Страница 1

Лекция 7.

Автоматические регуляторы, или программируемые логические контроллеры (ПЛК), являются широко распространенными средствами автоматизации в составе локальных и распределенных систем контроля и управления.

ПЛК - устройства, осуществляющие преобразования, обработку, хранение информации и выработку управляющих воздействий, реализованные на базе микропроцессорной техники и являющиеся специализированными управляющими вычислительными комплексами для работы в локальных и распределенных системах управления в реальном масштабе времени [1].

Рис. 1. Место программируемого логического контроллера (ПЛК) в структуре АСУ ТП

ПЛК получает, усиливает и преобразует сигнал от измерительных устройств, об отклонениях y*, контролируемых величин объекта управления и внешних возмущениях w, информирует об этом оператора и вышестоящую АСУ и, в соответствии с заданием y0 и алгоритмом управления F1, воздействует через исполнительные органы на объект управления. Действия ПЛК локализуются определенными ОУ, описываемым моделью F2 (передаточной функцией) [2].

Требования, предъявляемые к ПЛК, разнообразны, так как ПЛК используются для всевозможных видов деятельности (рабочими, технологами, инженерами). ПЛК может представлять собой целый, неделимый продукт, поставляемый одним производителем, либо несколько продуктов – составных частей, поставляемых одним или разным производителям.

По функциональному назначению в ПЛК можно выделить следующие основные части: процессор, осуществляющий прием, обработку и выдачу информации; устройство сопряжения процессора с объектом (УСО), устройство сопряжения процессора с человеком-оператором и программное обеспечение (ПО).

Языки программирования ПЛК во многом определяются конкретными приложениями, а также требованиями современных сложных распределенных систем управления.

Историческое развитие ПЛК привело к возникновению разных решений, связанных с конкретным производителем и в той или иной степени удовлетворяющих общим стандартам (DIN 19239, 19237, 40719 Part 6 и VDI 2880). Однако элементы языков, несмотря на похожесть, у разных производителей отличались, существовали машинно-зависимые особенности языков, которые приходилось учитывать.

Для решения этой проблемы Международная электротехническая комиссия (МЭК) – всемирная организация, с 1906 года разрабатывающая международные стандарты в области электротехники, электроники, телекоммуникаций и средств информационных технологий – основала в 1975 году рабочий комитет 65А для разработки стандарта для ПЛК, который в 1993 году принял на ПЛК международный стандарт IEC 1131 (в настоящее время действует IEC 61131-3), третья часть которого имеет дело с языками для ПЛК. В него вошли пять языков:

-          LD (Ladder Diagram - лестничная диаграмма) - вариант класса языков релейно-контактных схем;

-          FBD (Functional Block Diagram - функциональная структурная схема) - аналогичен функциональной схеме электронного устройства с использованием логических элементов;

-          SFC (Sequential Function Chart - последовательная функциональная схема) - язык диаграммного типа, аналогичный блок-схемам алгоритмов;

-          ST (Structured Text - структурированный текст) - текстовый высокоуровневый язык общего назначения, по синтаксису напоминает Паскаль;

-          IL (Instruction List - список команд) - текстовый язык низкого уровня, по синтаксису напоминает Ассемблер [1].

Крупнейшими мировыми производителями ПЛК являются компании Siemens AG, Rockwell Automation, Schneider Electric, Omron. Также ПЛК производят Advantech, VIPA, WAGO I/O, Phoenix Contact и многие другие. Российские производители ПЛК: Контар, Овен, Сегнетикс, Fastwel, Текон.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Деменков Н.П.. Языки программирования промышленных контроллеров : учеб. пособие / Н. П. Деменков, под ред. К. А. Пупкова ; Моск. гос. техн. ун-т им. Н. Э. Баумана. – М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 172 с.
  2. Свечкарев В.П. Системы автоматизации и управления технологическими производствами: учеб. пособие. – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002. – 159 с.