Архив / 2000 / №1(18) / О новых приборах

Новое реле времени УТ-24

Новое универсальное программируемое реле УТ-24 предназначено для управления режимами работы различных типов электропечей, механизмов конвейерного производства, в аппаратах термоупаковки, для автоматизации систем обогрева и освещения теплиц и инкубаторов, для организации систем оповещения. Прибор может применяться и при управлении любыми другими устройствами, не требующих  привязки к реальному времени, но для которых необходимо соблюдать график включения, отключения и заданную периодичность работы.

Накопленная в результате сотрудничества с нашими потребителями информация позволила заложить в УТ-24 множество новых возможностей, сделавших прибор универсальным и гибким средством управления различными устройствами. При создании УТ-24 мы постарались максимально учесть замечания и предложения специалистов, эксплуатирующих ранние модели таймеров производства ПО ОВЕН.

Схема и составляющие УТ-24

В состав УТ-24 входят два независимых логических таймера. На каждый из них приходится свое выходное устройство управления исполнительными механизмами. Два однотипных гальванически развязанных выходных устройства УТ-24 могут представлять собой: электромагнитные реле, транзисторные оптопары или оптосимисторы. Прибор поставляется с одним из трех возможных типов выходных устройств по выбору потребителя.

Устройство УТ-24 позволяет базовым таймерам совместно или независимо друг от друга выполнять следующие действия:

– однократно, циклически или заданное число раз формировать последовательность импульсов до окончания работы программы, или до поступления внешнего сигнала на остановку программы;
– постепенно изменять длительность пауз и импульсов цикла на заданную величину;
– по команде извне или автоматически осуществлять пуск, остановку, блокировку выполнения программы таймера или ее сброс; осуществлять заданную пользователем задержку начала выполнения программы после поступления сигнала на запуск и автоматически перезапускать программы по заданному условию запуска-перезапуска, выбранному пользователем из заложенных в память прибора;
– контролировать наличие или отсутствие сетевого питания и реагировать на него по запрограммированной пользователем логике;

Рассмотрим более подробно составляющие, возможности, логику работы и исполняемые функции прибора.

Что такое ШАГ и ЦИКЛ УТ-24

Каждому из двух независимых логических таймеров (Рис.1), пользователь, руководствуясь подробной инструкцией, может задать свою программу формирования импульсов. Программа состоит из повторяющейся заданное количество раз последовательности сочетаний импульса и паузы определенной длины.

Рис.1
Рис.1

Импульс и пауза, или одно включение - отключение выходных устройств составляют ШАГ. Длительность одного ШАГА задается двумя величинами: длиной импульса и паузы. Последовательность, состоящая из одного или нескольких ШАГОВ, называется ЦИКЛОМ (Рис.2).

Рис.2
Рис.2

Для сравнения, таймеры двухканального реле времени УТ-23, послужившего прототипом нового УТ-24  как и большинство его уже использующихся аналогов способны выполнять одношаговые программы управления исполнительными устройствами, то есть воспроизводить одну пару «импульс-пауза» заданной длины.

Прибор УТ-24 может выполнять многошаговые последовательности. Таймеры нового прибора позволяют последовательно формировать несколько отличных друг от друга по длительности включенных и отключенных состояний (шагов) выходных устройств. Количество таких шагов для каждого таймера определяется пользователем.

Всего цикл таймера может содержать до 30 шагов. Время включенного или выключенного состояния исполнительных устройств может варьироваться от 0 до 99 часов 59 минут 59,9 секунд. Следовательно, длительность одного шага может достигать 200 часов.

Количество повторов цикла также определяет пользователь. Можно задать как ограниченное от 1 до 9999, так и бесконечное воспроизведение заданного цикла.

Задержка выполнения программы и циклическое изменение длительности импульсов и пауз

Задержка выполнения программы при поступлении сигнала на запуск или перезапуск таймера обычно необходима для приведения управляемых прибором исполнительных устройств в рабочее состояние (Рис.3).

Рис.3
Рис.3

Например, это может быть пусковой режим двигателя, прогрев оборудования или время, необходимое для закладки обрабатываемого материала. Время задержки задается пользователем для каждого из таймеров УТ-24 и может находиться в пределах от 0 до 99 часов 59 минут 59, 9 секунд.

При многократном или циклическом повторении заданной последовательности имеется возможность постепенно в каждом цикле изменять длительность импульсов и пауз, составляющих шаги программы (Рис.3). Для осуществления данной возможности пользователь может задать для каждого таймера по две фиксированные величины:

а) изменение длительности импульсов цикла (от –99 часов 59 минут 59,9 секунд до + 99 часов 59 минут 59,9 секунд),
б) изменение длительности пауз цикла (от –99 часов 59 минут 59,9 секунд до + 99 часов 59 минут 59,9 секунд).

Шесть режимов перезапуска программ таймеров

Расширены возможности программирования логики запуска и перезапуска логических таймеров УТ-24.  Такая функция зачастую необходима при работе с двумя устройствами, требующими поочередного запуска.

При настройке прибора пользователь может задать  условия перезапуска таймеров по окончании действия программы. Таймеры могут перезапускаться совместно или по очереди запускать друг друга в различных комбинациях. Возможные варианты запуска-перезапуска таймеров, заложенные в память прибора:

1. Условия перезапуска отсутствуют, ожидается поступление внешней команды на входе управления.
2. Оба таймера перезапускаются после окончания выполнения программы первого таймера (Рис.4).

Рис.4
Рис.4

3. Оба таймера перезапускаются после окончания выполнения программы второго таймера (Рис.5).

Рис.5
Рис.5

4. Запуск или перезапуск второго таймера происходит после окончания выполнения программы первого таймера (Рис.6).

Рис.6
Рис.6

5. Запуск или перезапуск первого таймера происходит после окончания выполнения программы второго таймера (Рис.7).

Рис.7
Рис.7

6. Запуск или перезапуск первого таймера, после окончания выполнения программы второго, и запуск или перезапуск второго таймера, после окончания выполнения программы первого (Рис.8).

Рис.8
Рис.8

На рисунках иллюстрируются приведенные условия запуска-перезапуска таймеров.

Входные устройства логических таймеров УТ-24 и типы внешних команд.

Для подключения управляющих сигналов прибор УТ-24 имеет три входа. К входам могут быть подключены как контакты простых кнопок, выключателей, герконов, реле и других механических устройств, так и активные датчики с n-p-n выходами. Для питания активных датчиков на клеммник выведено напряжение питания +24В. Входными устройствами могут служить и другие типы датчиков с выходным напряжением до +30В. Такими датчиками могут являться емкостные, оптические, индуктивные и другие дистанционные переключатели. На Рис.9-11 представлены схемы подключения различных входных устройств.

Рис.9
Рис.9
Рис.10
Рис.10
Рис.11
Рис.11

Затем сигналы   программно коммутируются на входы таймеров. Каждый таймер прибора имеет четыре входа управления: «ПУСК», «СТОП», «БЛОКИРОВКА» и «СБРОС» с активным низким уровнем сигнала.

Импульс на входе «ПУСК» запускает выполнение программы таймера. Его длительность должна быть не менее 0,1 мс. Задержка реакции прибора на сигнал «ПУСК» составляет не более 0,1 мс. Это связано с необходимостью предотвращения ложных срабатываний выходных устройств,  при поступлении случайных помех на входы прибора.

Импульс на входе «СТОП» останавливает таймер. Возобновление выполнения программы с места остановки при поступлении сигнала «ПУСК». При наличии сигнала на входе «СТОП», сигнал «ПУСК» игнорируется. Работа этих команд проиллюстрирована на Рис.12.

Рис.12
Рис.12

Низкий уровень сигнала на входе «БЛОКИРОВКА» останавливает выполнение  программы до снятия сигнала, после чего таймер возобновляет работу с места остановки.

Импульс на входе «СБРОС» приводит к полному прекращению выполнения программы таймера и возвращает ее в исходное состояние. Как работают эти команды, наглядно представлено на Рис.13 и 14.

Рис.13
Рис.13
Рис.14
Рис.14

Распределение сигналов между таймерами осуществляет «Селектор входов», состояние которого определяется параметром «InP», принимающим значения от 1 до 7.  В зависимости от значения этого параметра, таймеры прибора будут воспринимать входные сигналы в одной из семи возможных комбинаций (Рис.15). Можно осуществлять одновременный либо раздельный запуск таймеров или сброс программы.

«Inp»=1
«Inp»=1
«Inp»=2
«Inp»=2
«Inp»=3
«Inp»=3
«Inp»=4
«Inp»=4
«Inp»=5
«Inp»=5
«Inp»=6
«Inp»=6
«Inp»=7
«Inp»=7

«Селектор входов», которого не было на приборах, производившихся ранее, предоставляет пользователю широкий выбор вариантов управления логическими таймерами УТ-24, что позволяет гораздо полнее использовать внешнее управление технологическими процессами.

Контроллер питания и его функции

Для устранения сбоев при пропадании сетевого питания в прибор интегрирован специальный контроллер. Контроллер питания предназначен для формирования сигнала, по которому логические таймеры сохраняют информацию о своем текущем состоянии в энергонезависимой памяти. Благодаря этому при восстановлении питания УТ-24 продолжает выполнение программ с того места, где оно было прервано. Пользователь может запрограммировать прибор так, чтобы контроллер питания формировал сигнал «ПУСК», то есть запуск программы таймеров будет осуществляться при включении управляемого оборудования.

Индикация УТ-24

Новое реле времени позволяет контролировать процесс работы с помощью цифрового четырехразрядного индикатора и светодиодных сигнализаторов, расположенных на передней панели прибора. Цифровой индикатор информирует пользователя:

– о текущем значении отсчитываемого в обратном направлении временного интервала,
– или о числе шагов, оставшемся до конца выполнения программы,
– или о числе шагов, оставшемся до окончания цикла.

При отображении временных интервалов пользователь может выбрать удобную для себя размерность времени
– часы, минуты, секунды или десятые доли секунд, а также может наблюдать номер текущего шага или цикла.

С помощью подсвечиваемых светодиодами надписей на лицевой панели прибора пользователь контролирует состояние выходных исполнительных устройств и тип информации, выводимой в момент наблюдения на цифровой индикатор.

Дополнительные возможности прибора УТ-24

Коррекция
Для повышения точности отсчета временных интервалов введен параметр коррекции хода часов прибора. Уменьшая или увеличивая значение параметра «Corr”,  имеющего диапазон значений от 0 до 200, можно уменьшить или увеличить скорость хода часов. При выпуске из производства на приборе установлено значение «Сorr», равное «100». При изменении значение коррекции на единицу  скорость хода изменяется на 0,7 с в сутки.

Защита доступа
Для защиты от несанкционированного изменения параметров программирования, в нем имеются парольный  доступ к установленным значениям.

Несмотря на большое количество появившихся параметров они не усложняют процесс программирования, поскольку разбиты на две группы, одна из которых может быть открыта только с помощью пароля (код доступа 77).

В отличие от предыдущих моделей просмотр значений параметров в новом приборе осуществляется без остановки работы таймеров.

В решении стандартных задач управления промышленным оборудованием прибор УТ-24 с успехом заменит большинство таймеров своего класса. Он способен участвовать в решении широкого спектра задач нестандартного применения, постоянно возникающих в промышленности, сельском хозяйстве и в других областях производственной деятельности.