1. ВВЕДЕНИЕ

Последние годы развития экономики Украины открыли новые направления производства, которые требуют применения не только новых менеджерских подходов, но и использования современных технических средств. В силу объективных причин, имеющих место в течение 90-х годов прошлого века, целый ряд отечественных отраслей, в первую очередь высокотехнологичных, серьезно отстало от зарубежных производителей. Развитие малого и среднего бизнеса в этот период происходило с использованием автоматизированного импортного, в первую очередь турецкого и польского оборудования, ремонт и обслуживание которого, ввиду недостаточного уровня предоставляемой технической документации и использование специализированных комплектующих (разрабатываемых самими производителями), является крайне затруднительным. Это потребовало от отечественных производителей начать выпуск аналогичной продукции, адаптированной к нашим условиям.

2. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Современные рыночные условия требуют сокращения времени разработки и изготовления нового изделия. Не многие предприятия имеют возможности производить законченное сложное оборудование из-за отсутствия соответствующих технологий и специалистов. Эти причины обуславливают применение в разработках отечественными производителями универсальных импортных комплектующих, в частности, промышленных программируемых контроллеров (PLC). Помимо рассмотренных технических, существуют и финансовые обстоятельства, которые вызывают применение контроллеров малой конфигурации, так называемых интеллектуальных реле (smart relay). Это интеллектуальные реле Zelio производства Schneider, Zen от Omron, Logo от Siemens. Для этого класса техники характерны следующие особенности:

• программирование на языках релейных схем или функциональных блоков;
• наличие встроенных средств программирования и отражения технологической информации (интегрированная клавиатура и ЖКИ дисплей).

Данные особенности позволяют решать задачи разработки блоков управления оборудованием специалистами самих предприятий изготовителей оборудования для решения вопросов так называемой малой автоматизации. Особенности использования интеллектуальных реле рассмотрим на примерах конкретных разработок. В качестве первого примера рассмотрим блок управления станка для сварки ПВХ профилей, используемого при производстве пластиковых окон и дверей. В зарубежных разработках в качестве управляющего командоаппарата используются полноценные PLC контроллеры.

Интеллектуальные реле имеют ряд существенных ограничений на программном уровне. Так они имеют небольшое количество элементов в тестовой зоне (обычно 3), отсутствуют операций сравнения, 16 внутренних элементов запоминания (маркеров), ограниченное число строк программирования (60-80). Это, очевидно, и отталкивает зарубежных специалистов от использования данного вида техники при реализации задач, определенного уровня. В рассматриваемом примере в качестве исполнительных устройств используется шесть пневматических цилиндров. Только три из них имеют поршня с магнитными кольцами, а соответственно и возможность установки датчиков положения (герконовые датчики). Упрощение аппаратной части, связанное с удешевлением станка в целом, требует более сложного алгоритма программы. Для реализации задачи было выбрано программируемое реле Zelio SR1-B201BD (20 дискретных I/O, 16 маркеров, 8 счетчиков и 8 таймеров). При разработке возникла проблема нехватки маркеров. Это обусловлено рядом причин. Во-первых, достаточно большое количество состояний, при шести подвижных механизмах и четырех датчиках положения, двух органах ручного управления. Во-вторых, необходимость организации сложных условий, натолкнулось на ограничение количества элементов в тестовой зоне. Последнее противоречие преодолевалось простым программным приемом, приведенным на рис. 1.

Рис. 1. Фрагмент управляющей программы, позволяющий увеличить количество последовательно включенных элементов в тестовой зоне.

Здесь маркер MD использован в качестве промежуточного логического результата, однако это уменьшает программный ресурс для реализации основного алгоритма. Дефицит внутренних реле был устранен за счет использования счетчиков, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Строка программы на языке LD, устраняющая дефицит маркеров.

На рис. 2 использованы следующие обозначения: I3 – физический вход, СС1, СС2, СС3 счетные входа счетчиков соответственно С1,С2,С3, величины предустановки которых имеют значения 1, 2, 3. При этом поведение системы, которое должно зависеть от числа активаций входа I3, определяется комбинацией состояний выходов счетчиков. Использование счетчика при замене отдельного маркера, осуществляется использованием счетчика, с предустановкой равной 1, при этом установка производится подачей установочного сигнала на счетный вход счетчика, сброс подачей сигнала на вход сброса счетчика, выход счетчика является битом, заменяющим промежуточное реле. Данные приемы позволили разработать блок управления станков с использованием интеллектуального реле, при этом его стоимость сократилась в 2 раза, по сравнению с решением на базе PLC.

Другой пример связан с разработкой устройства управления системой, состоящей из четырех групп управляемых по времени пневматических отбойников трубопровода кисломолочных продуктов. Система должна была иметь возможность оперативного изменения частоты переключения, и реализована в кратчайшие сроки. Задача была решена с использованием SR1-A101FU, которое помимо питания 220V AC имеет 4 релейных выхода с нагрузочной способностью 8А. Вся система состоит из самого интеллектуального реле и понижающего трансформатора для питания катушек пневмораспределителей, что обеспечило невысокую стоимость. Все работы по разработке и изготовлению составили семь дней. Реализованный таким образом блок управления хорошо себя зарекомендовала в работе и в данное время успешно тиражируется. Немаловажным фактором оказалась удобная работа со встроенной клавиатурой, которая позволила обслуживающему персоналу в зависимости от производственной ситуации изменять временные уставки работы.

БИБЛИОГРАФИЯ

[1] Schneider Electric: Zelio Logic Руководство пользователя, 1998.