Автоматизация за 15 тысяч рублей: программируемое реле, которое все держат за игрушку

В спорах про автоматизацию программируемое реле обычно называют игрушкой для дачного полива. А у нас такое реле дешевле 20 тысяч рублей круглые сутки связывает котельную со SCADA. Оно отдаёт температуры и давления, принимает уставки, опрашивает частотники и само сбрасывает аварии после моргания света.

За цену мини‑контроллера вы получаете готовую универсальную сборку: логику, таймеры, аналоговые входы под датчики, выходы на частотник, экран и связь. Раньше то же самое собирали из пяти разных приборов. И это работает и на маленьком станке, и на большой линии.

Я посчитал по прайсам: канал ввода‑вывода у такого реле в 2–4 раза дешевле, чем у компактного ПЛК. На старом станке оно обходится дешевле ремонта релейной схемы, а большая линия на нескольких реле выходит в 1,8 раза дешевле ПЛК с модулями. Ниже — наш шкаф, цифры, цитаты с форумов и честный список того, где реле заканчивается.

Наш шкаф: котельная, ПР103 и SCADA в телефоне

Это шкаф диспетчеризации на одной из котельных, которые мы обслуживаем. Вверху слева направо: автомат, блок питания ОВЕН, программируемое реле ПР103 и модуль расширения ПРМ. На стенке слева — 4 G‑роутер, через который данные уходят в облачную SCADA. Ниже ряд промежуточных реле: через них приходят сигналы и уходят команды.

У ПР103 10 дискретных входов, из них 4 быстрых, 6 универсальных аналоговых входов, 10 релейных выходов, 2 аналоговых выхода, Ethernet и до двух портов RS-485. У дилеров оно стоит около 19 тысяч. А вот что оно делает на объекте.

Отдаёт данные в SCADA. Температуры, давления, состояние насосов и аварии видны с телефона, как на скриншоте выше. Дежурному не нужно ехать на объект, чтобы узнать, что там происходит.

Опрашивает сетевые приборы. По RS-485 реле забирает данные с частотников и блока аварийной сигнализации и передаёт их наверх вместе со своими сигналами.

Принимает уставки. Например, параметры управления регулирующим клапаном можно поменять из SCADA, не приезжая к щиту.

Сбрасывает аварии. Самая частая история на котельной — моргнул свет, и что‑то ушло в аварию. После такого события реле делает две попытки автосброса: сбрасывает аварии частотников и снова открывает газовый клапан. Клапан открывается только тогда, когда нет аварий по загазованности, пожару, давлению газа и других аварий безопасности. Если авария не уходит, значит она настоящая, и на объект выезжает человек. Простая логика, которая экономит ночные выезды. Оговорка для тех, кто захочет повторить: аварии по загазованности, пожару и давлению газа автосбросом не трогают. Что именно можно сбрасывать удалённо, определяют паспорт горелки и требования к газовому оборудованию, а не удобство дежурного.

Держит запас на будущее. Входов, выходов и логики у реле с запасом. Если связь со SCADA отвалится, на него можно будет переложить простую страховочную логику, чтобы котельная не встала. За его цену тут можно придумать многое.

Дальше разберу, почему такие реле недооценены. Это не реклама: я инженер КИПиА, работаю в компании, которая занимается эксплуатацией котельных, и с производителями оборудования никак не связан. Выводы в статье — из моего опыта и из ошибок в автоматизации, которые я видел на объектах. Цены взяты из открытых прайсов на октябрь 2 026 года.

Откуда стереотип

Категория появилась в середине 90-х. В 2 021 году Siemens отмечала 25 лет своей линейке LOGO!, значит, первые модули вышли около 1 996 года. Тогда это действительно была «умная коробочка» вместо пары реле времени: несколько входов, несколько выходов, логика из готовых блоков, и больше ничего.

Из той эпохи и пришёл образ. Он живёт до сих пор, причём даже в англоязычных справочных статьях 2020-х можно прочитать, что у LOGO! нет Modbus и Ethernet. Хотя у LOGO! 8 Ethernet встроен, а с прошивки FS4 реле работает как Modbus TCP‑сервер. Стереотип оказался долговечнее самого железа.

Что сейчас лежит в корпусе «реле»

Возьмём ОВЕН ПР205, старшую модификацию 24.1816.02.2.0 за 28 841 ₽ с НДС. В одном корпусе на DIN‑рейку:

• 6 аналоговых входов (у базовой модели они универсальные: 4–20 мА, 0–10 В, Pt1000, NTC);

• 8 дискретных входов и 4 быстрых, до 100 кГц, под энкодер или счётчик;

• 12 релейных выходов и 4 аналоговых, 4–20 мА или 0–10 В (под задание частотнику);

• Ethernet с Modbus TCP и два порта RS-485 с Modbus RTU, мастер или слейв;

• цветной экран 2,4″ на 320×240 точек и шесть кнопок.

По сути это ПЛК со встроенной маленькой панелью оператора. Программируется в бесплатной среде OWEN Logic: основной язык там FBD, то есть схема из блоков, соединённых линиями. Для ПР100 [М02], ПР102, ПР103, ПР200 и ПР205 среда поддерживает и текстовый ST. Значит, сложный расчёт можно написать текстом и свернуть в один блок.

У Siemens та же история. В апреле 2 026 года вышла LOGO 9, первое крупное обновление линейки за 11 лет: до 800 функциональных блоков, математика с плавающей точкой, цветной сенсорный экран, Secure Boot. Представитель Siemens сказала на запуске фразу, которая хорошо подводит итог: контроллеры, «когда‑то ограниченные простой логикой, теперь должны справляться со сложными операциями».

Одна коробочка вместо пяти и более приборов

Четыре регулятора ТРМ10 стоят 28–31 тыс. ₽. ПР200 с четырьмя аналоговыми входами стоит 14,6–17,4 тыс. ₽ и вдобавок ведёт всю логику машины. Если параметр учётный и нужна поверка, сначала проверьте документацию на конкретную модификацию ПР.

Здесь же главное отличие от LOGO!. У базового LOGO! 8 аналоговые входы есть только у версии 12/24 и только на 0–10 В, аналоговых выходов нет совсем. Датчик 4–20 мА или термосопротивление туда напрямую не подключишь. У ПР200 входы универсальные: 4–20 мА, 0–10 В, NTC, Pt1000, датчик положения задвижки 0–2 кОм.

Частотником можно управлять двумя путями. Аналоговый выход — это просто, но не видно ни тока двигателя, ни кода аварии. RS-485 даёт и частоту, и ток, и аварии, но в частотнике обязательно нужен таймаут потери связи. Иначе при обрыве линии привод продолжит крутить на последнем задании. Аварийный стоп в обоих случаях идёт проводом, а не через программу.

Сколько стоит один канал

Прайсы производителей и дилеров с НДС, октябрь 2 026

ПЛК стоит денег не за клеммы: за ними процессор, память и полноценный CODESYS,TIA PORTAL. Но у него нет экрана, и для уставок и аварий придётся докупать отдельную панель оператора. И ещё одна статья расходов — софт: OWEN Logic бесплатна, а у Siemens платные даже LOGO! Soft Comfort и TIA Portal.

Модули расширения: где ПЛК становится ещё дороже

У компактных ПЛК аналоговых входов мало или нет совсем. Остальное добирают модулями, и модуль стоит как целое реле. Модуль МВ110 на 8 аналоговых входов стоит 17 319 ₽. А ПР100 с четырьмя аналоговыми входами, восемью дискретными, восемью реле и своей логикой — 9 882 ₽. Даже модуль на 16 дискретных входов дороже ПР100 целиком.

Посчитаем задачу на 32 дискретных входа, 24 релейных выхода, 12 аналоговых входов и 6 аналоговых выходов.

В 1,8 раза дешевле. Честности ради: у ПЛК один проект и общая память. Если логика участков сильно переплетена, обмен между реле придётся строить по сети.

Старый релейный шкаф

Типичный случай: какой‑нибудь станок на 380 v, в шкафу 30 промежуточных реле и 10 реле времени, контакты подгорели, таймеры плывут.

Главное даже не деньги, а время поиска неисправности. В релейном шкафу электрик идёт по цепи с мультиметром, а если неисправность плавающая, то голову делать оборудование будет очень долго, а на экране реле сразу видно, какие входы активны и на каком шаге встала логика.

Большая установка: несколько маленьких мозгов вместо одного большого

Большую линию выгодно разбить на участки, дать каждому своё реле и поставить сверху одну панель оператора или СПК.

У одного большого ПЛК одна точка отказа: он встал — встала вся линия. Здесь отказ одного реле трогает один участок. Его переводят в ручной режим или меняют: запасной ПР200 стоит около 17 тыс. ₽, программа заливается из файла. Запасной ПЛК210 стоит от 65 тыс. ₽, и на полке его держат далеко не все.

Чтобы это работало, логика участка должна жить в его реле, а панель только показывает и задаёт уставки. Каждый узел следит за связью и при её потере сам уходит в безопасное состояние. Аварийный стоп и блокировки между участками идут проводом. Почему не по сети: опрос четырёх узлов по 20 регистров по Modbus RTU занимает около 250 мс на 9 600 бод и около 32 мс на 115 200, и это без задержки ответа приборов. Для панели нормально, для аварийной остановки — нет.

Оговорка: если участки связаны технологией, как конвейеры подряд, остановка одного всё равно остановит соседей. Зато сразу видно, где причина, и чинить придётся один узел, а не всю программу, это кстати можно добавить к плюсам ведь иногда на сложной линии когда всё встаёт тяжело найти источник проблем.

Итог

Если задача укладывается в 20–40 каналов и пару сетевых обменов, начните с вопроса «почему не реле?», а не «какой ПЛК?». На маленьком станке одно реле заменяет реле времени, ТРМ и задатчик частотника. На большой линии несколько реле с панелью сверху обходятся дешевле ПЛК с модулями и переживают отказ одного узла.

Как писали на форуме ОВЕН, когда ПР100 стоил четыре тысячи: «Не понимаю людей, которые ждут от прибора за 4 т.р. функционала полновесного ПЛК». Работает и в обратную сторону: не нужно платить за ПЛК там, где хватает прибора за пятнадцать.

В следующей статье расскажу, что бывает, когда к таким данным подключаешь ИИ. Как ассистент по исходнику ПЛК помог нам найти неисправность в котельной без схемы щита. И почему без нормальной автоматизации нейросеть на заводе бесполезна.

Цены — из прайсов производителей и дилеров с НДС на октябрь 2 026 года, не оферта.