Программируемый логический контроллер


Программируемый логический контроллер
Массово применяемый программируемый логический контроллер семейства SIMATIC S7-300

Программи́руемый логи́ческий контро́ллер (ПЛК) (англ. Programmable Logic Controller, PLC) или программируемый контроллер — электронная составляющая промышленного контроллера, специализированного (компьютеризированного) устройства, используемого для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима длительной работы ПЛК, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, выступает его автономное использование, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.

Иногда на ПЛК строятся системы числового программного управления станком (ЧПУ, англ. Computer numerical control, CNC).

ПЛК являются устройствами реального времени.

В отличие от:


Первые логические контроллеры появились в виде шкафов с набором соединённых между собой реле и контактов. Эта схема задавалась жёстко на этапе проектирования и не могла быть изменена далее.

Первый в мире ПЛК — MOdular DIgital CONtroller (Modicon) 084, имеющий память 4 кБ, произведен в 1968 году.

В первых ПЛК, пришедших на замену обычным логическим контроллерам, логика соединений программировалась схемой соединений LD (Ladder logic Diagram). Устройство имело тот же принцип работы, но реле и контакты (кроме входных и выходных) были виртуальными, то есть существовали в виде программы, выполняемой микроконтроллером ПЛК. Современные ПЛК являются «свободно программируемыми».

В системах управления технологическими объектами логические команды преобладают над числовыми операциями, что позволяет при сравнительной простоте микроконтроллера (шины шириной 8 или 16 бит), получить мощные системы действующие в режиме реального времени. В современных ПЛК числовые операции реализуются наравне с логическими. В то же время, в отличие от большинства процессоров компьютеров, в ПЛК обеспечивается доступ к отдельным битам памяти.

Содержание

Виды ПЛК

Основные ПЛК

Программируемое (интеллектуальные) реле

  • Siemens LOGO!,
  • Mitsubishi — серия Alpha XL,
  • Schneider Electric — Zelio Logic,
  • Omron — ZEN,
  • Moeller — EASY, MFD-Titan, 
  • Comat BoxX.
  • ОВЕН ПР110

Программные ПЛК на базе IBM PC-совместимых компьютеров (англ. SoftPLC)

ПЛК на базе простейших микропроцессоров (i8088/8086/80186 и т. п.)

  • ICP DAS,
  • Advantech

Интерфейсы ПЛК

ПЛК в своём составе не имеют интерфейса для человека, типа клавиатуры и дисплея. Их программирование, диагностика и обслуживание производится подключаемыми для этой цели программаторами — специальным устройством или устройствами на базе более современных технологий — персонального компьютера или ноутбука, со специальными интерфейсами и со специальным программным обеспечением (например, SIMATIC STEP 7 в случае ПЛК SIMATIC S7-300 или SIMATIC S7-400). В системах управления технологическими процессами ПЛК взаимодействуют с различными компонентами систем человеко-машинного интерфейса (например операторскими панелями) или рабочими местами операторов на базе ПК, часто промышленных, обычно через промышленную сеть.

Датчики и исполнительные устройства подключаются к ПЛК:

  • централизованно: в корзину ПЛК устанавливаются модули ввода-вывода. Датчики и исполнительные устройства подключаются отдельными проводами непосредственно, либо при помощи согласовательных модулей, к входам/выходам сигнальных модулей;
  • или по методу распределённой периферии, когда удалённые от ПЛК датчики и исполнительные устройства связаны с ПЛК посредством каналов связи и, возможно, корзин-расширителей с использованием связей типа «ведущий-ведомый» (англ. Master-Slave).

Коммуникации

Языки программирования ПЛК

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

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

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

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

  • В некоторых случаях для программирования ПЛК используются нестандартные языки, например:
    • Блок-схемы алгоритмов
    • Си-ориентированная среда разработки программ для ПЛК.
    • HiGraph 7 — язык управления на основе графа состояний системы.

Инструменты программирования ПЛК на языках МЭК 61131-3 могут быть специализированными для отдельного семейства ПЛК (например, STEP 7 для контроллеров SIMATIC S7-300/400) или универсальными, работающими с несколькими (но далеко не всеми) типами контроллеров:

Структуры систем управления

  • Централизованные, (малые системы)
  • Распределенные, DCS (большие системы)

Удаленное управление и мониторинг

Специальное использование

Для увеличения надёжности системы управления, построенной на ПЛК, применяется резервирование разных компонентов: шасси, источников питания, самих контроллеров.

Также, выпускаются специальные линейки продуктов: например Siemens[1][2], или Allen-Bradley[3] выпускает всю линейку (ввод-вывод, интерфейсные модули и т.д. дополнительно к самим CPU).

См. также

Литература

  • Мишель Ж. Программируемые контроллеры: архитектура и применение. — М.: Машиностроение, 1986
  • Э. Парр. Программируемые контроллеры: руководство для инженера. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 516 с. ISBN 978-5-94774-340-1
  • Петров И. В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования / Под ред. проф. В. П. Дьяконова. — М.: СОЛОН-Пресс, 2004. — 256 c. ISBN 5-98003-079-4
  • Денисенко В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. — М: Горячая Линия-Телеком, 2009. — 608 с. ISBN 978-5-9912-0060-8
  • Минаев И.Г. Программируемые логические контроллеры. Практическое руководство для начинающего инженера. /И.Г. Минаев, В.В. Самойленко - Ставрополь: АГРУС, 2009. - 100 с. ISBN 978-5-9596-0609-1
  • Минаев И.Г. Программируемые логические контроллеры в автоматизированных системах управления / И.Г. Минаев, В.М. Шарапов, В.В. Самойленко, Д.Г. Ушкур. 2-е изд., перераб. и доп. - Ставрополь: АГРУС, 2010. - 128 с. ISBN 978-5-9596-0670-1
  • О. А. Андрюшенко, В. А. Водичев. Электронные программируемые реле серий EASY и MFD-Titan. — 2-е изд., испр. — Одесса: Одесский национальный политехнический университет, 2006. — С. 223.

Примечания


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Программируемый логический контроллер" в других словарях:

  • программируемый логический контроллер — ПЛК [Интент] контроллер Управляющее устройство, осуществляющее автоматическое управление посредством программной реализации алгоритмов управления. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 107. Теория управления. Академия наук СССР. Комитет научно… …   Справочник технического переводчика

  • программируемый логический контроллер — programuojamasis loginis valdiklis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. PLC; programmable logic controller vok. PLC; programmierbare Verknüpfungssteuerung, f rus. программируемый логический контроллер, m pranc. contrôleur logique… …   Automatikos terminų žodynas

  • программируемый логический контроллер, обеспечивающий безопасность; PLC — 3.20 программируемый логический контроллер, обеспечивающий безопасность; PLC (safety programmable logic controller (PLC)): Программируемый логический контроллер, обеспечивающий безопасность при работе на станке, имеющий требуемую категорию в… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • блок безопасности (программируемый логический контроллер PLC) — 3.2.11 блок безопасности (программируемый логический контроллер PLC) (safety programmable logic controller (PLC)): Программируемый логический контроллер, обеспечивающий безопасность работы станка и имеющий соответствующую категорию по ЕН ИСО… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Контроллер — (англ. controller  регулятор, управляющее устройство): В Викисловаре есть статья « …   Википедия

  • Контроллёр — Контроллер (калька с англ. controller регулятор, управляющее устройство) устройство управления в электронике и вычислительной технике: Игровой контроллер Контроллер домена Контроллер прерываний Контроллер электрического двигателя (например у… …   Википедия

  • SIMATIC STEP 7 — У этого термина существуют и другие значения, см. Step. SIMATIC STEP 7  программное обеспечение фирмы Siemens AG для разработки систем автоматизации на основе программируемых логических контроллеров SIMATIC S7 300/S7 400/M7/C7 и WinAC.… …   Википедия

  • Simatic Step 7 — У этого термина существуют и другие значения, см. Step. Simatic Step 7 …   Википедия

  • STEP 7 — SIMATIC STEP 7 программное обеспечение фирмы Siemens AG для разработки систем автоматизации на основе программируемых логических контроллеров SIMATIC S7 300/S7 400/M7/C7 и WinAC. Различают следующие версии: SIMATIC STEP 7 SIMATIC STEP 7… …   Википедия

  • блок — 23.02.13 блок* [block]: Часть текста, определенная пользователем, с которой проводят операции обработки текста. Источник: ГОСТ Р ИСО/МЭК 2382 23 2004: Информационная технология. Словарь. Часть 23. Обработка текста …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.