Relé programable easyE4 (parte 1)
Relé programable easyE4 (parte 1)
Relé programable easyE4 (parte 1)
- Ambiente de trabajo easyE4 de Eaton Electric
- Relés de la serie easyE4 – selección
- Desarrollo de software para easyE4 con easySoft 7
- Bloques de función: biblioteca y bloques de usuario
- EasySoft 7 para profesionales: instalación y primera ejecución
- Ejecución de software con licencia
- El contador de personas se basa en el relé easyE4
La fuerza de muchos dispositivos modernos radica en su software. Esto se aplica en particular a controladores industriales, relés programables y ordenadores de placa única.
Usando componentes electrónicos disponibles comercialmente, no es difícil construir un controlador programable o relé. Es mucho más difícil implementar la interfaz de usuario y un conjunto de herramientas de software que facilitarán su uso al usuario.
Si bien easyE4 parece similar a otros dispositivos de este tipo, pero su punto fuerte es el software de utilidad. No solo le brinda al usuario la capacidad de usar varios métodos de programación y simular el trabajo de la aplicación terminada, sino que también proporciona muchos bloques de funciones listos para usar, entre los cuales también podemos encontrar módulos que anteriormente solo estaban disponibles en PLC mucho más costosos.
Cuando planee aprender a utilizar una aplicación de control o relé programable vale la pena elegir un problema a resolver, luego seleccionar componentes y paso a paso, aprendiendo de un ejemplo, realizar la aplicación deseada. Cualquier error de software se puede eliminar con el tiempo gracias a las actualizaciones introducidas, mientras aprendemos de un ejemplo, obtenemos el doble. Primero, hacemos un trabajo útil y, segundo, aprendemos y recordamos nuevas técnicas que se pueden usar en el futuro.
Relé programable EASY-E4-DC-12TC1
Los circuitos programables modernos, controladores PLC y sus hermanos más pequeños – los relés programables tienen la ventaja de que en muchos casos la optimización del programa no es un tema clave para su correcto funcionamiento. Por supuesto, vale la pena asegurarse de que el programa esté escrito de la mejor manera posible, pero los sistemas de procesamiento modernos tienen recursos tan grandes y son tan rápidos que incluso un programa subóptimo tendrá la oportunidad de cumplir con los requisitos del usuario. Esto tiene ventajas y desventajas, pero no las consideraremos en este momento.
Ambiente de trabajo easyE4 de Eaton Electric
El software para el relé de control easyE4 ofrecido por Eaton Electric se crea utilizando el entorno de desarrollo easySoft 7. Su versión de demostración se puede descargar de forma gratuita, mientras que la versión comercial es más fácil de comprar con el conjunto de arranque EASY-BOX, incluyendo el modelo de controlador easyE4 seleccionado, un cable Ethernet para su programación y una clave de licencia.El entorno de programación, porque así es como debería ampliarse easySoft 7 en términos de funcionalidades disponibles, permite no solo ejecutar el software del relé utilizando uno de 4 métodos, sino también simular su funcionamiento, rastrear variables, formas de onda, etc. Las funciones individuales se describen más adelante.
El entorno de programación se ha adaptado a las capacidades del relé programable, que desde hace mucho tiempo supera la funcionalidad ofrecida por un relé mecánico o incluso electrónico, basado en sistemas de temporizador ajustable. La última generación de relés programables no solo es capaz de activar funciones individuales por medio de señales digitales cero-uno, sino que también permite la medición y acondicionamiento de señales analógicas presentes en las entradas, construyendo redes extensas utilizando interfaces estándar, intercambio de datos con "grandes" PLC, y también procesamiento de variables ampliamente comprendido, por ejemplo, conversión de un valor digital en una forma de onda PWM adecuada, y después de agregar un filtro sencillo, también en un valor analógico. La mayoría de estas funciones alguna vez estuvieron reservadas para los PLC convencionales, pero hoy el controlador easyE4 puede implementarlas con éxito.
Relés de la serie easyE4 – selección
La familia de relés programables easyE4 incluye actualmente 12 unidades con opciones, fuente de alimentación, tipo de conectores, equipo de visualización y número de botones en el panel ligeramente diferentes. Lo bueno es que al iniciar un proyecto, solo necesitas tener una orientación general, y elegir un tipo específico se hace más fácil gracias al propio entorno de programación easySoft 7, en el cual, antes de comenzar el proyecto, a la izquierda lado (la carpeta Dispositivos base), se enumeran los modelos disponibles de relés de tiempo. Luego de seleccionar una de ellas, en el lado derecho de la ventana de trabajo se mostrará su descripción detallada, incluyendo parámetros básicos, tensión de alimentación, número de entradas/salidas (incluyendo analógicas), etc. Adicionalmente, luego de hacer clic en el nombre, ser redirigido al sitio web del fabricante que contiene información detallada. La orientación también se ve facilitada por iconos en miniatura que le permiten determinar de un vistazo si un modelo determinado está equipado con una pantalla o no.La nomenclatura utilizada por el fabricante permite una fácil orientación al elegir un relé programable para un proyecto. La designación de tipo consta, entre otras cosas, de:
- Nombre del modelo de relé, aquí es EASY-E4.
- Símbolos del tipo de tensión de alimentación (UC - directa o alterna, DC - directa, AC - alterna. Nota: los modelos con las letras "AC" en el nombre no tienen entradas analógicas).
- El número total de conectores de entrada/salida (en la familia easyE4 es 12).
- El tipo de salida (R - relé/relés, T - transistor/transistores).
Cada modelo de relé programable incluye un reloj en tiempo real con respaldo de batería. Las entradas / salidas tienen terminales de tornillo ("1" en el nombre) o push-in ("1P" en el nombre). Si un modelo de relé dado no tiene una pantalla y botones que permitan el funcionamiento del menú, entonces la letra "X" aparece en su nombre.
Desarrollo de software para easyE4 con easySoft 7
El entorno de desarrollo easySoft 7 es único y Eaton ha puesto a disposición del usuario una amplia gama de posibilidades. Si bien los productos de la competencia tienen la capacidad de ejecutar aplicaciones utilizando el diagrama de bloques funcional FBD y el diagrama de escalera LD, en easySoft 7 encontraremos dos posibilidades adicionales: lenguaje estructural ST y conocido de productos anteriores, con posibilidades más modestas, propietario diagrama EDP, que no solo permite un "cambio" rápido a un nuevo producto, sino que también garantiza la compatibilidad con versiones anteriores en caso de que sea necesario reemplazar un modelo de relé antiguo.
Una de las ventajas más importantes del entorno easySoft 7 es la disponibilidad de bloques de funciones preprogramadas de fábrica que se pueden configurar fácilmente para satisfacer sus necesidades. En modelos anteriores de relés programables, los bloques estaban destinados principalmente a aplicaciones sencillas de encendido / apagado de la automatización de edificios, como encender/apagar las luces a una hora específica del día. Actualmente, también se pueden utilizar con éxito en la automatización industrial porque sus definiciones incluyen, entre otros, bloques de controladores PID, comparadores de valores analógicos, módulos aritméticos, medidores de frecuencia, contadores programables y otros.
Bloques de función: biblioteca y bloques de usuario
Si está acostumbrado a las posibilidades limitadas de los relés programables, el conjunto de bloques de funciones disponibles en la serie easyE4 puede resultarle una sorpresa. Por ejemplo, mirando la descripción con más detalle, al elegir un modelo de relé, encontraremos, entre otros, bloques:
- IC – interrupción activada dependiendo de la lectura del medidor.
- IE – interrupción causada por el borde de la señal de entrada.
- IT – interrupción del reloj en tiempo real.
Este tipo de interrupciones permiten una gestión muy eficaz de la potencia de cálculo disponible, para realizar tareas específicas cuando deben realizarse, sin tediosos sondeos del estado de entrada/salida.
Además de una extensa biblioteca de bloques de función (predefinidos), también es posible crear bloques de función de usuario (UF) que se pueden integrar en cualquier proyecto y usar repetidamente para agregar a proyectos actuales y otros. También puede utilizar bloques hechos por otras personas, lo que ahorra tiempo, facilita la construcción de la instalación y reduce el costo de implementación del proyecto. Vale la pena mencionar la posibilidad de extender la funcionalidad de easyE4 con módulos de expansión adicionales, lo que lo hace a la par con los PLC más antiguos. De esta manera, el nuevo producto de Eaton Electric va más allá de las limitaciones de los relés programables estándar, para convertirse esencialmente en un PLC en miniatura.
EasySoft 7 para profesionales: instalación y primera ejecución
El entorno de desarrollo de easySoft 7 está disponible en muchos portales, pero el sitio web del fabricante es la mejor fuente. Compruebe las versiones de software disponibles de Eaton
Después de hacer clic en la imagen del Centro de descarga de software de Eaton, se nos redirigirá a la página de la aplicación, donde debe hacer clic en Software, luego en easySoft, y de la lista que se muestra, seleccione la última versión actual (en el momento de escribir este texto era 7.2 X). Ahora, en la tabla que se muestra, haga clic en el nombre del programa y espere a que el archivo de instalación se descargue en el disco.
El archivo descargado es del tipo .EXE, por lo que es una aplicación de Windows. El programa se instala de serie y ningún usuario de este sistema debería tener problemas con él.
Ejecución de software con licencia
Si hemos comprado la licencia del software, visite el sitio web Eaton Automation. Debido al protocolo de comunicación abierto y no cifrado (http en lugar de https), el navegador Google Chrome clasifica este sitio web como potencialmente peligroso, así que para abrirlo, haga clic en Avanzado y permita la excepción de seguridad. Luego, después de hacer clic en el botón Next, ingrese el número de licencia provisto en la tarjeta disponible dentro del paquete del kit de inicio. Después de ingresar, haga clic en Next nuevamente y seleccione el tipo de cuenta que se creará: si es una persona privada (cliente privado) o la cuenta se crea para una empresa (cliente comercial). Después de hacer clic en Next nuevamente, proporcione sus datos de identificación. Si el registro fue exitoso, el número de licencia se enviará a la dirección de correo electrónico proporcionada, que debe ingresarse después de iniciar easySoft 7.
La clave de licencia comprada con el kit de inicio se asigna a un usuario registrado y no es posible transferirla a otra persona. Si vuelve a ingresar la clave en el sitio web, se volverá a enviar el número de licencia, siempre que los datos proporcionados coincidan con los ya registrados en Eaton.
El contador de personas se basa en el relé easyE4
La idea de contar personas en una habitación no es nueva. En el pasado, en la era de la popularización de los circuitos digitales, se construyó sobre la base de flip-flops JK o D integrados. Ahora, con un dispositivo como easyE4, podemos construir un contador de personas basado en un relé programable. Por supuesto, esta es solo una de las soluciones, pero el uso de easyE4 tiene numerosas ventajas: un microcontrolador listo permitirá un uso rápido de nuestro contador de personas, garantizará la seguridad de los usuarios y permitirá correcciones rápidas y fáciles. Además, nuestra solución será fácil de duplicar si es necesario.
El contador de personas construido estará diseñado para señalar el exceso del número permitido de personas en la sala. También se puede utilizar para encender/apagar automáticamente la iluminación, la ventilación, la calefacción y otros receptores de electricidad, cuyo funcionamiento debe depender de la presencia de usuarios en la habitación. Como interruptor de luz, puede ser útil en la entrada del sótano, garaje, baño. A su vez, como contador de personas que señalan el rebasamiento, puede ser útil en salas donde se hayan introducido restricciones por riesgo de coronavirus.
Figura 1. Diagrama ilustrativo de una solución de contador de personas con un relé programable EASY-E4-UC-12RC1
En la Figura 1 se muestra un diagrama ilustrativo del contador de personas. Dos sensores (barreras infrarrojas, barreras ultrasónicas, fotocélulas, etc.) con contactos normalmente abiertos son un elemento importante del contador. Normalmente, esta función utiliza barreras de infrarrojos, es decir, fotocélulas. Por lo general, se utilizan para evitar que las puertas se cierren. Las fotocélulas deben colocarse en la entrada o pasillo a una dis ancia de aproximadamente 1 metro entre sí, a una altura de 60 cm a 1 metro del piso, de tal manera que no interfieran con el trabajo de las demás (Figura 2) .
Por lo tanto, para la aplicación se ha seleccionado EASY-E4-12TC alimentado por 12 ... 24 VCC, el medidor tiene una fuente de alimentación incorporada de 24 VCC, que se puede utilizar para alimentar elementos externos cooperantes, por ejemplo, las fotocélulas o el dispositivo de señalización antes mencionados. El consumo total de corriente de estos elementos debe ajustarse a la capacidad de carga de la fuente de alimentación.
El contador aumenta/disminuye el número de personas dentro de la habitación en función de los pulsos que ocurren en las entradas I1 e I2:
- La ocurrencia de un impulso en la entrada I1 y luego I2 aumenta el número de personas en la habitación en 1. Esto corresponde a la secuencia de sombreado/revelación de los sensores que se muestra en la Figura 3.
- El impulso en la entrada I2 y luego en I1 reduce el número en la habitación en 1 (Figura 4).
- El contador no reacciona si no se mantiene la secuencia de pulsos descrita anteriormente que aparecen en las entradas I1 e I2.
- Si el número de personas en la habitación es menor que el número permitido, la salida Q1 está inactiva, mientras que Q2 está activa (por lo tanto, las salidas Q1 y Q2 se pueden conectar a la sirena de 2 cámaras).
- Si el número de personas en la sala es mayor o igual al número permitido, la salida Q1 está activa y Q2 está inactiva.
Figura 2. Disposición de barreras actuando como sensores del contador de personas
Como el diagrama descrito de un contador de personas es un ejemplo de una aplicación, la solución anterior utiliza un relé programable con salidas de transistor al que se conectan elementos de señalización o relés de actuación con alta tensión de funcionamiento y corriente de carga. Una solución igualmente buena sería utilizar un relé programable con la designación EASY-E4-UC-12RC1 con salidas de relé, lo que simplificará la construcción del dispositivo. La aplicación asume que tendremos salidas de relé universales libres de potencial que pueden, por ejemplo, conectarse en paralelo a un interruptor de iluminación.
También crearemos una sencilla interfaz de usuario en el medidor. El conjunto y el número actual de personas se mostrarán en la pantalla integrada en el controlador easyE4. También brindaremos la opción de configurar ambos números con los botones del cursor y mostrar un mensaje informando sobre el estado de una de las salidas, Q1 o Q2.
Figura 3. Secuencia de sensores de sombreado/revelación que aumentan la lectura del medidor
Figura 4. Secuencia de cubrir/destapar sensores que resulta en una disminución en la lectura del medidor