Программируемый контроллер: Страница не найдена

Что такое программируемый логический контроллер и принцип его работы

Задачей программируемого логического контроллера является сбор данных, их обработка и преобразование, сохранение в памяти необходимой информации, создание команд управления, которые поступают посредством входов и передаются посредством выходов. Входы и выходы подключаются к датчикам и ключам, к механизмам устройства управления.

Логические контроллеры осуществляют свою работу практически без участия оператора, что позволяет работать в режиме реального времени в жестких условиях эксплуатации, даже при наличии неблагоприятных условий окружающей среды.

На заре развития промышленной автоматики логические контроллеры были созданы по типу релейных схем с фиксированной логикой работы. При нарушении алгоритма приходилось основательно изменять действующую схему.

С внедрением и быстрым распространением микропроцессоров автоматика производственного процесса стала строиться на основе микропроцессоров.

Однако роль логических контроллеров не перестала оставаться актуальной, они просто заняли свою отдельную нишу применения.

Сегодня релейные схемы оснащаются программным обеспечением, что превращает программируемые логические контроллеры в микропроцессорное устройство, обеспечивающее сбор информации, ее переработку, сохранение и передачу команд к узлам выполняющего устройства.

При этом ЛПК контроллер по принципу своей работы существенно отличается от микропроцессорных устройств, поскольку программное обеспечение ЛПК контроллера имеет две части, первой из которых является системное программное обеспечение. Оно функционирует по аналогии с компьютерной операционной системой и обеспечивает:

• управление внутренними узлами контроллера;
• взаимодействие составляющих компонентов;
• осуществление внутренней диагностики.

Системное обеспечение заключено в постоянную память процессора и вступает в работу через несколько миллисекунд после подключения ПЛК к сети.

ПЛК контроллер работает циклично, при этом каждый цикл сопровождается чтением данных и имеет 4 фазы:

• первая представляет собой опрос входов;
• на второй фазе осуществляется выполнение действий, установленных пользовательской программой;
• третья фаза устанавливает значения входов;
• на четвертой фазе производятся дополнительные операции, например, производится диагностика, подготавливаются данные для отладчика, визуализация.

Системное ПО осуществляет работу первой фазы. После опроса входов управление передается программе, находящейся в памяти. Это программа, созданная пользователем для решения определенных задач, содержит те действия, которые должны совершаться, после их выполнения управление передается на системный уровень. Простота схемы действий освобождает создателя программы от необходимости изучения системы аппаратного управления. Для создания программы инженеру достаточно владеть информацией о том, с какого входа поступает сигнал и как он должен откликаться на выход.

Время отклика на сигнал зависит от длительности одного цикла действующей программы.

Отличием ПЛК контроллеров от комбинационных аппаратов заключается в том, что они обладают памятью, что позволяет им реагировать на текущие события. Память также позволяет перепрограммировать, осуществлять управление во времени, производить цифровую обработку сигналов, что поднимает ЛПК контроллер на более совершенный уровень.

Входы и выходы

Программируемый логический контроллер может иметь входы трех типов. Это:

• аналоговый;
• дискретный;
• специальный.

Один дискретный вход принимает один бинарный электронный сигнал. При этом практически все стандартные входы принимают электрический сигнал мощностью 24 Вт, при типовом значении тока 10 мА.

Аналоговый вход обеспечивает прием аналогового сигнала, отражающего уровень напряжения или тока. При этом в каждый временной момент напряжение и ток соответствуют определенной физической величине: температуре, весу, давлению, положению, скорости, частоте и т.

д.

Поскольку программируемые логические контроллеры представляют собой цифровую вычислительную технику, то аналоговые сигналы подвергаются преобразованию. Для осуществления преобразования аналогового сигнала в цифровой в программируемых логических контроллерах применяются 10-12-ти разрядные преобразователи. В условиях современного автоматизированного производства этого показателя достаточно для обеспечения точности управления техническим процессом. Применение преобразователей этого класса на производстве оправдано и тем, что преобразователи более высокой разрядности реагируют на индустриальные помехи, которые неизбежны в условиях, где работает контроллер.

Поскольку все аналоговые входы многоканальные, то приходится использовать коммутатор, посредством которого осуществляется подключение входа АЦП к требуемому модулю.

Таким образом, все аналоговые и дискретные входы обеспечивают потребности промышленной автоматики, поэтому необходимость в использовании специальных входов возникает крайне редко, и требуется при необходимости обработки отдельных сигналов с большими временными затратами, что обусловлено программным затруднением.

В основном, ПЛК со специализированными входами применяются там, где необходим подсчет импульсов, измерение длительности и фиксация фронтов.

Такой вход может быть использован там, где необходимо измерить скорость и положение вращения вала, поскольку такое устройство оснащено поворотными шифраторами, формирующими определенное количество импульсов, рассчитанных на каждый оборот вала. При этом частота импульсов очень высокая и равна нескольким мегагерцам. Даже если ПЛК оснащен быстродействующим процессором, подсчет импульсов будет занимать большое количество времени. В этом случае, использование специального входа будет оправдано, поскольку обеспечит обработку входных импульсов и формирование сигналов необходимой величины для реализации программы.

Другой тип специализированных входов — входы прерывания, они обеспечивают быстрый запуск пользовательских задач, которые необходимо выполнять при прерывании работы основной программы. Этот тип специализированных входов широко используется и является достаточно востребованным.

Классификация ПЛК по типу конструкции

По своей конструкции ПЛК могут быть:

• модульными, оснащающимися различным набором модулей входов и выходов, предусмотренных реализации конкретной задачи;
• моноблочными, оснащенными определенным количеством входов и выходов;
• распределительными, оснащенными модулями, отдельными входами и выходами, установка которых возможна на существенном расстоянии.

Языки программирования

Технологический язык дает возможность всем участникам процесса — инженерам, технологам и программистам, понимать суть задачи и находить ее решение. Так, если технолог дает установку на необходимые процессы, он не использует формализованный алгоритм процесса, вследствии чего программист, при создании программы, вынужден вникать в суть технологического процесса. В то же время, создавая программу, программист остается единственным участником процесса, понимающим язык программ.

В связи с этим, возникают сложности, для преодоления которых и был придуман технологический язык, одинаково понятный всем участникам процесса. Именно технологический язык позволил упростить процесс программирования.

Сегодня разработаны технологические языки, а также установлен стандарт МЭК-61131-3, который был разработан Международной Электротехнической Комиссией.

Все производители должны придерживаться установленного стандарта и предлагать устройства, оснащенные одинаковыми по интерфейсу и принципу действия командами.

Этот стандарт включает в себя 5 языков:

• языком функциональных релейных блоков является Sequential Function Chart;
• для функциональных блоковых диаграмм, предусмотрен язык Function Block Diagram;
• для релейных диаграмм, принят язык Ladder Diagrams;
• язык структурированного текста Statement List напоминает Паскаль;
• языком инструкций является Instruction List , он представляет собой ассемблер, оснащенный аккумулятором и переходом по метке.

LAD — это простой язык, напоминающий логическую схему реле, что позволяет любому инженеру составить программу. FBM похож на схему логических элементов, что также упрощает создание программ для инженеров.

Выбор языка, в основном, базируется на личном опыте программирующего инженера. При этом некоторые действия легко откликаются на один язык, создавая определенные трудности в другой области. Для решения таких задач создана возможность переконвертирования готовой программы с одного языка на другой.

Самыми распространенными сегодня языками программирования являются LAD, STL, FBD, которые наиболее часто предусмотрены производителями ЛПК самых известных компаний.

Программируемый контроллер

1.3.6

В конце 1960-х гг. компания General Motors, производитель американских автомобилей, заинтересовалась применением компьютеров для замены релейной программы, используемой при управлении сборкой автомобилей на своих заводах. В 1969 г. она разработала требования к промышленному компьютеру, аналогичные тем, которые приведены в конце раздела Требования к компьютерам промышленного назначения.

Две компании, Bedford Associates (позже получившая название Modicon) и Allen Bradley, независимо друг от друга откликнулись на

Рис. 1.12. Составные части ПЛК: (а) один из ранних ПЛК; (б) типичная стойка с платами

требования GM. Каждая компания разработала компьютерную систему, подобную изображенной на рис. 1.12, которая имела некоторое сходство с сегодняшними промышленными мини-компьютерами.

Собственно компьютер, называемый центральным процессором, был спроектирован так, чтобы быть способным работать в промышленных условиях, и связывался с внешним миром с помощью стоек, в которых можно было вмонтировать входные или выходные платы. В этих первых машинах по сути было четыре различных типа плат:

1. Плата дискретного входа постоянного тока (DC).
2. Плата дискретного выхода постоянного тока (DC).
3. Плата дискретного входа переменного тока (АС).
4. Плата дискретного выхода переменного тока (АС).

Каждая плата должна была принимать 16 входных сигналов или образовывать 16 выходных сигналов. Таким образом, стойка с восемью платами могла быть связана со 128 устройствами. Существенно, что размещение плат определялось самим пользователем, что позволяло добиться большой гибкости. На рис. 1.12 (б) пользователь установил одну входную плату DC, одну выходную плату DC, три входные платы АС и две выходные платы АС, оставив одну резервную позицию для использования в будущем. В результате эта стойка может работать

• с 16 входными сигналами постоянного тока;
• с 16 выходными сигналами постоянного тока;
• с 48 входными сигналами переменного тока;
• с 16 выходными сигналами переменного тока.

Разумеется, не все эти сигналы должны были использоваться.

Однако главной идеей было использование языка программирования, основанного на релейной принципиальной схеме, где входные сигналы (от концевых выключателей, кнопок и т. д.) представлялись в виде контактов реле, а выходные (к соленоидам, пусковым устройствам двигателей, лампам и т. д.) — в виде обмоток реле (катушек). На рис. 1.13 изображен простой гидроцилиндр, перемещение которого вперед или назад можно задать пусковыми кнопками (Кн.). Направление движения определяется концевыми выключателями (KB), которые размыкаются в конечной точке перемещения, а соленоид работает только в том случае, если включен гидравлический насос. Управление гидроцилиндром можно было бы осуществить с помощью компьютерной программы, идентичной релейной схеме, изображенной на рис. 1.13 (б), используемой для той же цели. Подобные программы выглядят как ступеньки на лестнице, откуда и появилось название «многоступенчатая схема».

Рис. 1.13. Пример применения ПЛК. (а) Гидроцилиндр, управляемый ПЛК. (б) Программа в виде многозвенной схемы для управления гидроцилиндром. В схеме использованы принятые в США обозначения: -] [- обозначает, что сигнал присутствует, -]/[- обозначает, что сигнал отсутствует

Программа вводилась с помощью терминала для программирования, на клавишах которого были изображены символы релейных схем (нормально разомкнутые/нормально замкнутые контакты, обмотки, таймеры, счетчики, параллельные ветви и т. д.), с которыми должен быть знаком электрик, обслуживающий систему. На рис. 1.14 изображена клавиатура программиста, использовавшаяся в ранних ПЛК. Назначение большинства клавиш должно быть очевидным. Программа, появляющаяся на экране в виде схемы, подобной рис. 1.13 (б), должна выделять активизированные контакты и обмотки, позволяя использовать терминал для оперативного обнаружения неисправностей.

Рис. 1.14. Клавиатура терминала для программирования первого ПЛК Allen Bradley (с разрешения Allen Bradley)

Чтобы предотвратить разрушение памяти процессора или потерю программы в случае пропажи питания, были предусмотрены дублирующие батареи. Программы можно было хранить на кассетном магнитофоне, что позволяло использовать различные рабочие операции (а следовательно, и программы) для производства различной продукции.

Эти машины получили название «программируемые контроллеры», или ПК. Использовалось также название «программируемый логический контроллер» (ПЛК), но это, строго говоря, была зарегистрированная торговая марка компании Allen Bradley. К сожалению, позднее аббревиатуру ПК стали использовать для обозначения персонального компьютера, и это внесло путаницу в миры программируемых контроллеров и персональных компьютеров, тем более что теперь портативные и персональные компьютеры используются в качестве терминалов для программирования. Чтобы избежать путаницы, мы будем использовать аббревиатуру ПЛК для программируемого контроллера, а ПК — для персонального компьютера. Примеры программных средств для современных ПК приведены в разделе Средства программирования.

Программируемый логический контроллер IVC1-1614MAT1 | INVT

Пункт		Особенности
Конфигурация ввода/вывода	Максимальное число точек ввода/вывода	128
	Число модулей расширения	до 7
Память программ	Емкость пользовательской программы	12К слов
	Размер блока данных	4000 D элементов
Параметры быстродействия	Скорость выполнения базовой команды	0,3 мкс/команда
	Скорость выполнения прикладной команды	несколько мкс ~ несколько сотен мкс/команда
Элемент	I/O реле	128  I / O (вход X0 ~ Х177, выход Y0 ~ Y177)
	Вспомогательное реле	2048 точек (M0 ~ M2047)
	Локальное дополнительное реле	64 точек (LM0 ~ LM63)
	Специальное вспомогательное реле	256 точек (SM0 ~ SM255)
	Реле состояния	1024 пунктов (S0 ~ S1023)
	Таймер	256 точек (T0 ~ T255)	T0 ~ T209: 100 мс;  T210 ~ T251: 10 мс;  T252 ~ T255: 1 мс
	Счетчик	256 точек (C0 ~ C255)	16 бит верхний счетчик: (C0 ~ C199)  32 бит нижний счетчик: (C200 ~ C235)  32-битный высокоскоростной счетчик: (C236 ~ C255)
	Регистр данных	8000 точек (D0 ~ D7999)
	Регистр локальных данных	64 точек (V0 ~ V63)
	Регистр индексной адресации	16 точек (Z0 ~ Z15)
	регистр специальных данных	256 точек (~ SD0 SD255)
Источник прерывания	Внешние входы прерывания	16
	Высокоскоростной счетчик  прерываний	6
	Внутренний таймер прерываний	3
	Прерывания по каналам связи	8
	Высокоскоростной выход полного прерывания	2
	Прерывание при потере питания	1
Связь	Коммуникационный порт	2 асинхронных последовательных порта связи  PORT0: RS232 PORT1: RS232 или RS485
	Протокол связи	Программируемый протокол, протокол MODBUS, free-port протокол N: N (INVT протокол)
Специальные функции	Высокоскоростной счетчик	X0, X1		Один вход: 50 кГц
		X2 ~ X5		Один вход: 10 кГц
		X0 ~ X5 совместные входы: частота 60 кГц
	Импульсный выход	Y0, Y1		100 кГц два независимых выхода (транзисторные выходы)
	Входы с фильтрами	X0 ~ X7 обеспечивает цифровую фильтрацию
	Встроенные потенциометры[1]	2
	Вызов подпрограммы	До 64 подпрограмм и 6 уровней вложенности подпрограмм  могут быть использованы. Поддержка локальных переменных, каждая подпрограмма имеет до 16 параметров
	Защита программы пользователя	Загрузка пароля		Три уровня паролей.  Сочетание букв и цифр, каждая из которых не более 8 символов с учетом регистра.
		Загрузка пароля
		Контроль пароля
		Другие средства защиты		Защитные функции включают в себя запрет форматирования, запрет загрузки и подпрограмма защиты паролем
	Режим программирования	Среда программирования ControlStar[2]		Предназначено для установки на компьютер
	Часы реального времени	Встроенный, способен работать до 100 часов после сбоя питания (условие: базовый модуль работал, по крайней мере за 2 минуты до сбоя питания)
[1]: аналоговый потенциометр предоставляет пользователям способ настройки внутреннего сопротивления, которое находится в пределах от 0 до 255 и определяется программой пользователя. Для увеличения выбранной регулировки необходимо повернуть потенциометр по часовой стрелке. Максимальный угол поворота 270 °. [2]: поддерживает онлайн модификацию программы.

Программируемые логические контроллеры ( ПЛК )

Модель		Назначение
	Контроллер ОВЕН ПЛК210-KR с исполнительной средой от НПФ «КРУГ» (СРВК)	Новая линейка моноблочных контроллеров с расширенными коммуникационными возможностями и дополнительными функциями надежности на базе системы реального времени контроллера (СРВК)
	Контроллер ОВЕН ПЛК200 для малых и средних систем автоматизации	Новая линейка моноблочных контроллеров для малых и средних систем автоматизации со встроенными дискретными и аналоговыми входами/выходами (DI/DO/AI/AO). Контроллеры универсальны благодаря широкому спектру коммуникационных протоколов.
		Новая линейка моноблочных контроллеров с расширенными коммуникационными возможностями и дополнительными функциями надежности.
	Контроллер для автоматизации локальных систем ОВЕН ПЛК63	для построения локальных систем управления и автоматизации
	Контроллер для автоматизации локальных систем ОВЕН ПЛК73	для построения локальных систем управления и автоматизации
	Контроллер для малых систем автоматизации ОВЕН ПЛК100	для построения малых систем управления и автоматизации
		для построения средних систем управления и автоматизации
	Контроллер для малых систем автоматизации ОВЕН ПЛК150	для построения малых систем управления и автоматизации
	Контроллер для малых систем автоматизации ОВЕН ПЛК154	для построения малых систем управления и автоматиза
	Контроллер для средних систем автоматизации ОВЕН ПЛК110	для построения средних систем управления и автоматизации
		для построения средних систем управления и автоматизации
		для построения средних систем управления и автоматизации
	Контроллер для средних систем автоматизации ОВЕН ПЛК160	для построения средних систем управления и автоматизации
	Коммуникационные контроллеры для распределенных систем управления и диспетчеризации ОВЕН ПЛК304	для построения  автоматизированных информационно-измерительных систем
		для создания автоматизированных систем управления технологическими процессами в различных областях промышленности, энергетики, ЖКХ.
	Панельный программируемый логический контроллер ОВЕН СПК105	для создания автоматизированных систем управления технологическими процессами в различных областях промышленности, энергетики, ЖКХ.
	Панельный программируемый логический контроллер ОВЕН СПК107	для создания автоматизированных систем управления технологическими процессами в различных областях промышленности, энергетики, ЖКХ.
	Панельные программируемые логические контроллеры с сенсорным управлением ОВЕН СПК207	для создания АСУТП в различных областях промышленности, энергетике, ЖКХ и др.
	Панельные программируемые логические контроллеры с сенсорным управлением ОВЕН СПК210	для создания АСУТП в различных областях промышленности, энергетике, ЖКХ и др.
	Программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК323	Идеально подходит для построения распределенных систем управления и диспетчеризации с использованием как проводных, так и беспроводных технологий
	Контроллер для учета ресурсов ОВЕН КСОД	предназначен для считывания данных коммерческого и/или технического учёта со счётчиков по последовательным интерфейсам и передачи полученной информации на верхний уровень по каналам GPRS и Ethernet
	Модульный программируемый контроллер SIMATIC S7-300	для построения систем автоматизации низкой и средней степени сложности
	Модульный программируемый контроллер SIMATIC S7-400	для построения систем автоматизации средней и высокой степени сложности
	Системы визуализации SIMATIC HMI Системы визуализации SIMATIC WinCC	Системы человеко-машинного интерфейса: готовые к применению комплексы, включающие в свой состав весь набор необходимой аппаратуры и программного обеспечения

Программируемый контроллер OpenCM9.

04-C

Программируемый контроллер OpenCM9.04-C представляет собой модуль, функционирующий в отдельности и в совокупности с различными типами опциональных устройств. В качестве опциональных устройств могут применяться: плата расширения OPENCM 485 EXPANSION BOARD и периферийная плата универсального робототехнического контроллера STEM Board.

 

 

Контроллер OpenCM9.04-C реализован на базе 32х-битного микропроцессора ARM Cortex-M3 и содержит интерфейс TTL для управления сервомодулями типа Dynamixel. В базовой конфигурации контроллер OpenCM9.04-C обеспечивает управление сервомодулями Dynamixel XL-320, а при совместном использовании с платами расширения поддерживается управление сервомодулями серий АХ, МХ и PRO.

 

Комплектация:

Компоненты:      Кол-во Контроллер  OpenCM9. 04-C          1 шт Разъем  пины 1×20     2 шт Разъем  гнезда 1×20     2 шт Кабель  USB-кабель (Micro-B)     1 шт Инструкция  Руководство пользователя     1 шт

Загрузка управляющих программ в контроллер осуществляется по USB кабелю (Micro-B), который входит в комплект. Контроллер OpenCM9.04-C легко программируется с помощью ROBOTIS OpenCM IDE, которая является Arduino-подобной интегрированной средой разработки, позволяющей пользователю разрабатывать управляющую программу на языках C/C++.

Предусмотрена возможность использования JTAG / SWD портов для запуска и отладки программ.

 

Спецификация оборудования:

Тип микроконтроллера		STM32F103CB (ARM Cortex-M3)
Рабочее напряжение		5~16 В (USB 5 В, DYNAMIXEL 7~12 В)
Рекомендуемое напряжение питания		5 В для питания посредством USB, 7,4 В для питания сервомодулей DYNAMIXEL XL серии (напряжение аккумулятора LB-040 3. 7В x 2), 12 В рекомендуется для питания опциональных устройств OpenCM 485 Expansion Board и STEM Board.
Порты ввода-вывода		26
Аналоговые входы		10 (12-битный аналогово-цифровой преобразователь)
Объем Flash памяти		128 Кбайт
Объем SRAM память		20 Кбайт
Тактовая частота		72 МГц
Интерфейс USB		1 (2.0)
Интерфейс USART		3
Интерфейс SPI		2
Интерфейс I2C(TWI)		2
Отладочные порты		JTAG & SWD
Интерфейс TTL  (3 пина)		4 (для сервомодуля XL-320)
Внешние порты для датчиков (5 пинов)		4 (совместимы с датчиками ROBOTIS)
Габариты		27 х 66,5 мм
Вес		13 г

 

Для данного товара еще нет отзывов, ваш отзыв может стать первым!

Производитель: Robotis

Страна производитель: Корея

CR0303 — Программируемый контроллер безопасности для подвижной техники

Электронные данные
Рабочее напряжение [V]	10. ..32 DC
Входы/выходы
Общее количество входов и выходов	42
Количество входов и выходов	Количество цифровых входов: 24; Количество аналоговых входов: 8; Количество частотных входов: 4; Количество цифровых выходов: 18
Входы
Количество частотных входов	4
Количество цифровых входов	24
Количество аналоговых входов	8
Аналоговый вход (ток) [mA]	0…20
Аналоговый вход (напряжение) [V]	0…32
Выходы
Количество цифровых выходов	18
Количество ШИМ выходов	8
Количество высоковольтных выходов	6
Программное обеспечение / Программирование
Выбор параметров	входные/выходные функции
Функционирование ПЛК в соответствии с IEC 61131-3	да
Интерфейсы
Количество интерфейсов CAN	2
Количество интерфейсов R232	1
Испытания / одобрения
MTTF [годы]	73
Механические данные
Вес [g]	952,5
Размеры [mm]	226 x 133 x 39
Примечания
Упаковочная величина	1 шт.

Программируемые логические контроллеры

Промышленные программируемые логические контроллеры ОВЕН (ОВЕН ПЛК) выполнены в соответствии с европейскими стандартами и не уступают по своим техническим характеристикам, производительности, надёжности и качеству исполнения, а также количеству дополнительных функций аналогам ведущих мировых производителей. В категории представлены: ОВЕН ПЛК63, ОВЕН ПЛК73, ОВЕН ПЛК100, ОВЕН ПЛК150, ОВЕН ПЛК154, ОВЕН ПЛК110[M02] CODESYS, ОВЕН ПЛК110, ОВЕН ПЛК160, ПЛК304 CODESYS, ОВЕН ПЛК323. Программирование контроллеров осуществляется в программной среде CODESYS.

Читать полностью

Контроллеры с HMI для локальных систем автоматизации ОВЕН ПЛК63, ОВЕН ПЛК73

Рекомендованная сфера использования — построение локальных систем управления и «законченных» масштабируемых решений: в системах HVAC, сфере ЖКХ (ИТП, ЦТП), АСУ водоканалов, для управления малыми станками и механизмами, пищеперерабатывающими и упаковочными аппаратами, климатическим оборудованием, для автоматизации торгового оборудования.

Контроллеры для малых систем автоматизации ОВЕН ПЛК100, ОВЕН ПЛК150, ОВЕН ПЛК154

Применяются для построения распределенных систем управления и диспетчеризации с использованием как проводных, так и беспроводных технологий: в системах HVAC, сфере ЖКХ (ИТП, ЦТП), АСУ водоканалов, для управления малыми станками и механизмами, пищеперерабатывающими и упаковочными аппаратами, климатическим и торговым оборудованием, для автоматизации технологических процессов в сфере производства строительных материалов.

Моноблочные контроллеры с дискретными и аналоговыми входами/выходами для средних систем автоматизации ОВЕН ПЛК110[M02] CODESYS, ОВЕН ПЛК110, ОВЕН ПЛК160

Область применения — автоматизация торгового оборудования, линий по дерево- и металлообработке (распил, намотка и т.д.), станков по дозированию, упаковке и переработке, производства строительных материалов, котельных и вентиляционных установок.

Коммуникационные контроллеры для распределенных систем управления и диспетчеризации ОВЕН ПЛК304 CODESYS, ОВЕН ПЛК323

Используются: в распределенных системах управления и диспетчеризации c использованием как проводных, так и беспроводных технологий, в автоматизированных системах контроля и учета энергоресурсов (АСКУЭ), в системах телеметрии, в качестве устройств сбора и передачи данных (УСПД), для объединения устройств с различными интерфейсами и протоколами связи в единую сеть.

Купить программируемый логический контроллер ОВЕН можно заполнив форму обратной связи на сайте компании, связавшись с менеджером по телефону или в дилерской сети по всей территории Украины. Инженеры из группы технической поддержки помогут решить вопросы, связанные с эксплуатацией и настройкой оборудования ОВЕН в режиме 24/7.

Программируемые контроллеры

| Проектирование машин

---

Программируемый логический контроллер, или ПЛК, представляет собой программный эквивалент релейной панели. ПЛК — это универсальное устройство. Одна модель может быть запрограммирована для управления множеством машин, а программы могут быть легко изменены для новых работ или изменений в производственных процедурах.

ПЛК когда-то были примитивными устройствами, способными обеспечивать лишь минимальную обратную связь о работе и состоянии машины. Однако ситуация кардинально изменилась с появлением более мощных компьютерных микросхем и новых стандартов, которые предоставляют контроллеру доступ к информации на всем производственном предприятии. В то время как первые контроллеры обычно предоставляли только ограниченную информацию о состоянии контактов реле, новые возможности мониторинга позволяют пользователю точно знать, что происходит на полу.

Компьютеры расширили возможности ПЛК за счет большей скорости и гибкости программирования. Сегодняшние ПЛК почти всегда имеют порт, позволяющий пользователю подключиться к компьютеру. Этой интеграции ПЛК и компьютеров помогли три разработки: «умные» ПЛК с собственными микропроцессорами и памятью, многозадачное программное обеспечение и локальные сети (LAN).

Новое программное обеспечение расширило возможности компьютеров, особенно персональных компьютеров, по работе с ПЛК. До недавнего времени небольшие компьютеры могли выполнять только одну задачу за раз. Если компьютер использовался для проверки состояния контроллера, он не мог одновременно выполнять анализ данных или формировать отчет. Однако с развитием параллельной DOS (дисковой операционной системы) можно одновременно выполнять две разные задачи.

Более мощные микропроцессоры привели к появлению контроллеров, способных выполнять многоосевое управление и способных связываться со сложными системами технического зрения.Одна из причин, по которой новые ПЛК берут на себя такой широкий спектр задач, заключается в том, что их можно устанавливать в модулях, что упрощает любую необходимую настройку и расширение в будущем. Поскольку каждый ПЛК имеет собственную внутреннюю коммуникационную магистраль или шину, можно добавить дополнительную память или возможности обработки, подключив дополнительные модули.

Различные модули добавляют порты связи RS-232, многоосевое управление и оповещение о неисправностях.

Программное обеспечение можно разрабатывать как в интерактивном, так и в автономном режиме; доступны программы управления данными и анализа.Многие устройства можно запрограммировать с IBM PC или совместимой машины, а также доступны специальные промышленно закаленные программаторы, когда возникают проблемы с экстремальными температурами, пылью и вибрацией. Станции ввода / вывода могут располагаться на расстоянии до 2000 футов от ЦП.

Контроллер не мощнее доступного для него программного обеспечения. Две относительно недавние разработки, программное обеспечение с меню и параллельные операционные системы, упростили программирование и сделали его более полезным. Программы, использующие меню, позволяют оператору с минимальной подготовкой контролировать, анализировать и управлять процессами.Параллельные операционные системы переключаются между двумя разными программами так быстро, что кажется, что обе работают одновременно.

Некоторые ПЛК оборудованы для решения задач, связанных с математическими функциями, такими как синус, косинус, тангенс, xy, корень y от x, e sub x, натуральный логарифм и десятичный логарифм. Такие расчеты часто требуются для управления энергопотреблением, управления процессами, моделирования процессов, исправления ошибок в реальном времени и многих других приложений.

И хотя релейная логика по-прежнему является стандартным языком программирования в отрасли, наблюдается тенденция к использованию логики состояний, последовательных функциональных диаграмм, графиков и версий, которые программируются на Basic, C или других языках высокого уровня.

Способность обрабатывать аналоговые сигналы наряду с арифметическими и другими сложными вычислениями сделала ПЛК подходящими для управления процессами, а также для управления машинами. Типичные области применения — переработка минералов и химикатов, очистка воды и отходов, а также сбор и распределение нефти. Во многих из этих приложений ПЛК может дополнять традиционные аналоговые системы управления, решая проблемы последовательности, а также часть аналоговых вычислений и управления.Для поддержки этих функций некоторые ПЛК теперь имеют возможность хранить рецепты для пакетной обработки, что снижает потребность в ручном вводе.

Для дополнительной поддержки своих возможностей управления процессами некоторые ПЛК могут быть оснащены для решения сложных уравнений, таких как уравнения пропорционально-интегральной производной, необходимые для управления многими процессами. Сложный ПЛК способен выполнять эти вычисления одновременно для множества различных частей процесса.

ПЛК

также могут выдавать аналоговые выходы и обеспечивать функции управления положением. ПЛК могут даже обеспечивать функции управления, обычно выполняемые с помощью числового программного управления.

Современный ПЛК также может передавать информацию обратно оператору. Он может распечатать свою собственную релейную диаграмму для записи, просмотра или изменения, или он может предоставлять отчеты о состоянии или прогрессе на английском языке на ЭЛТ или принтере в плановом порядке или по запросу. ПЛК также может отображать сообщения на английском языке для обобщения данных или руководства для оператора.

Программы анализа данных становятся все более распространенными. Часто используется формат электронной таблицы.Обычно каждому ПЛК присваивается тег или номер. Отслеживаются такие параметры, как тип данных, катушка, вход и адреса. ПЛК инициирует изменения данных в базе данных компьютера, которые инициируют другие задачи управления. Например, если ПЛК закрывает клапан, может быть запущена программная процедура, которая измеряет результирующий поток через клапан и подает сигнал тревоги, если поток выходит за желаемые пределы.

Программируемый контроллер также может отслеживать внешние неисправности. Эта возможность полезна, потому что машина и внешние элементы управления, такие как концевые выключатели, соленоиды, датчики, преобразователи, дистанционные кнопки и селекторные переключатели, обычно гораздо менее надежны и чаще являются причиной простоя машины, чем ПЛК.

Другие вспомогательные средства для обслуживания доступны для устранения неисправностей. Одна особенность усиливает на ЭЛТ ту часть цепи, по которой проходит ток. Другая функция позволяет оператору безоговорочно включать или выключать определенные входы или выходы, тем самым помогая технику определить, вызвана ли проблема внутренним или внешним отказом.

ПЛК-управление роботом: Программируемые контроллеры часто оснащены специальной прошивкой (программное обеспечение, запрограммированное производителями ПЛК), с помощью которой контроллеры могут выполнять множество сложных процедур в соответствии с простыми инструкциями в пользовательских программах. Микропрограммное обеспечение секвенсора обеспечивает программирование, хранение и доступ к данным, необходимым для моделирования электронных или электромеханических секвенсоров и программаторов. Данные секвенсора хранятся в разделе таблицы данных памяти ПЛК, отдельном от раздела, доступного для пользовательских программ. ПЛК, содержащие микропрограммное обеспечение секвенсора, особенно полезны для управления роботами, где конечное положение каждого движения определяется концевыми выключателями или другими двухпозиционными устройствами с обратной связью.

Движения робота можно изменять, используя разные маски для различных задач робота.Одним из методов загрузки или программирования секвенсоров является режим «обучения». Это метод загрузки или настройки двухпозиционных контактов в секвенсоре в соответствии с состоянием включения-выключения точек ввода / вывода. Для этого метода робот переводится в желаемое положение. Нажатие кнопки «обучения» активирует команду загрузки секвенсора, которая вызывает копирование состояния включения-выключения всех соответствующих входов в шаг секвенсора. Посредством последовательного толчка робота через шаги, в каждом случае нажимая кнопку «обучения», ПЛК «обучает» последовательность движений.

Роботы, имеющие системы с обратной связью, управляются ПЛК через модули ввода / вывода цифро-аналогового преобразования. Эти модули преобразуют цифровые сигналы ПК в аналоговые выходы с диапазоном ± 10 В. Выходы служат в качестве эталонов скорости для гидравлических или электрических следящих систем, которые обычно приводят в действие каждую ось. Каждая ось механически связана с потенциометром или энкодером, который передает данные о положении и скорости обратно в ПЛК, замыкая контур управления с обратной связью. Цифровые команды от ПЛК к преобразователю инициируют движение, задают скорость ускорения, определяют скорости и инициируют замедление.Движение прекращается, когда обратная связь указывает, что робот достиг правильного положения.

Соответствующим образом оборудованные программируемые контроллеры обычно могут управлять двухточечным или векторным движением. Перемещение от точки к точке по каждой оси инициируется и останавливается независимо от других осей. Этот тип движения легко программируется, требует небольшого объема памяти и подходит для многих приложений роботов.

Векторное движение, однако, требует, чтобы движения по двум или более осям были взаимозависимыми.ПЛК регулирует ускорение и скорость для каждой оси так, чтобы все движения прекращались одновременно. Таким образом, рука робота перемещается от точки к точке по кратчайшему пути. Векторное управление движением обычно сокращает время, необходимое для каждого движения. Для выполнения векторного управления ПЛК должны быть оснащены арифметической прошивкой, которая рассчитывает скорости, необходимые для каждой оси. Хотя для этих вычислений используются стандартизированные алгоритмы, программы векторных движений несколько сложнее и требуют больше памяти, чем программы для двухточечного движения.

Engineering Essentials: что такое программируемый логический контроллер?

Программируемый логический контроллер (ПЛК) — это промышленный твердотельный компьютер, который контролирует входы и выходы и принимает решения на основе логики для автоматизированных процессов или машин.

1. На изображении выше изображена стойка ПЛК Allen-Bradley, типичный пример настройки ПЛК, которая включает ЦП, аналоговые входы, аналоговые выходы и выходы постоянного тока. ПЛК

были представлены в конце 1960-х изобретателем Ричардом Морли для обеспечения тех же функций, что и системы релейной логики.Релейные системы в то время имели тенденцию выходить из строя и создавать задержки. Затем техническим специалистам пришлось отыскать целую стену реле, чтобы устранить проблему.

ПЛК

надежны и могут выдерживать суровые условия, включая сильную жару, холод, пыль и экстремальную влажность. Их язык программирования легко понять, поэтому их можно программировать без особого труда. ПЛК имеют модульную структуру, поэтому их можно подключать к различным установкам. Переключение реле под нагрузкой может вызвать нежелательное искрение между контактами. Возникновение дуги вызывает высокие температуры, которые приводят к свариванию контактов и вызывают деградацию контактов в реле, что приводит к выходу устройства из строя. Замена реле на ПЛК помогает предотвратить перегрев контактов.

У ПЛК

есть недостатки. Они плохо справляются с обработкой сложных данных. При работе с данными, требующими C ++ или Visual Basic, предпочтительными контроллерами являются компьютеры. ПЛК также не могут хорошо отображать данные, поэтому часто требуются внешние мониторы.

Компоненты оборудования ПЛК

Центральный процессор (ЦП) служит мозгом ПЛК. Это 16- или 32-битный микропроцессор, состоящий из микросхемы памяти и интегральных схем для логики управления, мониторинга и связи.ЦП предписывает ПЛК выполнять команды управления, связываться с другими устройствами, выполнять логические и арифметические операции и выполнять внутреннюю диагностику. ЦП выполняет подпрограммы памяти, постоянно проверяя ПЛК (контроллер ПЛК является избыточным), чтобы избежать ошибок программирования и убедиться, что память не повреждена.

2. ПЛК работают с входами, выходами, источником питания и внешними устройствами программирования.

Память обеспечивает постоянное хранение в операционной системе данных, используемых ЦП.В постоянной памяти (ROM) системы постоянно хранятся данные для оперативной памяти (RAM) операционной системы, в которой хранится информация о состоянии устройств ввода и вывода, а также значения для таймеров, счетчиков и внутренних устройств. ПЛК требует устройства программирования, будь то компьютер или консоль, для загрузки данных в ЦП.

3. Рабочий цикл ЦП включает следующие этапы: а) запуск сканирования; б) внутренние проверки; в) сканировать входы; г) выполнять логику программы; и e) обновление результатов. Программа повторяется с обновленными выходами.ПЛК

считывают сигналы с различных датчиков и устройств ввода. Этими устройствами ввода могут быть клавиатуры, переключатели или датчики. Входы могут быть в цифровой или аналоговой форме. Роботы и визуальные системы — это интеллектуальные устройства, которые могут отправлять сигналы на модули ввода ПЛК. Выходные устройства, такие как двигатели и электромагнитные клапаны, дополняют автоматизированную систему.

4. На верхнем изображении показаны общие входы ПЛК, включая кнопки и переключатели. Выходные соединения показаны на нижнем изображении и включают выход сигнала (SOL), контрольную лампу (PL) и зажигание двигателя (MI).

Потребление и снабжение — два важных термина при обсуждении входных и выходных соединений ПЛК. Понижение — это общая линия заземления (-), а источник — это общая линия VCC (+). VCC обозначает точку подключения положительного напряжения питания. Затонувшие и исходные входы проводят электричество только в одном направлении. Каждый вход имеет свою собственную линию возврата, и несколько входов подключаются к одной линии возврата вместо нескольких отдельных линий возврата. Эти общие линии помечены как «COMM». Выходы датчиков обозначают размер подаваемого сигнала.

Модули ввода

постоянного тока подключаются к устройствам транзисторного типа с источниками или потребителями. Модули ввода переменного тока (переменного тока) встречаются реже, чем входы постоянного тока, потому что большинство датчиков имеют транзисторные выходы, поэтому, если в системе используется вход датчика, скорее всего, это будет постоянный ток; Входы переменного тока требуют больше времени для просмотра ПЛК по сравнению с входами постоянного тока. Типичный вход переменного тока — это механический переключатель, используемый для медленных механических приводов.

Реле — одно из наиболее распространенных выходных соединений. Реле может переключать модули переменного или постоянного тока, потому что они неполяризованы.Реле работает медленно, переключается и устанавливается со скоростью от 5 до 50 миллисекунд (мс), но может переключать большой ток. Например, для низковольтной батареи можно использовать реле для переключения главной цепи переменного тока 230 В. Транзисторные соединения быстрее реле и имеют долгий срок службы. Транзисторы переключают небольшой ток, но работают только с постоянным током. Пример мощного транзистора имеет ток 15 ампер при максимальном напряжении 60 В. Подключения симисторного выхода (триод для переменного тока) управляют только нагрузками переменного тока.Как и транзистор, симистор быстрее и выдерживает большие нагрузки переменного тока. Например, симисторный выход может выдерживать напряжения от 500 до 800 при токе 12 ампер.

Язык программирования ПЛК

В ПЛК используются пять языков программирования. Они определены международным стандартом IEC 61131. Релейная логика — один из наиболее часто используемых языков ПЛК. В нем символы представляют реле включения и выключения, счетчики, таймеры, регистры сдвига и математические операции.Символы выстраиваются в желаемую программу. Правила в релейной логике называются «ступенями». Каждая ступень имеет один выход, но один вход может быть найден более чем в одной ступени.

5. Релейная логика может сканироваться ПЛК либо в горизонтальных форматах, показанных здесь (слева направо, начиная с верхнего левого угла и переходя к следующей строке), либо в вертикальных форматах (столбец за столбцом, начиная с верхнего левого угла). | | — это переключатели, а () — команда действия.

Другой язык программирования — это функциональная блок-схема (FBD).Он описывает функции между входными и выходными переменными. Функция, представленная блоками, связывает входные и выходные переменные. FBD полезен для изображения алгоритмов и логики взаимосвязанных систем управления.

Структурированный текст (ST) — это язык высокого уровня, в котором используются команды предложений. В ST программисты могут использовать операторы «if / then / else», «SQRT» или «repeat / until» для создания программ.

Список инструкций (IL) — это низкоуровневый язык с функциями и переменными, определяемыми простым списком.Управление программой осуществляется инструкциями перехода и подпрограммами с дополнительными параметрами

Язык последовательной функциональной схемы (SFC) — это метод программирования сложных систем управления. Он использует базовые строительные блоки, которые запускают свои собственные подпрограммы. Программные файлы написаны на других языках программирования. SFC разделяет большие и сложные задачи программирования на более мелкие и более управляемые задачи.

6. В функциональных блок-схемах элементарные блоки используются для представления функций и приема входных данных из строк, вводимых слева. Строки, выходящие вправо, представляют выходные результаты.

Связь с ПЛК

RS-232 — наиболее распространенный метод, используемый ПЛК для связи с внешними устройствами. Это стандарт последовательной связи, который использует двоичный код для передачи данных в формате Американского стандартного кода обмена информацией (ASCII). ASCII переводит буквы и цифры в двоичный код, который могут читать компьютеры. ASCII — это 7-битный код (бит равен «1» или «0»), который при преобразовании дает 128 символов.Последовательные порты ПЛК передают и принимают данные в виде напряжения. ПЛК могут быть либо оконечным оборудованием данных (DTE), либо оборудованием передачи данных (DCE). DTE, например, может быть компьютером, а модем — DCE. Обычно ПЛК — это DTE, а внешние устройства — это DCE. Когда ПЛК и подключенное к нему внешнее устройство являются одним и тем же оборудованием (, т. Е. , DTE / DTE или DCE / DCE), они не могут связываться друг с другом, и необходимо использовать нуль-модемное соединение.

При последовательной связи данные передаются по одному биту за раз.Данные разделяются на составляющие биты для передачи и повторно собираются при получении внешним устройством. «Стартовый бит» — это отправляемый начальный сигнал, который предшествует любым другим битам связи. Считается «космическим» или отрицательным напряжением. «Стоповый бит», последний отправленный код, считается «меткой» или положительным напряжением.

Восемь битов составляют байт, а ПЛК ориентированы на байты. ASCII — это семибитный код, поэтому восьмой (или «байт четности») проверяет, не были ли данные повреждены. Общие формы контроля четности включают четный (1) или нечетный (0).Суммарное количество единиц в байте дает четное или нечетное число. Передающее оборудование определяет, является ли обмен данными четным или нечетным, а принимающее оборудование сравнивает результат проверки четности с восьмым битом, чтобы убедиться, что они совпадают. Если устройство передает 1001101 и вычисляет его как нечетное значение, оно прибавляет 1 к восьмому биту и отправляет 10011011. Получатель решает, что бит нечетный, и проверяет нечетное всего 1 символ.

Скорость передачи — это количество битов в секунду, передаваемых от DTE к DCE.Передача RS232 будет отображаться как скорость передачи, биты данных и биты остановки четности. Например, строка 9600-8-1-1 преобразуется в скорость 9600 бод, 8 бит данных, 1 для проверки на четность и 1 стоповый бит для завершения передачи.

Программное подтверждение связи обеспечивает готовность устройств к отправке и получению данных. Получатель отправляет символ XOFF, когда он хочет, чтобы передатчик приостановил отправку данных. Он отправляет символ XON, когда снова готов к приему данных. XOFF иногда называют удерживающим символом, а XON — символом освобождения.

В конце сообщений добавляется разделитель, чтобы сообщить получателям, что нужно обрабатывать только что полученные данные. Самый распространенный разделитель — это «возврат каретки» (CR). ПЛК или внешнее устройство получает разделитель и берет данные из своего буфера. В буфере временно хранятся данные до их обработки. Перевод строки (LF) иногда отправляется с символом CR. При просмотре на компьютере страница перемещается на строку вниз, чтобы начать новую линию связи.

Критерии выбора ПЛК

7.Выбор правильного ПЛК будет зависеть от потребностей и размера системы автоматизации. Выше приведены примеры различных ПЛК с различными входами, выходами и параметрами отображения.

При выборе ПЛК следует учитывать несколько требований. Предлагаемая система новая или уже существующая? В любом случае убедитесь, что контроллер работает с сопряженным оборудованием.

Условия окружающей среды влияют на производительность ПЛК. Типичные контроллеры работают при температуре от 0 до 55 ° C (32 ° -130 ° F). Количество дискретных устройств (логические устройства включения / выключения) и аналоговых устройств определяет количество подключений ввода / вывода, которые потребуются ПЛК.Если дискретными устройствами являются устройства переменного или постоянного тока, определите, может ли ПЛК поддерживать требуемый сигнал.

Определение требований к процессору важно для расчета объема оперативной памяти, необходимой для обработки и хранения данных. Счетчики и таймеры используют оперативную память для хранения заданных значений, текущих значений и других внутренних флагов. Если данные должны храниться в течение длительного периода времени, память ЦП должна иметь соответствующий размер.

Программная память или ПЗУ хранят программные инструкции. Аналоговым устройствам обычно требуется 25 слов памяти на одно устройство.Примерами аналоговых устройств являются измерители или датчики напряжения, тока и температуры. Простым и последовательным приложениям обычно требуется пять слов памяти на каждое устройство ввода-вывода. Сложные приложения не так предсказуемы и требуют больше памяти для программ.

Оборудование ввода-вывода на основе последовательного и Ethernet-соединения является типичным выбором для удаленных подключений. Удаленные устройства необходимы, когда ПЛК расположен отдельно. Последовательные соединения имеют максимальное расстояние 50 футов, в то время как соединения Ethernet могут достигать 328 футов.Эти удаленные устройства называются распределенным вводом-выводом. Наконец, убедитесь, что ПЛК понимает инструкции программы. Некоторые ПЛК поставляются с функциями пропорциональной интегральной производной, которые устраняют необходимость для технических специалистов писать специальный код для управления процессом с обратной связью.

Введение в программируемые контроллеры

Всегда полезно получить представление о том, где были разработки и какими они развиваются. Для этого важно получить общее представление о концепциях и процессах, которые делают ПЛК столь ценным в промышленном управлении.Сравнение ПЛК с другими типами управления также поможет показать плюсы и минусы различных приложений.

Что такое ПЛК?

Программируемый логический контроллер, или сокращенно ПЛК, — это просто специальное компьютерное устройство, используемое для промышленных систем управления. Они используются во многих отраслях промышленности, таких как нефтеперерабатывающие заводы, производственные линии, конвейерные системы и т. Д. Везде, где есть потребность в управлении устройствами, ПЛК обеспечивает гибкий способ «программной связи» компонентов вместе.

Базовые блоки имеют центральный процессор (процессор компьютера), предназначенный для запуска одной программы, которая отслеживает серию различных входов и логически управляет выходами для желаемого управления. Они призваны быть очень гибкими в том, как их можно программировать, а также обеспечивать такие преимущества, как высокая надежность (отсутствие сбоев программы или механических сбоев), компактность и экономичность по сравнению с традиционными системами управления.

Простой пример

Представьте себе что-нибудь настолько простое, как выключатель, который включает свет.В этой системе одним щелчком переключателя свет включался или выключался. Но кроме этого больше нет контроля. Если ваш босс пришел и сказал, что я хочу, чтобы этот свет включился через тридцать секунд после того, как переключатель был включен, вам нужно будет купить таймер и немного перемонтировать. Итак, настало время, труд и деньги на любые мелочи.

ПЛК спасает положение

Теперь рассмотрим то же устройство с ПЛК посередине. Переключатель подается как вход в ПЛК, а свет управляется выходом ПЛК.Реализовать задержку в этой системе легко, поскольку все, что нужно изменить, — это программа в ПЛК, чтобы использовать таймер задержки.

Это довольно простой пример, но в более крупной системе с множеством переключателей и индикаторов (и множеством других устройств), все взаимодействующих друг с другом, такая гибкость не только приятна, но и непосильна. Надеюсь, у вас над головой зажглась лампочка.

Программируемый логический контроллер — это специализированный компьютер, используемый для управления машинами и процессами.Поэтому он имеет общие термины с типичными ПК, такие как центральный процессор, память, программное обеспечение и связь. В отличие от персонального компьютера, PLC разработан, чтобы выжить в суровых промышленных условиях и быть очень гибким в том, как он взаимодействует с входами и выходами в реальном мире.

Компоненты, обеспечивающие работу ПЛК, можно разделить на три основные области.

• Блок питания и стойка
• Центральный процессор ( CPU )
• Секция ввода / вывода (I / O)

ПЛК бывают разных форм и размеров.Они могут быть настолько маленькими, что поместятся в кармане рубашки, в то время как более сложные системы управления требуют больших стоек для ПЛК. ПЛК меньшего размера (также известные как «блоки») обычно проектируются с фиксированными точками ввода-вывода. Для нашего рассмотрения мы рассмотрим более модульные стоечные системы. Он называется «модульным», потому что стойка может принимать различные типы модулей ввода-вывода, которые просто вставляются в стойку и подключаются.

Блок питания и стойка

A rack typically refers to a backplane with siding that has slots used to guide the modules into plugs on the backplane.»>

Итак, давайте начнем с удаления всех наших модулей, в результате чего у нас останется «голый» ПЛК с только источником питания и стойкой.

Стойка — это компонент, который скрепляет все вместе. В зависимости от потребностей системы управления его можно заказать в различных размерах, чтобы вместить больше модулей. Подобно человеческому позвоночнику, стойка имеет заднюю панель, которая позволяет картам взаимодействовать с ЦП. Блок питания также подключается к стойке и подает регулируемое питание DC на другие модули, которые подключаются к стойке. Самые популярные блоки питания работают с источниками 120 В переменного тока или 24 В постоянного тока.

ЦП

Мозгом всего ПЛК является модуль ЦП. Этот модуль обычно устанавливается в слот рядом с источником питания. Производители предлагают разные типы процессоров в зависимости от сложности, необходимой для системы.

ЦП состоит из микропроцессора, микросхемы памяти и других интегральных схем для управления логикой, мониторинга и обмена данными. ЦП имеет разные режимы работы. В режиме программирования принимает загруженную логику с ПК.Затем ЦП переводится в режим работы , чтобы он мог выполнять программу и управлять процессом.

Поскольку ПЛК является специализированным контроллером, он будет обрабатывать только эту одну программу снова и снова. Один цикл программы называется временем сканирования и включает в себя чтение входных данных из других модулей, выполнение логики на основе этих входных данных и последующее обновление выходных данных соответствующим образом. Время сканирования происходит очень быстро (в пределах 1/1000 секунды).В памяти ЦП хранится программа, а также сохраняется состояние ввода-вывода и предоставляются средства для хранения значений.

Система ввода-вывода

Система ввода-вывода обеспечивает физическое соединение между оборудованием и ПЛК. Открыв дверцы на плате ввода-вывода, вы увидите клеммную колодку, к которой подключаются устройства.

Существует много различных типов карт ввода-вывода, которые служат для определения типа ввода или вывода, чтобы ЦП мог использовать его для своей логики.Это просто вопрос определения, какие входы и выходы необходимы, заполнения стойки соответствующими картами, а затем их правильной адресации в программе ЦП.

Входы

Устройства ввода могут состоять из цифровых или аналоговых устройств. Плата цифрового ввода обрабатывает дискретные устройства, которые подают сигнал, который может быть включен или выключен, например, кнопка, концевой выключатель, датчики или селекторные переключатели. Карта аналогового ввода преобразует напряжение или ток (например,грамм. сигнал, который может быть от 0 до 20 мА) в цифровое эквивалентное число, понятное процессору. Примеры аналоговых устройств: датчики давления, расходомеры и термопары для измерения температуры

Выходы

Устройства вывода также могут быть цифрового или аналогового типа. Плата цифрового вывода либо включает, либо выключает такие устройства, как освещение, светодиоды, небольшие двигатели и реле. Карта аналогового вывода преобразует цифровое число, отправленное ЦП, в реальное напряжение или ток.Типичные выходные сигналы могут находиться в диапазоне от 0 до 10 В постоянного тока или от 4 до 20 мА и используются для управления контроллерами массового расхода, регуляторами давления и позиционными регуляторами.

Программирование ПЛК

В наше время для программирования ПЛК используется ПК со специальным программным обеспечением от производителя ПЛК. Наиболее широко используемая форма программирования называется релейной логикой. Релейная логика использует символы вместо слов для имитации реального управления релейной логикой, которое является пережитком истории ПЛК.Эти символы соединены линиями для обозначения прохождения тока через контакты и катушки реле. С годами количество символов увеличилось, чтобы обеспечить высокий уровень функциональности.

Завершенная программа выглядит как лестница, но на самом деле представляет собой электрическую схему. Левая и правая шины указывают на плюс и землю источника питания. Ступени представляют собой проводку между различными компонентами, которые в случае ПЛК находятся в виртуальном мире ЦП.Итак, если вы можете понять, как работают основные электрические схемы, вы сможете понять лестничную логику.

В этом простейшем примере цифровой вход (например, кнопка, подключенная к первой позиции на карте) при нажатии включает выход, который включает световой индикатор.

Завершенная программа загружается с ПК в ПЛК с помощью специального кабеля, который подключается к передней панели ЦП. Затем ЦП переводится в рабочий режим, чтобы он мог начать сканирование логики и управление выходами.

Оригинальный вызов

Ранняя история PLC увлекательна. Представьте себе шкаф длиной пятьдесят футов, заполненный реле, задача которых в жизни — управлять машиной. Провода входят в систему и выходят из нее, когда реле щелкают и щелкают по логике. Теперь представьте, что есть проблема или небольшое изменение конструкции, и вам нужно все это разобраться на бумаге, а затем выключить машину, переместить несколько проводов, добавить несколько реле, отладить и повторить все заново.Представьте себе труд, связанный с простейшими изменениями. Это проблема, с которой инженеры подразделения двигателей GM Hydra-matic столкнулись в конце 1960-х годов.

К счастью для них, перспектива компьютерного управления быстро становилась реальностью для крупных корпораций, как и они сами. Поэтому в 1968 году инженеры GM разработали критерии проектирования «стандартного контроллера машины». Эта ранняя модель просто должна была заменить реле, но это также должно было быть:

• Твердотельная система, которая была гибкой, как компьютер, но по конкурентоспособной цене с аналогичной релейной логической системой.
• Легко обслуживается и программируется в соответствии со всеми принятыми релейными схемами релейной логики.
• Он должен был работать в промышленной среде со всей ее грязью, влагой, электромагнетизмом и вибрацией.
• Он должен был быть модульным, чтобы обеспечить простую замену компонентов и возможность расширения.

Гонка продолжается

В 1968 году это было непростой задачей, но четыре компании взяли на себя эту задачу.

1. Information Instruments, Inc.(год спустя полностью принадлежит Аллен-Брэдли).
2. Digital Equipment Corp. (DEC)
3. Век Детройт
4. Бедфорд Ассошиэйтс

Bedford Associates, управляемая Ричардом Морли, выиграла контракт и быстро сформировала новую компанию на основе технологии под названием MODICON после Mod ular Di gital Con trol. К июню 1969 года они продали первый жизнеспособный программируемый контроллер «084» (их 84-й проект), который продал более тысячи единиц.Этот ранний опыт привел к рождению их следующей модели «184» в 1973 году, которая сделала Modicon одним из первых лидеров в области программируемых контроллеров.

Чтобы не отставать, компания Allen-Bradley (известная своими реостатами, реле и устройствами управления двигателями) в 1969 году приобрела Information Instruments и начала разработку этой новой технологии. Ранние модели (PDQ-II и PMC) считались слишком большими и сложными. К 1971 году Одо Стругер и Эрнст Думмермут начали разработку новой концепции, известной как Bulletin 1774 PLC, которая обеспечит им успех на долгие годы.Аллен-Брэдли назвал свое новое устройство «Программируемым контроллером Logic » (патент № 3,942,158) вместо принятого тогда термина «Программируемый контроллер ». Терминология ПЛК стала отраслевым стандартом, особенно когда ПК стал ассоциироваться с персональными компьютерами.

Программируемый логический контроллер

| Renesas

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) используются для управления промышленным оборудованием, таким как сервоприводы переменного тока, инверторы общего назначения и датчики. Они широко используются в системах автоматизации производства для производственных и технологических линий, станков и промышленных роботов.Для обеспечения возможностей управления, адаптированных к каждой отдельной системе, модульные ПЛК (блок ЦП и различные периферийные блоки) используются для крупномасштабных и средних систем, а блочные ПЛК (только блок ЦП) используются для небольших систем.

Периферийные блоки ПЛК модульного типа включают в себя множество продуктов для удовлетворения конкретных требований конечных пользователей. Однако распространение ресурсов развития стало проблемой. Для решения этой проблемы Renesas предлагает платформу периферийных устройств, основанную на семействе 32-битных микроконтроллеров (MCU) RX, которая охватывает широкий диапазон производительности (от 32 МГц до 240 МГц) и множество периферийных функций.Это помогает сократить количество необходимых ресурсов для разработки.

Для блочных ПЛК 32-разрядный микроконтроллер RX64M представляет собой однокристальное решение со встроенным ОЗУ большой емкости, Ethernet, USB и интерфейсом SD-карты, что приводит как к повышению производительности, так и к уменьшению размера спецификации. Кроме того, наша линейка также предлагает микроконтроллеры RX65N / RX651, которые не только совместимы по выводам с RX64M, но и полностью оптимизированы. Таким образом, мы можем предоставить нашим клиентам еще больший выбор продуктов, чтобы расширить их собственную серию продуктов.Кроме того, если семейство RX не соответствует требованиям к производительности, можно рассмотреть серию высокопроизводительных микропроцессоров (MPU) на базе Arm RZ / A и RZ / N, которые предлагают более высокую емкость ОЗУ. За счет использования ОЗУ очень большого размера скорость доступа к памяти может быть значительно улучшена, что, в свою очередь, приводит к более высокой производительности продуктов заказчика.

Сопутствующие товары

Микроконтроллеры и микропроцессоры

Полупроводниковое устройство	Рекомендуемые продукты	Характеристики
MCU для периферийных устройств или MCU управления / MPU управления	RZ / A1L	Максимальная рабочая частота: 400 МГц (Cortex ® -A9) Встроенная память (макс. ): 3 МБ ОЗУ При использовании внутренней RAM доступ к памяти значительно быстрее и стабильнее по сравнению с использованием внешней RAM. Кроме того, если требуется однокристальное решение для одновременной обработки как процессов задержки, так и сетевых процессов, а также обеспечения поддержки нескольких основных протоколов промышленной сети, наш RX / N1D является правильным продуктом.
	RZ / N1S	Максимальная рабочая частота: 500 МГц (Cortex ® -A7) / 125 МГц (Cortex ® -M3) Встроенная память (макс.): 6 МБ ОЗУ При использовании внутренней RAM доступ к памяти значительно быстрее и стабильнее по сравнению с использованием внешней RAM. Кроме того, если требуется однокристальное решение для одновременной обработки как процессов задержки, так и сетевых процессов, а также обеспечения поддержки нескольких основных протоколов промышленной сети, наш RX / N1D является правильным продуктом.
	RZ / N1D	Максимальная рабочая частота: 500 МГц (Cortex ® -A7 Dual) / 125 МГц (Cortex ® -M3) Встроенная память (макс.): 2 МБ (+ DDR-IF) При использовании внутренней RAM доступ к памяти значительно быстрее и стабильнее по сравнению с использованием внешней RAM. Кроме того, если требуется однокристальное решение для одновременной обработки как процессов задержки, так и сетевых процессов, а также обеспечения поддержки нескольких основных протоколов промышленной сети, наш RX / N1D является правильным продуктом.
	RX72M	Максимальная рабочая частота: 240 МГц Встроенная память (макс.): 4 МБ флэш-памяти, 1 МБ ОЗУ, 32 КБ флэш-памяти данных Микроконтроллер периферийного устройства: Тип модуля PLC Создание платформы на базе RX для многих типов периферийных устройств помогает сократить необходимые ресурсы (время и стоимость) разработки. Управляющий микроконтроллер: ПЛК блочного типа В дополнение к коммуникационным функциям, таким как Ethernet и USB, большой объем памяти помогает уменьшить количество требуемых внешних компонентов. Коммуникационный микроконтроллер Функция TSIP-Lite надежно защищает ключи шифрования, а функция SDHI обеспечивает быструю передачу данных с модулем беспроводной связи.
	RX64M	Максимальная рабочая частота: 120 МГц Встроенная память (макс.): 4 МБ флэш-памяти, 552 КБ ОЗУ, 64 КБ флэш-памяти данных Микроконтроллер периферийного устройства: Тип модуля PLC Создание платформы на базе RX для многих типов периферийных устройств помогает сократить необходимые ресурсы (время и стоимость) разработки. Управляющий микроконтроллер: ПЛК блочного типа В дополнение к коммуникационным функциям, таким как Ethernet и USB, большой объем памяти помогает уменьшить количество требуемых внешних компонентов. Коммуникационный микроконтроллер Функция TSIP-Lite надежно защищает ключи шифрования, а функция SDHI обеспечивает быструю передачу данных с модулем беспроводной связи.
	RX65N, RX651	Максимальная рабочая частота: 120 МГц Встроенная память (макс.): 1 МБ флэш-памяти, 640 КБ Микроконтроллер периферийного устройства: Тип модуля PLC Создание платформы на базе RX для многих типов периферийных устройств помогает сократить необходимые ресурсы (время и стоимость) разработки. Управляющий микроконтроллер: ПЛК блочного типа В дополнение к коммуникационным функциям, таким как Ethernet и USB, большой объем памяти помогает уменьшить количество требуемых внешних компонентов. Коммуникационный микроконтроллер Функция TSIP-Lite надежно защищает ключи шифрования, а функция SDHI обеспечивает быструю передачу данных с модулем беспроводной связи.
	RX63N, RX631	Максимальная рабочая частота: 100 МГц Встроенная память (макс.): 2 МБ флэш-памяти, 256 КБ ОЗУ, 32 КБ флэш-памяти данных Микроконтроллер периферийного устройства: Тип модуля PLC Создание платформы на базе RX для многих типов периферийных устройств помогает сократить необходимые ресурсы (время и стоимость) разработки. Управляющий микроконтроллер: ПЛК блочного типа В дополнение к коммуникационным функциям, таким как Ethernet и USB, большой объем памяти помогает уменьшить количество требуемых внешних компонентов. Коммуникационный микроконтроллер Функция TSIP-Lite надежно защищает ключи шифрования, а функция SDHI обеспечивает быструю передачу данных с модулем беспроводной связи.
Периферийный блок MCU или коммуникационный MCU	RX231	Максимальная рабочая частота: 54 МГц Встроенная память (макс. ): 512 КБ флэш-памяти, 64 КБ ОЗУ, 8 КБ флэш-памяти данных Микроконтроллер периферийного устройства: Тип модуля PLC Создание платформы на базе RX для многих типов периферийных устройств помогает сократить необходимые ресурсы (время и стоимость) разработки. Управляющий микроконтроллер: ПЛК блочного типа В дополнение к коммуникационным функциям, таким как Ethernet и USB, большой объем памяти помогает уменьшить количество требуемых внешних компонентов. Коммуникационный микроконтроллер Функция TSIP-Lite надежно защищает ключи шифрования, а функция SDHI обеспечивает быструю передачу данных с модулем беспроводной связи.
Периферийное устройство MCU	RX111	Максимальная рабочая частота: 32 МГц Встроенная память (макс.): 512 КБ флэш-памяти, 64 КБ ОЗУ, 8 КБ флэш-памяти данных Микроконтроллер периферийного устройства: Тип модуля PLC Создание платформы на базе RX для многих типов периферийных устройств помогает сократить необходимые ресурсы (время и стоимость) разработки. Управляющий микроконтроллер: ПЛК блочного типа В дополнение к коммуникационным функциям, таким как Ethernet и USB, большой объем памяти помогает уменьшить количество требуемых внешних компонентов. Коммуникационный микроконтроллер Функция TSIP-Lite надежно защищает ключи шифрования, а функция SDHI обеспечивает быструю передачу данных с модулем беспроводной связи.

Память

Серия

Полупроводниковое устройство	Рекомендуемые продукты	Характеристики
SRAM	RMLV0408E RMLV0416E Серия	Объем памяти: 4 МБ Время доступа (макс.): 45 нс Ток в режиме ожидания (тип.): 0,4 мкА Оригинальная технология ячеек памяти Renesas более чем в 500 раз более устойчива к ошибкам программного обеспечения, чем ячейки полной памяти CMOS, обеспечивая высокую надежность для промышленного рынка.
	RMLV0808B Серия RMLV0816B Серия	Объем памяти: 8Мб Время доступа (макс.): 45 нс Ток в режиме ожидания (тип.): 0,4 мкА Оригинальная технология ячеек памяти Renesas более чем в 500 раз более устойчива к ошибкам программного обеспечения, чем ячейки полной памяти CMOS, обеспечивая высокую надежность для промышленного рынка.
	RMLV1616A Серия	Объем памяти: 16Мб Время доступа (макс.): 55 нс Ток в режиме ожидания (тип.): 0,5 мкА Оригинальная технология ячеек памяти Renesas более чем в 500 раз более устойчива к ошибкам программного обеспечения, чем ячейки полной памяти CMOS, обеспечивая высокую надежность для промышленного рынка.
	RMWV3216A серии	Объем памяти: 32Мб Время доступа (макс.): 55нс Ток в режиме ожидания (тип.): 1,0 мкА Оригинальная технология ячеек памяти Renesas более чем в 500 раз более устойчива к ошибкам программного обеспечения, чем ячейки полной памяти CMOS, обеспечивая высокую надежность для промышленного рынка.

Аналоговые и силовые устройства

Полупроводниковое устройство	Рекомендуемые продукты	Характеристики
Источник питания DC / DC	RAA230 15x	Основные характеристики: Диапазон входного напряжения: от 7 В до 28 В, диапазон выходного напряжения: 0.От 8 В до 6 В, макс. выходной ток: 3А, автоматический режим PFM (легкая нагрузка, высокая эффективность) Упростите конструкцию источника питания и сократите время выполнения работ (TAT) в комплектах с микроконтроллерами Renesas.
	RAA23023x	Основные характеристики: Диапазон входного напряжения: от 4,5 В до 16 В, диапазон выходного напряжения: от 0,8 В до 6 В, макс. выходной ток: 3А, автоматический режим PFM (легкая нагрузка, высокая эффективность), двухканальный DC / DC Упростите конструкцию источника питания и сократите TAT в наборах с микроконтроллерами Renesas.
Изоляция Высокоскоростная оптопара Муфта общего назначения	PS9001	Основные характеристики: 10 Мбит / с, компактный, допуск высокого напряжения, компактный корпус SO5, корпус с общим выводом Компактный и допускающий высокое напряжение, идеально подходит для компактных систем.
	PS9123
	PS9124

Программируемый логический контроллер Семейство ПЛК

Программируемые логические контроллеры Уникальные инновационные функции Наивысшая вычислительная мощность на кубический дюйм. Самое быстрое время обработки. 40 мкс винт-винт Самая высокая надежность и помехозащищенность в отрасли. Невероятно сжатые, 48 различных комбинированных и специальных подключаемых модулей ввода / вывода. Самое простое программное обеспечение для программирования Drag-n-Drop за 69 долларов Расширенные функции, ПИД, математика, высокоскоростные счетчики. EZPLC Jr .: Самый дешевый модульный ПЛК с 32 входами / выходами, начиная с базовой цены всего в 99 долларов. EZPLC Nano: Самый дешевый высокопроизводительный ПЛК от 119 долларов за 24 защищенных ввода-вывода. EZPLC Micro: лучший ПЛК для эталонного ввода-вывода 24 DCI, 8 DCO, 8 RLO, 4 ANI, 4 ANO. От 1/2 до 1/3 стоимости даже ПЛК Automationdirect. Новый стандарт цены 2 к 1. EZRackPLC с поддержкой IIOT с MQTT для регистрации данных и IP-сканер Ethernet Самое передовое программное обеспечение для программирования EZRackPLC с моделированием и отладкой проекта. EZRackPLC I / O с запатентованным дизайном, позволяющим избежать поломки язычков. Коммуникации в изобилии, Devicenet, Profibus, DH +, Ethernet. Модульный с возможностью расширения до 2048 входов / выходов, фиксированный до 256 входов / выходов. Светодиодный индикатор состояния для каждого входа / выхода в каждой модели. USB-накопителей для локальной регистрации данных. Наведите указатель мыши на изображение продукта, чтобы получить базовую информацию

Программируемый логический контроллер (ПЛК)

— Глоссарий

Твердотельная система управления, которая имеет программируемую пользователем память для хранения инструкций с целью реализации определенных функций, таких как управление вводом-выводом, логика, синхронизация, подсчет, трехрежимное (PID) управление, связь, арифметика и данные. и обработка файлов.
Источник (и):
NIST SP 800-82 Ред. 2 Словарь по автоматизации, системам и КИП
NISTIR 8183 под программируемым логическим контроллером NIST SP 800-82, NIST SP 800-82 Rev.2
NISTIR 8183A Vol. 1 под программируемым логическим контроллером NIST SP 800-82
NISTIR 8183A Vol. 2 под программируемым логическим контроллером NIST SP 800-82
NISTIR 8183A Vol.3 под программируемым логическим контроллером НИСТ СП 800-82

Небольшой промышленный компьютер, изначально предназначенный для выполнения логических функций, выполняемых электрическим оборудованием (реле, переключатели и механические таймеры / счетчики). ПЛК превратились в контроллеры с возможностью управления сложными процессами, и они широко используются в системах SCADA и DCS. ПЛК также используются в качестве основного контроллера в небольших конфигурациях системы. ПЛК широко используются практически во всех промышленных процессах.
Источник (и):
NIST SP 800-82 Ред. 2

Основы ПЛК (программируемых логических контроллеров)

Программируемый логический контроллер (ПЛК)

Программируемый логический контроллер (ПЛК) , также называемый программируемым контроллером, — это название типа компьютера, обычно используемого в коммерческих целях. и приложения промышленного контроля.

Основы ПЛК (фото: automatization.pro) ПЛК

отличаются от офисных компьютеров типами задач, , которые они выполняют, и аппаратным и программным обеспечением , которое им требуется для выполнения этих задач.

Хотя конкретные приложения сильно различаются, все ПЛК контролируют вводы и другие значения переменных, принимают решения на основе сохраненной программы и управляют выводами для автоматизации процесса или машины. Этот курс предназначен для предоставления вам базовой информации о функциях и конфигурации ПЛК с акцентом на семейство ПЛК S7-200.

Базовая операция ПЛК

Основные элементы ПЛК включают модулей ввода или точек , центральный процессор (ЦП) , модули вывода или точки и устройство программирования . Тип модулей ввода или точек, используемых ПЛК, зависит от типов используемых устройств ввода. Некоторые входные модули или точки реагируют на цифровые входы, также называемые дискретными входами, которые либо включены, либо выключены. Другие модули или входы реагируют на аналоговые сигналы.

Эти аналоговые сигналы представляют машинные или технологические условия в виде диапазона значений напряжения или тока .

Основная функция входной схемы ПЛК заключается в преобразовании сигналов, поступающих от этих различных переключателей и датчиков, в логические сигналы, которые могут использоваться ЦП. ЦП оценивает состояние входов, выходов и других переменных при выполнении сохраненной программы. Затем ЦП отправляет сигналы для обновления состояния выходов.

Модули вывода преобразуют управляющие сигналы от ЦП в цифровые или аналоговые значения , которые могут использоваться для управления различными устройствами вывода.

Устройство программирования используется для ввода или изменения программы ПЛК, а также для контроля или изменения сохраненных значений. После ввода программа и связанные с ней переменные сохраняются в CPU. В дополнение к этим основным элементам система ПЛК может также включать в себя какое-либо устройство интерфейса оператора для упрощения мониторинга машины или процесса.

В простом примере, показанном ниже, кнопки (датчики), подключенные к входам ПЛК, используются для запуска и остановки двигателя, подключенного к выходу ПЛК через пускатель двигателя (привод) .В этом простом примере не показаны ни устройство программирования, ни интерфейс оператора.

Проводное управление

До появления ПЛК многие задачи управления выполнялись контакторами, реле управления и другими электромеханическими устройствами. Это часто называют проводным управлением .

Необходимо было разработать принципиальные схемы, указать и установить электрические компоненты, а также составить списки проводки. Затем электрики подключили компоненты, необходимые для выполнения конкретной задачи.Если произошла ошибка, провода нужно было правильно переподключить. Изменение функции или расширение системы потребовало значительных изменений компонентов и перенастройки проводки.

Преимущества ПЛК

ПЛК не только способны выполнять те же задачи, что и проводное управление, но также могут выполнять множество более сложных приложений. Кроме того, программа ПЛК и электронные линии связи заменяют большую часть соединительных проводов, необходимых для проводного управления.

Таким образом, проводное подключение, хотя и требуется для подключения полевых устройств, требует меньших затрат.

No related posts.