X) и выходным (Y) программным элементам, ПЛК обеспечивают «внутренние» катушки и контакты без внутренней связи с внешним миром. Они используются почти так же, как «реле управления» (CR1, CR2 и т. д.) используются в стандартных релейных схемах: для обеспечения инверсии логического сигнала, когда это необходимо.

Чтобы продемонстрировать, как можно использовать одно из этих «внутренних» реле, рассмотрим следующий пример схемы и программы, предназначенной для имитации функции вентиля И-НЕ с тремя входами. Поскольку программные элементы ПЛК обычно обозначаются отдельными буквами, я буду называть внутреннее управляющее реле «C1», а не «CR1», как это принято в схеме управления реле:

.

 

 

В этой схеме лампа будет гореть до тех пор, пока любая из кнопок не будет нажата (ненажата).Чтобы лампа выключилась, нам нужно будет активировать (нажать) все три переключателя, например:

 

 

 

Расширенная функциональность ПЛК

В этом разделе, посвященном программируемым логическим контроллерам, показан лишь небольшой пример их возможностей. Как и компьютеры, ПЛК могут выполнять функции синхронизации (для эквивалента реле с задержкой), барабанную последовательность и другие расширенные функции с гораздо большей точностью и надежностью, чем это возможно при использовании электромеханических логических устройств.Большинство ПЛК имеют гораздо больше шести входов и шести выходов. На следующей фотографии показаны несколько модулей ввода и вывода одного ПЛК Allen-Bradley.

 

 

Благодаря тому, что каждый модуль имеет шестнадцать «точек» ввода или вывода, этот ПЛК может контролировать и управлять десятками устройств. ПЛК, встроенный в шкаф управления, занимает мало места, особенно учитывая эквивалентное пространство, которое потребовалось бы электромеханическим реле для выполнения тех же функций:

 

 

Удаленный мониторинг и управление ПЛК через цифровые компьютерные сети

Одним из преимуществ ПЛК, которое просто нельзя дублировать электромеханическими реле, является удаленный мониторинг и управление через цифровые компьютерные сети.Поскольку ПЛК представляет собой не что иное, как цифровой компьютер специального назначения, он может довольно легко взаимодействовать с другими компьютерами. На следующей фотографии показан персональный компьютер, отображающий графическое изображение реального процесса измерения уровня жидкости (насосная или «подъемная» станция муниципальной системы очистки сточных вод), управляемого ПЛК.

Настоящая насосная станция находится далеко от дисплея персонального компьютера:

 

Программируемый логический контроллер

— обзор

Коммуникационная шина Modicon

Программируемый логический контроллер появился еще в 1968 году, когда компания General Motors решила найти новую технологию для замены своей проводной электромеханической релейной системы электронным устройством.Первый ПЛК был разработан Bedford Associates и получил обозначение 084 (представляющее восемьдесят четвертый проект Bedford) и выпущен под названием Modicon или MOdular DIgital CONtroller. 2 Протокол Modbus был разработан в 1979 году для обеспечения связи контроллеров процессов с компьютерами в режиме реального времени (например, MODCOMP FLIC, DEC PDP-11) и остается одним из самых популярных протоколов, используемых в архитектурах АСУ ТП. Modbus был широко принят в качестве стандарта де-факто и с годами был расширен в несколько различных вариантов.

Успех Modbus обусловлен его относительной простотой использования за счет передачи необработанных сообщений без ограничений аутентификации или чрезмерных накладных расходов. Это также открытый стандарт, который распространяется бесплатно и широко поддерживается членами организации Modbus, которая действует до сих пор.

Что он делает

Modbus — это протокол обмена сообщениями прикладного уровня, то есть он работает на уровне 7 модели OSI. Он обеспечивает эффективную связь между взаимосвязанными активами на основе методологии «запрос/ответ».Чрезвычайно простые устройства, такие как датчики или двигатели, используют Modbus для связи с более сложными компьютерами, которые могут считывать результаты измерений, выполнять анализ и управление. Для поддержки протокола связи на простом устройстве требуется, чтобы генерация, передача и получение сообщений требовали очень мало накладных расходов на обработку. Это же качество также делает Modbus пригодным для использования ПЛК и удаленными терминалами (RTU) для передачи данных контроля в систему ICS.

Поскольку Modbus является протоколом уровня 7, он работает независимо от базовых сетевых протоколов уровня 3, что позволяет легко адаптировать его как к последовательной, так и к маршрутизируемой сетевой архитектуре.Это показано на рисунке 6.1. 3

Рисунок 6.1. Согласование Modbus с 7-уровневой моделью OSI.

Как это работает

Modbus — это протокол запроса/ответа, использующий три отдельных блока данных протокола (PDU): запрос Modbus, ответ Modbus и ответ об исключении Modbus, как показано на рисунках 6.2 и 6.3. 4

Рисунок 6.2. Общий кадр Modbus.

Рисунок 6.3. Транзакция по протоколу Modbus (безошибочная).

Modbus может быть реализован на физическом уровне RS-232C (двухточечный) или RS-485 (многоточечный).К одному последовательному каналу RS-485 можно подключить до 32 устройств, при этом каждому устройству, взаимодействующему через Modbus, должен быть присвоен уникальный адрес. Команда адресована определенному адресу Modbus, и хотя другие устройства могут получить сообщение, ответит только адресованное устройство. Реализации с использованием RS-232C были относительно просты в эксплуатации; однако из-за множества вариантов реализации RS-485 (двухпроводная, четырехпроводная, заземление и т. д.) иногда было очень сложно ввести в эксплуатацию многоточечную топологию при использовании устройств от разных поставщиков.

«Транзакция» начинается с передачи начального функционального кода и запроса данных в PDU запроса. Принимающее устройство отвечает одним из двух способов. Если ошибок нет, он ответит кодом функции и ответом данных в ответном PDU. При наличии ошибок устройство ответит кодом функции исключения и кодом исключения в ответе исключения Modbus.

Данные представлены в Modbus с использованием четырех основных таблиц, как показано в таблице 6.1. Метод обработки каждой из этих таблиц зависит от конкретного устройства, так как некоторые могут предлагать единую таблицу данных для всех типов, в то время как другие предлагают уникальные таблицы. Чтобы понять модель данных устройства, необходимо внимательно изучить документацию устройства, поскольку исходные определения Modbus предусматривали только адреса в диапазоне 0–9999. С тех пор спецификация была дополнена, чтобы разрешить до 65 536 адресов во всех четырех таблицах данных. Еще одно предостережение в рамках стандарта заключается в том, что исходное определение предусматривало первую цифру регистра для идентификации таблицы данных.

Таблица 6.1. Таблицы данных Modbus

300098 39999
Таблица данных Тип объекта Доступ Доступ Данные, предоставленные Диапазон регистров (0-9999) Range Ride (0-65535)
Дискретный вход Один бит Read-To- E / O 00001-09999 000009999
COIL Один бит Read-Write Приложение 10001-19999 100001-1659535
Регистрация ввода 16-битное слово I / O физических I / O 30001-39999 300001-365535
Holding Register 16-битный Word Чтение-запись 40001–49999 400001–465535

Функциональные коды, используемые в Modbus, делятся на три категории и обеспечивают Поставщик устройства с некоторой гибкостью в том, как он реализует протокол в устройстве.Функциональные коды в диапазоне 01–64, 73–99 и 111–127 определены как «общедоступные» и подтверждены сообществом Modbus-IDA, и их уникальность гарантирована. Этот диапазон реализован не полностью, что позволяет определить коды в будущем. «Определяемые пользователем» функциональные коды в диапазоне 65–72 и 100–110 предназначены для того, чтобы конкретный поставщик мог реализовывать функциональные возможности, соответствующие их конкретному устройству и приложению. Уникальность этих кодов не гарантируется, и они не поддерживаются стандартом. Последняя категория кодов представляет собой «зарезервированные» функции, которые используются некоторыми компаниями для устаревших продуктов, но недоступны для общего пользования.Эти зарезервированные коды включают 8, 9, 10, 13, 14, 41, 42, 90, 91, 125, 126 и 127.

Функциональные коды и запросы данных могут использоваться для выполнения широкого спектра команд. Ниже приведены некоторые примеры команд Modbus:

Чтение значения отдельного регистра

Запись значения в отдельный регистр

Чтение значений блока Группа регистров

Написать блок значений в группу регистров

Чтение файлов

Получить диагностические данные устройства .

Варианты

Популярность Modbus привела к разработке нескольких вариантов для удовлетворения конкретных потребностей. К ним относятся Modbus RTU и Modbus ASCII , которые поддерживают передачу двоичных данных и ASCII по последовательным шинам соответственно. Modbus TCP — это вариант Modbus, разработанный для работы в современных сетях с использованием IP. Modbus Plus — это вариант, предназначенный для расширения охвата Modbus через взаимосвязанные шины с использованием методов передачи маркеров. 5

Modbus RTU и Modbus ASCII

Эти аналогичные варианты Modbus используются в асинхронной последовательной связи, и они являются самыми простыми из вариантов, основанных на исходной спецификации. Modbus RTU (рис. 6.4) использует двоичное представление данных, тогда как Modbus ASCII (рис. 6.5) использует символы ASCII для представления данных при передаче по последовательному каналу. Modbus RTU является более распространенной версией и обеспечивает очень компактный фрейм по Modbus ASCII. Modbus ASCII представляет данные как шестнадцатеричное значение, закодированное как ASCII, с двумя символами, необходимыми для каждого байта данных (ASCII PDU в два раза больше размера RTU PDU).Каждый из них использует простой формат сообщения, переносимый в ADU (см. рис. 6.2), состоящий из адреса, функционального кода, полезной нагрузки данных и контрольной суммы, чтобы убедиться, что сообщение было получено правильно.

Рисунок 6.4. Кадр Modbus (Modbus RTU).

Рисунок 6.5. Фрейм Modbus (Modbus ASCII).

Modbus TCP

Modbus также может передаваться через Ethernet с использованием TCP в двух формах. Базовая форма использует исходный ADU Modbus RTU (как показано на рисунке 6.4) и применяет заголовок протокола приложений Modbus (MBAP) для создания нового кадра (рисунок 6.6), который проходит через оставшиеся уровни коммуникационного стека с добавлением соответствующих заголовков (рис. 6.7) перед размещением в сети Ethernet. Этот новый кадр включает в себя всю исходную информацию о проверке ошибок и адресации. Эта форма протокола очень распространена со старыми устаревшими устройствами, которые содержат последовательный интерфейс Modbus RTU и подключены к «серверу устройств», который размещает эту информацию в промышленной сети и получает аналогичный «сервер устройств», преобразуя ее обратно. в серийную форму RTU.

Рисунок 6.6. Кадр Modbus (Modbus через TCP/IP).

Рисунок 6.7. Modbus ADU с дополнительными заголовками.

Modbus TCP является более распространенной формой и использует TCP в качестве транспорта по IP для выдачи команд и сообщений в современных маршрутизируемых сетях. Modbus/TCP удаляет устаревший адрес и проверку ошибок и помещает в новый кадр только Modbus PDU вместе с заголовком MBAP (см. рис. 6.8). «Unit ID» действует как новый адрес сетевого устройства и является частью заголовка MBAP.Проверка ошибок выполняется как часть составного кадра Ethernet.

Рисунок 6.8. Фрейм Modbus (Modbus/TCP).

Modbus plus или modbus+

Modbus Plus на самом деле не вариант базового протокола Modbus, а другой протокол, в котором используются механизмы передачи маркеров для отправки встроенных сообщений Modbus по каналу последовательной связи RS-485 со скоростью передачи до 1 Мбит/с. с использованием однокабельной (без резервирования) и двухкабельной (с резервированием) топологий. Сеть поддерживает возможность широковещательной передачи данных на все узлы и позволяет добавлять «мосты» в сеть, создавая сегментированные сети Modbus, каждая из которых может содержать до 64 адресуемых узлов.Это позволяет создавать очень большие сети Modbus. Modbus+ остается частным протоколом Schneider-Electric. 6

Где используется

Modbus обычно используется между ПЛК (подчиненный) и HMI (ведущий) или между ведущим ПЛК и несколькими подчиненными устройствами, такими как ПЛК, приводы и датчики, как показано на рис. 6.9. . Устройства Modbus могут выступать в качестве «ведущих» для одних устройств и в то же время выступать в качестве «подчиненных» для других устройств. Эта функция распространена в ведущем терминале (MTU), который в качестве ведущего опрашивает данные от нескольких подчиненных ПЛК и интеллектуальных электронных устройств (IED), поддерживая запросы данных в качестве ведомого к другим ведущим устройствам, таким как серверы ICS и HMI.

Рисунок 6.9. Типичное использование Modbus в архитектуре промышленной сети.

Проблемы безопасности

Modbus представляет несколько проблем безопасности:

Отсутствие аутентификации – сеансы Modbus требуют использования только действительного адреса Modbus, функционального кода и связанных данных. Данные должны содержать значения законных регистров или катушек, содержащихся в ведомом устройстве, иначе сообщение будет отклонено. Это требует дополнительной информации о цели, чтобы предоставить действительное сообщение; однако это можно получить либо из анализа сетевого трафика, либо из конфигурации устройства.Modbus поддерживает дополнительные функциональные коды, которые можно использовать без специальных знаний о цели (например, функциональный код 43). Нет подтверждения того, что сообщение было отправлено с легитимного устройства, позволяющего проводить простые атаки типа «человек посередине» (MitM) и повторные атаки.

Отсутствие шифрования – Команды и адреса передаются в виде открытого текста и поэтому могут быть легко перехвачены и подделаны или воспроизведены из-за отсутствия шифрования. Захват сетевых пакетов при обмене данными с устройством Modbus также может раскрыть важную информацию, относящуюся к конфигурации и использованию устройства.

Отсутствие контрольной суммы сообщения (только Modbus/TCP) – команду можно легко подделать, создав Modbus/TCP ADU с нужными параметрами, поскольку контрольная сумма генерируется на уровне передачи, а не приложением слой.

Отсутствие подавления широковещания (последовательные варианты Modbus используются только в многоабонентской топологии). Все последовательно подключенные устройства будут получать все сообщения, а это означает, что широковещательная рассылка неизвестных адресов может использоваться для эффективного отказа в обслуживании (DoS) в цепочке последовательно подключенных устройств.

Рекомендации по безопасности

Modbus, как и многие протоколы промышленного управления, следует использовать только для связи между наборами известных устройств с использованием ожидаемых функциональных кодов. Таким образом, его можно легко отслеживать, устанавливая четкие сетевые зоны и определяя приемлемое поведение. Затем это базовое поведение можно использовать для установления контроля доступа к каналу в зону с помощью устройств, обеспечивающих возможности проверки и фильтрации протоколов (например,грамм. промышленный брандмауэр с возможностью глубокой проверки пакетов). Также возможно на сетевом уровне создавать отпечатки нормальных шаблонов поведения, которые облегчают сетевые белые списки , которые могут быть реализованы на встроенных и внеполосных устройствах. Для получения дополнительной информации о создании белых списков эта тема подробно обсуждается в Главе 11, «Обнаружение исключений, аномалий и угроз».

Некоторые конкретные примеры сообщений Modbus, которые должны вызывать беспокойство, включают следующее:

TCP-пакеты Modbus неправильного размера или длины.

Функциональные коды, переводящие ведомые устройства в режим «только прослушивание».

Функциональные коды, которые перезапускают связь.

Функциональные коды, которые очищают, стирают или сбрасывают диагностическую информацию, такую ​​как счетчики и диагностические регистры.

Функциональные коды, которые запрашивают информацию о серверах Modbus, конфигурациях ПЛК или другую необходимую информацию для конкретных устройств.

Трафик на порту 502/tcp, который не является Modbus или использует Modbus по неверно сформированному протоколу(ам).

Любое сообщение в PDU исключения (т. е. любой код исключения).

Трафик Modbus от сервера к множеству ведомых устройств (т. е. потенциальный DoS).

Modbus запрашивает списки определенных точек и их значений (т. е. сканирование конфигурации).

Команды для отображения всех доступных функциональных кодов (т.е. сканирование функций).

Системы защиты от вторжений с поддержкой ICS могут быть настроены на отслеживание этих действий с использованием сигнатур Modbus, таких как разработанные и распространяемые Digital Bond в рамках проекта QuickDraw. В более важных областях может потребоваться брандмауэр с поддержкой приложений, фильтр промышленных протоколов или монитор данных приложений для проверки сеансов Modbus и обеспечения того, чтобы Modbus не был «захвачен» и не использовался для скрытой связи, управления и контроля (т.е. основной сеанс TCP/IP на порту 502/tcp не был изменен, чтобы скрыть дополнительные каналы связи в обычном трафике Modbus). Это устройство также можно использовать для ограничения функциональных кодов, передаваемых в зону, только теми, которые разрешены для нормальной работы. Это подробно обсуждается в главе 9 «Создание зон и каналов». На рисунке 6.10 показана конфигурация брандмауэра прикладного уровня на кабелепроводе в зону предприятия, разделяющую четыре HMI, один EWS и два ПЛК с использованием протоколов Modbus/TCP и EtherNet/IP (рисунок 6.

0 comments on “Управление клапаном через промежуточное реле и плк: Все продукты | Schneider Electric Россия

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.