Cybernetics Wiki
Advertisement
Файл:Automate siemens codeur analyseur de trame.JPG

Программируемый логический контроллер

Программируемый логический контроллер, ПЛК — микропроцессорное устройство, предназначенное для управления технологическими процессами в промышленности и другими сложными технологическими объектами (например, системы управления микроклиматом). Принцип работы ПЛК заключается в сборе сигналов от датчиков и их обработке по прикладной программе пользователя с выдачей управляющих сигналов на исполнительные устройства.

ПЛК для станков с ЧПУ называется CNC-контроллер.

Первые логические контроллеры появились в виде шкафов с набором соединённых между собой реле и контактов.

Эта схема задавалась жёстко на этапе проектирования и не могла быть изменена далее.

В первых ПЛК, пришедших на замену обычным ЛК, логика соединений программировалась схемой соединений LD (Ladder logic Diagram).

Устройство имело тот же принцип работы, но реле и контакты (кроме входных и выходных) были виртуальными, то есть существовали в виде программы микроконтроллера. В системах управления технологическими объектами логические команды преобладают над числовыми операциями, поэтому за этими процессорами остаётся название ПЛК. В современных логических контроллерах числовые операции реализуются наравне с логическими, но в большинстве приложений по прежнему преобладают логические команды. В программируемых логических контроллерах обеспечивается доступ к отдельным битам памяти, в то время как большинство процессоров и компьютеров обеспечивают только одно-, 2- или 4-байтовую адресацию.

ПЛК, как правило, не имеют развитых средств интерфейса, типа клавиатуры и дисплея, устанавливаются в шкафах, их программирование, диагностика и обслуживание производится подключаемыми для этой цели программаторами — специальными устройствами (устаревшая технология) или устройствами на базе PC или ноутбука, со специальным программным обеспечением, а возможно и со специальными интерфейсными платами. В системах управления технологическими процессами ПЛК взаимодействуют с системами человеко-машинного интерфейса: операторскими панелями или рабочими местами операторов на базе PC. Датчики и исполнительные устройства подключаются к ПЛК или централизованно: в стойку ПЛК устанавливаются модули ввода-вывода, подключенные к датчикам и исполнительным устройствам отдельными проводами, или по методу распределённой периферии, когда удалённые от ПЛК датчики и исполнительные устройства связаны с ПЛК общей сетью, например, сетью Profibus с протоколом DP.

Виды ПЛК[]

  • интеллектуальные реле (Siemens LOGO!, Mitsubishi Alpha , Zelio Logic, Omron ZEN, Moeller EASY, Comat BoxX) - самые простые ПЛК (часто используются в быту)
  • ПЛК на базе процессора i8088/8086/80186/ (ICP DAS, Advantech) - самые дешёвые SoftPLC
  • программные ПЛК на базе PC-совместимых компьютеров т.н. SoftPLC - "альтернатива" настоящим PLC
    • MicroPC
    • WinCon
  • OMRON, Siemens Simatic S7, Segnetics, Direct Logic, Mitsubishi FX, Modicon TSX Quantum, Beckhoff, B&R - "настоящие" PLC
  • Распределённые системы управления DCS

Языки программирования ПЛК[]

Для программирования ПЛК используются стандартизированные языки МЭК (IEC) стандартом IEC61131-3

  • Языки программирования для инженеров по автоматизации (графические)
    • LD — Язык релейных схем - самый распространённый язык для PLC
    • FBD — Язык функциональных блоков - 2-й по распространённости язык для PLC
    • SFC — Язык диаграмм состояний — используется для программирования автоматов
    • CFC — Не сертифицирован IEC61131-3, дальнейшее развитие FBD
  • Языки для программистов ПЛК (текстовые)
    • IL — Ассемблер
    • ST — Паскале-подобный язык

Структурно в IEC61131-3 среда исполнения представляет собой набор ресурсов (в большинстве случаев это и есть ПЛК, хотя некоторые мощные компьютеры под управлением многозадачных ОС представляют возможность запустить несколько программ типа softPLC и имитировать на одном ЦП несколько ресурсов). Ресурс предоставляет возможность исполнять задачи. Задачи представляют собой набор программ. Задачи могут вызываться циклически, по событию, с максимальной частотой.

Программа это один из типов программных модулей POU. Модули (Pou) могут быть типа программа, функциональный блок и функция.

  • В некоторых случаях для программирования ПЛК используются нестандартные языки, например:
    • Блок-схемы алгоритмов
    • СИ-ориентированная среда разработки программ для ПЛК.

Универсальные инструменты программирования ПЛК на языках МЭК 611131-3:

  • CoDeSys

Коммуникации[]

  • RS-485
  • ProfiBus
  • CAN
  • AS-Interface
  • Промышленный Ethernet

См. также[]

  • Микроконтроллер
  • Промышленный контроллер
  • Промышленная автоматика
  • SCADA
  • БАЗИС (серия контроллеров)
  • Полевые шины
    • Profibus
    • CAN
    • Промышленный Ethernet
    • Modbus

Ссылки[]

Литература[]

  • Мишель Ж. Программируемые контроллеры: архитектура и применение. — М.: Машиностроение, 1986
  • Э. Парр. Программируемые контроллеры: руководство для инженера. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 516 с. ISBN 978-5-94774-340-1
  • Петров И. В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования / Под ред. проф. В. П. Дьяконова. — М.: СОЛОН-Пресс, 2004. — 256 c. ISBN 5-98003-079-4
  • Денисенко В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. — М: Горячая Линия-Телеком, 2009. — 608 с. ISBN 978-5-9912-0060-8


Advertisement