Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

https://iautomatyka.pl/wp-content/uploads/2020/07/główna.jpg

NEED – polski przekaźnik programowalny

autor: Rafał.

W związku z coraz większą popularyzacją układów programowalnych takich jak sterowniki i przekaźniki, które to coraz częściej trafiają do instalacji w budynkach oraz zastępują układy czasowo przekaźnikowe w prostych maszynach, chciałbym w formie niewielkiej recenzji i ciekawostki przedstawić przekaźnik programowalny NEED firmy Relpol.


Budowa i charakterystyka ogólna przekaźnika

Przekaźnik programowalny NEED występuje w dwóch wersjach gabarytowych, wersja mniejsza to można powiedzieć standardowa obudowa występująca również u innych producentów tego typu programowalnych przekaźników, jak Logo!8, czy easyE4. Większa obudowa wynikająca z większej liczby wejść i wyjść jest około dwa razy dłuższa, obie wersje występują z lub bez wyświetlacza LCD wraz z klawiaturą. oba modele można zapiąć na standardową szynę DIN 35 mm.

NEED występuje w czterech wersjach napięcia zasilania 12V DC; 24V DC; 220V DC; 230V AC, oraz w dwóch wersjach wyjść, przekaźnikowe lub tranzystorowe. Zaletą jest to, że przekaźnik zasilany napięciem 230V AC i 220 V DC ma wejścia przystosowane do max napięcia 230V, co pozwala na wyzwalanie wejść fazą L lub biegunem dodatnim bez dodatkowych elementów pośredniczących. Ta sama sytuacja dotyczy wejść analogowych wbudowanych w przekaźnik.

Ponieważ posiadam jedną z wersji przekaźnika programowalnego NEED, dokładnie jest to wersja NEED-230AC-01-08-4R, to nie byłbym sobą gdybym nie zajrzał do środka i nie zobaczył, z jakich komponentów elektronicznych skorzystał producent do budowy urządzenia. Poniżej fotki wnętrza przekaźnika NEED.

Klik, pyk i obudowa otwarta. Warto nadmienić, iż obudowa to dość solidny plastik, zamknięta tylko na cztery zatrzaski, które trzymają solidnie i nie powodują żadnego rozłażenia się obudowy, czy dziwnych trzasków podczas montażu. Wewnątrz obudowy producent umieścił dwie płytki PCB, jedna nad drugą, połączone gold pinami. Taka budowa często nazywana jest przez elektroników „na kanapkę”. Na dolnej PCB znajdziemy zasilacz (przetwornicę) i elementy realizujące wejścia i wykonawcze wyjść, w moim przypadku są to cztery przekaźniki oczywiście produkcji RELPOL. Na górnej płytce znajdują się pozostałe elementy układu sterowania całością jak mikroprocesor, eeprom, RTC, ledy sygnalizacyjne i gniazdo programowania. PCB wydaje się być solidnie wykonane z dobrych materiałów. Jeśli chodzi o serce układu, to producent myślę, że zaskoczył trochę, ponieważ do budowy przekaźnika NEED użył bardzo popularnego, niedrogiego układu mikroprocesorowego ATMRGA 32 firmy ATMEL, a obecnie już MICROCHIP, taktowanego kwarcem 14,7456 MHz. Jako ciekawostkę napiszę, że podstawowe zasoby takiej Atmegi to 32kB pamięci flash, 1kB pamięci eeprom i 2kB pamięci SRAM, 2 timery 8bit, 1 timer 16bit, 3 przerwania zewnętrznych oraz interfejsy komunikacyjne USART, SPI, I2C, JTAG. Częstotliwość taktowania 16-20MHz w zależności od wersji.


Zasoby przekaźnika

Na rysunku poniżej przedstawiono w formie graficznej podstawowe zasoby przekaźnika programowalnego NEED, które zostały podzielone na dwie grupy: zasoby fizyczne oraz zasoby programowe.

Zasoby przekaźnika NEED

Zasoby fizyczne to wszelkie elementy, dzięki którym przekaźnik komunikuje się ze światem zewnętrznym i z użytkownikiem, czyli wejścia, wyjścia, klawisze czy LCD. Zasoby programowe to elementy wewnętrznego systemu programowego, dzięki któremu możemy w swoich programach korzystać z markerów, timerów czy szybkich liczników.

W tabelach poniżej przedstawiono zasoby programowe przekaźnika NEED z podziałem na wersję standardową i w większej obudowie oraz z i bez LCD.

Poza różną ilością elementów takich jak wejścia, wyjścia czy timery, najuboższa wersja NEED-..-x1- 08- 4 nie posiada szybkiego licznika HC1, automatycznej zmiany czasu lato/zima oraz zegara tygodniowego. Dodatkowo, powyższa wersja nie posiada też klawiszy i wyświetlacza LCD. Wszystkie wersje w standardowej obudowie z powodu mniejszej ilości wejść analogowych zostały pozbawione znacznika MDIR.

Znacznik MDIR wykorzystywany jest w funkcji do określania kierunku wirowania faz, funkcja ta jest dostępna w wersji przekaźnika NEED z 16 wejściami. Aby skorzystać z tej funkcji, należy fazy L1, L2, L3 podłączyć do wejść I14, I15, I16. Jeśli do tych wejść zostaną podłączone kolejno fazy L1 (do I14), L2 (do I15), L3 (do I16) to znacznik MDIR przyjmuje wartość „1”, w przeciwnym wypadku MDIR ma wartość „0”. Znacznik MDIR jest wartością tylko do odczytu.
Rysunek poniżej przedstawia przykład podłączenia faz w przypadku gdy, znacznik MDIR przyjmuje wartość „1” i „0”.

Programowanie

Proces programowania potężnego PLC, czy to małego przekaźnika, w większości przypadków możemy podzielić na dwie części. Pierwsza to hardware’owe zestawienie komunikacji pomiędzy komputerem PC a przekaźnikiem i druga to tworzenie programu w środowisku programistycznym.

W przekaźniku NEED do komunikacji używamy dedykowanego przewodu komunikacyjnego podłączanego do portu RS232 lub USB w zależności od modelu kabla do PC. Warto wspomnieć, że producent zrobił niemiłą niespodziankę swoim klientom i użytkownikom przekaźników NEED, bo w czasie wypuszczania na rynek kolejnych sztuk produktu zmienił gniazdo komunikacyjne w przekaźniku, wypuszczając również drugą wersję kabla do komunikacji.

Powyższe zdjęcie przedstawia dostępne kabelki do programowania. Dla starszych rozwiązań wciąż dostępny jest port RS-232, który może ratować starsze aplikacje.

Oprogramowanie, czyli tzw. środowisko programistyczne do tworzenia programu dla NEED można pobrać nieodpłatnie ze strony producenta. Poniżej widok głównego okna programu.

Jak widać na załączonym rysunku, program jest banalnie prosty. Składa się z górnej belki, gdzie znajdziemy ikony, pod którymi kryją się funkcje i narzędzia związane z obsługą przekaźnika oraz pisaniem programu. Drugi element to okno główne, w którym piszemy nasz program. Do dyspozycji mamy dwa najbardziej popularne rodzaje języka programowania LAD i ST. Ciekawą funkcją z większych środowisk programistycznych jest funkcja umożliwiająca w czasie pisania programu w języku LAD jego podgląd w języku ST. Niestety w drugą stronę już nie mamy takiej możliwości. PC NEED umożliwia również monitorowanie programu działającego w sterowniku i podgląd zmiennych. Warto wspomnieć, iż z egzemplarz przekaźnika, który ja posiadam (starsza wersja) nie ma możliwości zgrania programu. Więc jeśli zagubimy gdzieś tzw. plik projektu, najprawdopodobniej czeka nas pisanie programu od nowa. Rysunek poniżej przedstawia okno programu wraz z tworzonym programem w języku LAD i ST.

Moduły dodatkowe i rozszerzeń

Przekaźnik programowalny NEED to urządzenie bardzo kompaktowe i szkoda, że producent ograniczył je do dwóch wersji  – standardowej – 8 wejść i 4 wyjścia oraz większej – 16 wejść 8 wyjść, bez możliwości rozbudowy o kolejne moduły wejść lub wyjść.

Na dzień pisania artykułu producent udostępnił trzy dodatkowe elementy współpracujące z przekaźnikami NEED. Pierwszy to moduł komunikacyjny NEED MODBUS.

needModbus

Przeznaczeniem modułu jest odczyt danych z przekaźników programowalnych NEED i udostępnianie ich wartości przy pomocy protokołu MODBUS RTU. Dodatkowo użytkownik ma możliwość wysyłania komend sterujących do przekaźnika oraz może modyfikować zegar RTC. Moduł NEED MODBUS pracuje w następującym trybie od strony portu COM1, połączenie z przekaźnikiem NEED, pracuje jako urządzenie master, a do strony portu COM2 jako urządzenie typu MODBUS RTU Slave.

Drugim elementem jest klawiatura wraz z wyświetlaczem, występująca w modelu NEED-..22-08-4, którą można dołączać jako zewnętrzny panel. W ten sposób otrzymujemy taką samą funkcjonalność jak w większej wersji NEED-..22-16-8-D, gdzie klawiatura i LCD są wbudowane na stałe.

Trzeci element to pamięć zewnętrzna. Dla zwiększenia funkcjonalności przekaźnika NEED dostępne są karty pamięci zewnętrznej NEED–M–1K i NEED–M–4K. Odpowiednio są to moduły EEPROM o pojemności 1 KB i 4KB. Pamięć na karcie została podzielona na 2 partycje – jedna służy do przechowywania kodu programu, druga do przechowywania ustawień. Pamięć ta może być wykorzystywana do przepisywania programu do przekaźnik NEED bez używania komputera.

Podsumowanie

Mimo że osobiście uważam, że to szkoda, że producent ograniczył przekaźnik NEED do dwóch wersji, to mimo to ma on sporo zalet takich jak możliwość podłączenia i badania 3 faz w wersji z 16 wejściami, szybki licznik, diody LED na wejściu i wyjściu, potencjometr sprzętowy itp. Inne plusy, dzięki którym przekaźnik NEED ma swoje miejsce na rynku, to darmowe oprogramowanie, popularny i łatwy język programowania. Przyczynia się to do tego, iż NEED to jedna z lepszych propozycji dla początkujących, którzy chcą nauczyć się programowania np. w języku LAD. Warto napisać, iż firma Relpol bardzo dobrze przygotowała dokumentację, w której znajdziemy nie tylko informacje o samym przekaźniku, ale też o języku LAD. Przekaźnik Programowalny Need jest dobrym rozwiązaniem dla prostych aplikacji, dla bardziej rozbudowanych Relpol wprowadził do swojej oferty sterowniki Hitachi, a to jest jak najlepsze rozwinięcie oferty.

Możliwość sterowania wejściami napięciem 230V to też rozwiązanie moim zdaniem rzadko stosowane, ale dające ciekawe możliwości zastąpienia kilku elementów jednym, programowalnym. Poniżej przykład trochę niechlujnie wykonanej modernizacji układu sterowania prasą, gdzie wdrożono przekaźnik programowalny NEED.

Z uzyskanych informacji wiem, że układ, mimo że wykonany dość niechlujnie, pracował ponad 10 lat bezawaryjnie aż do zakończenia eksploatacji prasy.


Ocena artykułu zgłoszonego do Konkursu iAutomatyka 4.0 pisz artykuły, zdobywaj punkty, wymieniaj je na nagrody.

Kryterium 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Punkty (0-2) 2 1 2 1 2 0 1 0 1 2
Suma zdobytych punktów: 12


Utworzono: / Kategoria:
  • Autor: Rafał
  • Zawodowo inżynier elektrotechniki, dyżurny automatyk w wydziale utrzymania ruchu Paged Pisz Sp. z o.o. w Piszu. Po pracy elektronik hobbysta i pasjonat jazdy na rolkach po Mazurskich szlakach.
  • Profil Autora
  • http://rolki.mazury.pl

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!



PRZECZYTAJ RÓWNIEŻ



NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

Reklama



POLECANE FIRMY I PRODUKTY