Мини-контроллеры

Автоматизация технологических объектов носит разнообразный и многосторонний характер, отличается многообразием решений и требует системы автоматизации различной степени сложности. Так, например, могут решаться задачи автоматизации управления отраслью промышленности в целом, сложным технологическим процессом или отдельной его частью, или решаются задачи автоматизации малой сложности. К задачам автоматизации малой степени сложности относится, например, управление освещением на лестничной клетке, подсчет автомобилей на стоянке, управление простым оборудованием и другие подобные задачи, которые не требуют сложного микропроцессорного оборудования и решались, как правило, с использованием цифровых устройств, построенных на интегральных схемах цифровой логики малой степени интеграции. Применение в этом случае даже самых простых микроконтроллеров является избыточным и технически необоснованным.

Устройства, созданные на микросхемах малой степени интеграции, хорошо себя зарекомендовали, отличались простотой и надежностью, тем не менее, подобные устройства являются узкоспециализированными, для каждого конкретного применения требуется разработка специального изделия.

Для аппаратной реализации подобного рода устройств разработан новый класс микропроцессорных устройств, так называемые интеллектуальные реле. Интеллектуальные реле это относительно новый класс микропроцессорных устройств управления и выпускаются многими фирмами, специализирующимися на выпуске микроконтроллеров. К таким фирмам относятся, например, Mitsubishi Electric, Siemens, Schneider Electric, Allen-Bradley, Moeller GmbH, Omron.

Различные фирмы производители называют такие устройства по-разному: интеллектуальные реле, управляющее реле, программируемые реле, логические модули, контроллеры. Не зависимо от названия все эти устройства имеют схожие технические характеристики.

Первые модели интеллектуальных реле представляли собой простейшие микропроцессорные устройства, имеющие дискретные входы и выходы, набор команд несложной логической обработки дискретных сигналов. Как правило, даже первые модели интеллектуальных реле предусматривали возможности сетевого информационного обмена.

Современные интеллектуальные реле обладают широкими возможностями обработки дискретных и аналоговых сигналов, имеют аналоговые входы и выходы, несколько сетевых протоколов, используют проводные и беспроводные системы связи, в том числе GSM-модем, обработка сигналов радио-часов, средства программирования на нескольких языках, средства моделирования и отладки программ, простейшие средства для визуализации выполняемой программы.

Интеллектуальные реле выпускаются, как правило, на два напряжения питания – 24 В постоянного тока и 230 В переменного тока, две модели по наличию или отсутствию ЖК индикатора и кнопок управления, программирование последних осуществляется исключительно с использованием компьютерного программного обеспечения. В качестве управляющих дискретных сигналов используется сигнал напряжения питания, который через соответствующие ключи подается на входные клеммы устройства.

Дискретные выходы реле, в зависимости от напряжения питания, представляют собой контактные или транзисторные ключи. Реле с питанием 24 В постоянного тока оснащаются и транзисторными выходными ключами, реле на 230 В переменного тока комплектуются электромагнитными реле с металлическими контактами, которые могут коммутировать переменный ток 8÷10 А при напряжении 230 В и активной нагрузке.

Аналоговые входы рассчитаны на прием унифицированного сигнала постоянного тока 0÷20 мА или напряжения 0÷10 В, или на подключение термометров сопротивления Pt100 или термопар типа K.

В состав интеллектуальных реле введены новые аппаратные или программные модули, такие как ПИД–регуляторы, модули связи и другие.

Сетевые возможности интеллектуальных реле постоянно расширяются, вводятся несколько протоколов обмена, вводятся шлюзы в другие сети, увеличивается число устройств в сети и дальность передачи.

Благодаря достигнутым свойствам интеллектуальные реле могут использоваться в широком спектре применений.

Интеллектуальные реле могут применяться во многих областях промышленности и непроизводственной сфере, например, в текстильной промышленности, в производстве бумаги и ее конечной обработке, в прлизводствеве картонной тары и упаковки, в водохозяйстве, в деревообработке, в спецоборудовании, в теплицах, в сельхозтехнике, для управления насосами, в складском хозяйстве, в корабельном оборудовании, для управлении дверьми, воротами и ставнями, в спецмашинах, в системах обогрева и вентиляции, в системах освещения, в системах безопасности и сигнализации.

Реле могут использоваться при проектировании распределительных шкафов, для обработки сигналов управления и, при подключении коммуникационных модулей, для распределенного управления машинами и процессами.

В промышленности:

автоматизация небольших агрегатов, служащих для производства, сборки, отделки и упаковки.

децентрализованная автоматизация вспомогательного оборудования в больших и средних агрегатах, используемых при производстве пластмасс, переработке материалов, автоматизация сельскохозяйственных машин (системы ирригации, насосные агрегаты, теплицы).

В непроизводственной сфере и зданиях: автоматизация шлагбаумов, откатных ворот, систем контроля доступа и освещения, автоматизация компрессоров и систем кондиционирования воздуха.

Применение интеллектуальных реле позволяет экономить место и время при разработке систем управления и снижать затраты на оборудование, программное обеспечение, подключение и установку.

Благодаря компактным размерам и простоте эксплуатации реле представляют конкурентоспособную альтернативу решениям, построенным на базе традиционных систем релейной логики.