Программируемые реле ОВЕН ПР100, ПР102 и ПР200, часть 1: Устройство, возможности и подключение IO

Число просмотров: 5 774 

Логические реле (программируемые реле) ОВЕН ПР102 и ПР200

Логические реле (программируемые реле) ОВЕН ПР102 и ПР200

Ну что? Сколько времени я обещал вам сделать пост про логические (программируемые) реле от ОВЕН серии ПР? Вот я и начинаю! Постов снова будет цикл (пока из трёх штук почти подряд — как буду успевать писать), потому что рассказать я хочу по частям: сегодня — введение и железо, потом про среду разработки OWEN Logic, а потом, в третьей части — я покажу то, как реализовать все наши примеры из Logo в ОВЕНе. Все посты (и сделанные на ПРках щиты) будут доступны по тэгу «ПРххх«, чтобы вы в них не потерялись.

Оказалось, что ПРки от ОВЕНа охрененно крутые, и по многим параметрам рвут Logo как тузик грелку даже не задумываясь. И если раньше я трясся за Logo в плане входов-выходов, то сейчас я понимаю, что я был не просто дурак, а полный мудак, потому что использовал Logo, надеясь на то, что вот когда они доделают визуализацию — то Logo будет круче «каких-то там» ПРок от ОВЕНа. И не прав я был в том, что ОВЕН особо не рассказывает про свои ПРки, про их фишки — и я думал, что это какая-то очень простая и убого обрезанная штука, которая работает на уровне реле Eaton Easy/ABB CL, про которые я писал.

А когда Logo доделал визуализацию, и это оказалось полным тухлым шлаком, и когда парочка заказчиков (а ещё вы в комментариях) уже начала меня не то, чтобы спрашивать, а прямо-таки пытать на тему «А мы хотим щит на ПРках сделать, но нигде нет информации про них», то я задумался о том, что ж такое эти ПРки. И так с них впёрся, что, кажись, Logo пойдёт сейчас в глубокую задницу, причём справедливо и заслуженно.

Вот про это всё, исправляя недостаток инфы от ОВЕНа, я сейчас вам всем и расскажу. Прежде, чем мы будем начинать, я напомню вам несколько постов. Первый — про термины ПЛК и логических реле. Второй — про устройство Siemens Logo, чтобы под рукой у вас было описание его возможностей. Третий — про то, какие проблемы у меня начались со щитами на Logo, когда стало не хватать линий IO для них.

Моя история знакомства с ПРками началась именно с ваших вопросов и комментариев на блоге. А так как я уже имею опыт работы с логическими реле (релюшки от ABB/Eaton и наш любимый Logo), то я знаю все свои хотелки и проблемы, которые были с Logo в плане железа или программирования. Про программирование мы поговорим в следующих постах, а про железо — сегодня.

Самое главное в ПРках для меня — это нормальный ModBus по RS-485, которых в ПРках может быть аж две штуки одновременно. Настроенных на разные скорости, конечно же. Поэтому проблема опроса датчиков или использования всяких светодиодных диммеров RGBW тут решается легко и просто. В Logo есть ModBus TCP, но он адски тормозной (80 мсек на опрос одной переменной одного устройства) и кривой в плане передачи стандартного для ModBus WORD, которого в Logo просто не существует ни в каком виде. А уж выделить какой-то бит из битовой маски — это просто песня как жутко делать!

Вот пример, который я делал для форума ОВЕНа. Я опрашиваю датчик температуры по ModBus из модуля аналоговых вводов. А ПРка мне обсчитывает данные из ModBus, приводит их к плавающей точке и выдаёт на экран:

Пример возможностей ОВЕН ПР: читаем показания термодатчика по ModBus

Пример возможностей ОВЕН ПР: читаем показания термодатчика по ModBus

Второе, что для меня главное — это то, что ПРки решают проблемы с выходными реле жёстко: они там стоят такие же слабые, как во всех модулях ОВЕНа (или реле ABB CL/Eaton Easy) — на 3..5А активной нагрузки. У меня была возможность поспрашивать, и я задал этот вопрос. Оказалось всё интереснее, чем я думал: в Европе принято ВСЕГДА ставить внешние коммутационные и исполнительные реле на нужный ток. Поэтому все выходы там слабые и никто не пытается повесить управление лампами на них, как мы пыжимся с Logo.

Меня этот способ полностью устраивает, потому что, как я писал в посте про опыт сборки щитов на лого, я затрахался вычислять у Logo то, на какой выход мне понадобится дополнительное внешнее реле, а на какой — нет! Это было постоянной пыткой для меня и для заказчиков — угадать, какой мощности у него бра, люстры и прочие штуки. Или просто на каждый выход Logo ставить отдельный автомат на 6А.

С внешними релюшками удобнее вот из-за чего:

  • Они полностью тебе подконтрольны, так как типоразмеры этих реле стандартные и в колодку от АББшных реле влезут как галимые китайские, так и крутые от Finder/Tyco.
  • Их легко менять, если они погорят или у них слипнутся контакты из-за высоких стартовых токов.
  • Они выпускаются на 16А (значит на один автомат на 10А в щите можно подключить несколько таких реле) и бывают с ручным управлением (серия CR-M, можно вручную включить свет если сдохнет ПРка или ПЛК).

Минус этого решения с реле — только размер щита. Но так как платой за этот размер является на порядок большая надёжность и лёгкость ремонта и обслуживания, то все мои заказчики это понимают и принимают так же, как и я.

Третье из главного — на борту у ПРок есть аналоговый ввод-вывод, причём универсальный. В Logo есть просто некий модуль ввода термодатчиков, 4..20 мА, а здесь все входы — универсальные, а в некоторых ПРках (новая ПР102) — ещё и выходы тоже универсальные. Можно, например, термодатчики опрашивать, а рулить диммерами от Finder по 0..10V. А можно получать по ModBus данные о количестве CO2 в воздухе, через аналоговый выход по 0..10V рулить заслонкой вентиляции, а через аналоговый вход (в режиме сопротивления) определять физическое положение заслонки. И при этом ещё и дискретный ввод-вывод иметь.

Четвёртое главное — это модули расширения. Так же как и к Logo, к ПРке можно подключить не более двух модулей расширения. Но зато эти модули могут быть на разное напряжение питания и с цифровым или аналоговым IO. Я думаю, что когда я буду писать про конкретные модели ПРок, я там напишу максимальное количество IO, которое можно получить.

Ну и на закуску — это то, что в схеме-программе может быть 1000 блоков, а не 400 как у Logo! Поддерживаются макросы (UDF), шаблоны устройств ModBus, разные типы переменных и данных.

Также для ПР200 (и других ПРок, когда их разработают) поддерживается работа с дисплеем. Здесь она сделана по принципу страниц-«экранов». В Logo это были просто некие сообщения, в которые можно было вставить значения таймеров или простые элементы управления. Здесь экран — это поле, на котором можно разместить нужные поля и переменные, причём для переменных можно задать число знаков, в которые они должны укладываться.

В Logo с этим была проблема: выводишь какую-то переменную, которая никогда больше 100 не будет подниматься — а он всё равно отводит под неё семь знаков (максимум, который может быть). В ПРках ты задаёшь количество знаков сам, и ПРка выводит значение именно так, как ты сказал (а не она решила). Экраны можно переключать по сложным условиям, делать им прокрутки вверх-вниз (один экран может содержать несколько строк сообщений). Это гораздо круче, чем у Logo было!

ИТОГО получается так, что если вам надо просто пощёлкать светом, то можете оставаться на Logo, если вам хватит встроенных выходов по току реле.

Если же

  • У вас дофига групп света (или ОЧЕНЬ дофига — штук 100 входов и 100 выходов);
  • Вам надо работать с аналоговыми IO;
  • Нужно больше возможностей для программирования;
  • Нужен ModBus и работа с устройствами по нему (расширение линий IO, опрос датчиков или других устройств)…

Ваш выбор — это ПРки от ОВЕНа. Несмотря на то, что для больших токов им требуются внешние исполнительные реле, по остальным фичам они гораздо круче Logo.

С чем вы столкнётесь, если будете переходить на ПРки c Logo (особенности железа и работы ПРок)?

  • Как я уже говорил, выходные реле тут слабее — на 3-5А активной нагрузки, а не на 6-8А, как у Logo. То есть врубить вентиляторы в санузлах (ватт по 500), врубить LED-бра, обычные лампы накаливания или галогенки, дать сигнал на краны воды, помигать подсветками кнопок света, поуправлять термоклапанами отопления (Oventrop которые), подёргать приводом штор — можно без проблем и никакие внешние реле не нужны. А вот если вы собираетесь врубать светодиодные лампы, LED-ленты, трековые светильники — то нужны внешние реле.
  • Релейные выходы бывают сгруппированы по паре штук в общие. То есть, образно, если в Logo мы подавали фазу со щита на один выход, то тут эта самая фаза подаётся сразу на два выхода. Я собираюсь использовать ПРки с внешними реле, так что мне на это пофигу.
  • Есть входы на 230V, но их небольшая часть, не так, как у Logo — всё на 230V. ПРки заточены строго под +24V DC, и при таком питании раскрываются все их возможности. А заодно и безопасность появляется в плане цепей управления. Помните, как у меня заказ был, в котором меня попросили сделать управление всем светом через реле на 24V, чтобы в деревянном доме не тянуть 230V к выключателям?
  • Программируются реле через USB-кабель, а не по LAN. Однако для ПР200 умельцы разработали внешние модули WiFi и LAN, через которые можно подключаться к реле удалённо, насколько я понял.
  • Провернуть фарш назад… эээ считать программу из ПРок НЕВОЗМОЖНО в принципе! Можно только загрузить. Поэтому если исходник просран — то всё, пишите с нуля заново.
  • Некоторые программные примитивы (импульсные реле, реле времени с принудительной остановкой) может понадобиться писать с нуля (так же как в CodeSys). Вы можете найти готовые решения в Инете, или один раз написать именно то, что вам нужно под свои задачи. В Logo это всё уже было, но зато приходилось навешивать свою логику, если нужно было уйти от стандартной, тратя элементы схемы и занимая память.
  • Программирование — такое же FBD, как в Logo, но более зверски продвинутое. В Logo можно было соединить входы-выходы блоков или передать параметры из одного блока в другой. Здесь точно так же можно соединять блоки между собой, но дополнительно есть переменные. Они тоже рисуются в виде блоков (никакой код мы не пишем), но зато они есть трёх типов (булевый, целый, с плавающей точкой), а не Digital/Analog как у Logo. Ещё есть математические функции и функции сравнения переменных или выбора значения по условию.
  • Хороший ModBus, про который я много раз уже говорил.
  • Нет никакой визуализации, кроме экрана на ПРке, который выводит только текст. Но зато удобно и продвинуто.
  • Есть удобная фишка — два светодиода прямо на корпусе реле. В программе они обозначаются как выходы F1 и F2. При помощи них можно отображать состояние программы, показывать режимы работы и давать другую обратную связь пользователю, не тратя выходы самого реле.

Вообще можно сказать, что ПРки у ОВЕНа охрененно удались, они вписываются в систему остальных продуктов и больше напоминают миниатюрный ПЛК, чем логическое реле.

Что круто делать на ПРках? Системы, которые сложнее щёлкалок светом, например:

  • Сделать щёлкалку света на 100 входов и 100 выходов, используя модули ввода-вывода по ModBus, как я на ПЛК110 делаю.
  • Повесить управления вентиляцией на квартиру или коттедж. Ща набирает популярность связка ModBus = Domekt (вентиляция) + Carel (увлажнитель для неё). По ModBus вентиляцией и увлажнением можно круто рулить, и по этому же ModBus можно навесить датчиков температуры и влажности (в том числе от WirenBoard/RazumDom). Щит от этого не увеличится, а все фишки будут реализованы только за счёт ModBus в ПРке. А! Ещё ж через встроенные аналоговые выходы можно заслонками вентиляции на приводах Belimo по 0..10V рулить!
  • Замутить нормальное диммируемое освещение через диммеры с управлением по 0..10V от встроенных аналоговых входов (Finder, Eltako) или RGBW-светодиодными лентами через ModBus-диммеры.
  • Управление отоплением квартиры (термоголовки), коттеджа или котельной района города (там ПРки вовсю стоят). Опять же юзаем встроенные аналоговые входы для термодатчиков, датчиков давления, а через релейные или аналоговые выходы рулим приводами, клапанами, задвижками.
  • Опять же по ModBus отдать данные из ПРки на какую-нибудь компьютерную систему, которая будет их красиво показывать или вообще интегрировать с умными домами.

Кайф для меня именно в удобстве программирования на ПРочном FBD и ModBus (до двух штук на одно реле). Пожалуй я даже выдумаю слоган типа «Если вы сделали щит на ПРке, то он будет легко развиваться вместе с вами и вашим коттеджем» (хехе, не говоря о щите на ПЛК).

Так как у Logo визуализация кривая, то ПРка сейчас, на момент написания поста, по своим возможностям этот Logo разрывает напрочь, и я ругаю себя за то, что не знал всего этого раньше!

Сегодня я расскажу про железо двух ПРок: новой ПР102, в которой ОВЕН сделал огромное количество линий IO на борту, и про самую крутую — ПР200 с дисплеем. Ещё есть ПР100, как самое мелкое и недорогое реле… которое всё равно может ModBus!!

Корпуса ПРок ОВЕН переработал (с тех времён, когда ПР200 были чёрные), и сейчас они смотрятся очень красиво:

Логические реле (программируемые реле) ОВЕН ПР102 и ПР200 (вид на реле)

Логические реле (программируемые реле) ОВЕН ПР102 и ПР200 (вид на реле)

Для ПРок выпускаются модули расширения ПРМ таких вариантов (всего можно установить два модуля на одно реле максимум, один модуль расширения занимает 5 DIN-модулей в щите):

  • Питание AC 230V или DC 24V, оно может не совпадать с питанием модуля.
  • Аналоговый (ПРМ-x.3) или дискретный ввод-вывод (ПРМ-x.1).

Предполагается, что модули расширения нужны для небольших систем в тех случаях, когда вам не хватает буквально 2-5 линий IO и городить ради них модуль ввода-вывода по ModBus — слишком сложно. А если вам нужно много линий IO (как мне в моих проектах), то тут проще сделать всё на ModBus, чем докупать модули расширения.

Подключаются модули расширения шлейфом (идёт в комплекте) к разъёму реле последовательно друг за другом: из реле — в первый модуль, из первого модуля — во второй. Разъём для подключения модулей находится под крышкой реле:

Слот для подключения модулей расширения ПРМ и разъём для программирования реле

Слот для подключения модулей расширения ПРМ и разъём для программирования реле

Крышка на реле и модулях продумана так, что из-под неё ничего не торчит, и пластрон щита можно спокойно закрывать: ему ничего мешать не будет. Ну и если вдруг понадобится перенести модули расширения на соседнюю DIN-рейку щита, то можно заморочиться и немного удлинить шлейф.

Под этой же дверкой или крышкой находится разъём для USB-кабеля. В ПР200 используется mini-USB, а в ПР102 уже micro-USB. Сгодится любой шнурок, который найдётся под рукой!

USB-кабель (из комплекта) для того, чтобы программировать реле ПР

USB-кабель (из комплекта) для того, чтобы программировать реле ПР

Реле требует установки драйверов USB, после которых начинает видеться в компьютере как COM-порт.

2. Логическое (программируемое реле) ОВЕН ПР200: как подключать и что внутри?

Начинаем мы с самого крутого реле — ПР200. Как и обещал, даю его характеристики и возможности IO:

  • Занимает 7 DIN-модулей в щите.
  • Напряжение питания 230V AC и 24V DC. Если реле питается от 230V сети, то у него есть выход от встроенного слабенького блока питания (до 600 мА), чтобы можно было запитать аналоговые входы-выходы. Это охрененно удобно, если надо задействовать датчики давления (на 4..20 мА) или порулить диммерами по 0..10V (или чем-то ещё): потребление тут маленькое и можно не ставить ещё один блок питания.
  • До двух ModBus RS-485, которые могут работать отдельно друг от друга. Внутри реле есть слоты, в которые модули ModBus можно поставить позже, не покупая их сразу. Это легко может сделать сам пользователь напрямую.
  • 8 дискретных входов (если реле работает от 230V, то они принимают на вход сетевое питание 230V, как было в Logo), 8 дискретных выходов (реле или ОК — напоминаю пост про ОК).
  • 4 аналоговых входа (универсальные: сопротивление, 0..10V, 4..20 мА), 2 аналоговых выхода (на выбор: 0..10V или 4..20 мА оба).

Если задействовать модули расширения, то можно получить два варианта максимального фарша на борту (7 + 5 + 5 = 17 DIN-модулей), не считая двух ModBus:

  • Приоритет дискретным линиям: 24 дискретных входа, 24 дискретных выхода + 4 аналоговых входа и 2 аналоговых выхода;
  • Приоритет аналоговым линиям: 8 дискретных входов, 8 дискретных выходов + 12 аналоговых входов и 6 аналоговых выходов.

Основной рынок для ПР200 — это любая автоматизация, где нужно немного аналоговых линий и среднее количество цифровых линий. Сам ОВЕН на базе этих ПРок делает кучу готовых контроллеров отопления или вентиляции. Они даже выглядят как ПРки, только в них залита заранее разработанная ОВЕНом программа работы.

Для наших щитов ПР200 круто как замена мелкой автоматики. Эх! Если бы я в 2017 году знал бы про ПР200 — я бы на ней автоматику своего санузла сделал бы, и ещё сюда давление по аналоговым входам завёл бы, и температуру ГВС. И написал бы тот алгоритм, который хочу ща сделать на CodeSys: если одновременно на долгое время упали и давление ГВС и температура одновременно (а краны воды при этом находятся в положении «Открыто»), то формируем сигнал «Отрубили воду» и закрываем краны, начиная следить за ростом температуры в стояке ГВС, чтобы когда она вернётся в норму и стабилизируется, открыть вводные краны, а потом слить ржавчину! И всё это может ПРка за счёт математики и аналогового ввода-вывода!

У меня есть ПР200 на 24 вольта питания, и на её примере я покажу внутреннюю начинку реле, чтобы вам было понятно то, как оно устроено, почему ModBus можно добавить позже, а остальное внутри реле жёстко конфигурируется на заводе.

Сверху у ПР200 находится ввод питания, две группы по четыре дискретных входа и четыре универсальных аналоговых входа. Все контакты и сигналы подписаны, так что вы не ошибётесь:

ОВЕН ПР200: Верхние клеммы (питание, DI, AI)

ОВЕН ПР200: Верхние клеммы (питание, DI, AI)

Снизу слева есть два места под слоты ModBus (RS-485). У меня занят только один слот, а всего можно установить два интерфейса. Дальше расположены два аналоговых выхода (обратите внимание — они могут работать от своего отдельного источника питания) и ниже — восемь дискретных релейных выходов.

ОВЕН ПР200: Нижние клеммы (RS-485, AO, DO)

ОВЕН ПР200: Нижние клеммы (RS-485, AO, DO)

Для того, чтобы подключать все внешние сигналы, ОВЕН сделал лучше, чем Logo: они применили обычные разъёмные клеммы, которые паяются на печатную плату, а их ответные части сделаны в виде вставных разъёмов.

Разъёмы для подключения проводов внутри щита (съёмные)

Разъёмы для подключения проводов внутри щита (съёмные)

Хоть эти клеммы самые обычные, но мне они нравятся из-за того, что их можно быстро снять, чтобы они не мешали друг другу. Вот, вспомните эту фотку процесса монтажа Logo в щите:

Контроллер Siemens Logo в момент подключения (для управления светом)

Контроллер Siemens Logo в момент подключения (для управления светом)

Да, щас я втащился от ОВЕНа и поэтому скептически смотрю на Logo, хотя если вы почитаете ранние посты про него, вы увидите как я обрадовался Logo… но! Нюансы были, и от Logo они никуда не делись. Один из них — это двухярусные клеммы, которые иногда перекрывают друг друга.

На фотке выше показан модуль расширения на 8 выходов (Q1-Q8). И вот представьте, что мне надо подать одну и ту же фазу на выходы 1, 3, 6, 7. Как только я её туда закручу — она перекроет мне отверстия для винтов других клемм. Когда я собирал щиты, я постоянно то закручивал провода в Logo, чтобы их подрезать по месту, промаркировать и подключить, то снова их откручивал для того, чтобы подключить другие провода, а потом закручивал всё назад начисто.

В этом плане разъёмные клеммы ОВЕНа — это прям счастье! К примеру, подключил верхний ряд аналоговых линий (ну, так случилось, к примеру, что с ними проще было в щите разобраться) — а потом отключил этот разъём, откинул его, и работай себе с нижним рядом контактов. А уж все ваши вопросы про «А если оно подохнет, то как мне быстро подкинуть запасное реле» с помощью таких клемм решаются на раз-два (вообще, у ОВЕНа всё заточено на быструю замену, и они в этом молодцы)!

Ещё надо отметить, что клеммы тут использованы стандартные, которых навалом в радиомагазинах (шаг 5,08 мм), и они не обязательно должны быть той же ширины, что и разъём со стороны самого реле. Вполне можно набирать их небольшими частями, что я и показывал на фотке ПР102 выше.

Дискретные входы и выходы подключаются тут стандартно. А вот про аналоговый ввод-вывод надо будет рассказать, потому что в ПР200 назначение аналоговых входов настраивается и в параметрах реле, и одновременно аппаратно перемычками на плате внутри реле.

Почему так сделано? А потому что хотели сделать универсальный продукт: чтобы из-за того что нам нужно три входа 4..20 мА и один вход термодатчика (сопротивления) не надо было бежать и покупать модуль расширения из-за того, что все входы в реле идут только на 4..20 мА.

Внутри в реле стоит АЦП (аналогово-цифровой преобразователь). Он делает только одну вещь: преобразует напряжение, которое на него поступает, в цифровое значение. И вот это напряжение попадает на него по разному: подаётся напрямую, если у нас вход типа «0..10V», проходит через измеряемое сопротивление (и цепи внутри реле), если вход настроен на «сопротивление» или выделяется на встроенном нагрузочном резисторе, если вход настроен на «4..20 мА».

Поэтому в инструкции ПРки указаны не только схемы подключения сигналов ко входам в разных вариантах, а ещё и то, как надо расположить перемычки около каждого входа на внутренней плате реле (в ПР102 таких сложностей уже нет, там сделали универсальные входы). Я собрал эти картинки вместе в одну для удобства:

Схемы подключения аналоговых входов ОВЕН ПР200 (сопротивление, ток, напряжение)

Схемы подключения аналоговых входов ОВЕН ПР200 (сопротивление, ток, напряжение)

Аналоговые выходы подключаются по одной из этих схем (зависит от типа выхода — ток или напряжение):

Схемы подключения аналоговых выходов ОВЕН ПР200 (ток, напряжение))

Схемы подключения аналоговых выходов ОВЕН ПР200 (ток, напряжение))

Для токового выхода нужен шунтирующий резистор, чтобы не спалить ничего и ограничить выходной ток, если цепь выхода будет замкнута. А для выхода в виде напряжения нужен нагрузочный резистор, чтобы через него шёл ток и появлялось напряжение.

А теперь возьмём в руки отвёртку, отщёлкнем корпус и посмотрим, что внутри ПРки:

Внутренности логического реле ОВЕН ПР200 (открыли корпус)

Внутренности логического реле ОВЕН ПР200 (открыли корпус)

А внутри там — чудеса инженерии и бутерброд плат, с которым вы сталкивались во всех устройствах на DIN-рейку — НоваТековских реле, Logo и других. Когда я разбирался в задумках ОВЕНа и делал фотки для этого поста, я обнаружил что тут каждая плата этого бутерброда сделана таким образом, что позволяет на производстве легко комплектовать реле с разными фичами или производить быстрый ремонт. Сейчас я всё покажу!

Монтаж ПР200 похож на бутерброд из нескольких печатных плат

Монтаж ПР200 похож на бутерброд из нескольких печатных плат

На самом верху находится процессорная плата с экраном и кнопками. А дальше начинается магия, потому что средняя плата — это плата аналоговых входов и выходов (на которой надо перемычки ставить). Это мне уже понравилось: на плате больше ничего нет, поэтому никакая херня с неё или в неё никуда не прошьёт.

Средний слой плат ОВЕН ПР200: интерфейсы RS-485 и аналоговый ввод-вывод

Средний слой плат ОВЕН ПР200: интерфейсы RS-485 и аналоговый ввод-вывод

Все платы покрыты тонким слоем защитного лака, чтобы работали долго. На фотке ниже этот лак блестит на левом нижнем углу платы и на процессоре. Ещё тут видно часовой кварц и батарейку для часов реального времени.

Процессорная плата ОВЕН ПР200 (и батарейка для часов)

Процессорная плата ОВЕН ПР200 (и батарейка для часов)

Вот фотка процессора крупнее, если кому интересна его модель (STM32F103).

Процессорная плата ОВЕН ПР200 (фотка процессора)

Процессорная плата ОВЕН ПР200 (фотка процессора)

Я говорил, что в ПР200 можно самостоятельно добавить ModBus, если он потом понадобится. Делается это при помощи двух слотов. В каждый из этих слотов может быть вставлен интерфейсный модуль ModBus (он продаётся на сайте ОВЕНа отдельно):

Один из двух интерфейсных модулей для RS-485 (вставляется в слот)

Один из двух интерфейсных модулей для RS-485 (вставляется в слот)

По мне это тоже охрененное решение. Вообще, вот в ПРках модульность меня прям поразила! Я когда их разбирал, всем своим камрадам тогда радостно звонил и орал в трубку: «Нет, ты представляешь, как ОВЕН круто сделал! Прикинь, они ж на заводе просто платы нужным способом составляют — и получают ПРку нужного типа! Быстро, удобно и просто!».

Вот так и с модулями ModBus, и с аналоговыми входами-выходами (покажу ниже по тексту поста): нужен ещё ModBus? Добавь модуль! Сожгли? Замени модуль! Кааайф! А ещё больший кайф, что тут сделана полная гальваническая развязка за счёт DC/DC-преобразователя:

Модуль интерфейса RS-485 для ОВЕН ПР200 (виден DC/DC-преобразователь для гальванической развязки)

Модуль интерфейса RS-485 для ОВЕН ПР200 (виден DC/DC-преобразователь для гальванической развязки)

Точно таким же образом сделана развязка каждого DMX-выхода в световом пульте Avolites Tiger Touch II, про который я уже заготовил пост и выпущу его чуть позже:

Один из выходных каналов платы DMX пульта Avolites Tiger Touch II. Виден DC/DC-преобразователь, оптическая развязка и MAX485

Один из выходных каналов платы DMX пульта Avolites Tiger Touch II. Виден DC/DC-преобразователь, оптическая развязка и MAX485

Сзади платы ModBus-интерфейса находится, судя по всему, оптическая развязка сигналов и микросхема-драйвер шины.

Модуль интерфейса RS-485 для ОВЕН ПР200 с обратной стороны

Модуль интерфейса RS-485 для ОВЕН ПР200 с обратной стороны

Но это ещё не всё!! Одна небольшая компания (в лице пользователя Rovki на форуме ОВЕНа) пошла чуть дальше и вожгла! Они сделали интерфейсные модули для LAN и WiFi, которые вставляются прям в штатные слоты для модулей ModBus ПР200. Вот тема-обсуждение на форуме ОВЕНа, а вот статейка на Хабре, из которой я стащил эту фотку:

Дополнительные модули WiFi/Ethernet для ПР200 (сторонняя разработка)

Дополнительные модули WiFi/Ethernet для ПР200 (сторонняя разработка)

Сам я ещё ничего не пробовал, но я так чувствую, что мой заказчик из Перми, который делает себе щит на ПРке и получает у меня по нему консультации, втащится!

Идём далее. На очереди — плата аналоговых входов и выходов. Вот тут-то и находятся перемычки, про которые я говорил:

Плата аналогового ввода-вывода ОВЕН ПР200 (перемычки конфигурации входов и выходы)

Плата аналогового ввода-вывода ОВЕН ПР200 (перемычки конфигурации входов и выходы)

Снизу платы находятся АЦП и их обвязка. Перемычки относятся к четырём входам реле. Около них показаны все четыре варианта их расстановки под разные типы входов. У меня всё сконфигурировано под 4..20 мА.

Второе, что прикольно на этой плате, это платы выходов реле, которые сюда впаиваются. Вот откуда и берётся два варианта реле — с выходами 4..20 мА или 0..10V. И опять, что мне нравится, ремонтопригодность высокая: или плату выхода перепаял, или сразу всю плату целиком заменил, а потом уже разбирайся! Очень круто!

Снизу реле находится источник питания и дискретный ввод-вывод. Так сделано из-за того, что релюшками могут и 230V сети коммутировать (а ему не место среди процессоров и аналоговых линий), и ещё из-за того что в версиях реле на 230V сети их входы тоже принимают сетевое напряжение. Вот на этой плате сигналы входов и преобразуются к уровням, которые понимает процессор.

Самая нижняя плата ОВЕН ПР200: блок питания и цифровые входы и выходы (реле)

Самая нижняя плата ОВЕН ПР200: блок питания и цифровые входы и выходы (реле)

В общем, ПР200 — зверь! Дофига может, конструкция удобная, и народ вон интерфейсные модули изобретает!

3. Логическое (программируемое реле) ОВЕН ПР102: как подключать и что внутри?

Это реле выходит вот-вот (низковольтную версию обещают уже в марте, версия на 230V уже продаётся) и не имеет дисплея, как ПР200, зато имеет дохренища линий IO прямо на борту самого реле, затмевая этим ПР200. Выдаю сводку характеристик:

Начинаем мы с самого крутого реле — ПР200. Как и обещал, даю его характеристики и возможности IO:

  • Занимает 7 DIN-модулей в щите, как и ПР200.
  • Напряжение питания 230V AC и 24V DC. Про встроенный выход +24V, если реле питается от 230V, не в курсе. Вроде как нету.
  • До двух ModBus RS-485, которые могут работать отдельно друг от друга. В этом реле они паяются внутрь на заводе (вы увидите фотки плат дальше), поэтому надо заказывать реле с нужным количеством ModBus сразу.
  • 16 дискретных входов (если реле работает от 230V, то они принимают на вход сетевое питание 230V, как было в Logo), 14 (максимум 16) дискретных выходов (реле или ОК — напоминаю пост про ОК).
  • 8 аналоговых входов (универсальные: сопротивление, 0..10V, 4..20 мА), 2 аналоговых выхода (универсальные: 0..10V или 4..20 мА по отдельности).

Если задействовать модули расширения, то можно получить два варианта максимального фарша на борту (7 + 5 + 5 = 17 DIN-модулей), не считая двух ModBus:

  • Приоритет дискретным линиям: 32 дискретных входа, 30 дискретных выходов + 8 аналоговых входов и 2 аналоговых выхода;
  • Приоритет аналоговым линиям: 16 дискретных входов, 15 дискретных выходов + 16 аналоговых входов и 6 аналоговых выходов.

Главное отличие от ПР200 здесь в аналоговых линиях IO: больше никаких перемычек!!! Каждый аналоговый вход или выход теперь имеет внешние клеммы «I» и «U» и то, как вы его подключаете, и определяет то, на что настроен этот вход: на ток или напряжение. Ещё аналоговые входы теперь умеют напрямую принимать некоторые термодатчики (не было в ПР200), мерить сопротивление и работать в дискретном режиме (это было и в ПР200).

ПР102 крута тем, что имеет дофига аналогового IO на борту и может использоваться для кучи систем автоматики, где требуется рулить давлением, температурой, вентиляцией и прочим и прочим. Надо ли говорить, что то что у этой ПРки нет экрана, вас может и не остановить? Вы можете по одному из ModBus подключить внешнюю панель оператора и сделать себе выносной экран. А по другому ModBus напихать (как и в ПР200) ещё кучу модулей ввода-вывода!

Логическое (программируемое) реле ОВЕН ПР102

Логическое (программируемое) реле ОВЕН ПР102

Так как дисплея на этом реле нет, то вся самая необходимая начинка теперь находится под крышкой. Наружу выступают световоды от светодиодов, показывающие состояние выходов, а под крышкой есть разъём для программирования, разъём для модулей расширения, переключатель режима работы и батарейка часов.

Логическое (программируемое) реле ОВЕН ПР102 (крышка открыта)

Логическое (программируемое) реле ОВЕН ПР102 (крышка открыта)

Mega-D и особенно WirenBoard! Учитесь как надо делать!! Светодиоды должны быть, светодиоды — и на той части, которая видна в щите из-под пластрона! В случае чего обращайтесь в ОВЕН — они даже корпуса на заказ могут сделать, если попросить!

В моей версии ПР102 питание — на 24V DC, 16 входов, 16 штук выходов типа открытый коллектор и 8 аналоговых входов. Аналоговых выходов нету, потому что есть выбор: или 16 дискретных выходов, или 14 дискретных выходов и два аналоговых выхода.

ОВЕН ПР102: Верхние клеммы (питание, RS-485, DI, AI)

ОВЕН ПР102: Верхние клеммы (питание, RS-485, DI, AI)

IO теперь разделено таким образом: в самом низу находятся выходы (снова ближе к источнику питания — позже вы увидите, почему), а в середине реле — входы. Вот фотка нижней части разъёмов:

ОВЕН ПР102: Нижние клеммы (AI, DO)

ОВЕН ПР102: Нижние клеммы (AI, DO)

Все линии подключаются такими же разъёмными клеммами, как и в ПР200 и других реле.

Перемычек для настройки аналоговых входов больше нет, просто каждый аналоговый вход имеет по две клеммы: «U» и «I», а вы подключаете разные типы входов по этим схемам (не забыв настроить входы в проекте OWEN Logic программно):

Схемы подключения аналоговых входов ОВЕН ПР102 (термодатчики, сопротивление, ток, напряжение)

Схемы подключения аналоговых входов ОВЕН ПР102 (термодатчики, сопротивление, ток, напряжение)

То же самое с выходами этого реле. То, какой выход будет получаться (4..20 мА или 0..10V) зависит от того, как вы воткнёте вашу нагрузку: или сразу на выход (получив 4..20 мА), или выход нагрузите на резистор, а с этого резистора снимете 0..10V:

Схемы подключения аналоговых выходов ОВЕН ПР102 (ток, напряжение)

Схемы подключения аналоговых выходов ОВЕН ПР102 (ток, напряжение)

Всё сделано так, чтобы больше не лазить в корпус реле! Ура!

Но мы — полезем, потому что я хочу показать вам внутренности и этого реле, конечно же!

Внутренности логического реле ОВЕН ПР102 (открыли корпус)

Внутренности логического реле ОВЕН ПР102 (открыли корпус)

Тут у нас тоже три платы стоят бутербродом. Монтаж ещё более плотный, и ОВЕН и правда молодцы, что умудряются разместить всё красиво и гармонично! Очень приятно смотреть на их платы (тут они, конечно же, все пролачены)!

ПР102 тоже сделано в виде бутерброда из нескольких плат

ПР102 тоже сделано в виде бутерброда из нескольких плат

Верх процессорной платы теперь весь усеян светодиодами индикации (это я есть быть любить!):

Процессорная плата ПР102 (вид сверху)

Процессорная плата ПР102 (вид сверху)

Ну а снизу — процессор (STM32F103, как и в ПР200):

Процессорная плата ПР102 (вид сзади на процессор)

Процессорная плата ПР102 (вид сзади на процессор)

Давайте сразу глянем на нижнюю плату! На ней я обнаружил кое-что интересное: конструкторскую хитрость!

Самая нижняя плата ОВЕН ПР102 с выходами: транзисторные и место для аналоговых

Самая нижняя плата ОВЕН ПР102 с выходами: транзисторные и место для аналоговых

Плата универсальная! ОВЕН ещё раз адски молодцы, что выдумывают такие решения! Слева на плате оставлено место для аналоговых выходов (это моя догадка, я могу ошибаться), а справа хорошо видно, как сделана разводка под разные типы выходов: или транзисторые ОК, или релейные.

Хитрая трассировка платы выходов: места для аналоговых выходов и универсальные места для выходов реле или ОК

Хитрая трассировка платы выходов: места для аналоговых выходов и универсальные места для выходов реле или ОК

Ставишь транзистор и защитный диод — получаешь выходы ОК. Ставишь транзистор и диод на другое место, впаиваешь реле — и выход становится релейным! Поэтому-то выходы тут снизу и расположены: чтобы релюхи с 230V сети торчали максимально далеко от процессора и другой чувствительной части реле.

А вот и средняя плата, на которой у нас расположены цифровые (сверху) и аналоговые входы (снизу):

Плата ОВЕН ПР102 со входами (цифровые и аналоговые)

Плата ОВЕН ПР102 со входами (цифровые и аналоговые)

Вон снизу какое красивое месиво. Да, ОВЕН реально старались вместить кучу линий IO в тот же корпус реле, и им это удалось!

Плата ОВЕН ПР102 со входами (цифровые и аналоговые, обратная сторона)

Плата ОВЕН ПР102 со входами (цифровые и аналоговые, обратная сторона)

А вот один интерфейс ModBus и место на плате для второго. В реле ПР102 интерфейсы паяются прямо на плату, так как места для слотов нету. Тут приходится выбирать, что делать: или дофига линий IO, или слоты интерфейсов.

Интерфейс RS-485 на плате и пустое место под второй интерфейс

Интерфейс RS-485 на плате и пустое место под второй интерфейс

Но если уж в световом пульте за 1,2 миллиона нет съёмных слотов для того же RS-485 (по которому и работает протокол DMX-512), то значит с развязкой на общей плате всё в порядке.

4. ОЧЕНЬ быстрый экскурс по OWEN Logic (задел на следующие посты).

Хе-хе! На самом деле все скриншоты для следующих частей (и сами посты) уже написаны и назначены на публикацию. Но, как я обещал (точнее, вы меня просили) — я не выкладываю все посты разом. Поэтому через недельку эти части и будут выходить автоматически. В них я расскажу про OWEN Logic — среду разработки программ для ПРок. А чтобы вам было не скучно, тут я вставлю несколько характерных скриншотов, чтобы дать вам затравку. «Волнуйся, подробности письмом, в общем».

Так как сам же ОВЕН тащится от CodeSys, то среда разработки OWEN Logic вполне смахивает на Codesys:

Среда разработки OWEN Logic с тестовым проектом для блога ;)

Среда разработки OWEN Logic с тестовым проектом для блога ;)

Сама среда постоянно развивается, в ней отлавливают баги, связанные чаще всего с интерфейсом самой среды, а не с логикой работы программ в ПРках — где-то окна криво вылезают, где-то текст не так выводится. ОВЕН это подправляет и потом выпускает официальные новые версии (у меня вот есть Beta, где в качестве реле для проекта можно выбрать Ктулху 8%).

Почему я сказал, что эта среда похожа на CodeSys? А потому что тут многие функциональные блоки называтся точно так же — TON/TOF/TP, например. Или RTRIG/FTRIG и так далее:

Список доступных функциональных блоков в OWEN Logic

Список доступных функциональных блоков в OWEN Logic

Тут есть функции умножения (MUL), деления (DIV), возведения в степень (POW) и преобразования типов (xxx_TO_yyy). Функций тут ДОХЕРА, и это главное отличие от Logo. Ещё тут есть нормальная работа с битами (считать по ModBus WORD и взять оттуда третий бит — как нехер делать), математика, выдача значения по условиям (например, если переменная равна 0, то выдаём 20, а если не равна — 148), сдвиговые регистры, шифраторы-дешифраторы.

Список доступных операций (функций) над переменными в OWEN Logic

Список доступных операций (функций) над переменными в OWEN Logic

Второе, чем это похоже на CodeSys — это переменными. Вот, зацените это:

Таблица переменных OWEN Logic (локальные переменные)

Таблица переменных OWEN Logic (локальные переменные)

ОВЕН дико молодцы, и за переменные им надо поставить памятник!! Потому что работа с ModBus превращается в нормальную работу с переменными — прочитал, сделал над ними математику, записал в другую переменную. А потом эту другую переменную разом использовал в трёх местах проекта отдельными кусочками. Без ёбаных «проводков», которые в Logo это всё должны соединять.

Есть охрененно удобный (после Logo) менеджер и редактор экранов:

Схема экранов с переходами между ними по разным условиям (кнопки или переменные)

Схема экранов с переходами между ними по разным условиям (кнопки или переменные)

Можно нахерачить нужные экраны (главный, настройки, авария), задать условия (кнопки или переменные), по которым ПРка будет показывать эти экраны — и получить охуенно удобный интерфейс. Вплоть до того, что можно создать своё меню из кучи экранов, например намутить экраны «Настройки санузла», «Настройки защиты протечек», «Настройки отопления» — и листать их через меню «Настройки». Этот концепт радикально отличается от Logo с его «Program -> Set Parameter»:

Можно настроить время работы вентилятора напрямую из Logo

Можно настроить время работы вентилятора напрямую из Logo

А чтобы вы знали, что вы не один в этом огромном мире — то для вас есть онлайновый менеджер компонентов:

Окноно менеджера компонентов OWEN Logic (подгрузка шаблонов от ОВЕНа)

Окноно менеджера компонентов OWEN Logic (подгрузка шаблонов от ОВЕНа)

Это — ещё один огромный памятник ОВЕНу, потому что они формализовали труд кучи кулибиных, которые изобретают под себя разные функциональные блоки (макросы). Если вы придумали что-то очень нужное и стоящее — то вы можете закинуть это в ОВЕН, они это проверят — и это появится в общедоступной библиотеке для всех пользователей OWEN Logic. А скачать и установить компонент можно в несколько кликов мыши (и даже есть команда «Скачать и добавить в проект»).

В общем, ждите постов! Я втащился с этих реле. ПР102 у меня уйдёт на какой-нибудь личный и небольшой проект автоматики, где не нужен экран. А вот ПР200 я никуда девать не буду (разве что дам Киричу погонять), потому что за счёт ModBus она стала у меня этаким ТЕСТЕРОМ! =)) Надо быстро попросить какую-нить херовину — пишешь простую программу и сразу на дисплее видишь всё, что устройство отдаёт!

16 Отзывов на “Программируемые реле ОВЕН ПР100, ПР102 и ПР200, часть 1: Устройство, возможности и подключение IO”


  • 1 garfield

    Полностью поддерживаю, устройство просто супер. Пытался подружить его с облаком ОВЕН через GSM модем, удалось. Но далее пока облачко у них слабое, как подружить его с телефоном, настроить алерты и прочее у меня не хватило терпения да и не допилили они его ещё.
    В итоге пришлось продать ОВЕН и купить контроллер от RADSEL(нифига не реклама). Работает 4 месяц без глюков. Если надумаете — можете обзор сделать, вещь достойная внимания в малой автоматизации дома.

  • 2 CS  [Москва]

    garfield Так из-за чего продать-то пришлось? Из-за облака?
    Тут народ делает проще — тащит по ModBus всё что надо на OpenHAB — и на нём делает интерфейс и всё остальное.
    Обзор? Без проблем, если мне кто-то выдаст образец в соответствеии с правилами обзоров: https://cs-cs.net/rules-collab#1

  • 3 garfield

    Я не программист и писать софт из «кирпичиков» сложновато для меня, выискивая баги, поэтому решил остановиться но более-менее законченном решении. Тем более что ремонт квартиры делаю сам и времени на разборку кода нет. Облако у них рабочее, но заходить и смотреть состояние сигналов «не айс» конечно, уведомления на почту и смс в разработке у них было на тот момент.
    Надеюсь они доделали задуманные функции, буду рад прочитать пост Ваш об этом.

  • 4 CS  [Москва]

    Понял. Нет, не доделали.
    Посты про такие вещи выходят по тем правилам, на которые я давал ссылку. То есть, если я сам начну этим пользоваться — и тогда напишу. Пока что я не пользуюсь, ибо облака меня не тащат. Я лучше HTTPS по VPN закручу.

  • 5 woddynsk

    Погуглил этот RADSEL. Судя по описанию совсем не то. Очень узкоспециализированный. Но за счет этого и проще в настройке

  • 6 garfield

    Почему же? Да, это не «пустышка» как овен или лого, но юзабилити так гораздо выше и реализовать автоматическое управление 3-5 нагрузками, защитить от потопа, прослушать помещение и имитацию присутствия очень легко. Ну и конечно простая интеграция с Viber и SMS, DMTF.
    Есть конечно и существенный минус — нет такой большой масштабируемости и ограничены в самописных макросах, хотя вроде есть версия и ПЛК. Было бы больше свободного времени или работа связана с ПЛК, я б конечно на них остановился.

  • 7 CS  [Москва]

    garfield Мне заказчик подкинул одну ссыль про дом-дурачок: https://vas3k.ru/blog/homesillyhome/. Забавно там чувак пишет, я читал — ржал. Всё верно =)
    Я к чему? К тому, что всегда будет два рынка. Один — фаталити-бруталити, другой — как он описывает, с низким порогом вхождения, для большинства масс и хипстеров.
    Я выбрал рынок бруталити, потому что я сам такой по своей сути и высрать что-то, не подходящее ей, я не смогу.
    Поэтому и заказчики у меня вон не далее как в прошлое ВС были, цитирую: «Я работаю в IT-сфере, хочу на ПЛК без единого WiFi».

  • 8 KirillA  [Москва ]

    Их ПР200 еще бы экран побольше, не двухстрочный и было бы совсем супер) например, для щитов автоматики вентиляции, кондиционирования и т.п.

  • 9 CS  [Москва]

    Так можно взять ПР102 и какую-нить панель оператора. Будет вообще графический экран адский.
    Тут же DIN-реечный корпус, они взяли экран обычный на HD44780.

  • На счет нагрузок типа LED ламп, и все что связано с импульсными БП, ни 5А ни 7А особо не спасают, так как токи там в импульсе значительно больше, возможно при 7А ждать чуть дольше до «сваривания» контактов.
    Для ПР100 и ПР102, если очень хочется что-то выводить или задавать есть ИПП120, это как ПР только без вх/вых, такой же экран и 1 RS-485, можно юзать логику и управлять любыми устройствами с модбас.
    Для тех кто только начинает в эту тему вникать, у меня на канале есть примеры с быстрыми стартами под разные варианты, примеры проектов которые можно скачать, так же есть серия Лайфхаков.

  • 11 CS  [Москва]

    Юрий Р А вот про стартовые токи у меня прям пост есть.
    И про ИПП знаю, ага. Как-нибудь её куплю и сделаю обзор на неё тоже, да!

  • 12 Иван  [Нижний Тагил]

    Привет. Дернул же меня чёрт забраться к тебе на сайт, ну да ладно это к лучшему.
    Перечитал все посты про ПЛК и задумал собрать на ОВЕН ПР102-24.2416.03.1 себе в квартире управление освещением и тут появился вопроc:
    Что если использовать на выходах ПЛК, в качестве защиты от стартовых токов, твердотельных реле? Например SSM1A112BD ?

  • 13 CS  [Москва]

    Иван Бугага! Нууу… а ты знаешь, СКОЛЬКО стоят (и сколько идут по срокам) быстродействующие предохранители для защиты самих твердотелок?
    И умеешь ли ты считать мощность рассеивания внутри щита, чтобы понять, какая температура внутри щита будет?
    Моё ИМХО всё то же: я за внешние релюшки. Потому что их легко заменить, если что-то случится, и потому что они нормально разрывают цепь и стойки к ТКЗ.
    ЗЫ. Я комменты перенесу ща (через минут 30) в пост про ОВЕНские ПРки, чтобы там они и были, ладно?

  • 14 Иван  [Нижний Тагил]

    Хех… По цене колодка+реле+защита меандр (ну или MK-5-1) выйдет +- столько же сколько и это реле.
    А вот про быстродействующие предохранители не в курсе, где почитать можно ?
    p.s. конечно не против ;)

  • 15 CS  [Москва]

    Почитать надо в каталоге шнайдера (ну, производителя реле). Там должно быть сказано, чем их защитать. Прикол в том, что я доберусь про одного заказа в Питер, и там как раз заказчик такие реле и хочет ставить. Вот он доскинет мне инфу почитать.
    Ну так тем более же! Ставь обычные реле, и не парься (отсылаю коммент и переезжаем в тот пост про ПРки)

  • 16 Иван  [Нижний Тагил]

    Привет.
    Почитал про твердотельные и ну их в баню, при КЗ шансов на выживание у них практически нет 😈
    Быстродействующие предохранители не найти, а судя по инфе из форумов, ценник на них такой же как и на реле. Буду собирать на внешних релюшках.
    P.s. Подскажи у тебя в щитах получается ПЛК рулит внешними реле, а они уже коммутируют питание импульсников на LEDы, а если коммутировать релюшками питание уже непосредственно после источников питания LED ? Попадались такие задачи?

Оставить отзыв

Вы должны войти на блог, чтобы оставить комментарий.