Przekaźniki pomiarowe i monitorujące kontrolują oraz regulują parametry elektryczne i mechaniczne maszyn. Emitują komunikaty o błędach i zabezpieczają urządzenia pracujące w układach trójfazowych na wypadek wystąpienia błędnej kolejności faz, zaniku fazy bądź przerwania przewodu PEN.

Z myślą o realizacji tego typu zadań firma Carlo Gavazzi zaprojektowała wielofunkcyjny trójfazowy przekaźnik monitorujący DPD przeznaczony do pracy w połączeniach typu gwiazda i trójkąt. Urządzenie kontroluje stan zasilania i jakość sieci dla wszystkich trzech faz o napięciu od 102 do 552 V AC, a tym samym sprawdzi się w takich aplikacjach jak windy, schody ruchome, przenośniki, pompy, sprężarki czy systemy produkcji energii. Umożliwia także nastawę wartości zadanych napięcia, częstotliwości i asymetrii faz.

Dwa typy alarmu
Przekaźnik monitorujący jest wyposażony w dwa osobne elektromechaniczne wyjścia SPDT, co pozwala na generowanie dwóch różnych sygnałów wyjściowych, np. komunikatów o błędach i progów przełączania. Urządzenie umożliwia także ustawienie dwóch typów alarmu: priorytetowego i ostrzegawczego. Pierwszy z nich uruchamiany jest w przypadku zaniku fazy, przerwania przewodu PEN w połączeniach typu gwiazda, błędnej kolejności faz oraz przekroczenia zadanych wartości granicznych, a jego konsekwencją jest jednoczesna deaktywacja obu wyjść.

Dodatkowo użytkownik może skonfigurować alarm ostrzegawczy. Ponieważ urządzenie dysponuje tylko dwoma wyjściami, nie może być on bezpośrednio powiązany z wyjściem. Funkcja alarmu ostrzegawczego pozwala wybrać zarówno rodzaj monitorowanego parametru (podnapięcie, przepięcie, zbyt niska lub zbyt wysoka częstotliwość, asymetria faz), jak i wartości graniczne wyzwalające alarm – pod warunkiem, że mieszczą się one w predefiniowanych zakresach. Zadane parametry można dowolnie modyfikować w zależności od bieżących potrzeb.

Przekaźnik DPD umożliwia ustawienie do dziesięciu alarmów ostrzegawczych, łączenie ich za pomocą operatorów logicznych I/LUB, a także integrację zbioru z każdym z dwóch wyjść. Status wyjść i komunikaty alarmowe sygnalizowane są za pomocą trzech diod LED umiejscowionych z przodu urządzenia.

Konfiguracja przez NFC: śrubokręt odchodzi do lamusa
Każdy przekaźnik monitorujący jest fabrycznie konfigurowany (dwa podstawowe ustawienia komunikatów alarmowych), dzięki czemu nie wymaga wstępnej parametryzacji. Ustawienia definiowane są dla połączeń typu trójkąt o napięciu znamionowym 400 lub 240 V AC, bez opóźnienia załączenia. Wartości graniczne uruchamiające alarm antyprzepięciowy ustawiono odpowiednio na 440 i 264 V AC, zaś dla podnapięcia – na 360 i 216 V AC. W obu przypadkach alarm priorytetowy przy zaniku faz załączy się poniżej wartości 85%. Ponieważ przerwanie przewodu PEN jest istotne tylko w połączeniach typu gwiazda, nie uwzględniono go w podstawowej konfiguracji. W przypadku aplikacji specjalnych istnieje możliwość zmiany predefiniowanych ustawień alarmu przekaźnika już na etapie realizacji zamówienia. Można również indywidualnie dopasować domyślne wartości graniczne, których przekroczenie skutkuje wywołaniem alarmu.

Dzięki wykorzystaniu komunikacji bliskiego zasięgu (ang. Near Field Communication, NFC) wszystkie przekaźniki można konfigurować bez użycia śrubokręta. Są one bowiem wyposażone w złącze NFC, za pomocą którego mogą komunikować się z urządzeniami peryferyjnymi powszechnie stosowanymi w środowisku produkcyjnym. Dzięki temu do ich konfiguracji można wykorzystać zarówno smartfon lub tablet z funkcją NFC i systemem Android 4.1 lub nowszym, jak i komputer lub laptop z systemem Windows i czytnikiem NFC podłączonym do wejścia USB. Jako że technologia NFC w urządzeniach marki Apple (z systemami iOS i macOS) jest wykorzystywana tylko do realizacji płatności, nie można ich sparować z przekaźnikiem. W systemach Android procesy konfiguracji i diagnostyki realizowane są za pomocą aplikacji dostępnej w sklepie Google Play, zaś na komputerach i laptopach – z poziomu oprogramowania pobranego ze strony internetowej producenta.

Komunikacja w technologii NFC umożliwia użytkownikowi przeprowadzenie konfiguracji urządzenia bezpośrednio w miejscu jego pracy. Może on przy tym sam zdecydować, jaką sekwencję działań wybiera: plik konfiguracyjny można utworzyć bezpośrednio na komputerze lub smartfonie, załadować przez NFC z innego przekaźnika DPD lub wyeksportować z innego pliku, dostosowując go do bieżących potrzeb. Jeśli plik został wcześniej przygotowany na urządzeniu peryferyjnym, użytkownik może go zapisać tylko na jednym, lecz na wielu przekaźnikach, co przekłada się na znaczną oszczędność czasu w porównaniu z ręczną konfiguracją. Co więcej, cyfrowe pliki można także zapisać w chmurze, wysłać drogą mailową lub udostępnić innym użytkownikom za pośrednictwem dowolnych narzędzi do współdzielenia plików.

Konfiguracja alarmów za pomocą aplikacji
Rozpoczynając pracę z aplikacją, użytkownik wybiera odpowiednią pozycję z menu uruchamiającą proces konfiguracji nowego urządzenia i wyszukuje właściwy model przekaźnika, aby następnie przyporządkować mu określoną nazwę i opis. W kolejnych zakładkach może wybrać typologię sieci i przyłączy oraz skonfigurować do dziesięciu alarmów ostrzegawczych. Proces ten obejmuje wybór mierzonych parametrów oraz ustawienie wartości granicznych (lub wskaźnika procentowego dla asymetrii napięcia), histerezy i opóźnienia załączenia. W kolejnym kroku można włączyć lub wyłączyć alarmy priorytetowe, a także powiązać zbiory alarmów z wyjściami przekaźnika. Po zakończeniu konfiguracji na ekranie wyświetlane jest zestawienie wszystkich wybranych parametrów.

Tak przygotowany plik konfiguracyjny przesyłany jest bezpośrednio do przekaźnika przez zbliżenie urządzenia mobilnego lub czytnika NFC do czujnika znajdującego się na jego obudowie. Przed transferem danych użytkownik proszony jest każdorazowo o potwierdzenie numeru seryjnego sparowanego sprzętu. Jako że technologia NFC umożliwia nie tylko odbiór, ale także przesyłanie danych, można ją wykorzystać także do sczytywania wartości chwilowych (np. statusu alarmów, napięcia czy częstotliwości) bezpośrednio z przekaźnika bez konieczności odłączania go od sieci. Zebrane w ten sposób dane można potem przeanalizować, zarchiwizować lub przesłać np. drogą mailową do punktu serwisowego.

Czujnik NFC nie bez przyczyny umiejscowiony został z przodu przekaźnika: pozwala to na proste i bezpieczne parowanie urządzeń nawet wówczas, gdy szafa sterownicza mieści kilka przekaźników tego samego typu. Aby zminimalizować ryzyko pomyłki, przed nawiązywaniem połączenia oprogramowanie prosi dodatkowo o potwierdzenie numeru seryjnego konfigurowanego przekaźnika.

Mimo że technologia NFC umożliwia przesył danych jedynie na bardzo małe odległości rzędu kilku centymetrów, co ogranicza niebezpieczeństwo ich udostępnienia osobom postronnym, po zakończeniu ładowania pierwszego pliku urządzenie można dodatkowo zabezpieczyć hasłem, które uniemożliwi manipulacje lub rekonfigurację przekaźnika przez nieuprawnionych użytkowników.

Ogromna popularność urządzeń mobilnych i dostępność bezpiecznych standardów przesyłu danych otwierają nowe możliwości konfiguracji przekaźników monitorujących. Zaś tworzenie plików konfiguracyjnych w formie cyfrowej ułatwia pracę personelu, który teraz – zamiast żmudnie ustawiać każde urządzenie – może przygotować jeden plik z ustawieniami, a następnie w prosty sposób zaimplementować go na wielu urządzeniach, wprowadzając równocześnie niezbędne modyfikacje.

x  x  x

Michael Schultze pełni funkcję menedżera ds. marketingu w firmie Carlo Gavazzi