6. Контроллеры серии alpha

6.1. Область применения и возможности контроллеров Alpha

Новый класс Alpha закрывает пробел между лишенными интеллекта дискретными компонентами и традиционными программируемыми контроллерами. Долгое время в области оборудования для промышленной автоматизации существовал пробел в области средств автоматического управления для несложных задач, требующих, тем не менее, программного управления. С одной стороны в системах автоматики всегда можно использовать дискретные компоненты, такие как реле времени, счетчики, промежуточные реле, с другой стороны - компактные миниатюрные программируемые логические контроллеры. Однако дискретные элементы часто не способны реализовать более ли менее сложную задачу, в то время как традиционные программируемые контроллеры для таких задач могут быть избыточными.

Применение контроллеров Alpha является оптимальным решением для несложных задач самых различных отраслей промышленности, способным без труда решать задачи счета, реализовывать временные задержки, логически операции и даже обработку аналоговых сигналов. Контроллеры могут управлять упаковочными машинами, конвейерами, гидро-, пневмораспределителями и множеством других механизмов.

Программное обеспечение AL-PCS/WIN – это удобный пакет для программирования с простым и понятным интерфейсом. Контроллеры Alpha могут программироваться как с собственного встроенного пульта, так и с помощью программного обеспечения, устанавливаемого на обычном персональном компьютере, работающем в среде Windows. При этом не требуется никаких специальных знаний или навыков. Программа-отладчик позволяет отображать в графическом виде программу (в форме мнемосхемы) и выполнять отладку программы без реального подключения входов/выходов. Другой очень удобной чертой является возможность создавать собственные функции, содержимое которых определяется пользователем. Таких блоков может быть до тридцати. Всего же программа может содержать до 64 функциональных блоков (программных модулей). Каждый модуль выполняет конкретные функции, использует определенное число входов и/или выходов и может использоваться сколь угодно часто. Еще одной отличительной особенностью контроллеров Alpha является то, что входы в контроллере по сути – гибридные, т.е. каждый отдельный вход может быть либо дискретным либо аналоговым.

Простые текстовые сообщения, значения функциональных блоков и редактируемые установки могут отображаться на экране контроллера. Имеются встроенные календарные часы и часы реального времени, кроме того, система поддерживает функцию энергонезависимого счета часов. Действие этой функции аналогично, работе таймера в видеомагнитофоне: настраивается время включения (дата, день недели, часы, минуты) и время отключения с аналогичными параметрами. При совпадении условия выход контроллера активизируется до времени ограниченного параметрами отключения. Таких таймеров с различными временными параметрами может быть установлено несколько.

6.2. Характеристики контроллеров Alpha

6.2.1. Варианты исполнения

Таблица 6.1. Варианты исполнения

Модель	AL-6MR-A AL-10MR-A AL-20MR-A	AL-10MR-D AL-20MR-D	AL-10MT-D AL-20MT-D
Питание	100/240В	=24В
Входы	4/6/12	6/12
Выходы	2/4/8	4/8
Uвх	~100-240В 50/60 Гц	=24В
Uвых/Iвых	~250В/8A(~110В/10A)	=24В/1A
Тип выхода	Реле		Транзистор
Количество переключений	100,000 - ~240В 8А 30,000 - ~110В10 A		-
Количество инструкций	22
Память	64 функциональных блока/1500 байт
Размеры, мм (Ш· В· Д)	71/71/124· 90· 55	124· 90· 55

Рис. 6.1. Программируемый логический контроллер AL-20MR-D

6.2.2 Спецификация контроллера AL-20MR-D

Спецификация и технические характеристики контроллера AL-20MR-D приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2. Спецификация AL-20MR-D

Конструкция		Пластиковый корпус
Вид монтажа		Монтаж на DIN рейку, монтаж на стене
Степень защиты		IP20
Память
Энергонезависимая память	Тип	EEPROM
Интерфейс
Последовательный интерфейс	Тип	RS232, ASI
Аналоговый ввод
Каналов аналогового ввода	Всего	8
	C общим проводом	8
Диапазоны входного сигнала	По напряжению	0...10В

Продолжение таблицы 6.2

АЦП	Разрядность			8 бит
	Частота выборки			100 Гц
Входное сопротивление				>= 150 кОм
Погрешность		-5...+5 %(=0.5 В)
Дискретный ввод
Каналов дискретного ввода		12
Входное напряжение	Логическая 1/ Логический 0			<= 4 В / >=24 В
Входное сопротивление				4.8 кОм
Максимальная частота входного сигнала				20 Гц
Дискретный вывод
Каналов дискретного вывода	Всего			8
	Реле с нормально разомкнутыми контактами (A)			8
Коммутируемое напряжение	Постоянное		30В (8 A)
	Переменное		250В (8 A)
Максимальная частота выходного сигнала			100 Гц
Таймеры
Часы реального времени			Да
Кабели и разъемы
Разъемы	Питания		Винтовые клеммы
	Другие		Винтовые клеммы
Дисплей
Дисплей	Тип		Монохромный LCD (4x10)
Клавиатура
Клавиатура	Тип		Встраиваемая
	Количество клавиш		8
Питание
Напряжение питания			+24В
Потребляемая мощность			7 Вт

Продолжение таблицы 6.2

Максимально допустимое время сбоя питания		5 мс
Помехозащищенность		1000В (1 мксек, 30-100 Гц)
Напряжение пробоя изоляции		3750В (1 минута)
Сопротивление изоляции		7 МОм (500 V DC)
Программное обеспечение	Операционная система	Специальная
	Инструментальная система	AL-PCS/WIN-EU
	Метод программирования	Диаграмма функциональных блоков
	Память программ	64 Функциональных блоков
	Набор команд	22 Функциональных блоков
Быстродействие		20 мкс (на логическую инструкцию + 1 мсек фиксированно)
Условия эксплуатации
Условия эксплуатации	Температура	0...55 °С
	Влажность	35...85 % (без конденсата)
	Вибрация	15 (80 мин по каждому направлению)
	Удар	15 (11 мсек, 3 раза по 3 направлениям)
Условия хранения
Условия хранения	Температура	-30...+70 °С
Размеры и вес
Размеры	Ширина	124.6 мм
	Высота	90 мм
	Глубина	55 мм
Вес		0.32 кг
Сертификаты
Сертификаты		CE,UL/cUL
Сертификат соответствия ГОСТ Р		POCC JP.ME60.B00657

6.2.3 Характеристики блоков питания

Промышленный источник питания ALPHA POWER 24-1.5 изображен на рис. 6.2.

Рис. 6.2. ALPHA POWER 24-1.5

Таблица 6.3. Характеристики блока питания

Конструкция
Источник питания		Переменного тока
Конструкция		Пластиковый корпус
Степень защиты		IP20
Вход
Постоянное напряжение	Диапазон	110...360 В
	Ток	0.8А
Переменное напряжение	Диапазон	85...264В
	Номинальное	220В
	Частота	45...65 Гц
	Ток	0.8А
	Защита по входу	Предохранитель (465В по амплитуде)

Продолжение таблицы 6.3

Выход
Выходная мощность						36 Вт
Тип преобразования						AC-DC импульсное
Выходные напряжения						+24
Выход 1		Напряжение			24В
		Максимальная нагрузка			4А
		Номинальная нагрузка			1.5А
		Пульсации и шумы			200 мВ
		Стабильность от выхода			-3...3 %
Параллельное включение выходов					Да (Параллельное включение нескольких источников питания)
Время выключения					20 мс
КПД					80 %
Изоляция
Напряжение изоляции		Вход - выход			4000В
Охлаждение
Охлаждение					Конвекция
Разъемы
Входной разъем			Винтовые клеммы
Выходной разъем			Винтовые клеммы
Условия эксплуатации
Условия эксплуатации	Температура		-25...55 °С
	Влажность		0…95 % (при температуре +25 С)
Условия хранения
Условия хранения	Температура			-40…85 °С
	Влажность			0…95 %

Продолжение таблицы 6.3

Размеры и вес
Размеры	Ширина	71 мм
	Высота	150 мм
	Глубина	57.8 мм
Сертификаты
Сертификаты	Безопасности	CE,UL,UL 60950,EN 60950:2000
	EMI	EN61000-3-2,EN55022 class B , CISPR22A,CISPR22 B

6.2.4. Кабель для программирования контроллера

Кабель для программирования контроллера ALPHA AL2-GSM-CAB изображен на рис. 6.3.

Рис. 6.3. Кабель для программирования контроллера

ALPHA AL2-GSM-CAB

Таблица 6.4. Характеристики AL2-GSM-CAB

Конструкция
Конструкция		Пластиковый корпус
Вид монтажа		Монтаж в слот расширения
Интерфейс
Последовательный интерфейс	Тип	RS232

6.2.5. Установка и подключение контроллера

6.2.5.1. Замечания по установке

Контроллеры могут быть быстро установлены на 35 мм монтажной шине (DIN EN 500022). Для установки необходимо отжать фиксатор и зафиксировать контроллер.

При подключении используется экранированный кабель или витая пара для подачи сигналов на управляющие терминалы.

Контроллеры серии ALPHA имеют высокую степень защищенности, что позволяет устанавливать их практически в любом месте, но следующие требования должны быть соблюдены.

Не допускается установка контроллера там где в воздухе имеется масляный туман, влага, пыль, пух, вызывающий коррозию газ, соль, в местах подверженных воздействию прямого солнечного света, вибрации, чрезмерным ударным нагрузкам.

Следует следить за тем, чтобы обрезки проводов не попадали внутрь корпуса контроллера. При использовании экранированного кабеля или витой пары для подключения цепей управления необходимо прокладывать кабеля управления отдельно от силовой цепи (включая цепь силовых реле на 200 В). Контроллеры серии Alpha могут быть установлены в шкафах, соответствующих стандарту DIN 43880.

6.2.5.2. Процедура подключения

Для подсоединения кабелей управления используется провод Ø (0.13 мм² -3.31 мм²). Для подсоединения управляющих цепей зачистить конец кабеля на 7 ± 0.5 мм. Слишком длинный зачищенный конец может стать причиной замыкания, а слишком короткий - причиной ненадежного подсоединения. Открутить винт клеммы и вставить зачищенный конец кабеля в клемму. Слишком слабая затяжка может привести к нарушению соединения и неправильной работе. Перетяжка может быть причиной короткого замыкания или повреждения клеммника. Скрутить зачищенный конец кабеля перед закреплением (не облуживать конец провода во избежание его поломки).

Необходимо учитывать падение напряжения и внешнее воздействие на кабели управления при подключении устройств на длительном расстоянии.

Рис. 6.4. Расположение элементов на контроллере:

1- порт программирования, порт расширения EEPROM; 2- монтажные отверстия Ø - 4.2 мм; 3- клеммы сетевого питания; 4- клеммы входов;

5- жидкокристаллический дисплей; 6- клавиши управления;

7- клеммы выходов; 8- фиксатор монтажной шины

6.2.5.3. Подключение источника питания

При использовании источника питания переменного тока линия фазы должна быть связана с клеммой L а линия 0 с клеммой N. Во избежание поражения электротоком не соединять линию фазы L с клеммой N.

При использовании источника питания постоянного тока соединить «+» клемму источника питания с «+» клеммой контролера, а «-« клемму источника питания с «-« клеммой контроллера. Никакое другое подключение недопустимо.

Рис. 6.5. Подключение источника питания переменного тока:

1 - источник питания ~ 100 - 240 В ,50 - 60 Гц или =24 В ; 2 - устройство отключения питания; 3 - кнопка аварийного отключения; 4 - индикатор питания; 5 - предохранитель 0,5 А; 7 - источник питания переменного тока;

8 - магнитные контакты

6.2.5.4. Схема подключения цифровых и аналоговых входов

Рис. 6.6. Схема подключения аналоговых входов:

1- источник питания =24В; 2 - клеммы подключения питания; 3 - клеммы коммутации А/В; 4 - клеммы входов; 5 - цифровые датчики и выключатели;

6 - аналоговый датчик; 7 - предохранитель 0,5 А

Рис. 6.7. Схема подключения цифровых входов

6.2.5.5. Схема подключения цифровых выходов

Рис. 6.8. Схема подключения релейных выходов:

1- контроллер; 2-независимые выходы; 3-подключаемые устройства;

4-предохранитель 10 А (на каждые 4-е клеммы); 5 - кнопка аварийного отключения источника питания постоянного тока; 7-источник питания переменного тока

Рис. 6.9. Схема клеммного подключения контроллера