Назначение и классификация программируемых логических контроллеров (ПЛК).

Программируемый логический контроллер (ПЛК) − специализированное микропроцессорное устройство со встроенным аппаратным и программным обеспечением, которое используется для выполнения функций управления технологическим оборудованием. ПЛК – устройство, доступное для программирования неспециалисту в области информатики и предназначенное для управления последовательными логическими процессами в условиях промышленной среды в реальном масштабе времени. Классификация По мощности. Под обобщённым термином «мощность» понимается разрядность и быстродействие центрального процессора, объём разных видов памяти, число портов и сетевых интерфейсов. Очень часто основным показателем, косвенно характеризующим мощность контроллера и, одновременно, являющимся важнейшей его характеристикой, является число входов и выходов (как аналоговых, так и дискретных), которые могут быть подсоединены к контроллеру. Контроллеры подразделяются на следующие классы:

- наноконтроллеры (часто с встроенными функциями), имеющие до 15 входов/выходов;

- малые контроллеры, рассчитанные на 15-100 входов/выходов;

- средние контроллеры, рассчитанные примерно на 100-300 входов/выходов;

- большие контроллеры, рассчитанные примерно на 300-2000 входов/выходов;

- сверхбольшие контроллеры, имеющие примерно от 2000 и более входов/выходов.

Область применения:

- Специализированный контроллер со встроенными функциями. Прим: локальное управление какой-либо малой технологической установкой или механизмом.

- Контроллер для реализации логических зависимостей (коммандоаппарат). Прим.: станкостроение, машиностроение, замена релейно-контактных шкафов во всех отраслях промышленности.

-Контроллер, реализующий любые вычислительные и логические функции (универсальный). Не имеет ограничений по области применения

- Контроллер противоаварийной защиты. Он должен отличаться: высокой надежностью; высокой готовностью, т. е. высокой вероятностью того, что объект находится в рабочем режиме; Отказоустойчивостью.

- Контроллер телемеханических систем автоматизации. Данный класс универсальных контроллеров удобен для создания систем диспетчерского контроля и управления распределёнными на местности объектами. Открытость архитектуры:

- При закрытой фирменной структуре изменения (модификации) контроллера возможны, обычно, только компонентами производителя. Сами изменения достаточно ограничены и заранее оговорены производителем.

- При открытой магистрально-модульной структуре, имеющей стандартный интерфейс для связи центрального процессора с другими модулями контроллера(возможность установки модулей разных производителей, модификация путем замены отдельных модулей (удешевление), лучший учет особенностей ТП, нет привязки к поставщику).

PC-совместимость PC-совместимые и PC-несовместимые. Каждый из этих классов имеет свои достоинства и недостатки. Конструктивное исполнение

- встраиваемые; - размещаемые в общий конструктив; - автономный модуль.

Сравнительная характеристика ПЛК различных типов.

Т.к. хз кого с кем равнять приведены х-ки ПЛК из конспекта:

	Питание	перемен. 100÷240 В
постоян. 12÷24 В
	Кол-во входов выходов	16÷30
	Потребляемая мощность	до 30 Вт
	Входной ток	~ 4,7 мА
	Быстродействие	не хуже 25 мс
	оптоэлектронная развязка между входами
	Типы входов/выходов	транзисторные/реле
	Макс. ток на канал	до 2 А
	Условия эксплуатации:
	Рабочая температура	0÷5
	Допустимая влажность	до 85%
	Сопротивление изоляции	8 МОм
	Пылевлагозащита	IP 20
	Программные параметры:
	Адресное пространство	до 256
	Память программы	2000 шагов
	Быстродействие	до 0,7 мкс на 1 логич. интрукцию

26.

Структура ПЛК.

Программируемый логический контроллер, главным образом состоит из центрального процессора (ЦП), области памяти и функ­ций обработки сигналов ввода/вывода (т.е., входов и выходов). Ус­ловно можно назвать такой контроллер основным, или базовым бло­ком (модулем). Можно считать, что ПЖ - это сотни или тысячи отдельных реле, счетчиков, таймеров и память. Все эти счетчики, таймеры моделируются ЦП и осуществляют логику работы согласно заложенной программе.

Рисунок 1 – архитектура ПЛК

ВХОДЫ обеспечивают связь с внешними устройствами. Фи­зически существуют и получают сигналы от выключателей, датчи­ков, и т.д. Различают аналоговые и цифровые входы.

ЦП - «мозг», осуществляющий логику работы системы. Это процессор, обрабатывающий команды программы и управляю­щий всеми внутренними элементами контроллера: входами, выхода­ми, счетчиками, таймерами, внутренними реле, регистрами и т.д.

ВНУТРЕННИЕ РЕЛЕ (МЕРКЕРЫ) предназначены для обес­печения работы программы. Наряду с обычными существуют также и служебные меркеры, несущие специальную смысловую и функциональную нагрузку (например, установка разрешающего флага для запуска высокоскоростных счетчиков).

СЧЕТЧИКИ предназначены для различного рода счета. От­дельно выделяют высокоскоростные счетчики.

ТАЙМЕРЫ предназначены, как правило, для установки вре­мени задержки включения/выключения и т.п.

ПАМЯТЬ контролеров обладает некоторым объемом памяти, которая в различных контроллерах может иметь различную организацию. Как правило, память делится на рабочую область (ОЗУ), куда загружается программа непо­средственно во время работы контроллера, и область данных (EEPROM, ММС и т.д.), где хранится программа и различные данные. Часто объем рабочей об­ласти измеряется в килобайтах, а объем области данных - в количестве шагов программы.

ВСТРОЕННЫЙ ИНТЕРФЕЙС обеспечивает подключение к компьютеру или программатору для обмена данными, в том числе и для перепрограммирования контроллера. В основном это RS-232C (COM-port), RS-422, RS-485 и т.п.

ВЫХОДЫ обеспечивают связь с внешними устройствами, т.е. обеспечивают включение/ выключение исполнительных механизмов. Существует два варианта исполнения: релейные, полупроводнико­вые (транзисторные и симисторные).

ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ предназначен для обеспечения рабо­ты контроллера. Могут использоваться внешние источники питания, как постоянного тока +12/24 В, так и переменного 110/220 В.

Многие контроллеры обладают встроенными сервисными источни­ками питания (обычно +12/24 В), которые используются для подачи питания на датчики или другие устройства, подключенные к кон­троллеру для упрощения входных и выходных цепей.

ПЛК циклически опрашивает входы, к которым подключены выключатели, датчики и.т.д., и в зависимости от их состояния («включено» − 1, «выключено» − 0), включает-выключает выходы, а следовательно и подключенные к выходам исполнительные механизмы. Функциональная схема системы управления (СУ) на базе контроллера показана на рисунке 1. Используя программное обеспечение, пользователь имеет возможность программировать контроллер или вносить изменения в уже существующую программу.

Рисунок 2 – Функциональная схема ПЛК

26. Устройство и принцип действия ПЛК.(см 27)

Языки программирования ПЛК.

Языки программирования ПЛК регламентируются стандартом МЭК 60.131-3. Стандарт МЭК определяет языки программирования таким образом, что части прикладной программы могут быть запрограммированы на любом языке и скопированы в единую исполнительную прогу.