ПЛК: классификация, принцип работы, выбор
Классификация ПЛК
Programmable Automation Controller (PAC)
Контроллеры для автоматизации крупных дискретно-непрерывных производств на базе открытых стандартов и сети Industrial Ethernet.
DCS PLC
ПЛК в составе распределённых систем управления (РСУ) для автоматизации крупных опасных непрерывных производств с резервированием ЦПУ, модулей ввода-вывода, блоков питания и полевых шин.
Programmable Logic Controller (PLC)
Программируемые логические контроллеры для автоматического управления преимущественно дискретными операциями (упаковка, инструментальная обработка, конвейерные системы, сборка и т. п.).
Large PLC
ПЛК для автоматизации крупных дискретных производств.
Small PLC
ПЛК для автоматизации небольших производств, OEM-производителей автоматических линий и технологических установок.
NC-based PLC
ПЛК в станках с ЧПУ (в конструктиве стойки ЧПУ).
Motion Controller
Контроллеры для управления сервоприводами в системах управления движением: ЧПУ, контурное управление, позиционирование, синхронизация скорости и положения (электронный редуктор).
PLC-based Motion Controller
Контроллер движения в конструктиве ПЛК.
Drive-based Motion Controller
Контроллер движения в конструктиве сервопривода.
NC-based Motion Controller
Контроллер движения в конструктиве стойки ЧПУ.
Safety PLC
Large Safety PLC
Контроллеры для ПАЗ опасных непрерывных производств.
Small Safety PLC
Контроллеры в системах приборной безопасности травмоопасных машин, представляющих угрозу здоровью и жизни персонала (прессы, станки, роботы и т.п.).
Remote Terminal Unit (RTU)
Управляемые по радиоканалам телеметрические контроллеры для автоматизации удалённо расположенных объектов (компрессорные станции, скважины, канализационные насосные станции и т. п.).
PC-based PLC
Soft-PLC
Slot-PLC
Два-в-одном: PLC + OP в одном корпусе (контроллер в конструктиве операторской панели).
Logic Relay
Интеллектуальные программируемые реле – микроконтроллеры для простейших задач релейной логики (таймеры, часы реального времени, счётчики, компараторы, булевские операции) с ограниченным функционалом (память, количество дискретных входов-выходов, расширяемость, коммуникабельность).
Принцип работы ПЛК
ПЛК предназначены для автоматического управления дискретными и непрерывными технологическими процессами.
Цикличность работы ПЛК
Время цикла
Время цикла (время квантования) должно быть настолько маленьким, чтобы ПЛК успевал за скоростью изменения переменных процесса (см. теорию автоматического управления), в противном случае процесс станет неуправляемым.
Watchdog
Строжевой таймер следит за тем, чтобы время цикла не превышало заданное.
Обработка прерываний
По прерываниям ПЛК запускает специальные программы обработки прерываний.
Модули ПЛК
Функции устройств ввода
Функции устройств вывода
Типы устройств ввода-вывода
Функции коммуникационных модулей
Выбор ПЛК
Выбор платформы автоматизации
Выбор платформы определяет и весь ваш будущий выбор.
ПЛК является первым пунктом в выборе платформы.
Определение количества точек ввода-вывода
Желательно максимально точно определить общее количество точек ввода-вывода (с учётом резервирования), чтобы подобрать ПЛК соответствующей производительности, или заранее предусмотреть модель контроллера с большим запасом по расширяемости.
Определение архитектуры системы управления
Масштабируемость
Масштабируемость – это возможность подобрать промышленный контроллер оптимальной конфигурации под конкретную задачу (не переплачивая за избыточную функциональность), а при необходимости расширения – просто добавить недостающие модули без замены старых.
Выбор блоков питания
Контроллеры подключаются к стабилизированным импульсным источникам питания. Необходимо аккуратно подсчитать суммарный ток, потребляемый всеми модулями контроллера и подобрать блок питания с соответствующей нагрузочной способностью.
Пример последствий неправильного выбора блока питания
Программное обеспечение
Промышленное программное обеспечение straton Soft PLC для приложений IEC 61131-3
zenon Software Platform
Краткое описание:
Программное обеспечение straton охватывает автоматизацию во всех областях промышленности от встроенных решений до ПЛК. Его выбирают сотни производителей оригинального оборудования в качестве OEM-решения и разработчики программного обеспечения. Программное обеспечение straton представляет собой интегрированный инструмент разработки на основе языков программирования IEC 61131-3, предлагающих широкий спектр функций и коммуникационных протоколов. Редактор IEC61131-3 — это интуитивно понятная и мощная среда разработки, позволяющая разрабатывать приложения настолько легко и эффективно, насколько это возможно. Среда выполнения независима и может быть использована с любым типом аппаратных устройств, занимает мало места и обеспечивает запуск приложений на вашем устройстве. Также straton поддерживает дополнительные инструменты, позволяющие настроить работу в соответствии с вашими потребностями.
Пробная версия straton доступна на официальном сайте разработчика, перейти.
Протоколы и полевые шины
Поддерживается около пятидесяти коммуникационных стеков и драйверов как для Client/Master, так и для Server/Slave. Начиная от общих протоколов (Modbus, CAN, CANOpen…) и протоколов, относящиеся к Индустрии 4.0 (OPC UA, MQTT…) до высокоскоростных шин (Profinet, Powerlink, Ethercat…) и стандартов связанных с энергетикой (IEC61850, IEC60870, DNP3…).
Возможность обмена данными по TCP/IP, а также по последовательному каналу, для создания общей памяти на вашем устройстве или даже для обмена переменными со встроенным веб-сервером, позволяет разрабатывать и развертывать сложные приложения, отвечающие большинству потребностей рынка.
Программное обеспечение straton предлагает инструменты конфигурации и диагностики для основных протоколов, что позволяет легко внедрять новые средства связи.
Комплект разработки
straton легко настраивается. Поддерживается несколько инструментов, которые помогут вам настроить straton так чтобы оно идеально соответствовало вашим потребностям.
Инструменты
straton включает в себя множество дополнительных инструментов, облегчающих вашу жизнь. Среди прочего:
* Это бесплатные инструменты, которые можно использовать без какой-либо лицензии.
Редакторы IEC61131-3
Промышленный стандарт IEC61131-3 Международной электротехнической комиссии (IEC) определяет основные языки программирования, используемые разработчиками для создания приложений для программируемых логических контроллеров (ПЛК):
straton включает редакторы программ, соответствующие стандарту IEC61131-3.
Редакторы оснащены современными функциями для автоматической вставки переменных и / или структур, языковых отступов в тексте, а также исчерпывающую онлайн-справку и многие другие важные инструменты для создания надежных приложений.
Также доступны инструменты моделирования и диагностики для отладки и тестирования приложений.
Программное обеспечение straton имеет графические редакторы приложений для создания информационных панелей, функций отладки с триггерами, возможность визуализации переменных (soft-cope) и многочисленных журналов работы приложения.
Сообщество STRATON AUTOMATION предлагает эффективное решение для всех производителей платформ, желающих интегрировать функцию ПЛК и/или протоколы связи в свое электронное оборудование. Программное обеспечение straton подходит для всех типов оборудования и остается совместимым для сред с операционной системой или без неё.
Производители оригинального оборудования (OEM) являются одними из основных игроков на рынке промышленной автоматизации. Их продукты работают на рынках автомобилестроения, авиации, информационных технологий и электроники. Их основная роль — создание полноценного оборудования или узлов для автоматизации промышленности.
Чтобы оставаться конкурентоспособными и гибкими, они должны инвестировать в гибкие и открытые решения, которые идут в ногу с изменениями в отрасли.
Открытость — одна из главных сильных сторон straton. Поскольку он полностью независим от оборудования, то в любое время можно интегрировать один или несколько дополнительных модулей.
Программное обеспечение straton также поддерживает широкий спектр протоколов связи. Список поддерживаемых стандартов доступен через интерфейс программирования (BACnet, CAN, EtherNet/IP, J1939, MODBUS, POWERLINK, PROFINET и др.).
Упрощенная интеграция и развитая коммуникация
Среда выполнения straton, занимающая всего несколько килобайт памяти, может быть легко интегрирована в любой тип оборудования и, таким образом, воплощает в себе самый продвинутый кроссплатформенный инструмент программирования своего поколения.
Технология straton проверена на протяжении почти 20 лет многими производителями оборудования (OEM). Его открытость и простота обеспечивают исключительную гибкость и оперативность для всех пользователей.
Интеграция выполняется быстро и легко с помощью инструментов, предоставляемых сообществом STRATON AUTOMATION: мощный и интуитивно понятный Редактор, независимая и эффективная Среда выполнения, комплекты разработки для различных поддерживаемых модулей, а также полные и полностью описанные инструменты программирования.
Что касается используемого оборудования, straton снова демонстрирует свою гибкость, адаптируясь как к небольшим платформам, так и к промышленным ПК с операционной системой или без неё. Приложения можно легко переносить с одного устройства на другое и, таким образом, поддерживать платформу в её техническом и технологическом развитии без дополнительных инвестиций и затрат, связанных с переносом приложений.
Эргономичный адаптированный пользовательский интерфейс
Основанный на стандарте IEC 61131-3, который определяет международные языки программирования FBD, LD, SFC, IL и ST, Редактор straton предлагает большую гибкость при программировании приложений. Таким образом, можно выбрать язык программирования и изменить его в любое время.
Поскольку различные представленные языки являются универсальными стандартами, обычно используемыми программистами, они тем более эффективны для компаний, работающих с зарубежными странами, поскольку позволяют избежать проблем, связанных с непониманием или совместимостью программ.
Что касается коммуникации, straton поддерживает широкий спектр протоколов связи, которые могут быть реализованы в любое время с использованием включенных инструментов конфигурации и позволяют легко дополнять существующий продукт.
Инструменты, разработанные для OEM:
Сообщество STRATON AUTOMATION предлагает ряд компонентов, которые объединяют все основные функции первичного и вторичного оборудования на рынке энергетики и коммунальных услуг. Решение Straton было разработано для упрощения настройки стандартных промышленных протоколов. Чтобы удовлетворить растущий спрос на информацию в энергетическом секторе, крупным игрокам рынка, таким как электростанции и подстанции, требуются все более сложные протоколы управления и приложения. Это касается всего первичного и вторичного оборудования, такого как электрический трансформатор, электрический автотрансформатор или высоковольтный выключатель.
straton: программное обеспечение для рынка энергетики и коммунальных услуг
Системы автоматизации должны предоставлять все больше и больше информации в диспетчерскую и другие системы управления. Для обеспечения доступа между системами и компонентами был разработан ряд стандартов: DNP3, IEC 60870-101, IEC 60870-104, IEC 61850 и IEC 61400. straton является проверенным и сертифицированым решением совместимым с этими стандартами, обеспечивая быструю интеграцию. Кроме того, встроенные протоколы включают поддержку последних разработок, связанных с кибербезопасностью (IEC 62443 и IEC 62351).
STRATON AUTOMATION предоставляет не только стек протоколов, но также инструменты настройки и отладки, которые позволяют производителям RTU быстро разрабатывать продукты нового поколения:
Каждый случай индивидуален, поэтому классические инструменты должны быть дополнены очень специфическими инструментами (например, связанными с протоколами энергопотребления), предназначенными для аппаратного устройства и варианта использования.
Наша платформа позволяет быстро настраивать такие сетевые архитектуры с возможностью их простого включения в более глобальную архитектуру.
• Среда разработки (Редактор);
• Библиотека функциональных блоков для облегчения и сокращения времени программирования;
• Автоматический генератор проектов IEC 61131-3;
• Инструменты импорта сторонних приложений;
• Редактор SCL;
• Инструменты отладки (графика, клиент 61850…);
• XML импорт / экспорт любого элемента проекта;
• Операции командной строки (компиляция, импорт / экспорт и др.).
Безопасность и надежность являются важными вопросами в распределении энергии. RTU и BCU должны предоставлять простые средства для защиты и резервирования приложений.
С помощью straton пользователи могут легко настроить свои приложения для работы в резервном режиме.
Решение straton IEC 61131-3 основано на модульной структуре, которая допускает широкий спектр опций. Таким образом, инструмент можно адаптировать ко всем типам оборудования и средам. Например: использование стандартной Cреды разработки straton или интеграция её компонентов в существующую структуру.
Настройка Редактора
Программное обеспечение играет важную роль в приложениях автоматизации, в частности потому, что оно используется для проектирования и разработки приложений. Производители оборудования должны предлагать редакторы, которые открыты, эргономичны и соответствуют стандарту IEC 61131.
Производитель оборудования может интегрировать дополнительные инструменты конфигурации для своих собственных плат ввода/вывода, полевых решений и любого конкретного модуля расширения. Для packML доступен пример подключаемого модуля.
По желанию производителя STRATON AUTOMATION предоставляет комплект средств разработки, который позволяет OEM-производителю настраивать Редактор straton и его конкретные характеристики (брендинг, маскирование функций, настройка справки и др.)
В случае существующей среды разработки (.Net Framework, QT, MFC) можно интегрировать графические компоненты, называемые элементами управления. Каждый элемент управления можно загружать и управлять им через стандартный интерфейс в разных средах.
Доступно большое количество элементов управления: от языковых редакторов IEC 61131-3 до инструментов конфигурации шины, а также диагностических инструментов, таких как осциллограф.
Решение является простым в использовании для любого OEM-производителя, который хочет сохранить свои инструменты.
• Редакторы IEC61131-3;
• Управление рецептами;
• Программные возможности;
• Графика;
• Последовательности испытаний;
• Контроль версий с помощью GIT или SVN;
• Доступ к базам данных SQL;
• Резервирование.
straton поддерживает создание модулей расширения или элементов управления и их интеграцию в Среду разработки наряду с существующими элементами управления, такими как: редактор IEC 61131-3, инструменты конфигурации или инструменты онлайн-диагностики.
STRATON AUTOMATION предоставляет инструмент для создания этих модулей расширения и даёт возможность автоматически создавать программы, переменные, конфигурации ввода/вывода.
Специалисты компании Сенсорматика имеют право выставлять коммерческие предложения, осуществлять продажу и заниматься поддержкой всей продуктовой линейки zenon.
На базе компании развёрнут технический центр с сертифицированными инженерами, которые смогут оказать консультацию на всех этапах разработки проекта.
Цена в рублях по курсу ЦБ +4% за конвертацию, включая НДС 20%. Сайт носит исключительно информационный характер и никакая информация, опубликованная на нём, ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями пункта 2 статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Для получения подробной информации о реализуемых товарах, работах и услугах и их цене необходимо обращаться к менеджерам компании.
Автоматизация инженерных систем и технологических процессов. Датчики, контроллеры, SCADA, системы связи.
Введение в ПЛК: что такое программируемый логический контроллер
Программируемым логическим контроллерам уже 50 лет, но без них и сейчас невозможно представить автоматизированное производство. Начинаем публиковать цикл статей о ПЛК и об электронных компонентах, производимых компанией Texas Instruments для создания современных ПЛК.
Программируемые логические контроллеры (ПЛК) широко применяются в сфере промышленной автоматизации разнообразных технологических процессов на больших и малых предприятиях. Популярность контроллеров легко объяснима. Их применение значительно упрощает создание и эксплуатацию как сложных автоматизированных систем, так и отдельных устройств, в том числе — бытового назначения. ПЛК позволяет сократить этап разработки, упрощает процесс монтажа и отладки за счет стандартизации отдельных аппаратных и программных компонентов, а также обеспечивает повышенную надежность в процессе эксплуатации, удобный ремонт и модернизацию при необходимости.
Принято считать, что задача создания прообраза современного ПЛК возникла в конце 60-х годов прошлого столетия. В частности, в 1968 году она была сформулирована руководящими специалистами General Motors. Тогда эта компания пыталась найти замену для сложной релейной системы управления. Согласно полученному заданию на проектирование, новая система управления должна была отвечать таким критериям как:
Последующие разработки в General Motors, Allen-Bradley и других компаниях привели к созданию системы управления на базе микроконтроллеров, которая анализировала входные сигналы от технологических датчиков и управляла электроприводами исполнительных устройств.
Термин ПЛК (Programmable Logic Controller, PLC) впоследствии был определен в стандартах EN 61131 (МЭК 61131). ПЛК – это унифицированная цифровая управляющая электронная система, специально разработанная для использования в производственных условиях. ПЛК постоянно контролирует состояние устройств ввода и принимает решения на основе пользовательской программы для управления состоянием выходных устройств.
Упрощенное представление состава и принципа действия ПЛК хорошо демонстрирует рисунок 1. Из него видно, что ПЛК имеет три основные секции:
Рис. 1. Состав и принцип действия ПЛК
Имеется еще источник питания. Возможно подключение к ПЛК внешнего ПК для программирования и отладки.
Центральная секция содержит центральный процессор (ЦП), память и систему коммуникаций. Она выполняет обработку данных, принимаемых от входной секции данных, и передает результаты обработки в выходную секцию. Следует сразу отметить, что в больших ПЛК, кроме ЦП, действующего в режиме «ведущий», могут быть дополнительные «ведомые» ПЛК со своими ЦП. В качестве ЦП небольшого ПЛК используются стандартные микропроцессоры (МП). Обычно 8- и 16-разрядные МП вполне справляются со всеми стандартными задачами. Но, как отмечено в МЭК 61131, выбор конкретного МП все же зависит от задач, возлагаемых на данный тип ПЛК.
Для передачи данных другому ПЛК или для подключения к сетям передачи данных PROFIBUS, Industrial Ethernet, AS-Interface в распределенных системах управления сегодня используются коммуникационные процессоры, такие как DP83867IR производства Texas Instruments (TI).
Входная секция ПЛК обеспечивает ввод в центральную секцию состояния переключателей, датчиков и смарт-устройств. Через выходную секцию ЦП управляет внешними исполнительными устройствами, среди которых могут быть электромагнитные пускатели моторов, источники света, клапаны и смарт-устройства.
Типы ПЛК
Современные ПЛК, использующие инновационные технологии, далеко ушли от первых упрощенных реализаций промышленного контроллера, но заложенные в систему управления универсальные принципы были стандартизированы и успешно развиваются уже на базе новейших технологий.
Крупнейшими мировыми производителями ПЛК сегодня являются компании Siemens AG, Allen-Bradley, Rockwell Automation, Schneider Electric, Omron. Кроме них ПЛК выпускают и многие другие производители, включая российские компании ООО КОНТАР, Овен, Сегнетикс, Fastwel Групп, группа компаний Текон и другие.
Рис. 2. Моноблочные программируемые логические контроллеры
По конструктивному исполнению ПЛК делят на моноблочные (рисунок 2) и модульные. В корпусе моноблочного ПЛК наряду с ЦП, памятью и блоком питания размещается фиксированный набор входов/выходов. В модульных ПЛК используют отдельно устанавливаемые модули входов/выходов. Согласно требованиям МЭК 61131, их тип и количество могут меняться в зависимости от поставленной задачи и обновляться с течением времени. ПЛК подобной концепции представлены на рисунке 3. Подобные ПЛК могут действовать в режиме «ведущего» и расширяться «ведомыми» ПЛК через интерфейс Ethernet.
Рис. 3. Программируемые логические контроллеры с расширенными возможностями
Моноблочные функционально завершенные ПЛК могут включать в себя небольшой дисплей и кнопки управления. Дисплей предназначен для отображения текущих рабочих параметров и вводимых с помощью кнопок команд рабочих программ и технологических установок. Более сложные ПЛК комбинируются из отдельных функциональных модулей, совместно закрепляемых на стандартной монтажной рейке. В зависимости от количества обслуживаемых входов и выходов, устанавливается необходимое количество модулей ввода и вывода.
Источник питания может быть встроенным в основной блок ПЛК, но чаще выполнен в виде отдельного блока питания (БП), закрепляемого рядом на стандартной рейке. Блок питания небольшой мощности представлен на рисунке 4.
Рис. 4. Блок питания для ПЛК
Первичным источником для БП чаще всего служит промышленная сеть 24/48/110/220/400 В, 50 Гц. Другие модели БП могут использовать в качестве первичного источник постоянного напряжения на 24/48/125 В. Стандартными для промышленного оборудования и ПЛК являются выходные напряжения БП: 12, 24 и 48 В. В системах повышенной надежности возможна установка двух специальных резервированных БП для дублирования электропитания.
Для сохранения информации при аварийных отключениях сети электропитания в ПЛК используют дополнительную батарею.
Как известно, первоначальная концепция программируемого логического контроллера сформировалась во времена перехода с релейно-транзисторных систем управления промышленным оборудованием на появившиеся тогда микроконтроллеры. Подобные ПЛК с 8- и 16-разрядными МП ограниченной производительности до сих пор успешно эксплуатируются и находят новые сферы применения.
Огромный прогресс в развитии микроэлектроники затронул всю элементную базу ПЛК. У них значительно расширился диапазон функциональных возможностей. Несколько лет назад немыслимы были аналоговая обработка, визуализация технологических процессов или даже раздельное использование ресурсов ЦП в качестве непосредственного управляющего устройства. В настоящее время поддержка этих функций входит в базовую версию многих ПЛК.
Примером подобного подхода является отдельное направление в линейке продукции компании Texas Instruments. Как известно, TI не входит в число производителей ПЛК, но выпускает для них специализированные ЦП и сетевые процессоры, компоненты для создания периферийных цифровых и аналоговых модулей, контроллеры температуры, смешанные модули цифровых и аналоговых входов/выходов.
Блок схема процессора TI Sitara AM570x на рисунке 5 позволяет судить об огромной функциональной оснащенности этого ARM-процессора, работающего на частоте до 1 ГГц, поддерживающего интерфейсы CAN, I²C, McASP, McSPI, SPI, UART, USB и способного работать в диапазоне температур 0…90°С.
Рис. 5. Блок-схема процессора TI Sitara AM570x
Требования, ограничения и проблемы при проектировании и производстве ПЛК
Таким образом, становится понятно, что ПЛК — это просто особым образом спроектированная цифровая система управления на основе процессоров разной мощности и с различной функциональной оснащенностью, в зависимости от предназначения. Такую систему можно также считать специализированным мини-компьютером. Причем она изначально ориентирована на эксплуатацию в цехах промышленных предприятий, где имеется множество источников электромагнитных помех, а температура может быть как положительной, так и отрицательной. Дополнительно к минимизации воздействия вышеуказанных факторов необходимо предусмотреть и защиту от агрессивной внешней среды, включающей пыль, брызги технологических жидкостей и паровоздушные взвеси. В таких случаях предусмотрена установка ПЛК в защитные шкафы или в удаленных помещениях. Отдельные модули могут размещаться на удалении до сотен метров от основного комплекта ПЛК и эксплуатироваться при экстремальных внешних температурах. Согласно МЭК 61131, для ПЛК с наружной установкой допустима температура 5…55°C. Для устанавливаемого в закрытых шкафах ПЛК необходимо обеспечить рабочий диапазон 5…40°C при относительной влажности 10…95% (без образования конденсата).
Тип ПЛК выбирается при проектировании системы управления и зависит от поставленных задач и условий производства. В отдельных случаях это может быть моноблочный ПЛК с ограниченными функциями, имеющий достаточное количество входов и выходов. В других условиях потребуются ПЛК с расширенными возможностями, позволяющими использовать распределенную конфигурацию с удаленными модулями входа/выхода и с удаленными пультами управления технологическим процессом.
Связь между удаленными блоками и основным ядром ПЛК осуществляется через помехозащищенные полевые шины по медным кабелям и оптическим линиям связи. В отдельных случаях, например, для связи с подвижными объектами, применяют беспроводные технологии, чаще всего это сети и каналы Wi-Fi. Для взаимодействия с другими ПЛК могут применяться как широко известные интерфейсы RS-232 и RS-485, так и более помехозащищенные промышленные варианты типа Profibus и CAN.
Особенности работы и программирования ПЛК
Теперь, когда стали более понятными основные возможности ПЛК, следует выяснить способы их применения.
Система программирования является одной из примечательных и полезных особенностей ПЛК, она обеспечивает упрощенный подход к разработке управляющих программ для специалистов различного профиля.
Именно в ПЛК впервые появилась удобная возможность программирования контроллеров путем составления на экране компьютера визуальных цепей из релейных контактов для описания операторов программы (рисунок 6). Таким образом, даже весьма далекие от программирования инженеры-технологи быстро осваивают новую для себя профессию. Подобное программирование называют языком релейной логики или Ladder Diagram (LD или LAD). Задачи, решаемые при этом ПЛК, значительно расширяются за счет применения в программе функций счетчиков, таймеров и других логических блоков.
Рис. 6. Пример программной реализации электрической цепи
Задача программирования ПЛК еще более упрощается благодаря наличию пяти языков, стандартизованных для всех платформ ПЛК. Три графических и два текстовых языка программирования взаимно совместимы. При этом одна часть программы может создаваться на одном языке, а другая — на другом, более удобном для нее.
К графическим средствам программирования ПЛК относятся язык последовательных функциональных блоков (Sequential Function Chart, SFC) и язык функциональных блоковых диаграмм (Function Block Diagram, FBD), более понятные для технологов. Для программистов более привычными являются язык структурированного текста (Statement List, STL), напоминающий Паскаль, и язык инструкций (Instruction List, IL), похожий на типичный Ассемблер.
Конечно, простота программирования ПЛК является относительной. Если с программированием небольшого устройства может после обучения справиться практически любой инженер, знакомый с элементарной логикой, то создание сложных программ потребует знания основ профессии программиста и специальных познаний в программировании ПЛК.
Упростить создание программного обеспечения для современных ПЛК позволяют специальные комплексы, такие как
(рисунок 7), ISaGRAF, OpenPCS и другие инструменты, не привязанные к какой-либо аппаратной платформе ПЛК и содержащие все необходимое для автоматизации труда программиста. Для отладки сложных проектов на основе компонентов TI компания предлагает специальные отладочные комплекты и необходимое программное обеспечение.
Рис. 7. Рабочий экран программирования в среде CoDeSys
Перед началом работы ПЛК выполняет первичное тестирование оборудования и загрузку в ОЗУ и ПЗУ операционной системы и рабочей программы пользователя. Стандартный ПЛК кроме рабочего режима имеет режим отладки с пошаговым выполнением программы, с возможностью просмотра и редактирования значений переменных.
Рабочий режим ПЛК состоит из повторяющихся однотипных циклов, каждый из них включает три этапа:
Процесс исполнения программы ПЛК можно контролировать на экране подключенного компьютера с отображением состояния отдельных параметров. Например, процедуры включения и выключения насоса могут меняться в зависимости от требуемой задержки, значение которой задается специальной переменной.
При необходимости можно остановить выполнение программы и перевести ПЛК в режим программирования, затем на экране компьютера изменить ход выполнения программы или отдельные параметры и снова записать их в память ПЛК.
Заключение
Современный ПЛК стал чрезвычайно востребованным универсальным рабочим инструментом в системах автоматизации производственных процессов, а также для управления отдельными устройствами различного назначения. Это особый тип программируемых логических автоматов, отличающийся повышенной надежностью, легко встраиваемый и модернизируемый, способный длительное время работать практически без обслуживания.