8-900-374-94-44
|
www.segnetics.com
Прогресс не стоит на месте. Поэтому возникает всё больше новых устройств. Некоторые из них являются существенной модификацией разработанных ранее приборов. К таким относятся и контроллеры программируемые. Что они собой представляют и где применяются?
Так обозначают микропроцессорное устройство, которое собирает, преобразовывает, обрабатывает и хранит информацию. На её основе оно может посылать команды управления. Физически данное устройство ограничено конечным числом входов и выходов. К ним подключаются датчики, ключи, исполнительные механизмы. Контроллеры программируемые нацелены на работу в режиме реального времени. Как же их создавали?Промышленная автоматика началась с контактно-релейных схем, которые управляли происходящими процессами. Они имели фиксированную логику работы, и при изменении алгоритма приходилось всё переделывать. Но со временем неудобства привели к постепенному усовершенствованию конструкции и возникли программируемые логические контроллеры.
Что положено в основу их функционирования? Следует отметить, что контроллеры программируемые довольно сильно отличаются от других микропроцессорных устройств. Так, программная составляющая состоит из двух частей:Время реакции на каждое событие зависит от времени, что тратится на выполнение одного цикла прикладной программы. Чем более мощные составляющие используются, тем меньше оно будет.
Свободно программируемые контроллеры обладают памятью, что зависит от предыстории событий. И основываясь на том, что уже было, они могут по-разному реагировать на то, что происходит сейчас. Контроллеры программируемые отличаются от простых комбинационных автоматов тем, что они могут управляться по времени, обладают развитыми вычислительными способностями и могут совершать цифровую обработку сигналов.
Они бывают трех типов: аналоговые, дискретные и специальные. В первом типе электрический сигнал отображает наличие определённой физической величины на поточный момент времени, что делается с помощью уровня тока или напряжения. Так, они могут передавать данные про температуру, вес, положение, давление, частоту, скорость и иную подобную информацию. Практически всегда они являются многоканальными. Дискретные входы могут работать с одним бинарным электрическим сигналом. Он может быть описан двумя состояниями – выключен или включен. Дискретные входы обычно рассчитаны на то, чтобы принимать стандартные сигналы, у которых уровень постоянного тока составляет при 24 В примерно 10 мА. Учитывая тот факт, что программируемые контроллеры являются цифровыми вычислительными машинами, необходимо совершать соответствующие преобразования. В результате получается дискретная переменная с определённым разрядом. Как правило, в одном устройстве их используется 8-12 штук. Чтобы управлять на высоте большинством технологических процессов, этого достаточно. К тому же при увеличении разрядности увеличивается количество индустриальных помех, что негативно сказывается на работе других устройств.fb.ru
Технические особенности
Основные Технические данные
Примечания: 01) Работы по тестированию совместимости с другими микросхемами ‑ продолжаются. Полный перечень технических данных смотрите |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
logicmachine.net.ru
Современную промышленность невозможно представить без систем автоматизации. Сложность производственных процессов делает невозможным управление ими вручную, к тому же системы автоматики обходятся гораздо дешевле, чем обслуживающий персонал, да и работают они быстрее и надёжнее. Да что говорить о промышленности – в настоящее время практически ни одно здание не обходится без автоматики. Школы, больницы, детские сады, офисные и складские помещения, загородные дома и коттеджи – все эти объекты оснащены инженерными системами с автоматическим управлением. Несмотря на многообразие применений и сфер использования все системы автоматики работают по одному принципу и обладают схожей структурой, в центре которой находится «мозг» системы – программируемый логический контроллер (ПЛК).
Все начиналось с построения релейно-контактных систем управления, представляющих из себя огромные шкафы, набитые проводами и релейными модулями. В эти шкафы приходили сигналы от датчиков, а на выходе формировались команды исполнительным устройствам. Кроме того, что они были больших размеров, такие системы управления неудобны тем, что они совершенно не гибкие: для того, изменить логику управления, необходимо вручную перебирать всю электрическую схему. С развитием микропроцессорной техники на смену релейным шкафам пришли ПЛК – устройства, выполняющие те же функции, но имеющие принципиально другой механизм преобразования входных сигналов в выходные. Такое преобразование в ПЛК выполняется в соответствии с записанной программой. С появлением контроллеров размеры систем управления уменьшились в десятки раз, значительно упростился процесс их разработки и последующих изменений.
ПЛК работает по циклическому принципу. В самом начале цикла ПЛК сканирует состояния входов, на которые поступают сигналы от датчиков и устройств. Затем в соответствии с алгоритмом программы происходит вычисление состояния выходов. В конце рабочего цикла контроллер устанавливает каждый выход в состояние, которое было определено.
1. Чтение состояний входов
2. Выполнение программы пользователя
3. Запись состояний выходов
Указанные этапы цикла выполняются последовательно – это означает, что изменения состояний входов не будут «замечены» контроллером во время выполнения программы. По этой причине одним из важнейших параметров ПЛК является время реакции. Если оно окажется больше, чем минимальный период изменения состояний входов, некоторые события, происходящие в системе, будут «пропущены» контроллером.
Также стоит учесть, что и датчики реагируют на изменения в системе не мгновенно. Поэтому полное время реакции системы управления складывается из времени реакции ПЛК и времени реакции датчиков.
Время реакции системы — время с момента изменения состояния системы до момента выработки соответствующей реакции (принятия решения).
Все системы можно условно разделить на системы жёсткого и мягкого реального времени.
В системах жёсткого реального времени реакция ПЛК не должна превышать определённый временной порог. При увеличении времени реакции система теряет свою работоспособность.
В системах мягкого реального времени при увеличении времени реакции может происходить сильное ухудшение качества управления, но работоспособность при этом не теряется.
Дискретные входы – предназначены для ввода сигналов от дискретных датчиков (кнопки, тумблеры, концевые выключатели, термостаты и др.). Напряжение сигнала унифицировано для всех ПЛК и составляет 24 В. Проще говоря, при «появлении» на входе контроллера напряжение 24 В – ПЛК будет считать этот вход «включенным», то есть он примет значение логической «1» в восприятии контроллера.
Дискретные выходы – предназначены для управления устройствами по принципу «включить/выключить» (магнитные пускатели, лампочки, клапаны и др.). Дискретный выход – это обычный контакт, который может замкнуть или разомкнуть управляющую или питающую цепь устройства.
Аналоговые входы – предназначены для ввода непрерывного сигнала с датчиков и других устройств. Существует два основных вида унифицированных аналоговых сигналов: по току – 4..20 мА, по напряжению 0..10 В. Например, датчик температуры имеет диапазон -10 — +70 °С, тогда 4мА на выходе соответствует -10 °С, а 20мА – это +70 °С. С аналоговыми сигналом по напряжению всё аналогично.
Аналоговые выходы – предназначены для плавного управления устройствами. Унифицированные значения аналогового сигнала на выходах такое же, как и на входах – 4..20мА (0..10В). Например, вентиль может поворачиваться в пределах от 0° до 90°. Ток 4мА повернёт его в положение 0°, а 20мА – в положение 90°. Для того, чтобы повернуть его на 45°, нужно подать на него управляющий сигнал 8мА. Таким образом, меняя значение силы тока на выходе, контроллер может поворачивать вентиль на заданный угол.
Специализированные входы/выходы – не унифицированы, применяются для подключения нестандартных датчиков и исполнительных устройств со специфическим уровнем сигнала, питанием и программной обработкой.
Изначально ПЛК предназначались для управления последовательными логическими процессами. Современные контроллеры помимо логических операций способны выполнять цифровую обработку сигналов. Они могут обмениваться информацией с другими устройствами, такими как панели оператора, GSM-модули, частотные преобразователи, серверы сбора данных и др.
ПЛК могут иметь распределённую структуру, когда модули входов и выходов находятся на значительном удалении от самого контроллера, вблизи объекта управления. Несколько ПЛК, управляющие разными частями одной системы, могут объединяться в сеть для обмена информаций и согласования управляющих действий, а так же передачи всей информации о системе в центральный диспетчерский пункт.
В этих случаях обмен удалённых модулей и устройствами с ПЛК осуществляется по цифровым интерфейсам с использованием специализированных протоколов, таких как Modbus RTU, ModBus TCP, CANopen, Profibus, EtherNet IP и других.
lazysmart.ru
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.
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:
Для программирования ПЛК используются стандартизированные языки МЭК (IEC) стандарта IEC61131-3
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.
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:
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).
dic.academic.ru
CORRIGO C. Универсальный контроллер.
Оптимальное соотношение простоты программирования и мощных, функциональных возможностей, делает этот контроллер незаменимым инструментом для применения в системах вентиляции и кондиционирования.
Еще никогда не было так легко программировать область применения.
Система программирования контроллеров С-10 основана на выборе конкретного параметра теплообменного агрегата из списка представленных параметров всех теплообменных агрегатов. Причем при выборе, например, DX-охладителя, автоматически активизируются цифровые входы для включения компрессоров, а при выборе водяного охладителя — активизируется аналоговый выход 0-10 В. Соответственно активизируются необходимые вспомогательные параметры для каждого из выбранных теплообменных агрегатов. Конфигурировать систему можно, выписав из прилагаемой инструкции коды состояния всех необходимых параметров и ввести эту комбинацию в виде кода конфигурации или пройти по дереву меню и подтвердить выбранные параметры с клавиатуры.
Локальный или сетевой
Контроллеры CORRIGO поставляются в двух вариантах: локальная и сетевая версии. Сетевые версии построены по LON-технологии на основе чипа Neuron 3150. В комплект документации входят файлы. nxe. и xif, которые описывают программную и коммуникационную модели контроллера и являются необходимым и достаточным условием для интеграции CORRIGO в любую коммуникационную сеть, поддерживающую LON-протокол.
LonWorks — технология.
Традиционный метод автоматизации здания представляет собой организацию каждой функции отдельно. Существуют система кондиционирования, система энергоснабжения, система управления освещением, управления доступом, система пожарной сигнализации и т.д. Каждая система разрабатывается отдельным производителем, что зачастую означает трудности в обеспечении взаимодействия этих систем друг с другом. LON-технология создана таким образом, что все системы, поддерживающие эту технологию могут свободно взаимодействовать друг с другом. Традиционный метод построения управляющих систем подразумевает вертикальную иерархию, что затрудняет дальнейшее расширение или модернизацию этих систем. Большое количество низовых устройств автоматики и большие расстояния между ними приводит к низкой защищенности. Всех этих недостатков практически лишены системы распределенного управления по FildBus-технологии, такие как LON. Разницу между распределенным и централизованным управлением можно рассмотреть на таком примере. Представим себе стаю уток, летящую в форме треугольника. Если они управляются централизованно, то «центральный компьютер» должен постоянно рассчитывать траекторию полета каждой утки. Если хотя бы одна из них будет подстрелена охотником, то компьютер с помощью соответствующего алгоритма должен будет снова заполнить образовавшееся пространство, изменив траекторию полета остальных уток. При использовании распределенной системы управления в данном случае необходимо лишь задать каждой утке угол, под которым она должна лететь по отношению к летящей впереди и расстояние до нее. Если какая-либо утка будет подстрелена, то система, то система быстро восстановиться и не потребуется никаких дополнительных затрат. Распределенные LON-системы управления строятся на основе так называемых узлов. Которые представляют собой элементы низовой автоматики (датчики, исполнительные механизмы и т.д.) со встроенным микропроцессором. Поэтому процесс управления строится на основе параллельных вычислений, что значительно упрощает конфигурацию сети и повышает ее надежность. Для LON-технологий разработан и существует большой инструментарий программного обеспечения, что позволяет достаточно просто строить сложные управляющие системы, используя стандартные Windows-приложения.
ПРИБОРЫ ДЛЯ СИСТЕМЫ ДИСПЕТЧИРИЗАЦИИ
DMD. Преобразователь дифференциального давления (с технологией LON).
DMD до недавнего времени поставляется на рынок только в автономном исполнении, однако теперь, он может использоваться вместе с LON.
Преобразователь давления предназначен для измерения избыточного давления, низкого и дифференциального давления в воздухе и нейтральной газовой среде.
DMD имеет керамический измерительный элемент, который обеспечивает долговечность и сопротивляемость изменениям влажности и температуры. Погрешность при измерении составляет + 1% от всего диапазона измерения. Существует возможность установить четыре разных диапазона в одном блоке: 0-100, 0-300, 0-500 и 0-1000 Па.
Параметры отображаются на жидкокристаллическом дисплее. Выходные сигналы датчика находятся в диапазонах 0-10 В и 4-20 мА. Преобразователь можно присоединить к сети LonWorks для передачи показаний другим устройствам на сети.
PULSER-VK-LON. Новый регулятор (с технологией LON).
PULSER-VK-LON представляет собой новый зональный регулятор, предназначенный для управления электрическим нагревом через симисторный выход (10А). Данный регулятор может также управлять цепями нагрева или охлаждения с помощью, например, теплового привода 24В.
Управление нагревом и охлаждением осуществляется последовательно и может быть приведено в соответствие с заданными параметрами.
Управление может быть отключено при открытом окне благодаря входу для индикации открытого окна. Регулятор может быть соединен с LON, что позволяет связаться с другими регуляторами и устройствами LON в здании.
Статья подготовлена специалистами компании «АРКТИКА»
www.hvac-school.ru
Свободно программируемый контроллер (ПЛК) представляет собой электронный компонент промышленного контроллера, применяемого в целях автоматизации производственной или технологической деятельности. Основной особенностью этого электронного изделия выступает его автономное использование, не предполагающее серьезного обслуживания и постоянного вмешательства человека.
В отличие от однокристального компьютера, свободно программируемый контроллер применяется в автоматизированных процессах производственной деятельности. ПЛК изначально разработаны для работы с машинами и обладают развитый машинный ввод-вывод исполнительных механизмов и сигналов датчиков. Это отличает ПЛК от компьютеров, ориентированных на работу с человеком. Вместе с тем, ПЛК производится в качестве самостоятельного изделия, которое существует отдельно от оборудования, которое им управляется.
Первые логические контроллеры представляли собой шкафы, содержащие соединенные между собой контакты и реле. Эта схема жестко задавалась в процессе проектирования и не подлежала замене в будущем. Первый ПЛК, объем памяти которого составлял всего 4 кБ, был выпущен в 1968 году.
Изначально в свободно программируемых контроллерах, которые заменили стандартные логические контроллеры, программирование логики соединений осуществлялось соединительной схемой LD. Принцип работы этого устройства был аналогичен работе контроллеров предыдущего поколения. Контроллеры существовали в виде программы, которая выполнялась ПЛК. Современные ПЛК обладают возможностью свободного программирования.
Современные свободно программируемые контроллеры обеспечивают выполнение числовых и логических операций. Вместе с тем, ПЛК обеспечивает возможность доступа к отдельным битам памяти. Это отличает PLK от большинства компьютерных процессоров.
Похожие новости
dkvartnsk.ru
