Программируемые реле
Одной из традиционных технологий автоматизации технологических процессов до недавнего времени считалось релейное управление. На основе электромагнитных реле реализовывались логические и временные функции, строились усилители мощности. Но, как и всякое механическое устройство, классическое реле не лишено недостатков. Его электрическим контактам свойственно изнашиваться, подгорать и залипать, что снижает надежность всей схемы. Срок службы ограничен механическим ресурсом и в некоторых схемах может не превышать нескольких месяцев. Большие габариты и потребляемая мощность также не делают реле идеальным устройством в современных условиях, когда компактность и экономичность выходят на первые места. Еще множество недостатков заставили разработчиков искать элементы, которые смогли бы заменить реле и устранить негативные факторы.
Постепенно техника автоматизации перешла от классических релейных схем к микропроцессорной технике. Программируемые логические контроллеры все больше вытесняют традиционные системы во всех отраслях. Современный ПЛК это сложный и мощный компьютер, способный решать огромное количество задач. В условиях, когда не требуется большое количество входных и выходных цепей, гораздо лучше использовать более простое устройство, называемое программируемым реле.
Из самого названия программируемое реле, следует, что оно предназначено для замены релейных схем. Характеристики подобных устройств позволяют реализовывать алгоритмы, которые ранее требовали десятков электромеханических реле. Они отлично подходят для замены схем управления небольшими станками и технологическими установками, для автоматизации освещения, зданий и множества других применений, основанных на выполнении логических функций. В свою очередь, программируемое реле нельзя назвать полноценным ПЛК. Несмотря на явное сходство принципов работы, классический программируемый контроллер имеет большее количество точек ввода-вывода и способен решать не только логические, но и математические задачи.
Главным достоинством программируемых реле можно считать простоту освоения и применения. Большинство моделей реле оснащены дисплеем и клавиатурой, и не требуют дополнительных устройств для задания алгоритма. Хотя, работать со встроенными средствами ввода и отображения не очень удобно и производительно, зато это можно сделать в любое время и в любом месте без ПК и специальных программ. Для комфортной разработки производители предлагают специальные программные пакеты, облегчающие программирование и отладку алгоритмов. В качестве языков используются элементы стандарта МЭК61131. Наиболее часто встречается язык лестничных диаграмм (LAD). Фирма Siemens для своего реле LOGO! выбрала основным язык функциональных блочных диаграмм (FBD), хотя реализовала и LAD. Данные языки относятся к графическим, что значительно упрощает их освоение.
Конструктивно, программируемые реле изготавливаются в моноблочном исполнении. Это означает, что процессорный модуль оснащен некоторым количество линий ввода/вывода и может быть использован без обязательного подключения модулей расширения. Последние позволяют увеличить число входов и выходов, а также реализуют некоторые другие функции. В частности можно встретить модули измерения аналоговых сигналов или модули связи. Уровень входных сигналов программируемого реле зависит от его напряжения питания. Последнее, наиболее часто, принимает значение 220В переменного тока или 24В постоянного. Выходные элементы представлены электромагнитными реле, а в 24-вольтовых моделях иногда устанавливаются транзисторы. В некоторых вариантах реле, входные линии могут иметь альтернативные функции, например, входа высокоскоростных счетчиков или аналоговые входа.
Немаловажной характеристикой программируемых реле считается объем памяти. Обычно он определяется количеством элементов программы, которые можно использовать в конкретной модели. Этот объем ограничивает разветвленность и глубину алгоритма, но исходя из практического опыта, достижим только при использовании всех возможных линий ввода/вывода, либо в задачах, граничащих с математикой.
В современных условиях растущего уровня автоматизации, программируемые реле занимают низший уровень по сложности систем. Тем не менее, простота и большие возможности этих устройств дают им шанс на все более широкое применение.
