SCADA   введение в СУБД (1-ИС)   к обработке информации   к клиент-серверным приложениям  

Системы автоматического контроля и сбора информации (SCADA)

Контроллер с программируемой логикой, ПЛК

Программируемый логический контроллер, ПЛК; англ.: programmable logic controller, сокр. PLC; более точный перевод на русский - контроллер с программируемой логикой), программируемый контроллер - электронная составляющая промышленного контроллера, специализированного (компьютеризированного) устройства, используемого для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима работы ПЛК выступает его длительное автономное использование, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.

Иногда на ПЛК строятся системы числового программного управления станков.

ПЛК являются устройствами реального времени.

ПЛК имеют ряд особенностей, отличающих их от прочих электронных приборов, применяемых в промышленности:

    в отличие от микроконтроллера (однокристального компьютера) - микросхемы, предназначенной для управления электронными устройствами - областью применения ПЛК обычно являются автоматизированные процессы промышленного производства в контексте производственного предприятия;
    в отличие от компьютеров, ориентированных на принятие решений и управление оператором, ПЛК ориентированы на работу с машинами через развитый ввод сигналов датчиков и вывод сигналов на исполнительные механизмы;
    в отличие от встраиваемых систем ПЛК изготавливаются как самостоятельные изделия, отдельные от управляемого при его помощи оборудования.

В системах управления технологическими объектами логические команды, как правило, преобладают над арифметическими операциями над числами с плавающей точкой, что позволяет при сравнительной простоте микроконтроллера (шины шириной 8 или 16 разрядов), получить мощные системы, действующие в режиме реального времени. В современных ПЛК числовые операции в языках их программирования реализуются наравне с логическими. Все языки программирования ПЛК имеют лёгкий доступ к манипулированию битами в машинных словах, в отличие от большинства высокоуровневых языков программирования современных компьютеров.

Содержание

    1 История
    2 Виды ПЛК
        2.1 Основные ПЛК
        2.2 Программируемое (интеллектуальные) реле
        2.3 Программные ПЛК на базе IBM PC-совместимых компьютеров (англ. SoftPLC)
        2.4 ПЛК на базе простейших микропроцессоров (i8088/8086/8051 и т. п.)
        2.5 Контроллер ЭСУД
    3 Структуры систем управления
    4 Интерфейсы ПЛК
    5 Удаленное управление и мониторинг
    6 Языки программирования ПЛК
    7 Программирование ПЛК
    8 См. также
    9 Литература
    10 Примечания
    11 Ссылки

История

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 программируемый логический контроллер (1968) - Modicon 084 (от англ. modular digital controller), имевший 4 кБ памяти.

Термин PLC ввел Odo Josef Struger (Allen-Bradley) в 1971 году. Он также сыграл ключевую роль в унификации языков программирования ПЛК и принятии стандарта IEC61131-3. Вместе с Richard Morley (Modicon) их называют 'отцами ПЛК'. Параллельно с термином ПЛК в 1970-е годы широко использовался термин микропроцессорный командоаппарат.

В первых ПЛК, пришедших на замену релейным логическим контроллерам, логика работы программировалась схемой соединений LD. 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.
Виды ПЛК
Основные ПЛК

    Siemens - SIMATIC S5 и S7;
    Schneider Electric - серия Modicon (M168, M238, M258, M340, Premium, Quantum);
    Beckhoff;
    Segnetics - Pixel2511 и SMH 2Gi;
    Mitsubishi - серия Melsec (FX, L, Q);
    Honeywell - MasterLogic;
    Omron CJ1, CJ2, CS1

Программируемое (интеллектуальные) реле
Основная статья: Программируемое реле

        Siemens LOGO!,
        Mitsubishi - серия Alpha XL,
        Schneider Electric - Zelio Logic,
        Omron - ZEN,
        Moeller - EASY, MFD-Titan,
        Comat BoxX.
        ОВЕН ПР110 и ПР114
        Delta Electronics DVP-SS2, DVP-SE, DVP-SA2, DVP-SV и DVP-PM

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

        MicroPC,
        WinCon,
        WinAC,
        CoDeSys SP/SP RTE,
        S2 Netbox,
        ICP DAS.

ПЛК на базе простейших микропроцессоров (i8088/8086/8051 и т. п.)

        ICP DAS,
        Advantech
        Vishay PLC - одноплатный контроллер производства Vishay Israel Co.;

Контроллер ЭСУД

    Электронный блок управления - Контроллер ЭСУД (Электронная система управления двигателем).
    ECM (Engine Control Module) - Модуль управления двигателем.
    ECU (Electronic Control Unit) - Электронный блок управления, является общим термином для любого электронного блока управления. (См. п.3.9. SAE J1979[1].)

Структуры систем управления

    Централизованная: в корзину ПЛК устанавливаются модули ввода-вывода. Датчики и исполнительные устройства подключаются отдельными проводами непосредственно, либо при помощи модулей согласования к входам/выходам сигнальных модулей;
    Распределенная: 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).

Интерфейсы ПЛК
См. также: Промышленная сеть

        RS-232
        RS-485
        ModBus
        ProfiBus
        DeviceNet
        ControlNet
        CAN
        AS-Interface
        Промышленный Ethernet

Удаленное управление и мониторинг

        SCADA
        операторскими панелями

Языки программирования ПЛК

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

Языки программирования (графические)

        LD (Ladder Diagram) - Язык релейных схем - самый распространённый язык для PLC
        FBD (Function Block Diagram) - Язык функциональных блоков - 2-й по распространённости язык для PLC
        SFC (Sequential Function Chart) - Язык диаграмм состояний - используется для программирования автоматов
        CFC (Continuous Function Chart) - Не сертифицирован IEC61131-3, дальнейшее развитие FBD

Языки программирования (текстовые)

        IL (Instruction List) - Ассемблеро-подобный язык
        ST (Structured Text) - 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:

        CoDeSys
        ISaGRAF
        ИСР "КРУГОЛ"
        Beremiz
        KLogic

Программирование ПЛК

        Конфигурируемые: В ПЛК хранится несколько программ, а через клавиатуру ПЛК выбирается нужная версия программы.
        свободно программируемые: программа загружается в ПЛК через его специальный интерфейс с Персонального компьютера используя специальное ПО производителя, иногда с помощью программатора

См. также

    Микроконтроллер
    Промышленный контроллер
    Промышленная автоматика

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.
SCADA   введение в СУБД (1-ИС)   к обработке информации   к клиент-серверным приложениям  

Знаете ли Вы, что модульность - это такая организация объектов, когда они заключают в себе полное определение их характеристик, никакие определения методов и свойств не должны располагаться вне его, это делает возможным свободное копирование и внедрение одного объекта в другие.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 10.11.2021 - 12:37: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от д.м.н. Александра Алексеевича Редько - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:35: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вадима Глогера, США - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> Волновая генетика Петра Гаряева, 5G-контроль и управление - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:16: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:15: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Екатерины Коваленко - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:13: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вильгельма Варкентина - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution