Что такое плк: ПЛК — что это такое? / Хабр

Содержание

Что такое ПЛК? | Основная концепция

Что такое ПЛК?

Программируемый логический контроллер (ПЛК) специализируется на автоматизации различных электромеханических процессов, происходящих в различных отраслях промышленности. Имея хорошо запрограммированный микропроцессор, он имеет специально разработанные и реализованные контроллеры, которые не подвержены воздействию чрезвычайно высоких и низких температур, влажности, пыли и т. Д.

Как и любая обычная программа, кодирование программируется на компьютере. Отсюда он передается в ПЛК с помощью кабеля. После загрузки программ они загружаются и сохраняются в ПЛК. Чтобы гарантировать, что программы не исчезают во время отключения питания или выключения, ПЛК использует энергонезависимую память.

Он запрограммирован с использованием языка программирования под названием Ladder Logic. Уже известно, что ПЛК является промышленным компьютером. Чтобы запрограммировать ПЛК, язык программирования должен быть спроектирован таким образом, чтобы электрики и инженеры-электрики в отрасли могли легко понимать и чувствовать себя достаточно комфортно, чтобы кодировать его.

Программируемый логический контроллер состоит из различных входных и выходных клемм. Используя входные клеммы, ПЛК интерпретирует логические состояния от переключателей и датчиков. Есть два логических состояния, также известные как высокий (или 1) и низкий (или 0). Выход с выходных клемм используется в качестве сигнала для различных устройств, обеспечивая им управление включением / выключением. Инженеры-электрики понимают логические схемы релейной логики, и именно это послужило вдохновением для языка программирования, используемого для его программирования.

Наиболее распространенные области использования ПЛК — это стиральная машина, лифты, а также светофоры.

Определение

Программируемый логический контроллер, более известный как ПЛК, представляет собой цифровой компьютер без мыши, клавиатуры или монитора.

Понимание ПЛК

Программируемый логический контроллер — это небольшой компьютер, который автоматически управляет различными процессами и компонентами в промышленной системе. Для сравнения, давайте возьмем процесс, который является ручным, в качестве примера рассматривает ПЛК как мозг, управляющий пальцем на спусковом крючке аппликатора. Мозг посылает сигнал пальцу, направляя его, чтобы вытащить палец, когда что-то дозируется, и когда мозг хочет остановить, он посылает другой сигнал. Как и большинство мозгов, ПЛК может работать в многозадачном режиме, и он работает молниеносно. Точно так же он может управлять большим количеством входного и выходного сигнала, например, направлять линию рисования для изменения цвета, поэтому все окрашиваемые виджеты переходят от одного цвета к другому.

Работа с ПЛК

Он сообщает о состоянии процессора полевых устройств, а также выступает в качестве инструмента управления. Устройство программирования на самом деле является компьютером, загруженным программным обеспечением для программирования, которое позволяет пользователю создавать и вносить изменения в программное обеспечение ПЛК. Память обеспечивает носитель информации для программы ПЛК, а также для других данных.

Преимущества ПЛК

  • Легко программируемый
  • Хорошо экранирован, чтобы выдержать суровые ситуации
  • Доступен интерфейс ввода и вывода, где тысячи входов и выходов можно контролировать с помощью одного ПЛК
  • Очень надежный
  • Простота в обслуживании

Требуемые навыки

Специалисты PLC являются экспертами в концепциях, электрических разработках. Они также разбираются в изготовлении и компоновке печатных плат.

Кроме того, они влекут за собой соответствие мировым стандартам в предоставлении решений для компаний. Это позволяет упростить задачи благодаря правильной ретрансляции сообщений и необходимой координации команды.

Почему мы должны использовать ПЛК?

Наиболее распространенное использование ПЛК — в стиральных машинах, управлении дорожными сигналами, лифтах и ​​т. Д. Кроме того, мы не можем пренебрегать использованием ПЛК в промышленности для мониторинга и управления системами зданий и производственными процессами.

Зачем нам ПЛК и что можно сделать с ПЛК?

Это необходимо для автоматизации машин в промышленности, чтобы можно было сократить человеческие усилия и минимизировать человеческие ошибки, которые могут возникнуть в процессе. Рассмотрим ситуацию, когда человек, работающий с системой, пропустил включение двигателя. Представьте себе задержку, которую это может вызвать в начале операции. Простое решение для решения этой проблемы заключается в автоматизации двигателя с помощью ПЛК. Таким образом, основное и наиболее важное использование ПЛК — автоматизация машин.

Кто является подходящей аудиторией для изучения технологий PLC?

Одношаговое решение для обучения — это различные доступные онлайн-курсы. Это также лучший экономичный и простой способ, однако, проблема в изучении ПЛК онлайн заключается в том, что вы можете узнать названия и функционирование программных и аппаратных частей ПЛК, создать релейные логические схемы или настроить различные модули, но только теоретические знания недостаточно. Чтобы быть успешным, нужно иметь практический опыт. Тот, у кого есть интерес и опыт в логических схемах и элементах управления, может начинаться с инструмента программирования ПЛК. Разработать программу для приложения совсем не просто. Вам нужно много практики и практических для этого. Чтобы преуспеть в этом, можно начать с небольшой машиностроительной компании, чтобы получить понимание и полноценные навыки и опыт работы.

Область применения ПЛК и как эта технология поможет вам в карьерном росте?

Поскольку все мы знаем, что каждая отрасль движется к автоматизации своих процессов и инструментов, спрос на программиста быстро растет. Промышленные отрасли в Индии, такие как продукты питания и напитки, обрабатывающая промышленность, нефтегазовая промышленность, транспорт, перерабатывающая промышленность и т. Д., Также вступают в промышленную автоматизацию. На самом деле, такие технологии, как AI, IOT, объединяются с OT или операционными технологиями, которые включают PLC, SCADA, DCS. Известные компании, такие как SIEMENS, Mitsubishi, Fanuc, Honeywell и др., Предоставляют свои продукты и услуги по всему миру. В сфере IT и OT можно найти много возможностей для разработчиков, тестировщиков и аналитиков, и поэтому мы можем сказать, что в области автоматизации ожидается то же самое успешное будущее.

Вывод

Эти приложения являются специально настроенными системами. Это дешевле по сравнению с ценой на специальный контроллер, изготовленный на заказ. Как правило, он требует меньшего количества обслуживания и является более надежным, отныне заставляя вещи, которые они контролируют, работать лучше, несмотря на окружающую среду.

Рекомендуемые статьи

Это было руководство к тому, что такое ПЛК. Здесь мы обсудили работу, объем, навыки и преимущества ПЛК. Также как и где это может помочь в карьерном росте. Вы также можете просмотреть наши другие предлагаемые статьи, чтобы узнать больше —

  1. Вопросы интервью PLC
  2. Что такое JavaScript?
  3. Что такое SQL Server?
  4. Что такое Microsoft Power BI?

Коротко о ПЛК — программируемых логических контроллерах

Любой, кто имеет дело с промышленным оборудованием, рано или поздно сталкивается с таким типом устройств, как программируемые логические контроллеры (ПЛК). Контроллер управляет различными технологическими процессами и функционирует на основе команд оператора, заложенной программы и данных, получаемых с периферийных устройств.

Основные элементы ПЛК

Несмотря на то, что ПЛК выпускаются различными производителями, все они имеют схожую структуру и принципы построения. Промышленный логический контроллер состоит из двух основных частей — программной и аппаратной.

Программная часть — это алгоритм, по которому работает контроллер. Управляющая программа пишется с использованием специальной среды программирования под конкретную модель контроллера и конкретную задачу.

Аппаратная часть — это, прежде всего, центральный процессор (CPU), выполняющий заложенную в него программу. К процессору подключаются входные и выходные периферийные модули (дискретные и аналоговые модули расширения). Входные модули принимают сигналы с различных устройств — кнопок, аналоговых или дискретных датчиков, других контроллеров и т. д. Эти сигналы преобразуются и по общей цифровой шине передаются на обработку в центральный процессор. Затем ЦП адресует сигналы на выходные модули, к которым могут быть подключены исполнительные устройства — реле, светосигнальные индикаторы, входы частотных преобразователей и т. д.

Использование HMI

Как правило, к логическому контроллеру также подключается человеко-машинный интерфейс (HMI – Human Machine Interface), который представляет собой сенсорный ЖК-экран. На экране может отображаться меню настроек, выводиться текстовые и графические сообщения о ходе выполнения технологического процесса.

Простейшие контроллеры не позволяют менять алгоритм работы программы. Главное преимущество такого оборудования – минимизация вероятности человеческой ошибки. Однако, в сложных производственных линиях, в состав которых входит несколько приводов и устройств получения информации, без вмешательства оператора в ход программы не обойтись.

В современных системах давно используется ограниченное количество аппаратных органов управления и индикации. В основном включение/выключение различных режимов и настройка устройства производятся через HMI. Однако некоторые важные функции — запуск системы, остановка приводов (штатная и аварийная), увеличение/уменьшение скорости – реализуются аппаратно. На это есть три основные причины:

  1. Все важные органы управления должны быть легкодоступны, чтобы обеспечить оперативное управление в случае экстренной ситуации.
  2. Кнопки и регуляторы, которые постоянно используются в процессе работы, делаются аппаратно, чтобы лишний раз не использовать HMI (срок службы сенсорного экрана при интенсивном использовании – 3-5 лет).
  3. Контроллер, как и любое электронное устройство, может «зависать» по тем или иным причинам (помеха, программный сбой, проблема с питанием, ошибка оператора). Поэтому обычно важные органы управления дублируют аппаратно. В первую очередь это относится к аварийному останову системы (Emergency Stop).

Важное преимущество систем управления на основе программируемых логических контроллеров – возможность реализовать расширенную систему оперативных сообщений и диагностики, позволяющую отслеживать различные рабочие режимы, сообщать об ошибках и авариях.

Контроллеры безопасности

Отдельным видов контроллеров являются контроллеры безопасности, или реле безопасности (Safety Relay), которые в последние годы стали обязательным элементом производственных линий.

Контроллер безопасности управляет подачей питания на приводы, а также на основной контроллер. Для начала проверяется состояние всех защитных устройств – кнопок «Аварийный останов» (Emergency Stop»), различных барьеров, ограждений и кожухов. Если всё в порядке, оператор должен нажать кнопку «Сброс», и только после этого становится возможной работа линии. Как только происходит событие, подвергающее опасности персонал или оборудование, контроллер блокирует приводы. После того, как проблема устранена, оператор нажимает «Сброс», и линия вновь готова к работе.

Основные производители логических контроллеров

В промышленном оборудовании важную роль играют надежность и стабильность работы. На рынке есть несколько производителей, которые по праву завоевали репутацию лучших. К таким производителям можно отнести:

  • Siemens (Германия)
  • Mitsubishi (Япония)
  • Omron (Япония)
  • Allen Bradley (США)

Кроме этих гигантов стремительно развиваются китайские бренды, среди которых наиболее известны Delta и Fotek. Из российских производителей можно отметить Овен. Однако в серьезных системах продукция этой компании применяется нечасто ввиду сравнительно низкой надежности и и ограниченного функционала.

Выбор контроллера для промышленной линии

При выборе конфигурации контроллера необходимо прежде всего четко уяснить суть технологического процесса. По итогам анализа составляется алгоритм работы, необходимый для выполнения всех нужных операций. Далее формируется список дискретных датчиков и органов управления (кнопок, переключателей), которые понадобятся для получения информации контроллером. На основании этого определяется количество дискретных входов ПЛК. Если необходимо, дополнительно приобретаются модули расширения.

Далее нужно определить количество выходов контроллера. Выходы управляют питанием различных приводов (катушек пускателей и реле), пневматическими и гидравлическими клапанами, запуском преобразователей частоты.

Важная часть контроллера – аналоговые модули, необходимые для обработки сигналов аналоговых датчиков и потенциометров. Выходные аналоговые сигналы также могут использоваться для управления скоростью двигателей (через преобразователь частоты) и различными приводами, например электропневматическими преобразователями.

Отметим, что важно иметь доступ к управляющей программе ПЛК для диагностики и изменения рабочего алгоритма. Однако большинство производителей закрывают этот доступ, используя пароли и другие методы защиты. Это необходимо учитывать при покупке оборудования и обсуждать с производителем данный момент. Как вариант, при использовании модуля доступа в Интернет возможно подключение к контроллеру и коррекция программы из любой точки мира.

Другие полезные материалы:
Общие сведения об устройствах плавного пуска
Подключение двигателей к различным видам ПЧ
Мотор-редуктор для буровой установки

Основы программирования ПЛК, принцип его работы

Основы программирования ПЛК, принцип его работы

Программируемый логический контроллер — специальная разновидность электронной вычислительной машины. Чаще всего ПЛК используют 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.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК)

До появления твердотельных логических схем разработка систем логического управления основывались на электромеханических реле. По сей день реле не устарели в своем предназначении, но все же в некоторых своих прежних функциях они заменены контроллером.

В современной промышленности существует большое количество различных систем и процессов, требующих автоматизации, но теперь такие системы редко проектируются из реле. Современные производственные процессы нуждаются в устройстве, которое запрограммировано на выполнение различных логических функций. В конце 1960-х годов американская компания «Bedford Associates» разработала компьютерное устройство, названное MODICON (Modular Digital Controller). Позже название устройства стало названием подразделения компании, спроектировавшей, сделавшей и продавшей его.

Другие компании разработали собственные версии этого устройства, и, в конце концов, оно стало известно как ПЛК, или программируемый логический контроллер. Целью программируемого контроллера, способного имитировать работу большого количества реле, была замена электромеханических реле на логические элементы.

ПЛК имеет набор входных клемм, с помощью которых можно контролировать состояние датчиков и выключателей.

Также имеются выходные клеммы, которые сообщают «высокий» или «низкий» сигнал индикаторам питания, электромагнитным клапанам, контакторам, небольшим двигателям и другим самоконтролируемым устройствам.

ПЛК легки в программировании, так как их программный язык напоминает логику работы реле. Так обычный промышленный электрик или инженер-электрик, привыкший читать схемы релейной логики, будет чувствовать себя комфортно и при программировании ПЛК на выполнение тех же функций.

Подключение сигналов и стандартное программирование несколько отличаются у разных моделей ПЛК, но они достаточно схожи, что позволяет разместить здесь «общее» введение в программирование этого устройства.

Следующая иллюстрация показывает простой ПЛК, а точнее то, как он может выглядеть спереди. Две винтовые клеммы, обеспечивающие подключение для внутренних цепей ПЛК напряженим до 120 В переменного тока, помечены L1 и L2.

Шесть винтовых клемм, расположенных с левой стороны, обеспечивают подключение для входных устройств. Каждая клемма представляет свой входной канал (Х). Винтовая клемма («общее» подключение ) расположенная в левом нижнем углу обычно подключается к L2 (нейтральная) источника тока напряжением 120 В переменного тока.

Внутри корпуса ПЛК, связывающего каждую входную клемму с общей клеммой, находится оптоизолятор устройства (светодиод), который обеспечивает электрически изолированный «высокий» сигнал для схемы компьютера ( фототранзистор интерпретирует свет светодиода), когда 120-тивольтный переменный ток устанавливается между соответствующей входной клеммой и общей клеммой. Светодиод на передней панели ПЛК дает возможность понять, какой вход находится под напряжением:

Выходные сигналы генерируются компьютерной схемотехникой ПЛК, активируя переключающее устройство (транзистор, тиристор или даже электромеханическое реле) и связывая клемму «Источник» (правый нижний угол) с любым помеченным буквой Y выходом. Клемма «Источник» обычно связывается с L1. Так же, как и каждый вход, каждый выход, находящий под напряжением, отмечается с помощью светодиода:

Таким образом, ПЛК может подключаться к любым устройствам, таким как переключатели и электромагниты.

Основы программирования ПЛК

Современная логика системы управления установлена в ПЛК посредством компьютерной программы. Эта программа определяет, какие выходы находятся под напряжением и при каких входных условиях. Хотя сама программа напоминают схему логики реле, в ней не существует никаких контактов переключателя или катушек реле, действующих внутри ПЛК для создания связей между входом и выходом. Эти контакты и катушки мнимые. Программа пишется и просматривается с помощью персонального компьютера, подключенного к порту программирования ПЛК.

Рассмотрим следующую схему и программу ПЛК:

Когда кнопочный переключатель не задействован (находится в не нажатом состоянии), сигнал не посылается на вход Х1. В соответствие с программой, которая показывает «открытый» вход Х1, сигнал не будет посылаться и на выход Y1. Таким образом, выход Y1 останется обесточенным, а индикатор, подключенный к нему, погасшим.

Если кнопочный переключатель нажат, сигнал будет отправлен к входу Х1. Все контакты Х1 в программе примут активированное состояние, как будто они являются контактами реле, активированными посредством подачи напряжения катушке реле, названной Х1. В этом случае открытый контакт Х1 будет «закрыт» и отправит сигнал к катушке Y1. Когда катушка Y1 будет находиться под напряжением, выход Y1 осветится лампочкой, подключенной к нему.

Следует понимать, что контакт Х1 и катушка Y1 соединены с помощью проводов, а «сигнал», появляющийся на мониторе компьютера, виртуальный. Они не существуют как реальные электрические компоненты. Они присутствуют только в компьютерной программе — часть программного обеспечения — и всего лишь напоминают то, что происходит в схеме реле.

Не менее важно понять, что компьютер, используемый для написания и редактирования программы, не нужен для дальнейшего использования ПЛК. После того, как программа была загружена в программируемый контроллер, компьютер можно отключить, и ПЛК самостоятельно будет выполнять программные команды. Мы включаем монитор персонального компьютера в иллюстрации для того, чтобы вы поняли связь между реальными условиями (замыкание переключателя и статусы лампы) и статусы программы (сигналы через виртуальные контакты и виртуальные катушки).

Истинная мощь и универсальность ПЛК раскрывается, когда мы хотим изменить поведение системы управления. Поскольку ПЛК является программируемым устройством, мы можем изменить, команды, которые мы задали, без перенастройки компонентов, подключенных к нему. Предположим, что мы решили функцию «переключатель – лампочка» перепрограммировать наоборот: нажать кнопку, чтобы выключить лампочку, и отпустить ее, чтобы включить.

Решение такой задачи в реальных условиях заключается в том, что выключатель, «открытый» при нормальных условиях, заменяется на «закрытый». Программное ее решение – это изменение программы так, чтобы контакт Х1 при нормальных условиях был «закрыт», а не «открыт».

На следующем изображении вы увидите уже измененную программу, при не активизированном переключателе:

А здесь переключатель активизирован:

Одним из преимуществ реализации логического контроля в программном обеспечении, в отличие от контроля с помощью оборудования, является то, что входные сигналы могут быть использованы такое количество раз, какое потребуется. Например, рассмотрим схему и программу, разработанной для включения лампочки, если хотя бы два из трех переключателей активизированы одновременно:

Чтобы построить аналогичную схему, используя реле, потребуются три реле с двумя открытыми контактами при нормальных условиях, каждый из которых должен быть использован. Однако используя ПЛК, мы можем без добавления дополнительного оборудования запрограммировать столько контактов для каждого «Х» входа, сколько нам хотелось бы (каждый вход и выход должен занимать не больше, чем 1 бит в цифровой памяти ПЛК) и вызывать их столько раз, сколько необходимо.

Кроме того, так как каждый выход ПЛК занимает не более одного бита в его памяти, мы можем вносить контакты в программу, приводя Y выход в не активизированное состояние. Для примера возьмем схему двигателя с системой контроля начала движения и остановки:

Переключатель, подключенный к входу Х1, служит кнопкой «Старт», в то время как переключатель, подключенный к входу Х2 — кнопкой «Стоп». Другой контакт, названный Y1, подобно печати в контакте, позволяет контактору двигателя оставаться под напряжением, даже если отпустить кнопку «Старт». При этом вы можете увидеть, как контакт Х2, «закрытый» при нормальных условиях, появится в цветном блоке, показывая тем самым, что он находится в «закрытом» («электропроводящем») состоянии.

Если нажать кнопку «Старт», то по «закрытому» контакту Х1 пройдет ток ток и он отправит 120 В переменного токак к контактору двигателя. Параллельный контакт Y1 также «закроется», тем самым замкнув цепь:

Если мы теперь нажмем кнопку «Старт», контакт Х1 перейдет в «открытое» состояние, но двигатель будет продолжать работать, потому что замкнутый контакт Y1 все еще будет держать катушку под напряжением:

Чтобы остановить двигатель, нужно быстро нажать кнопку «Стоп», которая сообщит напряжение входу Х1 и «открытому» контакту, что приведет к прекращению подачи напряжения к катушке Y1:

Когда вы нажали кнопку «Стоп», вход Х1 остался без напряжения, вернув тем самым контакт Х1 в его нормальное «закрытое» состояние. Двигатель ни при каких условиях не станет работать снова, пока вы снова не нажмете кнопку «Старт», потому что печать в контакте Y1 была потеряна:

Очень важна отказоустойчивая модель устройств контроля ПЛК, так же, как и в устройствах контроля электромеханического реле. Нужно всегда учитывать влияние ошибочно «открытого» контакта на работу системы. Так, например, в нашем случае, если контакт Х2 будет ошибочно «открыт», то не будет никакой возможности остановить двигатель!

Решением этой проблемы является перепрограммирование контакта Х2 внутри ПЛК и фактическое нажатие кнопки «Стоп»:

Когда кнопка «Стоп» не нажата, вход ПЛК Х2 находится под напряжением, т.е. контакт Х2 «закрыт». Это позволяет двигателю начать работу, когда контакту Х1 сообщается ток, и продолжать работу, когда кнопка «Старт» отпущена. Когда вы нажимаете кнопку «Стоп», контакт Х2 переходит в «открытое» состояние и двигатель прекращает работу. Таким образом, вы можете увидеть, что функциональной разницы между этой и предыдущей моделью нет.

Тем не менее, если входной контакт Х2 был ошибочно «открыт», вход Х2 может быть остановлен нажатием кнопки «Стоп». В результате двигатель немедленно отключается. Эта модель безопаснее, чем предыдущая, где нажатие кнопки «Стоп» сделает невозможным остановку двигателя.

В дополнение к входам (Х) и выходам (Y) в ПЛК есть возможность использовать «внутренние контакты и катушки. Они используются так же, как и промежуточные реле, применяемые в стандартных релейных схемах.

Чтобы понять принцип работы «внутренних» схем и контактов, рассмотрим следующую схему и программу, разработанную по принципу трех входов логической функции AND:

В данной схеме, лампа горит, до тех пора пока какая-либо из кнопок не нажата. Для того чтобы выключить лампу следует нажать все три кнопки:

В этой статье, посвященной программируемым логическим контроллерам, иллюстрирована лишь небольшая выборка их возможностей. Как компьютер ПЛК может выполнять и другие расширенные функции с гораздо большей точностью и надежностью, чем при использовании электромеханических логических устройств. Большинство ПЛК имеют больше шести входов и выходов. Следующая иллюстрация показывает один из ПЛК компании Allen-Bradley:

С модулями, каждый из которых имеет 16 входов и выходов, этот ПЛК имеет возможность управлять десятком устройств. Помещенный в шкаф управления ПЛК занимает мало места (для электромеханических реле, выполняющих те же функции, понадобилось бы гораздо больше свободного пространства).

Одно из преимуществ ПЛК, которое просто не может быть продублировано электромеханическим реле, является удаленный мониторинг и управление через цифровые сети компьютера. Поскольку ПЛК – это ничего больше, чем специализированный цифровой компьютер, он может легко «общаться» с другими компьютерами. Следующая фотография — графическое изображение процесса заполнения жидкостью (насосная станция для муниципальной очистки сточных вод), контролируемого ПЛК. При этом сама станция расположена в нескольких километрах от монитора компьютера.

Ранее ЭлектроВести писали, что «НЭК «Укрэнерго» прогнозирует на пиковые вечерние часы 1-5 марта до 400 МВт импорта электроэнергии в ОЭС Украины из Беларуси и России.

По материалам: electrik.info.

ПЛК

Самая распространенная на сегодняшний день системах управления технологическими объектами в дословном переводе с английского programmable logic controller звучит как контроллер с программируемой логикой или программируемый логический контроллер. Но данная промышленная электроника имеет много названий, присвоенных ей в народе такие как ПЛК, плк контроллер, логический контроллер или промышленный контроллер, хотя по сути это означает одно и тоже.

Основное предназначение ПЛК это автоматизация технологических процессов, а главным достоинством промышленных ПЛК является их неприхотливость и устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей рабочей среды, а также длительной автономной работе.

В некоторых случаях на основе ПЛК можно встретить систему ЧПУ.

ПЛК или программируемые логические контроллеры появились более полувека тому назад и прочно заняли свое место в системах автоматизации, они широко применяются как на малых, так и на больших предприятиях.

Что же сделало промышленные контроллеры столь популярными? Ответ очень прост, как и простота создания сложнейших автоматизированных систем на их основе. И в дополнение, системы, собранные на основе программируемых логических контроллеров, имеют высокую надежность, удобство в ремонте и что не маловажно системы на основе ПЛК легко поддаются модернизации.

На сегодняшний день ПЛК, используют инновационные технологии, что позволило далеко уйти от своих прародителей «первых промышленных контроллеров», однако основные принципы, заложенные в систему успешно стандартизированы и именно эта основа дала возможность развиваться на базе инновационных технологий.

В виду того, что промышленные контроллеры получили столь широкое распространение и популярность, разработками и производством ПЛК занимаются многие производители промышленной электроники и оборудования, такие как:

  • Advantech
  • Bolid
  • ICP DAS
  • RealLab
  • Segnetics
  • TREI
  • АГАВА
  • МЗТА
  • ОВЕН
  • ОСАТЕК

Этот список далеко не полный его можно продолжать достаточно долго. Единственный минус ПЛК, как и другой промышленной электроники, это то, что рано или поздно промышленный контроллер выйдет из строя. Но как было сказано выше он достаточно хорошо поддается ремонту, единственное условие — это ремонт в специализированном сервисном центре.

Где отремонтировать ПЛК

Специализированный сервисный центр «Кернел» выполнит профессиональный ремонт ПЛК (промышленных логических контроллеров) на компонентном уровне в сжатые сроки и за разумные деньги. Стоимость ремонта промышленной электроники в нашем центре не превышает 20% — 40% от стоимости нового оборудования.

Ремонт ПЛК производят квалифицированные специалисты с инженерным образованием. В работе используются исключительно оригинальные запасные части (если это возможно).

Специалисты нашей компании отремонтировали десятки тысяч единиц подобной промышленной электроники и оборудования, зачастую снятого с производства.

Как с нами связаться

У вас остались вопросы, связанные с ремонтом промышленной оборудования и электроники WILO? Задайте их нашим менеджерам. Связаться с ними вы можете несколькими способами:

  • Заказав обратный звонок (кнопка в правом нижнем углу сайта)
  • Посредством чата (кнопка расположена с левой стороны сайта)
  • Либо позвонив по номеру: +7(8482) 79-78-54; +7(917) 121-53-01
  • Написав на электронную почту: [email protected]

Вот далеко не полный список производителей промышленной электроники и оборудования, ремонтируемой в нашей компании.

Изучаем ПЛК контроллеры — Что такое ПЛК контроллер и для чего он нужен

Программируемые Логические КонтроллерыПрограммируемые Логические Контроллеры были разработаны для замены релейно-контактных схем
управления, собранных на дискретных компонентах — реле, таймерах,
счетчиках, элементах жесткой логики.
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. Принципиальное отличие ПЛК контроллера от релейных схем заключается в том, что в нем все алгоритмы управления реализованы программно. Физически типичный ПЛК представляет собой блок, имеющий определенный набор выходов и входов для подключения датчиков и исполнительных механизмов. В моём представлении ПЛК — это мини компьютер. Логику его работы задаёт программа, которая хранится в постоянно запоминающем устройстве (ПЗУ). Сам ПЛК контроллер физически, на мой взгляд, устроен не сложнее персонального компьютера, а зачастую гораздо проще. В ПЛК контроллере центральный микропроцессор, как правило, значительно уступает процессору персонального компьютера. Стоимость ПЛК контроллеров, с точки зрения «железа», будет превышать стоимость персонально компьютера, который будет превосходить ПЛК контроллер во много раз практически по всем показателям.  За что же мы платим такие немалые деньги в сравнении со стоимостью персонального компьютера?
 Приобретая ПЛК контроллер, мы должны понимать, что нам придётся его каким — то образом программировать. И чем проще и удобнее будет это сделать, тем более привлекательнее для нас этот контроллер. В конечном счёте мы платим именно за удобство использования, надёжность и функциональность ПЛК контроллера. К ПЛК контроллерам предъявляются повышенные требования на надёжность работы, любой сбой или отказ работы контроллера может привести к колоссальным убыткам на производстве.
 При выборе ПЛК контроллера стоит обращать внимание на безотказность его работы. Огромное значение играет удобство среды для программирования ПЛК контроллера. Удобная среда для программирования ПЛК позволит Вам сэкономить драгоценное время и уменьшить затраты на разработку программы. Когда я говорю об удобстве среды программирования, я имею в виду, на сколько она проста, и на сколько глубоких знаний она требует в области программирования. Современные среды программирования нацелены на минимальные знания программирования и сводят процесс создания программы к использованию заранее написанных производителем библиотечных функциональных блоков. Чем обширнее предоставляемая производителем библиотека функциональных блоков, тем проще процесс создания сложных программ.
 Программируемые логические контроллеры разных производителей могут решать одинаковые задачи по автоматизации технологических процессов. Но предпочтительнее при выборе окажется контроллер той фирмы, где среда программирования будет более доступна для изучения. Что я подразумеваю под доступностью изучения среды программирования? Когда мы начинаем работать со средой программирования, мы должны иметь какие — то инструкции по её использованию. То, на сколько грамотно и доступно они изложены, будет определять простоту или сложность её изучения. Огромное значение имеет наличие технической поддержки и готовность оказать Вам помощь при написании программы со стороны производителя ПЛК.
 Современные ПЛК контроллеры зачастую дополняются модулями ввода/вывода как дискретных, так и аналоговых сигналов , модулями ввода сигналов тензодатчиков, модулями расширения,
панелями операторов, GSM/GPRS модемами и другими периферийными устройствами значительно увеличивающими их функциональные возможности. По техническим возможностям, которые определяют уровень решаемых задач, ПЛК делятся на
классы: нано-, микро-, малые, средние и большие.
Современный ПЛК контроллер может обрабатывать дискретные и аналоговые
сигналы, управлять клапанами, шаговыми двигателями, сервоприводами,
преобразователями частоты, осуществлять регулирование (ПИД регулятор).  


Общий вид устройства ПЛК Simatic S7-200 Siemens


Общий вид модуля расширения дискретных входов ПЛК Simatic S7-200


Ремонт ПЛК контроллера Контэл

Ремонт ПЛК контроллера Контэл

Видео ПЛК контроллер «Аверс»

Оборудование, которое есть на данный момент у интернет-проекта «Изучаем ПЛК контроллеры».

Уважаемый посетитель сайта, теперь мы с Вами имеем небольшое представление о ПЛК контроллерах и можем перейти к подстраничке «Среды и языки программирования» .

Сайт не является учебным пособием, создан для объединения людей увлечённых ПЛК контроллерами.

контроллеры — что это? Отвечаем на вопрос.

У истоков промышленной автоматики стояли релейно-контактные схемы управления производственными функциями. Такие устройства имели специфический неприятный звук работы. Логика работы была фиксированной, и при малейшем отклонении от заданного алгоритма действий приходилось в корне менять всю цепочку монтажа.

С развитием технологий в данной области процессоры сильно эволюционировали. Это послужило катализатором к созданию систем управления производственными процессами на основе промышленных ПЛК-контроллеров.

Первые такие программируемые контроллеры были использованы в Соединенных Штатах. Они послужили для организации автоматики на конвейерном сборочном производстве в изготовлении автомобилей. Применившей эту технологию была фирма «Модикон» в 1968 году.

Описание устройства

Программируемые логические контроллеры ПЛК – это автомат, управляемый программой, с множеством входов, которые подключены к объекту с помощью датчиков управления. Выходы подключены к устройствам исполнения команд. В конструкции контроллера важным составляющим элементом является микропроцессор. Его задача — собирать информацию, преобразовывать и хранить ее для возможности дальнейшей выработки команд управления. Одним из главных достоинств программируемого контроллера становится то, что он функционирует в режиме реального времени!

Ранее релейные контроллеры имели громоздкие габаритные размеры, выполняли простейшие операции переключения. Их логическая структура была монолитной, не изменяемой. Пришедшие на смену ПЛК-контроллеры отличались компактными размерами, алгоритм управления поднялся на новый, сложный уровень исполнения. Появился процесс свободного программирования.

Возможности логических контроллеров

При разработке ПЛК создателями преследовалась цель возможности управления логическими функциями в последовательной цепи. В настоящее время программируемые контроллеры могут не только производить логические операции, но и обрабатывать сигналы в цифровом представлении, управлять различными приводами, заниматься регулировкой и приобрели электронные навыки операторского управления.

На данный момент приборы получили широкое применение в различных направлениях. Например, контроллер ПЛК 100 разработан для создания систем автоматизированного управления производственным оборудованием в промышленности, сельском и жилищно-коммунальном хозяйстве. Также ПЛК применяются в энергетической сфере, в области связи, химической промышленности. Устройства нашли свою нишу использования в процессе добычи и транспортировки нефти и газа, в системах обеспечения безопасности, принимают участие в автоматизации складских помещений, в производстве продуктов питания, в транспортном хозяйстве, строительстве и во многих других отраслях жизнедеятельности человека.

Отличительные особенности

ПЛК-контроллерам присущи некоторые характерные отличия для электронных приборов, которые используются в промышленности.

Во-первых, от параллельно функционирующих микроконтроллеров программируемые логические приборы отличаются использованием в сфере автоматизированных процессов на предприятиях с промышленным уклоном.

Во-вторых, программируемые контроллеры направлены на взаимодействие с устройствами посредством развитого ввода сигналов датчика и выводом их же на исполнительные механизмы, в отличие от компьютеров, которые приспособлены на принятие решений за счет управления оператором.

В-третьих, от встраиваемых систем ПЛК-контроллеры отличает самодостаточность в плане их изготовления как самостоятельного продукта, отдельного от управляемого при его помощи оборудования.

Преимущества ПЛК

Также программируемый контроллер ПЛК характеризуется простотой в контакте с пользователем. Это выражается в действиях по программированию самого ПЛК по принципиальной схеме, по логическим уравнениям и при помощи базового алгоритмического языка.

Прибор адаптирован для функционирования в негативных условиях производства, используя в своем активе оптическую электронную развязку входов/выходов от внешних электроцепей. Это стало возможно благодаря наличию приспособленности контроллера к более широкому спектру условий эксплуатации.

В достоинства программируемых контроллеров входят мобильность программного обеспечения за счет унифицирования языков программирования, широкие функциональные возможности, оперативная смена модульных узлов, рабочий режим в реальном времени, возможность ремонта и системной интеграции.

Выбор устройства

При выборе ПЛК руководствуются такими основными критериями, как соответствие технических возможностей поставленной задаче и, конечно же, стоимость прибора.

Выпуском данных контроллеров занимается огромное количество предприятий-изготовителей. В перечень входят как зарубежные фирмы, так и отечественные. Например, российская фирма «Овен» предлагает контроллер ПЛК 150, соответствующий всем необходимым техническим условиям. Также в этом списке отмечены фирмы-изготовители «Элемер», «Эмикон», «Текон», «Фаствел», НИЛ АП и многие другие.

Именитыми зарубежными производителями являются компании Siemens, Mitsubishi, ABB, Omron, Schneider Electric и др.

С течением времени наблюдается тенденция в эволюции программируемых логических контроллеров. Они теряют в габаритных размерах, расширяется набор функциональных возможностей, прибавляется количество совместимых сетей и интерфейсных оболочек, входит в повсеместное использование идея «открытых систем», стандартизируется язык программирования, снижается реализуемая цена.

Стоит отметить, что сохраняются выгодные отличительные особенности программируемых контроллеров от персональных компьютеров в виде назначений и присутствия технологического кода программирования.

Принцип работы

Рабочее функционирование ПЛК-контроллеров имеет небольшое отличие от стандартных приборов с микропроцессором. Программная оболочка данных логических контроллеров включает в себя две части. Наподобие компьютерной операционной системы программное обеспечение контроллера управляет рабочими узлами, связывает составные части и занимается внутренней диагностикой. Системная оболочка ПЛК находится в постоянном запоминающем устройстве центрального микрочипа и всегда готова к работе.

Программируемый контроллер функционирует в циклическом режиме способом периодического сбора входной информации. Данный цикл имеет 4 этапа:

  1. Опрос входов.
  2. Исполнение задач, поставленных пользователем.
  3. Установка выходных параметров.
  4. Другие процессы вспомогательных операций.

Классификация контроллеров

Относительно магистралей ввода/вывода ПЛК-контроллеры классифицируются на:

  • наноконтроллеры;
  • микроконтроллеры;
  • средние контроллеры;
  • большие контроллеры.

Относительно нахождения модулей ввода/вывода различают:

  • моноблочные;
  • модульные;
  • распределенные.

В зависимости от метода монтажа и конструкции ПЛК бывают:

  • панельные;
  • для крепления внутрь на специальную рейку;
  • для монтажа на стену;
  • для крепления в стойке;
  • не имеющие корпуса (одна плата).

Виды и классификация промышленных контроллеров (ПЛК) | RuAut

Чтобы классифицировать огромное разнообразие производимых в настоящее время промышленных контроллеров необходимо рассмотреть их отличия.

Основной показатель ПЛК – возможное количество каналов ввода-вывода.

В зависимости расположения модулей ввода-вывода промышленных контроллеров различают:

  • Моноблочные ПЛК – осуществление удаления или замены модулей ввода-вывода невозможно. Конструкция промышленного контроллера представляет единый цельный корпус с устройствами ввода-вывода
  • Модульные ПЛК – смена модулей возможна. Конструкция представляет собой общую корзину с модулем центрального процессора и сменными модулями ввода-вывода. За выбор состава модулей, в зависимости от поставленных задач, отвечает проектировщик АСУ ТП.
  • Распределенные ПЛК – модули ввода-вывода вынесены за пределы контроллера, выполняются в спецкорпусах и соединяются с контроллером при помощи промышленной сети с использованием интерфейсов, таких как например RS-485. Модули могут быть расположены на значительном удалении от самого промышленного контроллера.
  • Многим промышленным контроллерам доступна возможность замены процессорных плат обладающих различной производительностью. Благодаря этому значительно расширяется круг возможностей решаемых АСУ ТП на базе ПЛК, не меняя конструктива промышленного контроллера.

По способу крепления и конструктивному исполнению промышленные контроллеры подразделяются на:

  • Панельные – монтаж осуществляется на дверце шкафа или на панели;
  • DIN-реечные — монтаж осуществляется внутри шкафа на DIN-рейку;
  • Стоечные – монтаж осуществляется в стойке;
  • Бескорпусные – применяется производителями оборудования ОЕМ (Original Equipment Manufacturer) в специализированных конструктивах.

В зависимости от области возможного применения промышленные контроллеры подразделяются на:

  • Общепромышленные универсальные ПЛК;
  • Коммуникационные ПЛК;
  • ПЛК управления роботами;
  • ПЛК спецназначения;
  • ПЛК управления перемещением и позиционированием.
Также, исходя из представленной классификации, стоит отметить, что промышленные контроллеры могут содержать ввод-вывод или же быть без него. Примером контроллера без модулей ввода-вывода, например, является коммуникационный контроллер, который предназначен для выполнения функции межсетевого шлюза, или пример контроллера, который осуществляет сбор данных с промышленных контроллеров отдельных агрегатов уровня АСУ ТП.

Что такое программируемый логический контроллер (ПЛК)? | Polycase

В современном обществе мы полагаемся на автоматизированное оборудование для выполнения многих из наших наиболее важных производственных процессов, от производства электроэнергии до ткачества ткани. Технологии автоматизации позволили нам достичь новых высот производства и инноваций. Но наш нынешний уровень автоматизации был бы невозможен без важного изобретения, называемого программируемым логическим контроллером (ПЛК).

Что такое программируемый логический контроллер и как эти контроллеры помогают нам запускать многие процессы, необходимые в современном мире? Каковы плюсы и минусы ПЛК? Если вы задаетесь этими вопросами, этот выпуск нашего блога TechTalk для вас.

Наше руководство для начинающих по ПЛК познакомит вас с основами ПЛК, расскажет о том, почему эти контроллеры так важны, и даст краткий обзор того, как они работают. Мы также поговорим о некоторых из лучших электрических шкафов Polycase для ПЛК, которые защитят ваши наиболее важные системы управления.

Что такое программируемый логический контроллер?

Программируемый логический контроллер — это тип крошечного компьютера, который может получать данные через свои входы и отправлять рабочие инструкции через свои выходы.По сути, работа ПЛК заключается в управлении функциями системы с использованием запрограммированной в нем внутренней логики. Предприятия по всему миру используют ПЛК для автоматизации наиболее важных процессов.

ПЛК принимает входные данные, будь то с автоматических точек сбора данных или с точек ввода данных человеком, таких как переключатели или кнопки. Затем на основе своего программирования ПЛК решает, следует ли изменить выходной сигнал. Выходы ПЛК могут управлять огромным количеством оборудования, включая двигатели, электромагнитные клапаны, освещение, распределительные устройства, защитное отключение и многое другое.

Физическое расположение ПЛК может сильно различаться в разных системах. Однако, как правило, ПЛК располагаются в непосредственной близости от систем, с которыми они работают, и обычно защищены электрической коробкой для поверхностного монтажа. Перейдите к концу, если вам интересно увидеть электрические распределительные коробки, которые помогают защитить ПЛК.

ПЛК в значительной степени заменили ручные релейные системы управления, которые были распространены на старых промышленных объектах. Релейные системы сложны и подвержены сбоям, и в 1960-х годах изобретатель Ричард Морли в качестве альтернативы представил первые ПЛК.Производители быстро осознали потенциал ПЛК и начали интегрировать их в свои рабочие процессы.

Сегодня ПЛК по-прежнему являются основным элементом многих промышленных систем управления. Фактически, они по-прежнему являются наиболее используемой технологией промышленного управления во всем мире. Умение работать с ПЛК является обязательным навыком для многих различных профессий, от инженеров, проектирующих систему, до электротехников, обслуживающих ее.

Преимущества использования ПЛК

ПЛК на протяжении многих десятилетий являются стандартным элементом конструкции промышленного оборудования.Какие преимущества ПЛК делают их столь популярным выбором?

  • Программирование ПЛК достаточно интуитивно понятно. Их языки программирования просты по сравнению с другими промышленными системами управления, что делает ПЛК отличным выбором для компаний, которые хотят свести к минимуму сложность и затраты.
  • ПЛК — это зрелая технология, подтвержденная годами испытаний и анализа. Легко найти надежные исследования о различных типах ПЛК и подробные учебные пособия по их программированию и интеграции.
  • ПЛК доступны в широком диапазоне цен, включая множество чрезвычайно доступных базовых моделей, которые часто используют малые предприятия и стартапы.
  • ПЛК чрезвычайно универсальны, и большинство моделей ПЛК подходят для управления широким спектром процессов и систем.
  • ПЛК являются полностью полупроводниковыми устройствами, то есть в них нет движущихся частей. Это делает их исключительно надежными и более способными выдерживать сложные условия, присутствующие на многих промышленных объектах.
  • ПЛК имеют относительно небольшое количество компонентов, что упрощает поиск и устранение неисправностей и помогает сократить время простоя на техническое обслуживание.
  • ПЛК эффективны и не потребляют много электроэнергии. Это помогает экономить энергию и может упростить рассмотрение проводки.

Недостатки использования ПЛК

Ни одна технология не идеальна для каждого сценария, и есть некоторые приложения, для которых ПЛК не лучший выбор. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее существенных потенциальных недостатков использования ПЛК.

  • ПЛК имеют меньше возможностей для обработки чрезвычайно сложных данных или большого количества процессов, которые включают аналоговые, а не дискретные входы. По мере того, как производственные предприятия становятся все более интегрированными и вовлеченными, все большее их число может переходить на распределенную систему управления или другой альтернативный метод промышленного управления.
  • ПЛК разных производителей часто используют проприетарное программное обеспечение для программирования. Это делает интерфейсы программирования ПЛК менее интероперабельными, чем они могли бы быть, особенно если учесть, что их языки программирования имеют общие стандарты (см. ниже).
  • ПЛК, как и многие другие виды электронного оборудования, подвержены воздействию электромагнитных помех (ЭМП). Они также могут столкнуться с другими распространенными неисправностями электроники, такими как повреждение памяти и сбои связи.

Как работает программируемый логический контроллер

Теперь давайте посмотрим, что происходит внутри программируемого логического контроллера. Помните, что ПЛК — это система ввода-вывода, а это означает, что каждый блок одновременно принимает входные данные и управляет выходными данными.Между входами и выходами находится третий элемент системы: логическое программирование, которое происходит в ЦП и управляет взаимосвязью между входами и выходами.

Вот как работает каждый элемент:

  • Мониторинг ввода: ПЛК отслеживает соответствующие вводы данных и отправляет данные в ЦП. Некоторые ПЛК используют входы данных только с дискретными (вкл/выкл) входами, но ПЛК с аналоговыми возможностями могут принимать аналоговые входы для непрерывных переменных. Входные данные могут поступать от устройств IoT, роботов, датчиков безопасности, человеко-машинных интерфейсов или практически любого другого типа точки ввода данных.
  • Логическое программирование: Каждый ПЛК оснащен микропроцессорным ЦП, 16-битным или 32-битным. Инженеры и техники программируют ЦП ПЛК на распознавание определенных условий и значений и внесение изменений в выходные данные на основе запрограммированных правил. Центральный процессор постоянно проверяет состояние переменных и принимает решения на основе запрограммированных условий. Эта простая предпосылка позволяет использовать большое разнообразие конструкций и функций.
  • Управление выходами: на основе запрограммированной логики ПЛК управляет различными переключателями, пускателями двигателей, реле и другими устройствами, подключенными к его выходам.Это позволяет ПЛК управлять механическими процессами, такими как работа машины. Инженеры также могут связать несколько частей системы, запрограммировав ПЛК для отправки своего выходного сигнала на другой ПЛК в цепочке.

Компактные ПЛК обычно включают ЦП, входы и выходы в одном устройстве. В стоечных модульных системах ПЛК, которые используются на многих промышленных объектах, входы и выходы ПЛК расположены вместе в модуле ввода-вывода, а логические операции выполняются в отдельном модуле ЦП.Модули ввода-вывода могут располагаться близко к ЦП, но могут быть и на значительном удалении — иногда даже в разных зданиях.

Выбор ПЛК

Многие факторы будут влиять на ваш выбор при выборе модели ПЛК для вашего приложения. Вот некоторые ключевые соображения:

  • Электрическая мощность: ПЛК имеют разные требования к напряжению для своих источников питания, поэтому убедитесь, что ваш выбор совместим с вашей электрической системой.
  • Скорость обработки: Проверьте скорость процессора модели ПЛК, чтобы определить, соответствует ли она потребностям вашего приложения.
  • Совместимость: убедитесь, что ваша модель ПЛК совместима с любым новым или существующим системным оборудованием, будь то блоки питания или DIN-рейки.
  • Устойчивость к температуре: Большинство ПЛК рассчитаны на безопасную работу в диапазоне от 0 до 60°C. Однако некоторые специализированные модели ПЛК могут работать при экстремальных температурах, что важно для объектов с необычно жаркими или холодными производственными условиями.
  • Память: ПЛК требуется достаточное количество ПЗУ и ОЗУ для выполнения процессов, которые он должен автоматизировать. Контроллер использует ПЗУ для хранения операционной системы и инструкций, а также ОЗУ для выполнения своих функций.
  • Возможности подключения: Убедитесь, что ваш ПЛК имеет достаточно входных и выходных портов, а также убедитесь, что он может подключаться к типу периферийных устройств, которые требуются вашей системе.
  • Аналоговый ввод/вывод: Хотя ПЛК в основном используются для дискретных функций, некоторые модели также имеют аналоговые входы и выходы, которые могут управлять процессами с непрерывными переменными.

Программирование ПЛК

Большинство ПЛК можно запрограммировать с помощью стандартного компьютера и программного обеспечения для программирования ПЛК. Стандарт IEC 61131-3 Международного электротехнического кодекса определяет пять языков для программирования ПЛК. Три из этих языков используют для программирования графические интерфейсы, а два других используют текстовые интерфейсы.

Релейная логика традиционно является наиболее часто используемым языком программирования для ПЛК. Это один из самых интуитивно понятных доступных языков, поскольку он использует графический интерфейс, напоминающий электрические схемы, даже с использованием многих одинаковых символов для контактов и реле.Релейная логика использует ряд «ступеней» для представления каналов ввода-вывода контроллера, каждая из которых может быть запрограммирована с помощью условий и правил.

Однако другие языки программирования ПЛК предлагают более сложные инструменты. Например, структурированный текст (ST) позволяет программистам быстро создавать сложные масштабируемые программы с помощью текстовых команд. Для самых сложных задач существует последовательная функциональная схема (SFC), которая позволяет программистам подключать несколько систем и подпрограмм на других языках программирования.

Как мы упоминали ранее, ПЛК обычно используют проприетарное программное обеспечение. Однако, хотя навигация по новому приложению для программирования ПЛК может показаться непривычной, помните, что каждое из них по-прежнему работает в соответствии с основными принципами IEC 61131-3.

Корпуса для защиты ваших ПЛК

Мы говорили о прочности ПЛК, но это не значит, что они не нуждаются в защите. Наоборот, занятое промышленное рабочее место представляет множество опасностей для критически важного оборудования, такого как ПЛК.Руководителям необходимо убедиться, что на их объектах используются соответствующие электрические шкафы для защиты систем управления.

Общие характеристики, на которые обращают внимание разработчики при выборе корпуса для ПЛК, включают:

Polycase гордится тем, что является надежным партнером и поставщиком корпусов ПЛК для многих производителей. Мы предлагаем нашим клиентам полный спектр электрических шкафов, идеально подходящих для размещения ПЛК.

Вот некоторые из моделей, которые наши клиенты чаще всего используют для корпусов ПЛК:

  • Серия Polycase WA: Эти корпуса из АБС-пластика для помещений являются одними из наших самых доступных вариантов, но их рейтинг NEMA 4X означает, что они не жертвуют долговечностью.Они являются идеальным выбором для рабочих корпусов ПЛК для приложений, которые не будут работать в экстремальных условиях, но требуют дополнительной защиты от воды и мусора.
  • Polycase серии ZH: удобство сочетается с исключительной долговечностью в навесных поликарбонатных корпусах серии ZH с классом защиты NEMA 6P и IP68, обеспечивающим безопасность и сухость ваших ПЛК. Они доступны с серыми или прозрачными крышками.
  • Серия Polycase AN: Серия AN идеально подходит для любого применения, в котором ПЛК нуждаются как в защите NEMA 6P, так и в естественной устойчивости к электромагнитным и радиочастотным помехам.Литая под давлением алюминиевая конструкция этих корпусов достаточно прочна даже для самых тяжелых условий эксплуатации.
  • Серия Polycase HD: Эти элегантные и экономичные корпуса из поликарбоната NEMA 6P являются одними из наших лучших вариантов прочных корпусов для ПЛК. Литые монтажные бобышки для печатных плат и фланцы для настенного монтажа делают его готовым к работе решением для многих различных конфигураций ПЛК.
  • Серия Polycase SA: Когда речь идет о безопасности и имидже, корпуса из нержавеющей стали NEMA 4X серии SA являются лучшими.Все это благодаря конструкции из нержавеющей стали 304, дверце на петлях с водонепроницаемой прокладкой и естественному экранированию от электромагнитных и радиопомех, что делает его идеальным запираемым корпусом, защищающим ваши ПЛК от помех.

Нужен ли вам корпус для стойки ПЛК или что-то еще, Polycase всегда готов помочь. Наши специалисты будут рады помочь вам выбрать лучший корпус для ваших нужд, настроить корпус, разместить специальный заказ или сделать что-то еще, что вам нужно.Начните с того, что позвоните нам по телефону 1-800-248-1233 или свяжитесь с нами онлайн сегодня.

Image Credits

1-й кадры / ShuttTtock.com

ROZDEMIR / SHUTTTTERSTOCK.COM

Xmentoys / ShuttTerstock.com

Surasak_Photo / ShuttTerstick.com

Vector Art Gallery / Shutterstock. com

Cyberexa/Shutterstock.com

Что такое ПЛК (программируемый логический контроллер)?

ПЛК (программируемый логический контроллер) — это цифровой компьютер, используемый в промышленной автоматизации для автоматизации различных электромеханических процессов.Он был введен для устранения таких проблем, как высокое энергопотребление, возникающее из-за использования реле для управления производственными процессами. Он состоит из запрограммированного микропроцессора, программа которого записывается на компьютер и затем загружается по кабелю в ПЛК. Программа хранится в энергонезависимой памяти ПЛК.

Как работает ПЛК?

Программируемый логический контроллер получает информацию от подключенных устройств ввода и датчиков, обрабатывает полученные данные и запускает необходимые выходы в соответствии с запрограммированными параметрами.Основываясь на своих входах и выходах, ПЛК может легко отслеживать и записывать данные во время выполнения, такие как рабочая температура, производительность машины, генерация аварийных сигналов при отказе машины, автоматический запуск и остановка процессов и многое другое. Это означает, что ПЛК являются надежными и гибкими решениями для управления производственными процессами, которые можно адаптировать к большинству приложений.

Аппаратное обеспечение ПЛК

Аппаратные компоненты ПЛК

включают:

  • ЦП: регулярно проверяет ПЛК для предотвращения ошибок и выполняет такие функции, как арифметические операции и логические операции.
  • Память: системное ПЗУ постоянно хранит фиксированные данные, используемые ЦП, в то время как ОЗУ хранит информацию об устройствах ввода и вывода, значения таймеров, счетчики и другие внутренние устройства.
  • Секция O/P: эта секция обеспечивает выходное управление такими устройствами, как насосы, соленоиды, освещение и двигатели.
  • Секция ввода-вывода
  • : секция ввода, которая отслеживает полевые устройства, такие как переключатели и датчики.
  • Блок питания: хотя большинство ПЛК работают при напряжении 24 В постоянного тока или 220 В переменного тока, некоторые из них имеют изолированные источники питания.
  • Устройство программирования: используется для загрузки программы в память процессора.

Загрузить Технический документ «Лучшая полевая шина для вашего ПЛК»

Основные характеристики ПЛК

Ключевые особенности программируемого логического контроллера включают:

  • Ввод/вывод: ЦП сохраняет и обрабатывает данные, в то время как модули ввода и вывода подключают ПЛК к оборудованию. Модули ввода-вывода предоставляют ЦП информацию и вызывают определенные результаты.Модули ввода/вывода могут быть аналоговыми или цифровыми. Обратите внимание, что ввод-вывод можно комбинировать для достижения правильной конфигурации приложения.
  • Коммуникации: Помимо устройств ввода и вывода, ПЛК должны подключаться к другим типам систем. Например, пользователю может потребоваться экспортировать данные приложения, записанные ПЛК, в систему SCADA (диспетчерское управление и сбор данных), предназначенную для мониторинга нескольких подключенных устройств. ПЛК предоставляет различные протоколы связи и порты для облегчения связи между ПЛК и другими системами.
  • HMI: пользователям требуется HMI (человеко-машинный интерфейс) для взаимодействия с ПЛК. Интерфейсы оператора могут представлять собой большие сенсорные панели или простые дисплеи, которые позволяют пользователям вводить и просматривать информацию о ПЛК в режиме реального времени.

Популярность ПЛК будет продолжать расти благодаря нынешней Индустрии 4.0 и промышленному интернету вещей. Эти перемещения требуют программируемых логических контроллеров для связи через веб-браузеры, подключения к облаку через MQTT и к базам данных через SQL.В результате ПЛК станут все более важной частью современной автоматизации машин.

Обзор ПЛК для начинающих, часть 1 из 4: Введение в ПЛК

Резюме

    Если вы заинтересованы в изучении ПЛК и/или PAC, но не знаете, с чего начать, то эта серия блогов Обзор ПЛК для начинающих написана для вас!
Обзор ПЛК для начинающих, часть 1 из 4: Введение в ПЛК

Если вы заинтересованы в изучении ПЛК и/или PAC, но не знаете, с чего начать, то эта серия блогов Обзор ПЛК для начинающих написана для вас! После прочтения этой серии из 4 частей вы сможете определить основные компоненты системы ПЛК и получить базовое представление о назначении и функциях ПЛК (и PAC).Когда вы закончите эту серию, вы должны быть готовы начать изучать программирование ПЛК, если вы решите этим заниматься. Если у вас есть какие-либо вопросы об этом содержании, пожалуйста, не стесняйтесь комментировать сообщение или напишите мне напрямую по адресу [email protected] Итак, без дальнейших проволочек, давайте сразу приступим к знакомству с ПЛК!

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) — это небольшие промышленные компьютеры с модульными компонентами, предназначенные для автоматизации настраиваемых процессов управления. ПЛК часто используются на фабриках и промышленных предприятиях для управления двигателями, насосами, освещением, вентиляторами, автоматическими выключателями и другим оборудованием.Чтобы лучше понять назначение ПЛК, давайте рассмотрим краткую историю ПЛК.

История

Промышленная автоматизация началась задолго до ПЛК. В начале и середине 1900-х годов автоматизация обычно осуществлялась с использованием сложных электромеханических релейных схем. Однако количество реле, проводов и места, необходимых для создания даже простой автоматизации, было проблематичным. Для автоматизации простого производственного процесса могут потребоваться тысячи реле! А если что-то в логической схеме нужно было изменить? О, парень!

ПРИМЕЧАНИЕ. На базовом уровне электромеханические реле функционируют за счет магнитного размыкания или замыкания своих электрических контактов, когда на катушку реле подается питание.Это очень полезные устройства, которые до сих пор играют важную роль в промышленной автоматизации (более подробный урок об электромеханических реле см. в этом посте).

В 1968 году появился первый программируемый логический контроллер, который заменил сложные релейные схемы на промышленных предприятиях. ПЛК был разработан так, чтобы его могли легко программировать инженеры и технические специалисты, которые уже были знакомы с релейной логикой и схемами управления. С самого начала ПЛК программировались с использованием релейной логики, которая была разработана для имитации схем цепей управления.Лестничные диаграммы выглядят как схемы управления, в которых мощность течет слева направо через замкнутые контакты, чтобы подать питание на катушку реле.

Пример лестничной логики

Как видите, лестничная логика выглядит как простая схема схемы управления, где источники входных данных, такие как переключатели, кнопки, датчики приближения и т. д., показаны слева, а источники выходных сигналов показаны справа. Возможность программировать сложные автоматизированные процессы с помощью интуитивно понятного интерфейса, такого как релейная логика, сделала переход от релейной логики к ПЛК намного проще для многих в отрасли.

Хотя первые ПЛК были очень ограничены в возможностях памяти и скорости, с годами они быстро улучшались. Наличие ПЛК помогло упростить проектирование и внедрение промышленной автоматизации. Чтобы узнать больше об истории ПЛК, см. эту замечательную небольшую статью от AutomationDirect здесь.

Как работают ПЛК?

ПЛК

можно охарактеризовать как небольшие промышленные компьютеры с модульными компонентами, предназначенные для автоматизации процессов управления.ПЛК являются контроллерами почти всей современной промышленной автоматизации. В ПЛК много компонентов, но большинство из них можно отнести к следующим трем категориям:

  • Процессор (ЦП)

  • Входы

  • Выходы

ПЛК — это сложные и мощные компьютеры. Но мы можем описать функцию ПЛК простыми словами. ПЛК принимает входы, выполняет логику на входах в ЦП, а затем включает или выключает выходы на основе этой логики.Мы вернемся к деталям позже, а пока подумайте об этом так:

.
  1. CPU контролирует состояние входов (например, включение, датчик приближения выключен, клапан открыт на 40 % и т. д.)

  2. ЦП принимает информацию, которую он получает от входов, выполняет логику на входах

  3. ЦП управляет логикой выходов (например, выключает двигатель, открывает клапан и т. д.)

    См. блок-схему ниже для визуального представления описанных выше шагов.

Блок-схема функций ПЛК

Давайте используем знакомый пример, чтобы проиллюстрировать, как работают ПЛК. Ваша посудомоечная машина. Многие посудомоечные машины имеют микропроцессоры, которые работают аналогично ПЛК. Посудомоечная машина имеет входы, выходы и, конечно же, процессор. Некоторыми входами в контроллер посудомоечной машины могут быть кнопки на передней панели, датчики воды и дверной выключатель. Некоторыми выводами посудомоечной машины могут быть водяные клапаны, нагревательные элементы и насосы.Теперь давайте подумаем о том, как посудомоечная машина использует эти различные компоненты.

ПРИМЕЧАНИЕ: Помните, ЦП — это процессор в посудомоечной машине, который запрограммирован на принятие всех решений, которые мы увидим ниже. Это похоже на процессор ПЛК (CPU), который принимает логические решения на основе состояния ввода.

  1. Пользователь нажимает кнопку режима цикла (обнаружен ввод)

  2. Пользователь нажимает кнопку запуска (обнаружен ввод)

  3. ЦП проверяет, закрыта ли дверь (обнаружен вход)

  4. Наливной клапан открывается, и посудомоечная машина начинает наполняться водой (выход активирован)

  5. ЦП ожидает, пока не будет достигнут надлежащий уровень воды (обнаружен ввод)

  6. Наполнительный клапан закрывается, и подача воды прекращается (выход активирован/деактивирован)

  7. Нагревательный элемент включен (выход активирован)

  8. ЦП ожидает, пока не будет достигнута надлежащая температура воды (обнаружен ввод)

  9. Дозатор мыла открывается (выход активирован)

  10. Водяной насос включается для подачи воды через распылители (выход активирован)

  11. ЦП начинает отсчет времени в зависимости от типа цикла (активирован логический таймер)

  12. Водяной насос выключается (выход деактивирован)

  13. Нагревательный элемент выключен (выход деактивирован)

  14. Сливной клапан открывается, и посудомоечная машина начинает слив грязной воды (выход активирован)

  15. ЦП ожидает, пока не обнаружит, что уровень воды достаточно низкий (вход активирован/деактивирован)

  16. Дренажный клапан закрывается (выход активирован/деактивирован)

  17. Клапан заполнения снова открывается для ополаскивания посуды (выход активирован)

  18. Водяной насос включается для подачи воды через распылители (выход активирован)

  19. CPU начинает отсчет времени (активирован логический таймер)

  20. Водяной насос выключается (выход деактивирован)

  21. Сливной клапан открывается, и посудомоечная машина начинает слив воды для полоскания (выход активирован)

  22. ЦП ожидает, пока не обнаружит, что уровень воды достаточно низкий (вход активирован/деактивирован)

  23. Дренажный клапан закрывается (выход активирован/деактивирован)

  24. Нагревательный элемент включается для нагрева воздуха внутри посудомоечной машины и сушки посуды (выход активирован)

  25. CPU ожидает, пока не будет достигнута надлежащая внутренняя температура (вход активирован)

  26. CPU начинает отсчет времени (активирован логический таймер)

  27. Нагревательный элемент выключен (выход активирован/деактивирован)


Дискретный и аналоговый ввод/вывод

Входы и выходы часто обозначаются термином «ввод/вывод».В приведенном выше примере с посудомоечной машиной мы обрабатывали каждый вход и выход как дискретный или цифровой сигнал. Дискретные сигналы — это сигналы, которые могут быть только включены или выключены. Это самый простой и наиболее распространенный тип ввода/вывода. В нашем примере мы не использовали аналоговый ввод-вывод. Хотя в системе управления посудомоечной машиной может использоваться аналоговый ввод-вывод, я хотел, чтобы этот пример был простым. С аналоговыми сигналами вместо только возможностей включения/выключения или открытия/закрытия у вас могут быть 0–100%, 4–20 мА, 0–100 градусов Цельсия или что бы вы ни измеряли в качестве входа или управляли в качестве выхода.Мы рассмотрим это более подробно в части 3 этой серии. ПЛК или ПАК?
Возможно, вы слышали о программируемом контроллере автоматизации (PAC). Этот термин впервые был придуман исследовательской фирмой ARC в 2001 году, чтобы отличать оригинальные ПЛК от более новых, более мощных и гибких контроллеров, которые появлялись на рынке. Существуют разногласия по поводу различий в определениях между PAC и PLC, и часто эти термины используются в отрасли взаимозаменяемо. Я сам часто использую эти термины взаимозаменяемо.Эта статья от Control Engineering может помочь вам понять различия между ПЛК и PAC. По моему мнению, PAC всегда лучший выбор, если только система не очень проста и минимизация стоимости проекта не является жизненно важной. Современный пользовательский интерфейс, дополнительная мощность и память большинства PAC значительно превосходят большинство ПЛК.

Компания Allen-Bradley, один из нынешних лидеров в области промышленной автоматизации, постепенно отказывается от своих линеек ПЛК, таких как PLC-5, и вместо этого сосредотачивается на своих линейках ПАК, таких как ControlLogix и CompactLogix.Лично я считаю, что это отличный ход. Среди многих других преимуществ PAC удобство использования Rockwell RSLogix 5000/Studio 5000 Logix Designer (программное обеспечение для программирования ControlLogix/CompactLogix PAC) значительно превосходит более старое программное обеспечение RSLogix 5/500 (программное обеспечение для программирования PLC-5 и SLC500). ). Опыт работы как с ПЛК, так и с PAC важен для всех, кто интересуется промышленной автоматизацией. Тем не менее, PAC — это будущее, и именно здесь вы будете проводить большую часть своего времени в качестве инженера/техника по промышленной автоматизации.

Заключение

Теперь вы должны лучше понимать, что такое ПЛК, их историю и принцип работы. В следующий раз мы более подробно рассмотрим контроллер ПЛК (ЦП). Так что обязательно настройтесь на это!

Было ли это полезно? Вы понимаете, что такое ПЛК? У вас есть дополнительные вопросы? Дай мне знать! Вы всегда можете написать мне по адресу [email protected] Я хотел бы услышать от вас.

Обзор серии ПЛК для начинающих Краткое описание

  1. Введение в ПЛК

  2. Процессоры ПЛК (ЦП)

  3. Входы и выходы ПЛК (ввод/вывод)

  4. Лестничная логика ПЛК

Узнать больше

Вам понравилась эта замечательная статья?

Ознакомьтесь с нашими бесплатными электронными информационными бюллетенями, чтобы прочитать больше замечательных статей..

Подписаться

Профессиональные учебные сообщества (PLC) — Департамент образования штата Кентукки

Что такое PLC?

Профессиональное учебное сообщество, или PLC, представляет собой организационную структуру, которая регулярно встречается, делится опытом и работает совместно над улучшением навыков преподавания и академической успеваемостью учащихся. Школьная учебная программа, учебный план и методы оценки контролируются с помощью ПЛК, чтобы обеспечить эффективность учителей и, что наиболее важно, обучение учащихся.PLC требуют использования данных из оценок и проверки профессиональной практики, поскольку учителя и администраторы систематически контролируют и корректируют учебную программу, инструкции и оценки, чтобы гарантировать, что все выпускники готовы к поступлению в колледж и / или карьере.

PLC Explanation by Richard DuFour

Справочное видео на YouTube с участием Ричарда DuFour, чтобы услышать краткое объяснение того, в чем участвуют профессиональные учебные сообщества и чем они полезны для сообщества преподавателей.

Почему протокол ПЛК?

Протокол ПЛК — это средство для создания высокоэффективной обучающейся организации. Протокол ПЛК создает обучающуюся организацию, превращая профессиональное обучение в рутину. Протокол PLC обеспечивает структуру для всех учителей для участия в совместных учебных сообществах, которые встречаются как неофициально, так и официально по регулярному графику, чтобы информировать о текущих изменениях обучения, оценок и предоставлять данные для возможного пересмотра учебной программы.Процесс PLC предоставляет учителям основу для обсуждения следующих шагов, необходимых для реализации вмешательств для учащихся с конкретной и немедленной обратной связью об их обучении. Примеры протоколов ПЛК можно получить, связавшись с любым тренером по непрерывному совершенствованию.

Plan, Do, Study, Act (PDSA)

Это этапы процесса улучшения. PDSA направлены на улучшение процессов. Их можно использовать для создания процесса с нуля или для улучшения уже существующего процесса.PDSA — ценный инструмент для внесения улучшений и контроля уровня успеха. Руководитель учителей Кэтрин Клэйборн и специалист по учебным программам Аманда Холл (Средняя школа округа Пуласки) рассказывают о том, как учителя в их школе участвуют в PLC факультетов, чтобы повысить успеваемость учащихся путем реализации процесса «Планируй-делай-учись-действуй». В следующих видеороликах они описывают каждый цикл PDSA и протокол, которому следует каждая из групп ПЛК, что создает культуру постоянного совершенствования.

ПЛК в школах-концентраторах

PLC в средней школе округа Пуласки (PCHS) — общее время 7:03
Кейси Инабнитт, помощник директора в PCHS, начинает это видео словами трехчастное путешествие профессиональных обучающих сообществ в его школа. Во-первых, он объясняет модель «Планируй, изучай, действуй», используемую как часть процесс профессиональных обучающих сообществ. Он рассуждает о том, как каждый часть (Планируй, делай, учись, действуй) и как успеваемость учащихся улучшилось из-за используемых процессов.Мистер Инабнит дает подробная информация о текущем протоколе ПЛК, используемом для мониторинга учащегося обучение и укрепляющее наставление (3:59). Мистер Инабнит также объясняет, как со временем развивался процесс PLC в округе Пуласки. Средняя школа (6:04). В видео он рассказывает, как работает этот ценный инструмент. выполняется для эффективного анализа и применения данных для увеличения эффективность преподавания и способствовать обучению студентов.

ПЛК в средней школе Франклин-Симпсон (FSHS) – общее время 3:17
Мисс.Хоучинс и г-жа Сойер, преподаватели естественных наук в FSHS, обсуждают, как потребность и внимание к ПЛК развились в их школе. Они рассказывают, как их ПЛК выглядели при первоначальном внедрении и как они развивались в течение пяти лет.

Изучение урока – общее время 3:02
Джуди Дотсон, руководитель учебного процесса, обсуждает процесс изучения урока позволяет учителям сотрудничать при разработке, внедрении, анализе и изменить планы уроков, чтобы улучшить преподавание и обучение.

Не все ПЛК созданы одинаково

По словам Энтони Мухаммеда, во всех школах есть четыре типа учителей. Верующие очень внутренне мотивированы. Они гибки со студентами как в учебе, так и в поведении. Они движимы миссией и связаны со школой или сообществом. Верующие готовы противостоять негативным разговорам и отношению к детям. Подростки в восторге от идеалистической природы школы, но еще не достигли критической точки.Они следуют инструкциям администрации и стараются избегать школьной и районной политики. Однако один хороший или плохой опыт может превратить их в верующих или фундаменталистов. Выжившие не имеют никаких политических или организационных устремлений. На них влияет подавляющий характер работы или жизни — они испытывают выгорание. Выжившие практически не проявляют профессиональной практики. Фундаменталисты хотят сохранить статус-кво. Они не любят перемен и сделают все, чтобы их избежать. Преобразование школьной культуры предоставляет больше информации о понимании и преодолении сопротивления необходимым изменениям.

Педагоги со всего штата собрались вместе, чтобы продемонстрировать персонажей Мухаммеда, которые появляются во всех школах.

????????????????????????????????????​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

Susan Greeр

Офис непрерывного улучшения и поддержки

300 SOW BOR BLVD., 5 этаж

Франкфорт, KY 40601

(502) 564-5130

Факс (502) 564-8149

Что такое ПЛК? | Библиотека.AutomationDirect.com

Определение ПЛК

Программируемые логические контроллеры (ПЛК)

часто определяются как миниатюрные промышленные компьютеры, которые содержат аппаратное и программное обеспечение, используемое для выполнения функций управления. В частности, ПЛК будет использоваться для автоматизации промышленных электромеханических процессов, таких как управление машинами на заводских сборочных линиях, аттракционы или пищевая промышленность. Они предназначены для нескольких компоновок цифровых и аналоговых входов и выходов с расширенным диапазоном температур, невосприимчивостью к электрическим помехам, а также устойчивостью к вибрации и ударам.ПЛК будет состоять из двух основных частей: центрального процессора (ЦП) и системы интерфейса ввода/вывода (I/O).

Описание процессора

Центральный процессор управляет всей активностью системы в первую очередь через свой процессор и систему памяти. Центральный процессор состоит из микропроцессора, микросхемы памяти и других интегральных схем для управления логикой, мониторинга и связи. ЦП имеет различные режимы работы. В режиме программирования ЦП примет изменения в загруженной с ПК логике.Когда ЦП переводится в режим выполнения, он выполняет программу и управляет процессом. Входные данные от подключенных полевых устройств (например, переключатели, датчики и т. д.) обрабатываются, а затем ЦП «выполняет» или выполняет программу управления, которая была сохранена в его системе памяти. Поскольку ПЛК является выделенным контроллером, он будет обрабатывать одну и ту же программу снова и снова. Время, необходимое для одного цикла выполнения программы, называется временем сканирования и происходит очень быстро (в диапазоне 1/1000 секунды, в зависимости от вашей программы).Память в ЦП хранит программу, а также сохраняет статус ввода-вывода и предоставляет средства для хранения значений.

Система интерфейса ввода/вывода (I/O)

Система ввода/вывода физически подключена к полевым устройствам и обеспечивает интерфейс между ЦП и его поставщиками информации (входы) и управляемыми устройствами (выходы). После того, как ЦП обработает входные данные (сканирование ввода), он внесет необходимые изменения вывода после выполнения пользовательской программы (сканирование вывода).В работе всех ПЛК есть четыре основных шага: сканирование входа, сканирование программы, сканирование вывода и обслуживание. Эти шаги постоянно происходят в повторяющемся цикле.

  • Сканирование ввода — определяет состояние всех устройств ввода, подключенных к ПЛК
  • Сканирование программы — Выполняет созданную пользователем программную логику
  • Сканирование вывода — включает или выключает все устройства вывода, подключенные к ПЛК
  • Ведение домашнего хозяйства — Включает связь с программирующими устройствами и выполнение внутренней диагностики

Типовые ПЛК имеют широкий набор модулей ввода-вывода для подключения всех типов датчиков и устройств вывода.Например, модули дискретного ввода можно использовать для обнаружения присутствия объекта или событий с помощью таких устройств, как датчики приближения или фотоэлектрические датчики, концевые выключатели и кнопки. Дискретные модули вывода могут управлять нагрузками «ВКЛ/ВЫКЛ», такими как двигатели, освещение и электромагнитные клапаны. Модули аналогового ввода могут принимать сигналы от контрольно-измерительных приборов, таких как датчики расхода, давления, температуры и уровня. Эти модули могут интерпретировать сигнал и отображать значение в диапазоне, определяемом электрическими характеристиками устройств.Аналоговые выходы будут управлять нагрузками, которым требуется переменный управляющий сигнал, например панельным счетчикам, частотно-регулируемым приводам или аналоговым расходным клапанам. Многие ПЛК также предлагают специализированные модули, такие как высокоскоростной ввод-вывод или управление перемещением, а также последовательную или Ethernet-связь.

Самым большим преимуществом автоматизации с помощью программируемого логического контроллера является возможность повторять или изменять операцию или процесс при сборе и передаче важной информации. Те, кто принимает решения о покупке программируемых контроллеров, могут иметь самые разные потребности.Стоимость, мощность, скорость и связь — вот лишь некоторые из многих соображений при выборе правильного ПЛК для работы.

Что такое ПЛК? | Программируемый логический контроллер

Что такое ПЛК (программируемый логический контроллер)?

Программируемый логический контроллер (ПЛК)

— это промышленная компьютерная система управления, которая постоянно отслеживает состояние устройств ввода и принимает решения на основе специальной программы для управления состоянием устройств вывода.

Архитектура программируемого логического контроллера (ПЛК)

 

  1. Центральный процессор
  2. Источник питания
  3. Программатор
  4. Модули ввода
  5. Модули вывода
  6. Шинная система

Центральный процессор (ЦП)

Сохраняет внутреннюю программу в «энергонезависимой» памяти, что означает, что программа не будет потеряна при отключении питания.Он сообщает ПЛК, как выполнять следующие функции:

  • Выполнение управляющих инструкций, содержащихся в программах пользователя.
  • Связь с другими устройствами, которые могут включать устройства ввода-вывода, устройства программирования, сети и даже другие ПЛК.
  • Выполнение хозяйственных операций, таких как связь, внутренняя диагностика и т. д.

Источник питания

Подает напряжение, необходимое для электронного модуля (логические сигналы ввода/вывода, ЦП, блок памяти и периферийные устройства) ПЛК от сети.

Программатор

Используется для программирования ПЛК. Он отделяется от шкафа ПЛК и может совместно использоваться различными контроллерами. ПК, ноутбуки повсеместно используются в качестве основных устройств программирования.

Модули ввода

Он соединяет устройство ввода, такое как панель или датчик, с программируемым логическим контроллером (ПЛК). Он действует как интерфейс между состоянием переменной процесса в реальном времени и ЦП.

Модуль аналогового ввода:

Входы для этих модулей — 4-20 мА, 1-5 В сигналы датчиков давления, расхода, уровня, омы и милливольты от RTD и термопар.

Цифровой модуль ввода:

Вход для этих модулей 24 В постоянного тока, 115 В переменного тока, 230 В переменного тока переключателей, кнопок, реле, насосов, клапанов в состоянии «включено-выключено».

Модули вывода

Действует как связующее звено между ЦП и полевыми устройствами вывода.

Модуль аналогового вывода:

Выходы этих модулей представляют собой сигналы 4–20 мА, 1–5 В для регулирующих клапанов, устройств контроля скорости и вибрации.

Модуль цифрового вывода:

Выход этих модулей составляет 24 В постоянного тока, 115 В переменного тока, 230 В переменного тока переключателей, электромагнитных клапанов, ламп, исполнительных механизмов, демпферов, управления насосом и выключением клапана.

Шинная система

Полевая шина

предназначена для замены двухточечной проводки, которая соединяет каждый датчик и привод с модулями ввода-вывода ПЛК.

Рабочий цикл программируемого логического контроллера (ПЛК)

  1. Сканирование ПЛК начинается, когда ЦП считывает «Статус входов».
  2. Прикладная программа выполняется с использованием состояния входов.
  3. После завершения программы ЦП выполняет задачи внутренней диагностики и связи.
  4. Цикл сканирования заканчивается обновлением выходных данных, затем начинается снова.
  5. Время цикла зависит от размера программы, количества операций ввода-вывода и объема требуемой связи.

РОДСТВЕННЫЕ ПОИСКИ:

Эксплуатация ТЭС, Распределенная система управления (РСУ)

Что такое ПЛК? — Программируемый логический контроллер

Программируемый логический контроллер , также называемый ПЛК или программируемый контроллер, представляет собой устройство компьютерного типа, используемое для управления оборудованием на промышленном объекте.

Типы оборудования, которым могут управлять ПЛК, столь же разнообразны, как и сами промышленные предприятия. Коммунальные предприятия, приложения для управления партиями, химическая обработка, конвейерные системы, оборудование для пищевой промышленности, автосборочные линии и т. д. Вы называете это, и, вероятно, там есть ПЛК, управляющий им.

Программируемый логический контроллер (ПЛК)

В традиционной промышленной системе управления все устройства управления подключаются непосредственно друг к другу в соответствии с тем, как система должна работать.Однако в системе ПЛК ПЛК заменяет проводку между устройствами.

Таким образом, вместо прямого подключения друг к другу, все оборудование подключается к ПЛК. Затем управляющая программа внутри ПЛК обеспечивает «проводное» соединение между устройствами.

Программа управления — это компьютерная программа, хранящаяся в памяти ПЛК, которая сообщает ПЛК, что должно происходить в системе. Использование ПЛК для обеспечения проводных соединений между системными устройствами называется программным подключением.

ПРИМЕР

Предположим, что кнопка предназначена для управления работой двигателя.

В традиционной системе управления кнопка подключается непосредственно к двигателю. Однако в системе ПЛК и кнопка, и двигатель будут подключены к ПЛК.

Затем программа управления ПЛК замыкала электрическую цепь между ними, позволяя кнопке управлять двигателем.

Программируемые контроллеры обладают огромными преимуществами программной проводки.

На самом деле, это одна из самых важных особенностей ПЛК. Soft-wiring делает изменения в системе управления простыми и дешевыми.

Если вы хотите, чтобы устройство в системе ПЛК вело себя по-другому или управляло другим элементом процесса, все, что вам нужно сделать, это изменить программу управления.

В традиционной системе внесение такого рода изменений потребует физического изменения проводки между устройствами, что является дорогостоящим и трудоемким мероприятием

ПРИМЕР

Предположим, к ПЛК подключены две кнопки PB1 и PB2.Две контрольные лампы, PL1 и PL2, также подключены к ПЛК.

Способ подключения этих устройств: нажатие кнопки PB1 включает контрольную лампу PL1, а нажатие кнопки PB2 включает контрольную лампу PL2.

Допустим, вы хотите изменить это так, чтобы PB1 управлял PL2, а PB2 — PL1.

В традиционной системе вам пришлось бы перемонтировать цепь так, чтобы проводка от первой кнопки шла ко второй контрольной лампочке и наоборот.

Однако, поскольку эти устройства подключены к ПЛК, внести это изменение так же просто, как внести небольшое изменение в программу управления.

Преимущества ПЛК

Помимо только что упомянутой гибкости программирования, ПЛК обладают и другими преимуществами по сравнению с традиционными системами управления.

К этим преимуществам относятся:

  • высокая надежность
  • небольшие требования к пространству
  • вычислительные возможности
  • снижение затрат
  • способность выдерживать неблагоприятные условия
  • расширяемость

ПЛК в основном состоит из двух элементов:

1.Центральный процессор

2. Система ввода/вывода

Центральный процессор

Центральный процессор (ЦП) — это часть программируемого контроллера, которая извлекает, декодирует, хранит и обрабатывает информацию.

Он также выполняет программу управления, хранящуюся в памяти ПЛК. По сути, ЦП — это «мозги» программируемого контроллера.

Он работает почти так же, как процессор обычного компьютера, за исключением того, что он использует специальные инструкции и код для выполнения своих функций.

ЦП состоит из трех частей:
  • процессор
  • система памяти
  • блок питания

Процессор — это часть ЦП, которая кодирует, декодирует и вычисляет данные.

Система памяти — это часть ЦП, в которой хранятся как программа управления, так и данные от оборудования, подключенного к ПЛК.

Источник питания — это секция, которая обеспечивает ПЛК напряжением и током, необходимыми для работы.

Система ввода/вывода

Система ввода/вывода (I/O) — это часть ПЛК, к которой подключены все полевые устройства.

Если ЦП можно рассматривать как мозг ПЛК, то систему ввода/вывода можно рассматривать как руки и ноги.

Система ввода-вывода — это то, что фактически физически выполняет команды управления из программы, хранящейся в памяти ПЛК.

Система ввода/вывода состоит из двух основных частей:

Стойка представляет собой корпус со слотами, который подключается к ЦП.

Модули ввода-вывода

— это устройства с соединительными клеммами, к которым подключаются полевые устройства. Вместе стойка и модули ввода-вывода образуют интерфейс между полевыми устройствами и ПЛК.

При правильной настройке каждый модуль ввода-вывода надежно подключается к соответствующим полевым устройствам и надежно устанавливается в слот в стойке.

Это создает физическое соединение между полевым оборудованием и ПЛК. В некоторых небольших ПЛК стойка и модули ввода/вывода поставляются предварительно упакованными как один блок.

Все полевые устройства, подключенные к ПЛК, можно отнести к одной из двух категорий:

Входы — это устройства, передающие сигнал/данные на ПЛК.

Типичными примерами входов являются кнопки, переключатели и измерительные устройства. По сути, устройство ввода сообщает ПЛК: «Эй, здесь что-то происходит… вам нужно проверить это, чтобы увидеть, как это влияет на программу управления».

Выходы — это устройства, ожидающие сигнала/данных от ПЛК для выполнения своих функций управления.Огни, звуковые сигналы, моторы и клапаны — все это хорошие примеры устройств вывода.

Эти устройства остаются на месте, занимаясь своими делами, пока ПЛК не скажет: «Вам нужно включить сейчас» или «Вам лучше еще немного открыть вентиль» и т. д.

ПРИМЕР

Верхний светильник и соответствующий ему настенный выключатель являются хорошими примерами повседневных входов и выходов. Т

Настенный выключатель — это вход, он подает сигнал на включение света. Верхний свет является выходом — он ждет, пока переключатель не отправит сигнал, прежде чем включится.

Предположим, что у вас есть модернизированная схема верхнего освещения/выключателя, содержащая ПЛК.

В этой ситуации и выключатель, и свет будут подключены к ПЛК, а не друг к другу.

Таким образом, когда вы включаете выключатель, он посылает сигнал «включить» на ПЛК, а не на свет. Затем ПЛК передаст этот сигнал на свет, который затем включится.

Существует два основных типа устройств ввода и вывода:

Дискретные устройства — это входы и выходы, которые имеют только два состояния: включено и выключено.

В результате они отправляют/принимают простые сигналы в/из ПЛК. Эти сигналы состоят только из 1 и 0. 1 означает, что устройство включено, а 0 означает, что устройство выключено.

Аналоговые устройства — это входы и выходы, которые могут иметь бесконечное количество состояний. Эти устройства могут быть не только включены и выключены, но и могут быть включены почти полностью, не полностью выключены и т. д.

Эти устройства отправляют/принимают сложные сигналы в/из ПЛК. Их общение состоит из множества сигналов, а не только из единиц и нулей.

ПРИМЕР

Верхний свет и выключатель, которые мы только что обсуждали, являются примерами дискретных устройств. Переключатель может быть либо полностью включен, либо полностью выключен в любой момент времени. То же верно и для света.

Термометр и регулирующий клапан являются примерами устройств ввода-вывода другого типа — аналоговых.

Термометр является аналоговым устройством ввода, поскольку он предоставляет данные, которые могут иметь бесконечное число состояний. Температура бывает не только горячая или холодная. Он может иметь различные состояния, в том числе теплое, прохладное, умеренное и т. д.

Регулирующий клапан является аналоговым выходом по той же причине. Он может быть полностью включен или полностью выключен, но также может иметь бесконечное количество настроек между этими двумя состояниями.

Поскольку разные устройства ввода и вывода посылают разные типы сигналов, иногда у них возникают проблемы при обмене данными с ПЛК. Хотя ПЛК являются мощными устройствами, они не всегда могут говорить на «языке» каждого подключенного к ним устройства.

Вот тут-то и появляются модули ввода-вывода, о которых мы говорили ранее.Модули действуют как «трансляторы» между полевыми устройствами и ПЛК. Они гарантируют, что ПЛК и полевые устройства получат необходимую им информацию на понятном им языке.

ПРОГРАММА УПРАВЛЕНИЯ

Чуть раньше мы обсуждали управляющую программу. Программа управления представляет собой программу в памяти ПЛК. Это то, что помещает управление в программируемый контроллер

Программу управления обычно разрабатывает пользователь или разработчик системы.Программа управления состоит из вещей, называемых инструкциями. Инструкции — это, по сути, небольшие компьютерные коды, которые заставляют входы и выходы делать то, что вы хотите, чтобы получить нужный вам результат.

Существуют различные виды инструкций, и они могут заставить ПЛК делать что угодно (складывать и вычитать данные, измерять и подсчитывать события, сравнивать информацию и т. д.).

Все, что вам нужно сделать, это запрограммировать инструкции в правильном порядке и убедиться, что они сообщают нужным устройствам, что делать, и вуаля!… у вас есть система, управляемая ПЛК.

И помните, сменить систему совсем несложно. Если вы хотите, чтобы система действовала по-другому, просто измените инструкции в программе управления.

Различные ПЛК предлагают разные виды инструкций. Это часть того, что делает каждый тип ПЛК уникальным. Однако все ПЛК используют два основных типа инструкций:

Контакты — это инструкции, которые относятся к условиям ввода в программу управления, то есть к информации, предоставляемой полевыми устройствами ввода.Каждый контакт в программе управления контролирует определенное полевое устройство.

Контакт ожидает, пока ввод сделает что-то конкретное (например, включит, выключит и т. д. — все зависит от типа контакта).

Затем контакт сообщает управляющей программе ПЛК: «Устройство ввода только что сделало то, что должно было сделать. Вам лучше проверить, не повлияет ли это на какие-либо устройства вывода».

Катушки — это инструкции, которые относятся к выходным данным управляющей программы, то есть к тому, что каждое конкретное устройство вывода должно делать в системе.

Подобно контакту, каждая катушка также контролирует определенное полевое устройство. Однако, в отличие от контакта, который контролирует полевое устройство, а затем сообщает ПЛК, что делать, катушка контролирует программу управления ПЛК, а затем сообщает полевому устройству, что делать.

Он сообщает устройству вывода: «Эй, ПЛК только что сообщил мне, что переключатель включен. Это означает, что вы должны включиться сейчас. Итак, начнем!»

ПРИМЕР

Давайте еще раз поговорим о той форсированной коммутационной схеме, в которой настенный выключатель и верхний свет подключены к ПЛК.Допустим, включение выключателя должно включать свет.

В этой ситуации программа управления ПЛК будет содержать контакт, который проверяет входное устройство — настенный выключатель — на наличие состояния включения, и катушку, которая ссылается на свет. Когда переключатель включается, контакт «запитывается», что означает, что он сообщает ПЛК, что произошло условие, которое он искал.

ПЛК передаст эту информацию инструкции катушки, подав на нее питание. Это сообщит катушке, что ей нужно сообщить своему указанному выходу — свету — включиться.

На языке ПЛК этот трехэтапный процесс контроля входов, выполнения управляющей программы ПЛК и соответствующего изменения состояния выходов называется сканированием.

Память ПЛК

Система памяти ПЛК очень сложная, что позволяет хранить информацию не только о программе управления, но и о состоянии всех входов и выходов. Чтобы отслеживать всю эту информацию, он использует систему, называемую адресацией.

Адрес — это метка или число, указывающее, где в памяти ПЛК находится определенная часть информации.

Точно так же, как ваш домашний адрес говорит о том, где вы живете в своем городе, адрес устройства или фрагмента данных говорит о том, где находится информация о нем в памяти ПЛК.

Таким образом, если ПЛК хочет получить информацию о полевом устройстве, он знает, что нужно искать в соответствующем адресе.

Некоторые адреса содержат информацию о состоянии определенных полевых устройств. Другие адреса хранят данные, являющиеся результатом вычислений управляющей программы.

Другие содержат справочные данные, введенные системным программистом.Тем не менее, независимо от типа данных, ПЛК использует свою схему адресации для их отслеживания. Таким образом, у него будут правильные данные, когда они ему понадобятся.

Поначалу ПЛК

могут показаться немного сложными, но не стоит паниковать. Просто помните, что все ПЛК следуют основным правилам работы, которые мы только что обсудили. Все ПЛК имеют ЦП и систему ввода/вывода.

Все они также используют программу управления, инструкции и адресацию, чтобы заставить оборудование в системе управления делать то, что оно должно делать.

И независимо от того, сколько входов и выходов вы добавляете к нему, каждый ПЛК выполняет одни и те же три действия: (1) проверяет свои устройства ввода, (2) выполняет свою управляющую программу и (3) соответствующим образом обновляет свои устройства вывода. Так что на самом деле разобраться в ПЛК так же просто, как 1-2-3!

Теперь, когда вы знаете, что такое ПЛК и как они облегчают нашу жизнь, вы можете сделать следующий шаг и научиться их использовать. Если да, то вы на правильном пути.

Поскольку ПЛК сейчас используются чаще, чем когда-либо, практические знания ПЛК являются бесценным навыком.

Учебники по ПЛК
:

Если вам понравилась эта статья, подпишитесь на наш канал YouTube для видеоуроков по ПЛК и SCADA.

Вы также можете подписаться на нас в Facebook и Twitter, чтобы получать ежедневные обновления.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *