Релейная логика: Контактно-релейная логика | LAZY SMART

Контактно-релейная логика | LAZY SMART

В предыдущей статье мы выяснили, что же такое электромагнитное реле и как оно работает. Рекомендуем с ней ознакомиться, чтобы всё, что написано дальше, было понятно.

Настало время разобраться, как реле применяется в реальных системах автоматики. Вы, наверное, знаете, что в недалёком прошлом, когда программируемые контроллеры еще не изобрели, все системы управления были построены на реле. Такие системы представляли собой огромные шкафы, набитые проводами и релейными модулями.

 

Но и в современной автоматике релейная логика не утратила своей популярности. Во-первых, «железные» релейные схемы надёжнее «софтовых» контроллеров, которые могут глючить и зависать, — поэтому самые важные и ответственные узлы автоматики по-прежнему дублируют релейной логикой. Во-вторых, понимание релейной логики – ключ к умению программировать контроллеры. Да, да! Вы не ослышались! Дело в том, что в те времена, когда промышленные контроллеры только появились, специалистов по их программированию было не так много. Инженеры-автоматчики кроме релейных шкафов ничего в своей жизни не видели. Для того чтобы им легче было освоить программирование придумали специальный язык. Он называется Ladded Diagram (LAD) и представляет собой всё те же релейные цепи, выполненные в графическом виде на компьютере.

Для того чтобы посмотреть релейную логику в действии, приведём простой, но в то же время близкий к реальной задаче, пример.

Допустим нам необходимо дополнить токарный станок системой безопасности. Наша система должна удовлетворять следующим условиям:

  • Когда оператор нажимает кнопку «Пуск» двигатель станка начнёт вращаться, только если заготовка установлена и закрыта защитная крышка. При этом загорается зелёная лампа.
  • Кнопка «Стоп» имеет приоритет. Это значит, что при её нажатии станок должен остановиться, даже если при этом нажата кнопка «Пуск». При остановленном станке горит красная лампа.
  • Если в момент нажатия оператором кнопки «Пуск» защитная крышка открыта или отсутствует заготовка, привод станка запуститься не должен, вместо этого должна загореться лампа «Ошибка»

Посмотрим, как можно реализовать заданные условия, пользуясь релейной логикой.

Коротко «пройдёмся» по всем элементам схемы.

  • Сигнал «заготовка установлена». Это контакт (концевик) перекидного типа, находящийся внутри станка. Выглядит это вот так: .  Он меняет своё состояние, когда заготовка установлена на станок. На схеме этот сигнал в одном случае показан как нормально открытый (НО) контакт, а в другом случае как нормально закрытый (НЗ). Нормально открытый замкнётся, когда заготовку установят. А нормально закрытый наоборот – разомкнётся. Поэтому нормально закрытый контакт – это логическое отрицание. Его можно читать так «Заготовка НЕ установлена».
  • Сигнал «крышка закрыта». Тут всё аналогично предыдущему сигналу. Когда защитная крышка закрыта, НО контакт замкнётся, а НЗ разомкнётся.
  • Кнопка «Пуск». НО контакт – замыкается при нажатии.
  • Кнопка «Стоп». НЗ контакт. Когда кнопка не нажата, контакт замкнут, а при нажатии размыкается и рвёт цепь. Это нужно, чтобы обеспечить приоритет этой кнопки.

А теперь последовательно пройдёмся по всем цепям, «сверху вниз» и «прочитаем» их, учитывая, что последовательное соединение элементов означает логическое «И», а параллельное ответвление цепи логическое «ИЛИ». Непонятно? На самом деле тут всё очень просто! Для того, чтобы цепь «отработала», через неё должен пройти электрический ток, т.е. она должна оказаться замкнута. Для этого должны быть замкнуты ВСЕ последовательные элементы – поэтому логическое «И». А вот параллельные ответвления цепи – это варианты путей, через которые может пройти ток – поэтому это логическое «ИЛИ». Сейчас станет совсем понятно! Итак, «читаем» цепи.

  1. Если «Заготовка установлена» И «Крышка закрыта» И кнопка «Пуск» нажата И кнопка «Стоп» НЕ нажата, то управляющее напряжение придёт на катушку К1 (при этом сменят состояние все её контакты).
  2. Если контакт К1.1 замкнут (т.е. сработало реле К1), то загорится лампа «Станок работает», запустится привод станка и сработает реле К2.
  3. Если «заготовка НЕ установлена» ИЛИ «крышка НЕ закрыта» И нажата кнопка «Пуск», то загорится лампа «Ошибка».
  4. Если К2.1 замкнут (т.е. катушка К2 не сработала), то загорится лампа «Станок остановлен».

Что же получается в итоге? Когда закрыта крышка и установлена заготовка, оператор может нажать кнопку «Пуск». При этом, если кнопка «Стоп» не нажата включится двигатель станка, загорится лампа «Станок работает» и сработает реле К2, которое потушит лампу «Станок остановлен». Если одно из условий на запуск не выполнено, когда нажата кнопка «Пуск», загорится лампа «Ошибка». А если во время работы станка нажать кнопку «Стоп» — она разорвет цепь запуска двигателя, станок остановится и загорится лампа «Станок остановлен».

Наша схема удовлетворяет всем условиям задачи. Конечно, то же самое можно было реализовать, используя контроллер, подав ему на входы сигналы от кнопок, контактов двери и заготовки, а на выходы подключить лампы и двигатель станка. О том, как работает контроллер, можно прочитать в этой статье, а о том, как его запрограммировать мы расскажем в одной из следующих публикаций. До новых встреч на

LAZY SMART.


Про поворотный стол, или Релейная логика глазами дилетанта / Хабр

Попросили меня как-то друзья помочь с программированием контроллера поворотного стола для фотографирования. Эти столы используются для круговой съёмки. Часто результат такой съёмки можно видеть в интернет-магазинах, когда товар можно покрутить и рассмотреть с разных сторон.

Как сделать фото 360°? Можно поставить объект на поворотную платформу, затем вручную перемещать её на определённый угол и щёлкать затвором фотоаппарата. Но лучше этот процесс автоматизировать.

Друзья мои давно занимаются этим бизнесом, сами разрабатывают и делают автоматизированные поворотные столы разных размеров на основе шагового двигателя с контроллером. Раньше у них применялся контроллер, работающий под управлением компьютера. Потом производство этих контроллеров прекратилось, и потребовалось написать программу для нового автономного контроллера.

Дело для меня совершенно новое. Я никогда не занимался АСУ, с релейно-контактной логикой незнаком, про ПЛК не слышал. Ну что ж, тем интереснее будет разобраться, что такое релейная логика и что представляют из себя языки

LD (Ladder Diagram) и IL (Instruction List).

Bот что можно получить при помощи поворотного стола:

А вот сам поворотный стол:

А это контроллер SMSD‑1.5Modbus. Кстати, отечественная разработка. Впрочем, на его месте мог бы быть любой другой ПЛК:

Контроллер поставляется с софтом. Используются оба языка программирования LD и IL. Расскажу немного про лестничные диаграммы. Вот основные элементы языка LD:

входной сигнал, нормально-открытый контакт

входной сигнал, нормально-закрытый контакт

выход, катушка

Входные контакты обозначаются буквой X с циферкой. Нормально-открытый контакт срабатывает, когда на вход подаётся сигнал. Нормально-закрытый контакт в обычном состоянии замкнут и срабатывает, когда входной сигнал пропадает.

Входные контакты можно комбинировать. Это логическое И:

А это логическое ИЛИ:

Выходные контакты обозначаются буквой Y с номером. Есть и другие символы:

Символ для входного импульсного сигнала с опросом по переднему фронту

Символ для входного импульсного сигнала с опросом по заднему фронту

Символ для прикладных инструкций

Символ логической инверсии

Вот пример простейшей диаграммы. Когда контакт X1 замкнут, мы запускаем двигатель и выставляем выход Y0. На панели контроллера при этом загорится соответствующая диодная лампочка:

А вот более интересный случай:

Здесь при замыкании контакта X5 выход Y3 изменит свое состояние на замкнутое, однако, при размыкании контакта X5 выход Y3 сохранит свое замкнутое состояние до тех пор, пока не будет включен вход X6. Контакт Y3 является самоблокировочным.

Язык лестничных диаграмм является производным от релейно-контактной принципиальной электрической схемы в упрощенном представлении. Вот для сравнения релейно-контактная электрическая схема и соответствующая LD-диаграмма:

В контроллере, по сути, происходит эмуляция работы релейной схемы. А схема эта описывается  программой, которая загружается в контроллер. В реальной релейно-контактной электрической схеме все задаваемые управляющие процессы выполняются одновременно (параллельно). Каждое изменение состояние входных сигналов сразу же действует на изменение состояния выходных сигналов.

В контроллере же изменение состояния входных сигналов, произошедшее во время текущего прохода программы, опознаётся только на следующем цикле программы. Этот недостаток контроллера сглаживается благодаря короткому времени цикла. Время выполнения одного цикла программы зависит от количества выполняемых инструкций в программе и от типа используемых инструкций. Во время работы над программой оказалось, что время зависит ещё кое от чего, но об этом чуть позже.

В процессе работы контроллер непрерывно опрашивает текущее состояние входов и изменяет состояние выходов в зависимости от программы пользователя. На первом этапе происходит считывание состояния физических и виртуальных Modbus Coils входов и их буферизация во внутренней памяти контроллера. Да, контроллер может управляться и по протоколу Modbus, но поскольку я использовал его автономно, рассказывать про Modbus не буду.

На втором этапе происходит обработка состояния буферизированных входов и изменение состояния выходов в памяти контроллера по заданной программе пользователя. На третьем этапе контроллер изменяет состояние физических и виртуальных выходов.

IL-программа состоит из последовательности отдельных управляющих инструкций. Контроллер обрабатывает инструкции последовательно, одну за другой. Собственно, в контроллер загружается именно последовательность инструкций с операндами. Инструкций много. Есть команды проверки входных условий, есть арифметические, битовые и логические команды, возможна целочисленная арифметика и арифметика с плавающей точкой. Есть возможность использования прерываний и подпрограмм. Наконец, есть группа команд для управления двигателем.

Операндами являются регистры (общего назначения, энергонезависимые и индексные), меркеры (однобитные ячейки памяти), таймеры, счётчики и константы.

Можно считать, что контроллер – это десятки или сотни отдельных реле, счетчиков, таймеров и память. Все эти регистры, счётчики, таймеры физически не существуют, а моделируются процессором.

На этой картинке показана LD-диаграмма и соответствующая IL-программа:

IL внешне очень похож на ассемблер. Есть фиксированный набор команд, команды могут иметь один или несколько операндов. Это и ввело меня в заблуждение. Вначале я вообще вообразил, будто IL-программа транслируется в ассемблер и затем исполняется в контроллере. Оказалось, что это не так. Команды вместе с операндами переводятся во внутренний формат и на каждом цикле обрабатываются исполняющей средой, то бишь прошивкой контроллера.

Некоторой неожиданностью для меня стало то, что любой отдельный кусок программы обязательно должен начинаться с инструкции LD (нормально-открытый контакт) или LDI (нормально-закрытый контакт). Иными словами, большинство исполнительных инструкций требует наличие входного условия, их нельзя поставить на выполнение как одиночные инструкции. Это я не сразу усвоил. Есть лишь несколько исключений из этого правила: это указатели I, P, команды конца программы END, FEND, а также IRET, SRET, EI, DI, NEXT, FOR. То есть, получается, что вся программа – это набор альтернатив, только вместо IF или IF NOT надо использовать LD и LDI (есть ещё несколько входных инструкций, но не суть).

К сожалению, прилагаемый софт слишком терпимо относится к ошибкам, и отслеживает только совсем уж явные несообразности в коде. То есть можно иметь одиночные инструкции, или, например, поставить условие перед командой выхода из подпрограммы – это не помешает загрузить такую программу в контроллер и исполнять её. Вот только работать такая программа будет некорректно или нестабильно.

Мне нужно было реализовать четыре режима работы: видеорежим с возможностью регулировать скорость вращения стола кнопками пульта, ручной режим, где нужно совершать каждый шаг стола и спуск затвора фотоаппарата вручную посредством кнопок, автоматический режим, где стол совершает полный оборот за заданное количество шагов с автоматическим спуском затвора, и наконец, режим non-stop, в котором стол совершает полный оборот без остановок, а затвор фотоаппарата автоматически срабатывает в нужные моменты.

Должен сказать, что мой многолетний программистский опыт сыграл скорее отрицательную роль. Вот как мы, например, выставляем задержку выполнения на любом языке программирования? Вне зависимости от того, синхронный или асинхронный код мы пишем, мы вызовем функцию задержки и будем считать, что исполнение возобновится по истечении заданного времени со следующей инструкции.

Здесь не так. Логика работы размазывается по разным веткам исполнения. Сначала мы создаём таймер по входному условию и задаём время задержки, и уже где-то совсем в другом месте используем таймер в качестве входного контакта, который замкнётся по истечении заданного времени. Я, правда, проверял таймер сразу же, так привычней:

LD    M109      ;произошла ошибка и горел индикатор
TMR   T0   K10	;запустим таймер на 100ms, он будет отсчитывать время, пока его вход M109 включён
AND   T0        ;таймер сработал
RST   M109      ;сбрасываем индикатор 

Но самые большие трудности, как ни странно, у меня вызвали циклы. Расскажу чуть подробнее – это весело.

Цикл нужен, чтобы сделать полный оборот стола и остановиться. Тут меня немного сбил с толку код, написанный моими приятелями. Этот код использовал инструкции FOR-NEXT и пусть через пень-колоду, но работал. Начал я рефакторить код и столкнулся с проблемами. Пробую и так и сяк, и ничего не получается. Я даже задумался о полноте по Тьюрингу: что это за язык такой, в котором нельзя по-человечески цикл организовать! Долго бился, пока, наконец, меня не осенило: да ведь цикл-то и так есть, и это цикл исполнения программы в контроллере! Нужно просто использовать счётчик, поместив в него нужное количество шагов. Счётчик будет инкрементироваться на каждом прогоне программы. Тут, правда, есть некоторая тонкость: счётчик инкрементируется, когда его внутренний сигнал меняет своё состояние с 0 на 1, так что придётся менять состояние входного сигнала счётчика вручную. Когда счётчик полон, цикл надо считать законченным.

Я как-то в горячке упустил из виду, что если я буду пытаться использовать инструкции FOR-NEXT, очередной прогон программы не закончится до тех пор, пока не закончится мой цикл. Понятно, что управлять шаговым двигателем таким образом невозможно, ведь управляющие импульсы будут подаваться на двигатель только после завершения очередной итерации сканирования программы. А зачем же тогда предусмотрены инструкции FOR и NEXT? Ну, наверно, чтобы проинициализировать регистры, например.

Тем не менее, интереса ради я реализовал цикл в классическом виде (для его выполнения потребуется тысяча прогонов программы):

P     10        ;начало цикла
LD    M108
DINC  D0        ;тело цикла, инкрементируем регистр D0
LD>   D0  K1000 ;если D0 > 1000
CJ    P20       ;выходим
LD    M108
CJ    P10       ;переход на начало цикла
P     20
LD    M108
SET   Y10       ;выставляем выход Y10, чтобы убедиться, что цикл закончен

В общем, нужно было немного переформатировать мозги. Впрочем, должен упомянуть, что по ходу разработки я обнаружил небольшую проблему в прошивке, которую производитель быстро поправил.

А ещё выяснилось, что по мере увеличения скорости двигателя отзывчивость на нажатия кнопок снижается. Это произошло в видеорежиме, где стол должен плавно менять скорость при нажатии кнопок на пульте. То есть жмём кнопку – стол разгоняется. Я обнаружил, что по мере увеличения скорости время цикла программы увеличивается, и, соответственно, стол разгоняется медленней.

Производитель объяснил это вычислением момента переключения уровня сигнала STEP. C ростом скорости нужно чаще выполнять вычисления, данные операции являются максимально приоритетными, поэтому обработка программы пользователя уходит на второй план. Только при такой организации генератора STEP-сигнала, можно достичь широкого диапазона частот и реализовать опцию морфинга.

Для лучшей отзывчивости мне посоветовали использовать прерывания, но я решил проблему по рабоче-крестьянски – путём увеличения дельты, на которую изменяется скорость по мере её роста.

В общем, с программой я успешно справился, и друзья мои были довольны. Хорошо, что производитель контроллеров был отзывчивым: быстро отвечал на мои вопросы на форуме и помог в написании программы.

Выводы

  1. Порог вхождения невысок. Достаточно усвоить базовые концепции, и потом процесс программирования идёт легко.

  2. Возможности ПЛК весьма широки: можно реализовать довольно сложные и замысловатые программы. Есть, конечно, ограничения по количеству регистров, меркеров и указателей перехода, или вот, скажем, уровень вложенности подпрограмм в используемом контроллере не более 8, но не думаю, что это сколько-нибудь серьёзные ограничения.

Предчувствую вопрос: а не лучше ли воспользоваться Ардуино? Да, написать программу под Ардуино для среднестатистического программиста гораздо проще, чем разбираться с релейной логикой. Впрочем, не факт, что это будет проще для инженера АСУ.

ПЛК предназначены, как правило, для промышленного использования. Это значит, что они могут работать в более суровых условиях, они мощнее и могут использовать больше входов. ПЛК надёжны, масштабируемы, имеют длительный срок службы. Кроме того, к промышленным ПЛК могут предъявляться повышенные требования безопасности. Отсюда вытекает главный недостаток: цена.

Недавно стоимость контроллера существенно увеличилась, и мои друзья стали подумывать о замене. И Ардуино – один из вариантов. Всё-таки поворотные столы эксплуатируются в мягких условиях, и использовать дорогой ПЛК совсем необязательно. Планируется использовать связку контроллера с силовым драйвером и управлять двигателем посредством ШИМ.

В заключение, пару слов о шаговых двигателях. Шаговый двигатель – вещь отличная, за исключением одного недостатка: они слишком шумные. Иногда стол попадает в резонанс и начинает довольно громко дребезжать. Поэтому мы будем пробовать коллекторные двигатели.  Они не шумят, да и цена у них чуть ниже. Правда, в этом случае в схему придётся добавить энкодер для обеспечения обратной связи. Если тема заинтересует аудиторию, расскажу потом, что у нас из этого получилось.

Если вас заинтересовал поворотный стол, то вот видео:

Спасибо за внимание!

Комплектное устройство РЗА 6(10)-750 кВ типа «ТОР 300» от ООО «Релематика»

Аппаратные исполнения Гибкие возможности Связь и интеграция в АСУ Электромагнитная совместимость Цифровой осциллограф Регистратор событий Сервисное ПО

Тип корпуса

1/4

1/2

3/4

1 (19”)

Аналоговые входы

12

16

до 48

до 48

Дискретные входы

20

56

до 80

до 140

Выходные реле

17

53

до 77

до 137

Светодиоды сигнализация

16

48

112

176

Функциональные кнопки

6

32

54

86

Синхронизация часов реального времени

ИЧМ, BDUBus, RTC, PPS (от GPS/ПС сис. синхр.), МЭК 60870-5-103/104, NTP/SNTP, MODBUS, NMEA0183, SPA-BUS, PTP

Тип дисплея

OLED (6х21) / Графический дисплей

  • На основе терминалов «ТОР 300» собирается вся линейка шкафной продукции компании 6(10)-750 кВ.
  • Логика работы устройства свободно-конфигурируемая и создается под каждый конкретный проект модификацией типовой схемы логики в графической среде программирования.
  • Все терминалы поддерживают обмен данными по стандарту МЭК 61850 в части 8-1 и 9-2LE.
  • Пары портов могут работать в режиме резервирования по стандарту МЭК 62439-3 PRP.

Устройства могут иметь до 11 портов связи с разными типами поддерживаемых интерфейсов:

  • Ethernet 100 Base-T
  • Ethernet 100 Base-F
  • ВЧ-порт (ДФЗ, НВЧЗ, НВЧБ)
  • ВОЛС (ДЗЛ)
  • RS-485
  • USB (тип В)

Осуществлена поддержка протоколов ModBus (RTU, ASCII, TCP), МЭК 60870-5-103/104, IEEE C37.94 и стандарта МЭК 61850 (8-1, 9-2LE).

Высокая помехозащищенность устройств подтверждена испытаниями по ГОСТ Р 51317.4, ГОСТ Р 50648, ГОСТ Р 50649, ГОСТ Р 50652 с максимальными степенями жесткости.

В составе устройства реализован функциональный модуль осциллографирования аварийных режимов, предназначенный для записи аварийного режима с целью последующего анализа. Запись и хранение осциллограмм осуществляется в формате COMTRADE (IEC 60255-24-2001) в энергонезависимой внутренней памяти. При помощи сервисного ПО «МиКРА» задаются параметры осциллографа:

  • время предрежима: (100-500) мс шаг 100 мс
  • время пострежима: (500-5000) мс шаг 100 мс
  • максимальная длительность режима: (1000-10000) мс шаг 100 мс
  • часто дискретизации: 1000, 2000, 4000 Гц
Возможна настройка до 29 условий пуска путем выбора пусковых сигналов. Предусмотрено четыре типа режима пуска для каждого из пусковых сигналов. Устройство фиксирует причины пуска, которые могут быть просмотрены как через пользовательский интерфейс терминала, так и с помощью сервисного ПО «МиКРА».

Режимы пуска осциллографа:

  • по факту изменения сигнала
  • по факту возникновения сигнала
  • по факту пропадания сигнала
  • на все продолжительность сигнала
Емкость осциллографа зависит от количества записываемых сигналов. В осциллографе реализована автоматическая функция архивации. Максимальная суммарная длительность хранимых осциллограмм составляет не менее 400 с при частоте дискретизации 1000 Гц и не менее 200 с при частоте дискретизации 2000 Гц. Максимальное количество хранимых осциллограмм — не более 200. Запись осциллограмм организована таким образом, что при переполнении стирается самая старая осциллограмма и на ее место записывается новая. При выполнении условий пуска автоматически записываются все входные и выходные дискретные сигналы и причины пуска. Также обеспечивается запись всех измеряемых и выбранных расчетных величин и до 256 дополнительных логических сигналов, состав которых задается при конфигурировании логической части.

Выгрузка записанных осциллограмм осуществляется с помощью АСУ или специализированного ПО. Также имеется возможность считывания осциллограмм по протоколу FTP.

В составе устройства реализован регистратор событий, предназначенный для фиксации меток времени при изменении логических сигналов из «0» в «1» и наоборот для последующего анализа поведения защит, ИО. Точность метки времени — 1 мс.

Максимальная емкость регистратора составляет 1500 событий, сохраняемых в энергонезависимой внутренней памяти. Хранение событий организовано таким образом, что при переполнении стирается самое старое событие и на его место записывается новое. Обеспечивается регистрация не менее 256 логических сигналов, состав которых задается при помощи сервисного ПО.

Все события и их метки времени могут быть просмотрены на ИЧМ терминала и передаваться в АСУ ТП. Выгрузка журнала событий осуществляется с помощью специализированного ПО «МиКРА».

Для параметризации и мониторинга терминалов ТОР 300 используется ПО «МиКРА».

%d0%b0%d0%bb%d0%b3%d0%b5%d0%b1%d1%80%d0%b0%20%d1%80%d0%b5%d0%bb%d0%b5%d0%b9%d0%bd%d1%8b%d1%85%20%d1%81%d1%85%d0%b5%d0%bc — с русского на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АлтайскийАрабскийАрмянскийБаскскийБашкирскийБелорусскийВенгерскийВепсскийВодскийГреческийДатскийИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИсландскийИтальянскийКазахскийКарачаевскийКитайскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийЛатинскийЛатышскийЛитовскийМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПерсидскийПольскийПортугальскийСловацкийСловенскийСуахилиТаджикскийТайскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрумскийФинскийФранцузскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

Релейная логика против релейной логики

Релейная логика — это проводная система управления, использующая приборы, переключатели, таймеры, реле, контакторы, двигатели и исполнительные механизмы. Традиционная автоматизация машин и процессов была реализована с использованием релейной логики. Автоматизация машины с использованием релейной логики требует большого количества проводов и множества устройств для выполнения даже самых простых задач.

Некоторые другие проблемы с реализацией релейной логики:

  • Требуется много места в распределительном щите.
  • Установка очень трудоемка.
  • Устранение неисправностей чрезвычайно сложно.
  • Модификации функций управления сложны и утомительны.
Релейная логика против лестничной логики — панель релейной логики

Появление микропроцессора означало, что функции управления релейной логикой могут быть запрограммированы и сохранены в компьютере. В конце 1960-х некоторые действительно умные люди поняли это и начали создавать устройство под названием Programmable Logic Controller (PLC) .

Релейная логика в ПЛК — это метод формулирования логических выражений для автоматизации оборудования и процессов в промышленных приложениях. Язык программирования, который используется для создания релейной логики в ПЛК, называется лестничной логикой.

Это был крупный прорыв в индустрии промышленной автоматизации, который в конечном итоге сделал системы управления релейной логикой почти избыточными.

В автоматизированной системе управления основными преимуществами ПЛК перед реле являются:

  • Проще разрабатывать сложные логические выражения с помощью программного обеспечения релейной логики.
  • Повышенная надежность, срок службы ПЛК легко достигает + 10 лет,
  • Легче и дешевле модифицировать или расширять систему управления позже.
  • Снижение затрат на проектирование, установку и комплектующие.
  • Практически не требует обслуживания по сравнению с реле.
  • Превосходные функции мониторинга и отчетности, упрощающие устранение неполадок и оптимизацию процессов.
Релейная логика против релейной логики — Релейная логика ПЛК

Чтобы понять разницу между релейной логикой и релейной логикой, действительно важно, чтобы вы понимали логику реле и то, как реле работает. Понимание релейной логики — хорошая ступенька к пониманию релейной логики. В конце концов, лестничная логика изначально произошла от релейной логики. Имеет смысл, правда?

Как работают релейные логические системы?

Релейные логические системы — это сеть, состоящая из проводных электрических компонентов. Реле является основным компонентом и работает путем включения и выключения электрических цепей для формирования логических операций, которые, в свою очередь, обеспечивают управление процессом в системе.Вы можете думать о релейных логических системах как о механическом компьютере, который выполняет вычисления с единицами и нулями, переключая реле вместо использования кремниевого чипа.

Основным компонентом релейной логики является реле. Итак, давайте посмотрим, как работают реле, более подробно…

Что такое реле?

Реле — это электромеханическое устройство, состоящее из двух основных компонентов: катушки реле и контакта реле. Контакт реле используется для включения или выключения цепи, а катушка реле используется для изменения состояния контакта реле.Три основных типа реле — это реле с пружинным возвратом, реле с фиксацией и многополюсные реле.

Почему реле используются в цепях управления? Реле

используются, поскольку они обеспечивают электрическую изоляцию между цепью переключения (контактом) и цепью управляющего сигнала (катушкой) посредством электромагнетизма. Это означает, что реле можно использовать для подключения цепей с разными уровнями напряжения и тока для управления оборудованием, таким как двигатели и исполнительные механизмы. Реле также может переключать несколько цепей с разными состояниями одновременно, что делает их идеальными для схем логического управления в промышленной автоматизации.

Какие функции выполняет реле?

Реле выполняют 3 основные функции в электрической цепи:

  • Разрешение схемам управления переключать цепь нагрузки, даже если напряжения обеих цепей различаются.
  • Может переключать сильноточное устройство с помощью слаботочного электронного управляющего сигнала.
  • Реле
  • могут быть соединены в комбинации для выполнения логических операций с использованием сети электрических цепей, известной как релейная логика.

Как работает реле

Реле — это электромеханическое устройство, состоящее из двух основных компонентов….

  • Катушка реле.
  • Контакт реле.

Катушка реле по сути представляет собой медный провод, намотанный на кусок железа, который используется для создания электромагнитного поля, которое может притягивать металл. Подумайте о кране для свалки, который используется для сбора металлолома. Он использует тот же принцип для создания магнитного поля, притягивающего металл.

Релейный контакт — это в основном переключатель, который используется для включения или выключения электрической цепи.

Погодите! Если контакты реле включают или выключают электрическую цепь, зачем нам катушка?

Ну, катушка реле предназначена для изменения состояния контактов реле.Точно так же, как ваш палец используется для изменения состояния переключателя света с выключенного на включенное. Итак, мы изменяем состояние контактов не пальцем, а электрическим сигналом.

Электромеханическое реле

Чтобы запитать катушку, нам нужно подключить ее к источнику напряжения, который иногда называют релейным входом.

Некоторые распространенные реле напряжения постоянного тока: реле 5 В, реле 12 В и реле 24 В. Некоторые распространенные реле напряжения переменного тока: реле 120 В переменного тока и реле 240 В переменного тока .

Номинальное напряжение обычно указывается на корпусе реле. Необходимо соблюдать номинальное напряжение катушки, иначе катушка реле может не изменить состояние контактов или перегреться и сгореть.

Когда мы запитываем катушку реле номинальным напряжением, это позволяет току течь внутри катушки реле и создает электромагнитное поле. Это электромагнитное поле используется для притяжения контакта реле к катушке реле, таким образом изменяя состояние контактов реле.

Контакты реле сконфигурированы как нормально разомкнутые (NO) или нормально замкнутые (NC). Довольно часто реле имеют переключающие контакты.

Так что же такое переключающий контакт?

Переключающий контакт — это комбинация нормально разомкнутых (NO) и нормально замкнутых (NC) контактов в одном контактном блоке. Переключающий контакт позволяет выбрать нормально открытый (NO) или нормально закрытый (NC) контакт в зависимости от способа его подключения. Иногда это называют двойным броском.

Контактное напряжение и номинальный ток обычно указываются на корпусе реле. Необходимо соблюдать контактное напряжение и номинальный ток, иначе контакт реле может перегреться и сгореть.

Если номинальное напряжение катушки реле, контактное напряжение и номинальный ток не указаны на корпусе реле, проверьте основание реле. Иногда это сочетание корпуса и основания. Если ничего не помогает, обратитесь к таблице данных.

Катушка реле с контактным напряжением и номинальным током

R elay Operation

Если реле подключено к нормально разомкнутому (NO) контакту и реле находится под напряжением, тогда контакт изменит состояние с ОТКРЫТО на ЗАКРЫТО…..

Базовая работа реле с нормально разомкнутым (NO) контактом

Если реле подключено к нормально замкнутому (NC) контакту и реле находится под напряжением, тогда контакт изменит состояние с ЗАКРЫТО на ОТКРЫТО… ..

Базовая работа реле с нормально замкнутым (NC) контактом

Если реле с переключающими контактами подключено в нормально разомкнутой (NO) конфигурации и реле находится под напряжением, тогда контакт изменит состояние с ОТКРЫТО на ЗАКРЫТО… ..

Базовая работа реле с переключающими контактами, подключенными нормально разомкнутыми (NO)

Если реле с переключающими контактами подключено в нормально замкнутой (NC) конфигурации и реле находится под напряжением, то состояние контакта изменится с ЗАКРЫТО на ОТКРЫТО.Обратите внимание, что проводка контактов поменялась стороной… ..

Работа реле с переключающими контактами, подключенными нормально замкнутыми (NC)

Типы реле

Существует несколько типов реле, каждое со своими характеристиками и назначением. 3 типа, которые часто используются в промышленных приложениях, — это реле с пружинным возвратом, реле с фиксацией и многополюсные реле.

Реле с возвратной пружиной

Наиболее распространенными реле являются реле с пружинным возвратом.Они имеют одну катушку реле и используют пружину для возврата контакта реле в нормальное состояние после того, как катушка реле обесточена и электромагнитное поле схлопнется.

Катушка реле должна быть постоянно под напряжением, чтобы состояние контакта реле оставалось в измененном состоянии. Как только катушка обесточивается, контакт реле возвращается в нормальное состояние.

Вы видите пружину на изображении «Электромеханическое реле» выше? Пружина находится в самом верху реле.

Блокировочное реле

Реле с фиксацией — это тип реле, которое может изменять и поддерживать состояние контакта без необходимости постоянного включения катушки. В нем используются две отдельные катушки, каждая из которых отвечает за определенное состояние контакта — открытый или закрытый. Короткий импульс напряжения для возбуждения любой катушки фиксирующего реле — это все, что требуется для изменения состояния контакта.

Многополюсное реле

Многополюсное реле — это реле любого типа с более чем одним контактом.Каждый контакт реле называется полюсом. Таким образом, реле с двумя контактами будет называться двухполюсным реле, а реле с четырьмя контактами будет называться четырехполюсным реле.

При использовании многополюсных реле несколько катушек не требуется для изменения состояния контактов. Состояние всех контактов реле изменяется одновременно одной катушкой реле.

Двухполюсное реле

Короче говоря, работа однополюсного реле такая же, как и многополюсного реле, просто у нас есть больше контактов, с которыми можно поиграть!

Это удобно, когда мы активируем более одного устройства.Особенно, когда устройствам требуются разные уровни напряжения или суммарный ток, потребляемый несколькими устройствами, превышает номинальный ток одного контакта. Также удобно иметь многополюсные реле, когда логика управления технологическим процессом становится сложной.

Как подключить реле?

Для подключения реле нам необходимо подключить катушку к источнику напряжения (обычно переключаемому), а контакты — к нагрузочному устройству, например, свету, двигателю, соленоидному клапану или другому реле. Это можно сделать, подключив катушку реле и контактные провода к клеммам релейной базы.Назначение клемм для подключения релейной базы обычно изображено на корпусе реле, помечено на релейной базе или подробно описано в паспорте реле.

Как подключить реле

Общий вывод реле — это клемма, связанная с той частью контакта, которая не переключается, когда катушка реле находится под напряжением. В реле с переключающим контактом это клемма, «общая» как для нормально разомкнутых, так и для нормально замкнутых контактов. Когда общий провод подключен правильно, он подключается к напряжению питания нагрузки.

Общее на реле

Логические схемы реле

Основными элементами схем релейной логики являются….

  • Источник питания.
  • Компоненты реле.
  • Соединительные провода.

Напряжение источника питания должно соответствовать номинальному напряжению обмотки реле. Кроме того, источник питания должен быть достаточно большим, чтобы выдерживать ток, потребляемый всеми реле, когда они находятся под напряжением.

Реле выбираются в зависимости от выходного напряжения источника питания, функциональности и номинального тока требуемых контактов.

Поскольку релейная логика — это жестко подключенная система, требуется какая-то электрическая схема или принципиальная схема реле, чтобы разобраться во всем этом.

А теперь обратите внимание, есть много способов нарисовать электрическую цепь. В зависимости от того, из какой вы страны, вы определите, какую стандартную схему подключения реле вам нужно будет использовать. Схема расположения цепей и символы компонентов будут варьироваться от одного стандарта чертежа к другому. Кроме того, некоторые стандарты чертежей размещают свои схемы управления слева направо, а некоторые — сверху вниз.Ознакомьтесь с образцами рисунков ниже….

Примеры принципиальных схем питания и реле

Для целей этого объяснения будет использоваться расположение слева направо, поскольку оно позже будет связано со схемами релейной логики.

Принципиальная схема реле состоит из шины напряжения питания с левой стороны и шины нулевого напряжения с правой стороны, нарисованных вертикальными линиями.

Компоненты реле и другие устройства упакованы между собой и соединены проводами, нарисованными в виде горизонтальных линий, чтобы сформировать цепь.

Релейные логические символы

Катушку реле и контакты реле можно нарисовать в соответствии со схемой символов логики реле ниже….

Релейная логика против лестничной логики — символы релейной логики

Как читать схему реле

В самых простых схемах релейной логики используется источник питания, реле, переключатель и устройство, которое необходимо включить или выключить, все соединенные вместе, как показано на простой схеме реле ниже….

Релейная логика против лестничной логики — пример релейной логической схемы

В приведенном выше примере релейной логической схемы показана лампа (Lamp No.1) включается через реле (реле №1).

В первой линии есть поворотный переключатель, подключенный к катушке реле № 1 с катушкой реле, обозначенной как R1.

Вторая линия имеет нормально разомкнутый контакт реле № 1, также помеченный как R1, который подключен к лампе № 1.

Для облегчения понимания схем реле последовательность событий считывается от первой горизонтальной линии вниз и от левой шины питания к правой шине питания.

Мы читаем слева направо, потому что разность потенциалов между левой и правой шинами питания создает ток в этом направлении.В приведенной в качестве примера схеме реле зеленая линия используется для выделения тока в цепи.

Итак, в первой строке мы начинаем с левой шины питания и следуем по горизонтальной линии, пока не дойдем до нормально открытого поворотного переключателя.

Если поворотный переключатель находится в ОТКРЫТОМ состоянии, значит, цепь разомкнута, и ток не может течь в правую сторону цепи. Таким образом, катушка реле (R1) остается обесточенной.

Если мы перейдем ко второй строке, мы заметим, что нормально открытый контакт реле (R1) остается ОТКРЫТЫМ, потому что реле No.1 катушка (R1) обесточена. Следовательно, на второй линии также имеется разрыв цепи, поэтому ток не может течь к лампе, и она остается выключенной….

Пример базовой логической схемы реле — с выключенным поворотным переключателем

Что происходит, когда мы включаем поворотный переключатель?

Когда поворотный переключатель включен, его состояние меняется с ОТКРЫТО на ЗАКРЫТО.

Если мы посмотрим на первую строку и начнем с левой шины питания, затем проследим по горизонтальной линии, пока не дойдем до поворотного переключателя, мы увидим, что он находится в состоянии ЗАКРЫТО, и ток может течь в правую сторону схема.

Итак, в этом случае катушка реле (R1) находится под напряжением, и мы достигаем конца правой направляющей.

Теперь перейдем к левой части второй строки, где мы заметим, что нормально открытый контакт реле (R1) также изменил состояние на ЗАКРЫТО, потому что катушка реле находится под напряжением.

Следовательно, на второй линии имеется замкнутая цепь, поэтому ток может течь в правую часть цепи, и лампа №1 включается….

Пример базовой логической схемы реле — с включенным поворотным переключателем

Давайте оживим его и добавим еще одну линию в схему релейной логики.

На этот раз мы воспользуемся вторым релейным контактом реле №1 и подключим его как нормально замкнутый контакт. Затем мы добавим вторую лампу (Лампа №2) в новую схему.

В этом случае лампа будет работать наоборот. Таким образом, когда поворотный переключатель выключен, лампа № 2 включена, а когда поворотный переключатель включен, лампа № 2 выключена.

Погодите, что ????

Не верьте мне, тогда проверьте схему релейной логики ниже….

Логика реверса реле — с выключенным поворотным переключателем

Новый контакт реле в третьей строке теперь нормально замкнутый, а не нормально разомкнутый.

Когда катушка реле № 1 обесточена, нормально замкнутый контакт находится в нормальном состоянии, то есть ЗАКРЫТ.

Когда катушка реле № 1 находится под напряжением, нормально закрытый контакт меняет состояние на ОТКРЫТ.

Нормально замкнутый контакт ведет себя противоположно нормально разомкнутому контакту. Иногда это называют обратной релейной логикой или просто обратной логикой. См. ниже….

Релейная обратная логика — с включенным поворотным переключателем

Управление лестничной логикой

Помните утверждение ранее на этой странице — лестничная логика изначально была получена из релейной логики.

Итак, в чем разница между релейной логикой и релейной логикой?

Большая разница между релейной логикой и релейной логикой заключается в том, что релейная логика должна жестко подключать каждую цепь управления для каждой отдельной функции управления. В то время как релейная логика использует микропроцессорное устройство, называемое программируемым логическим контроллером (ПЛК).

И чем ПЛК отличается от релейной логики?

Разница между ПЛК и релейной логикой заключается в том, что ПЛК — это программируемое устройство, тогда как релейная логика — это сеть из проводных электрических устройств.И ПЛК, и релейная логика могут выполнять логические вычисления, но ПЛК делает это с помощью микропроцессора, а релейная логика делает это с помощью электрических цепей.

Итак, по сути, мы получаем массу реле и проводов и заменяем их крошечной коробкой с потрясающей вычислительной мощностью.

Даже при программировании ПЛК и релейной логики нам все равно необходимо жестко подключить определенные устройства, такие как переключатели и лампы, как в примерах релейной логики выше. Но проводка значительно сокращается, потому что только устройства ввода и вывода нуждаются в жесткой проводке.Реле управления, которые используются для формирования функций управления и логических функций, заменяются программой релейной логики, хранящейся внутри в памяти ПЛК.

Релейная логика против релейной логики — программируемый логический контроллер

Формат релейной логической схемы аналогичен схеме релейной логики.

С левой стороны изображена шина питания, а с правой стороны — шина питания, изображенная вертикальными линиями.

Логическое программирование вставлено между шинами питания и соединено горизонтальными линиями, чтобы сформировать логическое выражение.

Каждая строка на диаграмме релейной логики называется звеном.

СТОП…. рельсы и перекладины… Вот почему термин «лестница» используется в лестничной логике…. Момент лампочки!

Однако используемые символы немного отличаются от схем релейной логики. Ознакомьтесь с таблицей ниже, чтобы сравнить различия основных компонентов…

Релейная логика и символы лестничной логики

Если бы мы использовали реле с фиксацией, которое использует две катушки, одна для фиксации (или установки) реле, а другая для разблокировки (или сброса) реле.Обозначения реле представлены ниже….

Блокировочное реле с релейной логикой

Чтобы обозначить разницу, давайте воспользуемся приведенным выше примером, где переключатель попеременно включает и выключает две лампы.

Если мы используем ПЛК с программой релейной логики, нам сначала нужно жестко подключить переключатель к входным клеммам ПЛК. Затем нам нужно жестко подключить лампы к выходным клеммам. Наконец, нам нужно написать нашу программу релейной логики и загрузить ее в память ПЛК.

На приведенной ниже диаграмме показана релейная логическая схема, когда поворотный переключатель Rotary Switch находится в положении ВЫКЛ….

Релейная логическая схема — Rotary Switch Off

На приведенной ниже диаграмме показана лестничная логическая схема, когда Rotary Switch включен.

Помните, что нормально замкнутый контакт — это обратная логика!

Схема лестничной логики — поворотный переключатель включен

Преимущества лестничной логики

Некоторые из преимуществ, которыми обладают системы управления с релейной логикой по сравнению с системами управления с релейной логикой:

  • Время установки значительно сокращается с помощью систем управления с релейной логикой из-за меньшего количества требуемой проводки.Другими словами, нам нужно только жестко подключить устройства ввода и вывода. Логика управления реализована с помощью программного обеспечения, а не реле с жесткой разводкой.
  • Модификации логики управления можно легко выполнить с помощью программного обеспечения для модификации программы релейной логики, а не модификаций оборудования и проводки, которые обычно имеют место при управлении релейной логикой.
  • Один и тот же ПЛК может использоваться для широкого спектра приложений системы управления, просто загружая другую программу релейной логики в память ПЛК.
  • Расширение системы управления упрощается с помощью ПЛК за счет добавления модулей расширения в отличие от сложных модификаций оборудования и проводки, которые были бы в случае управления релейной логикой.
  • Релейная логика основана на микропроцессоре, который имеет более быстрое время выполнения, намного более надежен и долговечен, чем системы управления с релейной логикой, которые имеют большое количество механических компонентов.
  • Системы управления с релейной логикой намного компактнее, чем системы управления с релейной логикой.

Итак, в битве релейной логики и релейной логики мы можем подтвердить, что релейная логика определенно выигрывает. Фактически можно сказать, что системы релейно-логического управления для более крупных установок практически мертвы. В некоторых странах все еще существуют правила для панелей управления горелками, управляемых релейной логикой, но они, несомненно, в конечном итоге будут заменены системами управления на основе ПЛК.

Для некоторых небольших установок, где у вас есть несколько устройств для управления с помощью основных функций, по-прежнему удобно использовать релейную логику для управления приложением.Но благодаря низкой цене ПЛК и простоте программирования релейной логики они становятся все более привлекательными даже для небольших приложений.

В следующем разделе мы рассмотрим основы релейной логики и раскроем семь основных правил, которые вы должны знать, чтобы запрограммировать программируемый логический контроллер (ПЛК) с помощью диаграмм релейной логики, а также основы реализации программирования релейной логики ПЛК.

Чтобы перейти к следующему разделу, щелкните здесь.

Учебное пособие по релейной логике

In в этом уроке я покажу вам, как читать простую лестничную диаграмму схематический и как понять логику, стоящую за ней.Этот тот же тип логики применяется как к ПЛК, так и к цепям управления двигателем, что и хорошо.

Прежде чем мы начнем, вы можете начать с основ того, как реле работает. Сказав это, важно иметь понимание компоновки базовой схемы — что за символы и как они представлены. Чтобы не усложнять, мы познакомим вас только с 6 электрическими схемными обозначениями как показано ниже.

Ссылаясь на символы выше, вы заметите, что мы раскрасили некоторые символы. Это поможет вам понять по логике немного проще. Представьте красные как красные свет — СТОП — ток не может проходить мимо него в состоянии, как показано. Ток будет течь по зеленым — ИДТИ — по мере того, как они нарисованы. Вам важно помнить, что электрические схемы всегда рисуются в обесточенном состоянии — другими словами, как будто никакого постороннего воздействия не произошло.Шесть символы выше представляют собой некоторые из наиболее распространенных элементов управления, которые будут встречается на большинстве рисунков. Итак, давайте перечислим и опишем их.

1. Нормально открытая кнопка: как показано красным цветом, через это устройство (элемент управления) не может протекать ток, если кнопка не нажал. После нажатия ток может продолжаться дальше вниз по схема. Пока он нажат, то есть.После выпуска он вернется в открытое состояние, и ток не будет течь.

2. Нормально замкнутая кнопка: зеленый цвет означает, что ток обычно протекает через это устройство без необходимости нажми. Нажатие на нее остановит поток, однако, как только мы отпустите, ток снова потечет.

3. Контрольная лампа: мы используем эти устройства в качестве индикаторов для Оператор машины.Например, красный свет может указывать на предупреждение какое-то. Зеленый свет может сигнализировать о том, что все в порядке. Ok.

4. Катушка реле: этот же символ может использоваться для обозначения катушка для любого из следующего:

Реле управления
Контактор
Мотор стартер
Таймер

Маркировка внутри обычно указывает на тип контроль, который он представляет.Подробнее о номенклатуре позже.

5. Нормально разомкнутый релейный контакт: как следует из цвета, нет ток течет до тех пор, пока реле не будет под напряжением. Как только реле обесточен. ток больше не будет течь. Этот же символ относится к ранее приведенному выше списку.

6. Нормально замкнутый релейный контакт: когда реле обесточен, ток будет течь, и наоборот.Этот же символ относится и к ранее приведенному выше списку.

О номенклатуре символов (маркировке): Обычно мы предшествуем этикетка с описанием устройства, за которым следует номер представляя его отличие от аналогичным образом помеченных элементов управления. Например, PB1 будет представлять собой кнопку. Мы различаем тип, NO или NC, по самому символу.Если мы были чтобы добавить еще одну кнопку, это может быть метка PB2, за которой следует PB3 и так далее.

Что касается реле управления, мы бы использовали аналогичный метод — CR1 как сокращение от Control Relay 1, например, и CR1.1 и CR1.2 как последующие имена для контактов, принадлежащих CR1. Это просто пример — вы можете назвать каждый из этих контактов как просто CR1, но такие соглашения об именах могут оказаться проблематичными с крупномасштабными рисунками; особенноте, которые содержат много контакты.

На изображении выше (и последующих) мы создали очень простая схема, демонстрирующая, как работает релейная логика. У нас есть нарисовал приведенную выше схему именно так, как она должна выглядеть — в обесточенное состояние. Мы также раскрасили CR1, CR1.1 и CR1.2 в темно-зеленый, чтобы символизировать их репрезентативность как единое целое единый элемент управления, состоящий из трех компонентов.Это существо, реле катушка и два ее контакта — нормально разомкнутый и нормально разомкнутый. закрыто. Примечание. Вы не увидите такой раскраски в стандартном рисунки. Здесь это сделано только для того, чтобы показать, что все они связанные с.

Две вертикальные линии представляют наш источник напряжения — L1 обычно высокий, а L2 обычно низкий. Эти вертикальные линии перехвачены горизонтальными линиями, которые мы называем ступеньками — отсюда и термин, лестничная логика.Пронумеруем ступени в порядке номеров от сверху вниз. Таким образом, ступенька, содержащая PB1, будет нашей первой ступенька или ступень 1.

Нагрузочные устройства (потребляющие электроэнергию) размещаются на правая часть рисунка. Устройства управления обычно размещены слева от грузовых устройств. Их также называют пилотные устройства, поскольку они направляют (или направляют) энергию (напряжение) на нагрузки.В этом случае CR1, PL1 и PL2 потребляют ток. устройства или нагрузки. PB1, CR1.1 и CR1.2 являются пилотными или контрольными компоненты.

Что касается иллюстрации ниже, я взял возможность выделить высокий потенциал напряжения красным цветом, а низковольтный потенциал (или нейтраль) синим цветом. Предположим, что разница напряжений между L1 и L2 составляет 120 В переменного тока.

Обратите внимание, что если PB1 не нажата, CR1 останется обесточен из-за нормально разомкнутого PB1. Попробуй изобразить контакты как мосты — если они разомкнуты, то это как подъемный мост поднимается (блокирует напряжение), и если они закрыты, это как подъемный мост не работает (пропускается напряжение).

Вы увидите, что то же самое условие выполняется на втором звено.CR1.1 также нормально разомкнут — блокирует напряжение и предотвращение подачи питания на PL1.

Однако … обратите внимание на третьей ступени, что CR1.2 обычно замкнут, позволяя потенциалу 120 В достигнуть PL2, позволяя току течь через PL2, возбуждая его. И в В этом случае наш свет зеленый (G).

Стоит отметить, что если взять вольтметр и Поместите один датчик на красный и один на синий, вы прочитаете 120 вольт.Как вы думаете, что бы вы прочитали, если бы поместили оба датчики на красном или оба датчика на синем? В любом случае есть ли разница потенциалов?

На нашей последней иллюстрации ниже мы моделируем нажата кнопка (PB1). Тем самым мы позволяем напряжение проходит через PB1 и достигает нашей катушки реле (CR1) позволяя ему заряжаться энергией.Теперь посмотрим, что происходит с CR1.1 и CR1.2. Оба условия меняются. CR1.1, который был открыт, имеет теперь замкнут — позволяя напряжению проходить на PL1 — запитывая его. CR1.2 теперь открыт — питание PL2 отключено. Обратите внимание, как наше напряжение потенциалы в цепи также изменились. Пока мы продолжайте нажимать кнопку, это условие будет остаются, как показано. Как только мы отпустим, он вернется к вышеуказанному состояние.

Ну, это ускоренный курс релейной логики (релейной логики). я Надеюсь, это было полезно.

Все иллюстративные рисунки в этом уроке были созданы с использованием Схема EZ. А описание программы можно найти здесь. Это абсолютно бесплатно в течение 21 дня.

SPST Relay Logic | Hackaday.io

В предыдущем посте я рассмотрел способы реализации операций И, ИЛИ и буферов с реле. Но полное логическое семейство требует способности инвертировать значение.

С реле NC это тривиально:


Когда A равно нулю, Q равно 1. Когда ток подается на A, реле размыкается и Q становится логическим 0.

Это может быть расширено для создания логического элемента ИЛИ-НЕ:

Q равно 1 только тогда, когда A и B оба равны 0.

Обратите внимание, как эта схема отражает логический элемент И.Согласно закону ДеМоргана, AND эквивалентно NOR с обоими инвертированными входами.

NAND также может быть реализован путем зеркалирования предыдущего логического элемента ИЛИ с использованием реле NC.

Отрицание с нормально разомкнутыми реле:


С небольшой осторожностью можно также реализовать отрицание с нормально разомкнутым реле:

Когда A низкий, Q подтягивается для питания через R. Когда A становится высоким, Q замыкается на землю и переходит в низкий уровень.

Обратите внимание, что эти ворота имеют некоторые свойства, отличные от предыдущих.Во-первых, выход колеблется между питанием и землей, а не питанием и не подключен. Во-вторых, способность этого затвора управлять дополнительными затворами ограничена значением R. Наконец, этот затвор будет потреблять мощность, продиктованную значением R, каждый раз, когда на входе высокий уровень, поскольку мощность течет через него на землю.

R следует выбирать как компромисс между текущим использованием и гарантией того, что Q может управлять входами. Слишком низкое значение R, и вентиль будет потреблять огромную мощность всякий раз, когда выходная мощность низкая.Слишком высоко, и он сам не сможет загнать ворота.

Я подозреваю, что часто будет желательно следовать за этим вентилем с обычным буфером, чтобы обеспечить изоляцию, нормальные уровни питания / NC и более высокое разветвление.

Несмотря на эти недостатки, этот вентиль работает, и это доказывает, что реле SPST-NO обладают функциональной полнотой.

Это может быть расширено для реализации NAND:

А также NOR:

На этом этапе у нас есть функциональная полнота, и с помощью этих вентилей можно реализовать комбинаторную и последовательную логику.

Но это далеко не конец истории. Часто можно реализовать функцию с гораздо меньшим количеством реле, чем можно было бы предположить наивным логическим эквивалентом. Для D-защелки обычно требуется 4 логических элемента NOR или NAND, которые будут 8 реле. Но у меня есть схема, которая может сделать это всего за несколько реле. Подробнее об этом позже.

РЕЛЕЙНАЯ ЛОГИКА, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИМ ЦИЛИНДРОМ






Релейная логика может использоваться для управления выдвижение и втягивание пневматического (воздушного) цилиндра, как обсуждалось в предыдущем абзаце.больной. 1 (внизу) показано сверло пресс, который использует воздушный цилиндр для перемещения сверла вверх и вниз через его цикл сверления. Цикл начинается с сверла наверху. его хода. Пневматический цилиндр втягивается, а двигатель сверла выключен. Когда кнопка пуска нажимается на мгновение, соленоид выдвижения находится под напряжением, а соленоид втягивания обесточен так что воздух перемещается в воздушный цилиндр, чтобы он расширялся, что заставляет сверло двигаться вниз.Двигатель дрели включается стартер двигателя буровой установки во время хода вниз. Когда дрель продлен до полного хода вниз, он коснется концевого выключателя который откроется и вызовет включение соленоида втягивания, и цилиндр втянется, перемещая сверло обратно в верхнее положение.

Вверху: ил. 1: Схема воздушного цилиндра, используемого для перемещайте сверло вверх и вниз в течение цикла сверления.

ил. 2 (ниже) показана схема реле с временной диаграммой для сверлильный станок. Из первой строки диаграммы обратите внимание, что CR1 будет быть под напряжением при кратковременном нажатии кнопки пуска. Нет CR1 контакты, подключенные параллельно кнопке пуска, замкнутся, когда катушка находится под напряжением и запечатывает кнопку пуска. Второй набор НЕТ Контакты CR1 также используются в строке 2 схемы для подачи питания на CR2. катушка, если сверлильный станок находится в верхнем положении, который закрывает LS1.

Важно понимать, что используемый символ концевого выключателя для LS1 означает, что этот концевой выключатель нормально разомкнут, удерживается замкнутым, а символ LS2 — нормально замкнутый концевой выключатель. То есть в любое время сверлильный станок находится в верхнем положении, LS1 будет оставаться закрытым, а LS2 будет нормально закрыто. Когда сверлильный станок находится в нижнем положении, LS1 переместится в открытую позицию, потому что она больше не удерживается закрыто, и LS2 станет открытым, так как сверло прижимается к его рука, которая заставляет его контакты открываться.


Вверху: ил. 2: Пример релейной логики, которая используется для управления выдвижение и втягивание воздушного цилиндра для перемещения сверла через его Инсульт.

На временной диаграмме обратите внимание, что до нажатия кнопки запуска соленоид втягивания находится под напряжением, что удерживает сверлильный станок в положение вверх. Когда кнопка пуска нажата, соленоид выдвижения будет запитано, потому что оба LS1 и LS2 замкнуты. После соленоид выдвижения находится под напряжением, и сверло начинает двигаться вниз, LSI будет открытый, который обесточивает CR2.Поскольку CR3 в линии 3 был запитан LS1 когда цикл прессования был запущен, он должен использовать набор собственных замыкающих контактов запечатать в LS1, чтобы катушка CR3 продолжала находиться под напряжением после открытия LSI. НО контакты CR3 будут удерживать соленоид выдвижения под напряжением, пока сверло не переместится в нижнюю часть своего хода и не нажмет LS2 и заставляет его открыться. Когда LS2 открывается, катушка CR3 находится под напряжением постоянного тока, который обесточивает соленоид выдвижения. НО контакты CR3 в линии 5 активирует соленоид втягивания и вызовет втягивание цилиндра сверлильный станок в верхнее положение.Поскольку катушка стартера двигателя сверла запитывается контактами CR3, он также будет обесточен, когда цилиндр втягивается. Поскольку сверло зависит от воздушного цилиндра, чтобы обеспечить скорость для дрели, давление воздуха на цилиндр необходимо отрегулировать чтобы соответствовать скорости резания сверла.

Методы управления: ПЛК против релейной логики

Современные ПЛК (программируемые логические контроллеры) дешевле и гибче, чем когда-либо прежде.

Тем не менее, некоторые OEM-производители и производители систем предпочитают релейную логику для своих электрических элементов управления — и в некоторых случаях это может быть оправдано.

Давайте посмотрим на некоторые преимущества и недостатки управления ПЛК по сравнению с релейной логикой.

Гибкость и простота обслуживания

Изменение функциональности или добавление функций к плате релейной логики обычно всегда требует изменения проводки. С другой стороны, систему ПЛК можно легко перепрограммировать без необходимости вообще физически менять проводку.

Однако программирование ПЛК — это особая задача, с которой многие производители оригинального оборудования не могут справиться. Но современные решения удаленного доступа могут устранить эту проблему, позволяя программисту безопасно обновлять и отлаживать программу удаленно через Интернет.

С точки зрения поиска неисправностей, речь идет о связке — отслеживание проводов вокруг релейной логической платы может быть таким же раздражающим, как и устранение неисправностей панели ПЛК без программного обеспечения для программирования.

Стоимость

Для небольших и простых систем управления релейная логика может быть идеальной — она ​​невысока и проста в обслуживании.

Но по мере роста сложности процесса быстро достигается точка, когда и стоимость, и сложность подключения релейной логики обгоняют решение ПЛК.

Добавьте несколько аналоговых приборов и один или два привода с регулируемой скоростью (VSD), и система релейной логики быстро станет не только более дорогой, но и технически непрактичной.

Преимущества пространства

Маленький ПЛК может быть размером примерно с кирпичный дом. С другой стороны, ряд из 10-20 реле может быть в два раза длиннее и потребовать вдвое большего количества проводов (т.е. кабельные каналы большего размера).

Там, где пространство ограничено, часто лучше использовать ПЛК.

Связь и взаимодействие

Становится все более распространенным, что пакеты OEM должны быть интегрированы в существующие системы управления на месте и системы SCADA. Для этого в панелях релейной логики используются простые проводные сигналы — одна пара проводов на выход.

С другой стороны, системы управления ПЛК

могут быть спроектированы так, чтобы легко интегрироваться и взаимодействовать с другими системами с использованием стандартных протоколов, таких как Ethernet / IP или Profibus, по одному Ethernet или последовательному кабелю.

Чтобы узнать больше о том, как можно улучшить свои системы управления с помощью ПЛК, свяжитесь с нашими инженерами.

Интеллектуальное реле: объяснение логических реле

Оглянитесь вокруг. Умные реле везде! Вы можете найти их в элементах управления освещением, машинах для производства льда, системах тумана в продуктовых магазинах и многом другом. И тому есть веская причина: они отвечают всем требованиям безопасности, экономя при этом ваше время и деньги. В этой статье я объясню вам основы интеллектуальных реле.

Что такое интеллектуальное реле?

Интеллектуальное реле — это компактный ПЛК, предназначенный для использования в промышленных условиях. Его также называют мини-ПЛК или логическим реле на электрическом рынке. Этот интеллектуальный логический модуль — идеальный контроллер для простых задач автоматизации.

Интеллектуальное реле обеспечивает общее управление с функциями отсчета времени, счета, хранения и арифметических операций с помощью цифровых / аналоговых входных и выходных клемм. Хотя он не имеет таких широких функций ведения бизнеса, как ПЛК, он подходит для использования в простых приложениях.

Может не потребоваться слишком много входов и выходов в машине или электрическом щите. Простые операции также можно выполнять путем программирования интеллектуальных реле.

ПЛК измеряет и оценивает события, изменения и движения в поле с помощью различных измерительных устройств. Затем он интерпретирует его в себе и передает на другие устройства, которыми он управляет в полевых условиях. Сбор и передача информации может осуществляться в аналоговом или цифровом виде. Например, данные с датчика могут быть переданы на клапан.ПЛК должны быть предпочтительнее, если управляемая система больше и требует большего количества операций.

Интеллектуальные реле

имеют простые функции, такие как реле времени, счетчик, PTC. Интеллектуальные реле предназначены для упрощения электромонтажа интеллектуальных решений. Интеллектуальное реле просто реализовать. Его гибкость и высокая производительность позволяют пользователям экономить время и деньги.

Интеллектуальное реле имеет дисплей, на котором отображаются лестничные диаграммы. Программное обеспечение для программирования позволяет вам представлять лестничные диаграммы в трех различных форматах:

  • Электрические символы
  • Лестничные символы
  • Символы интеллектуальных реле

Преимущества интеллектуальных реле Интеллектуальные реле

имеют много преимуществ для системы, например:

  • Может использоваться в малых и средних управляющих приложениях.
  • Благодаря своим функциям, таким как таймер, счетчик, релейный выход и вспомогательный контакт, они сокращают количество оборудования и проводки. Они экономят время.
  • Доступны модели с ЖК-дисплеем.
  • Отображаемые модели можно программировать на экране без какого-либо программного обеспечения. В качестве альтернативы их можно запрограммировать с помощью программного обеспечения.
  • Компактные размеры.
  • Количество входов и выходов можно увеличить с помощью цифровых и аналоговых модулей расширения.
  • Экраны некоторых брендов можно переместить на крышку панели.Регулировку и управление также можно производить на панели.
  • У них есть внутренняя память, и их память может быть увеличена по мере необходимости.
  • Могут использоваться протоколы связи, такие как Modbus, Profibus, Devicenet.
  • Их легко может использовать даже оператор, не обладающий большими знаниями в области программирования.

Применение интеллектуальных реле Интеллектуальные реле

имеют широкие области применения, такие как:

  • Промышленность и машиностроение
  • Управление компрессором
  • Упаковочные машины
  • Внутреннее применение
  • Управление освещением и дверьми
  • HVAC
  • Генераторы
  • Солнечные и ветряные электростанции
  • Управление насосом
  • Контроль уровня

Продолжить чтение

Securitron Relay Logic Pack

Securitron Relay Logic Pack

Магазин не будет работать корректно, если куки отключены.

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

Выберите 12 или 24 В постоянного тока • Использование в качестве реле аварийной сигнализации DPDT с фиксацией • Или используйте для 2 дверных блокировок (Mantrap) • Многофункциональная печатная плата • Интеграция выходов определения состояния блокировки с системами контроля доступа • Создает цепь блокировки реле • Обеспечивает задержку оператора двери при использовании электрического замка

Настроить и добавить в корзину

Подробнее о продукте

Securitron Relay Logic Pack может использоваться как реле аварийной сигнализации DPDT с контактами на 1 А или для двух блокировок дверей (мантрап) в сочетании с двумя электрическими замками.Он позволяет интегрировать выходы датчиков состояния блокировки с системами контроля доступа, требующими НО или НЗ сухих сигналов состояния в сочетании с задержкой перед изменением состояния блокировки. Он также создает схему релейной блокировки и может обеспечить временную задержку привода двери при использовании электрического замка.

Спецификация
Марка Секуритрон

В настоящее время для этого продукта нет доступных аксессуаров, или у вас уже есть все доступные аксессуары, добавленные в корзину.

@ Copyright 2021 Gate Depot @ Martrano Enterprises, LLC Все права защищены.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.