Возможности электроприборов на микропроцессорах

В устройствах автоматики и релейной защиты широкое применение получили микропроцессорные реле напряжения, реле контроля фаз, реле времени, термореле и другие микропроцессорные устройства. Имеют ли они реальные преимущества, насколько их применение оправдано? Может быть, надежнее и дешевле использовать аналоговые приборы?
Давайте сравним. Итак, найдем различия этих приборов.

Установка параметров Аналоговые приборы позволяют задавать параметры либо в узком диапазоне, либо с низкой точностью, либо с высокой дискретностью. Количество задаваемых параметров минимальное. Программа также может быть задана только простейшая. Например, реле времени РВО-П2-У-08 отечественного производства позволяет при помощи переключателей установить временной диапазон от 0,1 секунды до 99 часов. Но, дискретность довольно значительна. Так, при интервале времени 10 часов и более шаг изменения значения составит 1 час. Реле может использоваться в двух режимах – задержка включения или выключения нагрузки.

Аналоговыми могут быть различные типы реле – реле времени, напряжения, реле контроля фаз, фотореле, термореле.

Схемы микропроцессорных реле выполняются на контроллерах, то есть микропроцессор совмещен с флеш-памятью и устройством ввода-вывода. Таким образом, такое микроконтроллерное реле обладает энергонезависимой памятью, что может быть весьма важно в устройствах релейной защиты и автоматики. Так, реле времени RV-01-02 производства ООО НПЦ «Истион-Здоровье» выполнено на микроконтроллере Atmega 8A-AU производства Atmel. Эта микросхема совмещает 8-битный процессор с тремя таймерами, 8 Кб флеш-памяти и устройства ввода-вывода.

Такие характеристики позволяют задавать прибору достаточно сложную программу и сохранять внесенные параметры при отключении внешнего питания прибора. На стадии производства в процессор вносится программа (прошивка), которая и определяет функциональность и возможности прибора. А потребитель может, при помощи кнопок на корпусе реле, вносит параметры, необходимые для выполнения программы. В RV-01-02 имеется возможность программировать до 80 временных интервалов в цикле, при количестве повторяющихся циклов от 1 до 99.
Также можно задать бесконечное повторение цикла (до отключения питания). При этом, дискретность во всем диапазоне от 1 сек до 99 часов составляет 1 сек. Причем, интервалы времени могут быть разноразмерными. Например, можно запрограммировать бесконечное повторение включения нагрузки на 3 сек через интервал 1 час. Такая возможность необходима, скажем, для насосов систем отопления или для механизмов поворота яиц в инкубаторах. Мы видим, насколько шире возможности программирования микропроцессорных реле.

Функциональные возможности реле Однако, таймер реле RV-01-02 не контролирует реальное текущее время, а лишь привязывается к времени включения прибора. Именно с этого момента автоматически начинается выполнение программы. При обрыве питания и включении вновь, программа запускается заново с начала.

Сейчас получили широкое распространение микропроцессорные реле времени, термореле, фотореле, реле напряжения, реле контроля фаз, ограничители мощности.

Для контроля текущего времени нужна дополнительная подпитка контроллера, для чего применяют литиевые элементы питания или аккумуляторы. При отключении внешнего питания, таймер контроллера остается включенным и питается от внутреннего источника питания.

Это реализовано в астрономическом реле времени RV-01-35, которое управляет освещением по программе, которая вычисляет время восхода и захода Солнца, в зависимости от географических координат местности. Также, в этом приборе имеется возможность отключения нагрузки ночью на определенное время. Это позволит частично отключать освещение глубокой ночью, с целью экономии электроэнергии. Естественно, это реле обязано контролировать текущие дату и время вне зависимости от наличия внешнего питания.

Таким образом, мы можем различить два типа микропроцессорных реле: первый - без резервного источника питания, и обладает флеш-памятью, сохраняющей настройки при отключении нагрузки, и второй – с резервным источником питания, обеспечивающим подпитку контроллера при отключении внешнего питания, и обеспечивающего таким образом, бесперабойность работы таймера.

Как бы то ни было, современные реле на микроконтроллерах намного превосходят по функциональности аналоговые приборы.

Заключение: Микропроцессорные реле намного превосходят аналоговые устройства как по возможностям программирования и гибкости установок параметров, так и по функциональным возможностям. Однако, пока они дороже, чем аналоговые реле.

Отзывы и комментарии