Назначение и функции

Программируемые логические контроллеры

Программное обеспечение секвенциально-логического управления

Назначение выходов данного блока

На первом из них (OPN) формируется значение дискретного сигнала на открытие задвижки. Выход CLS используется для формирования значения сигнала на закрытие.

На выход Q%L выводится положение задвижки в виде процента закрытия. Эта величина формируется отношением времени, прошедшего с подачи соответствующей команды, к значению входа PT. При достижении любого из крайних положений эта величина принимает значение 0 или 100, в зависимости от положения. Если при первом пересчете значения дискретных сигналов от задвижки не соответствуют ни одному из крайних положений, то величина выхода Q%L устанавливается равной 50. Первый же переход в любое крайнее положение синхронизирует значение этого выхода с реальным положением задвижки.

В АСУ ТП большой удельный вес занимают последовательные логические алгоритмы управления действиями. Логические алгоритмы традиционно реализовывались на основе разных технологий – до середины 1970-х годов большинство схем строилось на базе электромеханических реле или пневматических элементов, в 70-е годы получили широкое распространение программируемые логические контроллеры, и сегодня последовательностное управление реализуется почти исключительно программными средствами. Несмотря на изменение в технологии, символическое изображение операций переключения с помощью принципиальных схем, которое восходит к ранней релейной технике, до сих пор используется для описания и документирования операций последовательностного управления, в том числе и реализуемого программно. Для реализации последовательностных логических алгоритмов промышленность выпускает специальные программируемые контроллеры PLC.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК, programmable logic controller – PLC) – это специальные микрокомпьютеры, предназначенные для выполнения операций переключения в промышленных условиях. Это название в действительности не верно, так как ПЛК сегодня могут гораздо больше, чем просто выполнять логические операции. ПЛК генерируют выходные сигналы «включить/выключить» для управления исполнительными механизмами – электродвигателями, клапанами, лампочками и т. п., которые являются неотъемлемой частью систем автоматизации во всех отраслях промышленности.

Основные операции ПЛК соответствуют комбинационному управлению логическими схемами. Кроме того, современные ПЛК могут выполнять другие операции, например, функции счетчика или интервального таймера, обрабатывать задержку сигналов и т. д. Основное преимущество ПЛК заключается в том, что одиночная компактная схема может заменить сотни реле. Другое преимущество – функции ПЛК реализуются программно, а не аппаратно, поэтому его поведение можно изменить с минимальными усилиями. С другой стороны, ПЛК могут работать медленнее, чем аппаратная логика. Оптимальное решение для каждого конкретного приложения можно получить, применяя обе технологии в одной системе так, чтобы использовать преимущества каждой из них.

Первые ПЛК были сконструированы только для простых последовательностных операций с двоичными сигналами. Сегодня на рынке существуют сотни различных моделей ПЛК, которые отличаются не только размером памяти и числом каналов ввода-вывода (от нескольких десятков до нескольких сотен), но и выполняемыми функциями. Небольшие ПЛК предназначены в основном для замены реле и имеют некоторые аналоговые сигналы, производят математические операции и даже содержат контур управления обратной связи, как ПИД регуляторы.

Конструктивно ПЛК обычно приспособлены для работы в типовых промышленных условиях, с учетом уровней сигналов, термо- и влагостойкости, ненадежности источников питания, механических ударов и вибраций. ПЛК также содержат специальные интерфейсы для согласования и предварительной обработки различных типов и уровней сигналов. Функции ПЛК чаще применяются в устройствах ввода-вывода, входящих в состав больших интегрированных систем управления.

ПЛК можно программировать различными способами – с помощью ассемблероподобных команд, проблемно-ориентированных языков высокого уровня или прямым описанием операций последовательного управления с помощью функциональных карт. В Европе наиболее популярно использование функциональных блоков с графическими символами логических элементов, а в США до сих пор достаточно широко распространены принципиальные схемы. Однако два последних метода постепенно заменяются BASIC-подобными языками программирования.

Дата добавления: 2014-12-29