Relé programável easyE4 (parte 1)
Relé programável easyE4 (parte 1)Data de publicação: 05-02-2021 Data de atualização: 10-04-2026 🕒 10 min de leitura
- Ambiente de trabalho easyE4 da Eaton Electric
- Relés da série easyE4 – seleção
- Desenvolvimento de software para easyE4 com easySoft 7
- Blocos de funções: biblioteca e blocos de utilizador
- EasySoft 7 para profissionais: instalação e primeira execução
- Execução de software com licença
- O contador de pessoas baseia-se no relé easyE4
O poder de muitos dispositivos modernos reside no seu software. Isto aplica-se, em particular, a controladores industriais, relés programáveis e computadores de placa única.
Usando componentes eletrónicos disponíveis no mercado, não é difícil construir um controlador programável ou relé. É muito mais difícil implementar a interface de utilizador e um conjunto de ferramentas de software que facilitam a sua utilização.
Ainda que o easyE4 se pareça com outros dispositivos deste tipo, o seu ponto forte é o software utilitário. Não só oferece ao utilizador a capacidade de usar vários métodos de programação e simular o trabalho da aplicação finalizada, como também disponibiliza muitos blocos de funções prontos a usar, entre os quais se contam módulos que anteriormente só estavam disponíveis em PLC muito mais caros.
Se estiver a planear aprender a utilizar uma aplicação de controlo ou relé programável, deve eleger um problema a resolver, depois selecionar componentes e, passo a passo, aprendendo a partir de um exemplo, concretizar a aplicação desejada. Qualquer erro de software pode ser eliminado com o tempo graças às atualizações introduzidas e, ao aprender com um exemplo, ganha a dobrar. Por um lado, realiza um trabalho com utilidade e, por outro, aprende novas técnicas que poderá usar no futuro.
Relé programável EASY-E4-DC-12TC1
Os circuitos programáveis modernos, os controladores PLC e os seus irmãos mais pequenos – os relés programáveis têm a vantagem de que, em muitos casos, a otimização do programa não é um tema-chave para o seu correto funcionamento. Naturalmente, vale a pena assegurar-se de que o programa está escrito da melhor forma possível, mas os sistemas de processamento modernos têm recursos tão vastos e são tão rápidos que mesmo um programa subótimo conseguirá cumprir os requisitos do utilizador. Isto tem vantagens e desvantagens, mas não as consideraremos neste momento.
Ambiente de trabalho easyE4 da Eaton Electric
O software para o relé de controlo easyE4 oferecido pela Eaton Electric é criado utilizando o ambiente de desenvolvimento easySoft 7. A sua versão de demonstração pode ser descarregada de forma gratuita, ao passo que a versão comercial é mais fácil de comprar com o conjunto de arranque EASY-BOX, que inclui o modelo de controlador easyE4 selecionado, um cabo Ethernet para a sua programação e uma chave de licença.O ambiente de programação, porque é assim que é possível expandir o easySoft 7 em termos das funcionalidades disponíveis, permite não só executar o software do relé utilizando um de 4 métodos, como também simular o seu funcionamento, rastrear variáveis, formas de onda, etc. As funções individuais são descritas adiante.
O ambiente de programação foi adaptado às capacidades do relé programável, que desde há muito tempo supera as funcionalidades oferecidas por um relé mecânico ou até eletrónico, baseado em sistemas de temporizador ajustável. A última geração de relés programáveis não só é capaz de ativar funções individuais por meio de sinais digitais zero-um, como também permite a medição e condicionamento de sinais analógicos presentes nas entradas, construindo redes extensas com interfaces padrão, intercâmbio de dados com “grandes” PLC e ainda processamento de uma série de variáveis, por exemplo conversão de um valor digital numa forma de onda PWM adequada e, se adicionar um filtro simples, também num valor analógico. No passado, a maioria destas funções estava reservada aos PLC convencionais, mas hoje em dia o controlador easyE4 é capaz de implementá-las com sucesso.
Relés da série easyE4 – seleção
A família de relés programáveis easyE4 inclui atualmente 12 unidades com opções, fonte de alimentação, tipo de conectores, equipamento de visualização e número de botões no painel ligeiramente diferentes. A boa notícia é que, ao iniciar um projeto, apenas precisa de ter uma orientação geral, e escolher um tipo específico acaba por ser mais fácil graças ao próprio ambiente de programação easySoft 7, no qual, antes de começar o projeto, do lado esquerdo (na pasta Dispositivos base), são enumerados os modelos de relés de tempo disponíveis. Basta selecionar um deles para, do lado direito da janela de trabalho, ser apresentada a sua descrição detalhada, como os parâmetros básicos, a tensão de alimentação, o número de entradas/saídas (incluindo analógicas), etc. Adicionalmente, se clicar no nome, será redirecionado para o site do fabricante, que contém informação mais detalhada. A orientação também é facilitada por ícones em miniatura, que lhe permitem perceber rapidamente se determinado modelo está equipado com ecrã ou não.A nomenclatura utilizada pelo fabricante permite uma fácil orientação aquando da escolha de um relé programável para um projeto. A designação de tipo é composta, entre outros dados, por:
- Nome do modelo do relé (aqui é EASY-E4).
- Símbolos do tipo de tensão de alimentação (CU – contínua ou alternada, CC – contínua, CA – alternada. Nota: os modelos com as letras “CA” no nome não têm entradas analógicas).
- O número total de conectores de entrada/saída (na família easyE4 são 12).
- O tipo de saída (R – relé/relés, T – transístor/transístores).
Todos os modelos de relés programáveis incluem um relógio em tempo real com bateria de reserva. As entradas/saídas têm terminais de parafuso (“1” no nome) ou push-in (“1P” no nome). Se determinado modelo de relé não tiver um ecrã e botões que permitam o funcionamento do menu, consta do nome a letra “X”.
Desenvolvimento de software para easyE4 com easySoft 7
O ambiente de desenvolvimento easySoft 7 é único, e a Eaton pôs à disposição do utilizador uma vasta gama de possibilidades. Embora os produtos da concorrência tenham a capacidade de executar aplicações utilizando o diagrama de blocos de funções FBD e o diagrama de escada LD, no easySoft 7 encontramos duas possibilidades adicionais: a linguagem estrutural ST e, já conhecido de produtos anteriores, com possibilidades mais modestas, o proprietário diagrama EDP, que não só permite uma “mudança” rápida para um novo produto, como também garante a compatibilidade com versões anteriores, o que é importante caso seja necessário substituir um modelo de relé antigo.
Uma das vantagens mais importantes do ambiente easySoft 7 é a disponibilidade de blocos de funções pré-programadas de fábrica que podem ser facilmente configuradas em função das suas necessidades. Em modelos anteriores de relés programáveis, os blocos destinavam-se principalmente a aplicações simples de ligar/desligar na automatização de edifícios, como acender/apagar as luzes a uma hora específica do dia. Atualmente, também podem ser utilizados com sucesso na automatização industrial, uma vez que as suas definições incluem, entre outros, blocos de controladores PID, comparadores de valores analógicos, módulos aritméticos, medidores de frequência, contadores programáveis, entre outros.
Blocos de funções: biblioteca e blocos de utilizador
Se está habituado às possibilidades limitadas dos relés programáveis, o conjunto de blocos de funções disponíveis na série easyE4 pode ser uma verdadeira surpresa. Por exemplo, olhando para a descrição de forma mais detalhada, ao escolher um modelo de relé poderá encontrar, entre outros, blocos:
- IC – interrupção ativada consoante a leitura do medidor.
- IE – interrupção causada pelo limite do sinal de entrada.
- IT – interrupção do relógio em tempo real.
Este tipo de interrupções permite uma gestão muito eficaz da potência de cálculo disponível, para realizar tarefas específicas no momento devido, sem as aborrecidas sondagens do estado de entrada/saída.
Além de uma extensa biblioteca de blocos de funções (pré-definidos), também é possível criar blocos de funções de utilizador (UF) que podem ser integrados em qualquer projeto e usados repetidamente para agregar funções a projetos em curso. Também pode utilizar blocos criados por outras pessoas, o que poupa tempo, facilita a construção da instalação e reduz o custo de implementação do projeto. Vale a pena destacar a possibilidade de ampliar as funcionalidades do easyE4 com módulos de expansão adicionais, o que o põe em pé de igualdade com os PLC mais antigos. Desta forma, o novo produto da Eaton Electric vai além das limitações dos relés programáveis padrão e acaba por se revelar, na prática, um PLC em miniatura.
EasySoft 7 para profissionais: instalação e primeira execução
O ambiente de desenvolvimento do easySoft 7 está disponível em muitos portais, mas o site do fabricante é a melhor fonte. Consulte as versões de software disponíveis da Eaton.
Ao clicar na imagem do centro de download de software da Eaton, será redirecionado para a página da aplicação, onde deve clicar em Software e depois em easySoft. Da lista apresentada, selecione a última versão à data (no momento em que este texto foi escrito, era 7.2 X). Por fim, na tabela apresentada, clique no nome do programa e aguarde até que o ficheiro de instalação tenha sido descarregado no disco.
O ficheiro descarregado é do tipo .EXE, pelo que é uma aplicação de Windows. O programa é instalado de série e nenhum utilizador deste sistema deverá ter problemas ao instalá-lo.
Execução de software com licença
Se comprou a licença de software, consulte o site Eaton Automation. Devido ao protocolo de comunicação aberto e não encriptado (http em vez de https), o navegador Google Chrome classifica este site como potencialmente perigoso, pelo que, para o abrir, deverá clicar em Avançado e autorizar a exceção de segurança. Depois, após clicar no botão Next, introduza o número de licença fornecido no cartão disponível dentro do pacote do kit de iniciação. Depois de o introduzir, clique novamente em Next e selecione o tipo de conta que será criada: se para uma pessoa (cliente particular) ou para uma empresa (cliente comercial). Depois de clicar novamente em Next, forneça os seus dados de identificação. Se o registo for bem-sucedido, o número de licença será enviado para o endereço de email fornecido, que deverá ser introduzido depois de iniciar o easySoft 7.
A chave de licença comprada com o kit de iniciação é atribuída a um utilizador registado e não é possível transferi-la para outra pessoa. Se voltar a introduzir a chave no site, ser-lhe-á novamente enviado o número de licença, sempre que os dados fornecidos coincidam com aqueles registados na Eaton.
O contador de pessoas baseia-se no relé easyE4
A ideia de contar pessoas num espaço não é nova. No passado, na era da popularização dos circuitos digitais, tais dispositivos eram construídos com base em flip-flops JK ou D integrados. Agora, com um dispositivo como o easyE4, podemos construir um contador de pessoas baseado num relé programável. Claro que esta é apenas uma das soluções disponíveis, mas o uso do easyE4 tem inúmeras vantagens: um microcontrolador pronto permitirá uma utilização rápida do nosso contador de pessoas, garantirá a segurança dos utilizadores e proporcionará correções fáceis e rápidas. Além disso, se necessário, a nossa solução será fácil de duplicar.
O contador de pessoas construído estará pensado para sinalizar o excesso no número de pessoas permitido na divisão. Também pode ser utilizado para ligar/desligar automaticamente a iluminação, a ventilação, o aquecimento e outros recetores de eletricidade, cujo funcionamento deve depender da presença de utilizadores no espaço. Enquanto interruptor de luz, pode ser útil na entrada da cave, da garagem ou da casa de banho. Por sua vez, enquanto contador que assinala o excesso de pessoas na divisão, pode ser útil em salas onde tenham sido introduzidas restrições devido ao coronavírus.
Figura 1. Diagrama ilustrativo de uma solução de contador de pessoas com um relé programável EASY-E4-UC-12RC1
Na Figura 1 é apresentado um diagrama ilustrativo do contador de pessoas. Os dois sensores (barreiras infravermelhas, barreiras ultrassónicas, fotocélulas, etc.) com contactos normalmente abertos são um elemento importante do contador. Esta função utiliza normalmente barreiras de infravermelhos, isto é, fotocélulas. Regra geral, são utilizadas para evitar que as portas se fechem. As fotocélulas devem ser colocadas na entrada ou no corredor a uma distância de aproximadamente 1 metro entre si, a uma altura de 60 cm a 1 metro do chão, de forma a não interferirem com o trabalho das restantes (Figura 2).
Portanto, para a aplicação escolhemos o EASY-E4-12TC alimentado por 12...24 V CC. O medidor tem uma fonte de alimentação incorporada de 24 V CC, que pode ser utilizada para alimentar componentes externos cooperantes, por exemplo as fotocélulas ou o dispositivo de sinalização anteriormente mencionados. O consumo total de corrente destes componentes deve ser ajustado à capacidade de carga da fonte de alimentação.
O contador aumenta/diminui o número de pessoas dentro da divisão em função dos impulsos que ocorrem nas entradas I1 e I2:
- A ocorrência de um impulso na entrada I1 e depois na entrada I2 aumenta o número de pessoas na divisão em 1. Isto corresponde à sequência de sombreamento/revelação dos sensores apresentada na Figura 3.
- A ocorrência de um impulso na entrada I2 e depois na entrada I1 reduz o número de pessoas na divisão em 1 (Figura 4).
- Se não se mantém a sequência de impulsos (que aparecem nas entradas I1 e I2) descrita anteriormente, o contador não reage.
- Se o número de pessoas na divisão é menor do que o número permitido, a saída Q1 fica inativa, ao passo que a saída Q2 fica ativa (portanto, as saídas Q1 e Q2 podem ser conectadas ao alarme de 2 câmaras).
- Se o número de pessoas na divisão é maior do que o número permitido ou igual a este, a saída Q1 fica ativa e a saída Q2 inativa.
Figura 2. Disposição de barreiras que atuam como sensores do contador de pessoas
Como o diagrama descrito de um contador de pessoas é um exemplo de uma aplicação, a solução anterior utiliza um relé programável com saídas de transístor às quais são conectados componentes de sinalização ou relés de atuação com alta tensão de funcionamento e corrente de carga. Uma solução igualmente boa seria utilizar um relé programável com a designação EASY-E4-UC-12RC1 com saídas de relé, o que simplificaria a construção do dispositivo. A aplicação assume que teremos saídas de relé universais sem potencial que podem, por exemplo, ser conectadas em paralelo a um interruptor de iluminação.
Também criaremos uma interface de utilizador simples no medidor. O conjunto e o número atual de pessoas serão exibidos no ecrã integrado no controlador easyE4. Também ofereceremos a opção de configurar ambos os números com os botões do cursor e exibir uma mensagem informando sobre o estado de uma das saídas, Q1 ou Q2.
Figura 3. Sequência de sensores de sombreamento/revelação que aumentam a leitura do medidor
Figura 4. Sequência de tapamento/destapamento de sensores que resulta numa diminuição na leitura do medidor
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