Программирование промышленных контроллеров

Программируемые логические контроллеры

Структура и устройство ПЛК

С чего начиналась промышленная автоматика? А начиналось все с контактно-релейных схем управления промышленными процессами. Кроме жуткого «шелестения», контактно релейные схемы имели фиксированную логику работы, и в случае изменения алгоритма, необходимо основательно переделать монтажную схему

Бурное развитие микропроцессорной техники, привели к созданию систем управления технологическими процессами на базе промышленных контроллеров. Но это не означает, что реле изжили себя, у них просто своя ниша для применения.

ПЛК – программируемый логический контроллер. представляют собой микропроцессорное устройство, предназначенное для сбора, преобразования, обработки, хранения информации и выработки команд управления, имеющий конечное количество входов и выходов, подключенных к ним датчиков, ключей, исполнительных механизмов к объекту управления, и предназначенный для работы в режимах реального времени.

Программирование промышленных контроллеров

Принцип работы ПЛК несколько отличается от «обычных» микропроцессорных устройств. Программное обеспечение универсальных контроллеров состоит из двух частей. Первая часть это системное программное обеспечение. Проводя аналогию с компьютером можно сказать, что это операционная система, т.е. управляет работой узлов контроллера, взаимосвязи составляющих частей, внутренней диагностикой. Системное программное обеспечение ПЛК расположено в постоянной памяти центрального процессора и всегда готово к работе. По включению питания, ПЛК готов взять на себя управление системой уже через несколько миллисекунд. ПЛК работают циклически по методу периодического опроса входных данных.
Рабочий цикл ПЛК включает 4 фазы:
1. Опрос входов
2. Выполнение пользовательской программы
3. Установку значений выходов
4. Некоторые вспомогательные операции (диагностика, подготовка данных для отладчика, визуализации и т. д.).

Выполнение 1 фазы обеспечивается системным программным обеспечением. После чего управление передается прикладной программе, той программе, которую вы сами записали в память, по этой программе контроллер делает то что вы пожелаете, а по ее завершению управление опять передается системному уровню. За счет этого обеспечивается максимальная простота построения прикладной программы – ее создатель не должен знать, как производится управление аппаратными ресурсами. Необходимо знать с какого входа приходит сигнал и как на него реагировать на выходах

Очевидно, что время реакции на событие будет зависеть от времени выполнения одного цикла прикладной программы. Определение времени реакции – времени от момента события до момента выдачи соответствующего управляющего сигнала – поясняется на рисунке:

Программирование промышленных контроллеров

Обладая памятью, ПЛК в зависимости от предыстории событий, способен реагировать по-разному на текущие события. Возможности перепрограммирования, управления по времени, развитые вычислительные способности, включая цифровую обработку сигналов, поднимают ПЛК на более высокий уровень в отличие от простых комбинационных автоматов.

Рассмотрим входа и выхода ПЛК. Существует три вида входов дискретные, аналоговые и специальные
Один дискретный вход ПЛК способен принимать один бинарный электрический сигнал, описываемый двумя состояниями – включен или выключен. Все дискретные входы (общего исполнения) контроллеров обычно рассчитаны на прием стандартных сигналов с уровнем 24 В постоянного тока. Типовое значение тока одного дискретного входа (при входном напряжении 24 В) составляет около 10 мА.

Аналоговый электрический сигнал отражает уровень напряжения или тока, соответствующий некоторой физической величине, в каждый момент времени. Это может быть температура, давление, вес, положение, скорость, частота и т. д.

Поскольку ПЛК является цифровой вычислительной машиной, аналоговые входные сигналы обязательно подвергаются аналого-цифровому преобразованию (АЦП). В результате, образуется дискретная переменная определенной разрядности. Как правило, в ПЛК применяются 8 — 12 разрядные преобразователи, что в большинстве случаев, исходя из современных требований по точности управления технологическими процессами, является достаточным. Кроме этого АЦП более высокой разрядности не оправдывают себя, в первую очередь из-за высокого уровня индустриальных помех, характерных для условий работы контроллеров.

Практически все модули аналогового ввода являются многоканальными. Входной коммутатор подключает вход АЦП к необходимому входу модуля.

Стандартные дискретные и аналоговые входы ПЛК способны удовлетворить большинство потребностей систем промышленной автоматики. Необходимость применения специализированных входов возникает в случаях, когда непосредственная обработка некоторого сигнала программно затруднена, например, требует много времени.

Наиболее часто ПЛК оснащаются специализированными счетными входами для измерения длительности, фиксации фронтов и подсчета импульсов.

Например, при измерении положения и скорости вращения вала очень распространены устройства, формирующие определенное количество импульсов за один оборот – поворотные шифраторы. Частота следования импульсов может достигать нескольких мегагерц. Даже если процессор ПЛК обладает достаточным быстродействием, непосредственный подсчет импульсов в пользовательской программе будет весьма расточительным по времени. Здесь желательно иметь специализированный аппаратный входной блок, способный провести первичную обработку и сформировать, необходимые для прикладной задачи величины.
Вторым распространенным типом специализированных входов являются входы способные очень быстро запускать заданные пользовательские задачи с прерыванием выполнения основной программы – входы прерываний.

Дискретный выход также имеет два состояния – включен и выключен. Они нужны для управления: электромагнитных клапанов, катушек, пускателей, световые сигнализаторы и т.д. В общем сфера их применения огромна, и охватывает почти всю промышленную автоматику.

Конструктивно ПЛК подразделяются на моноблочные, модульные и распределенные. Моноблочные имеют фиксированный набор входов выходов

Программирование промышленных контроллеров

В модульных контроллерах модули входов – выходов устанавливаются в разном составе и количестве в зависимости от предстоящей задачи

Программирование промышленных контроллеров

В распределенных системах модули или даже отдельные входа-выхода, образующие единую систему управления, могут быть разнесены на значительные расстояния

Языки программирования ПЛК

При создании системы управления технологического процесса, всегда существует проблема по взаимопониманию программиста и технологов. Технолог скажет «нам надо немного подсыпать, чуть подмешать, еще подсыпать и чуть нагреть». И мало когда следует ждать от технолога формализованного описания алгоритма. И получалось так, что программисту нужно долго вникать в тех. Процесс, потом писать программу. Зачастую при таком подходе программист остается единственным человеком, способным разобраться в своем творении, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Такая ситуация породила стремлении создание технологических языков программирования, доступные инженерам и технологам и максимально упрощающим процесс программирования

За последнее десятилетие появилось несколько технологических языков. Более того, Международной Электротехнической Комиссией разработан стандарт МЭК-61131-3, концентрирующий все передовое в области языков программирования для систем автоматизации технологических процессов. Этот стандарт требует от различных изготовителей ПЛК предлагать команды, являющиеся одинаковыми и по внешнему виду, и по действию.

Стандарт специфицирует 5 языков программирования:

  • Sequential Function Chart (SFC) – язык последовательных функциональных блоков;
  • Function Block Diagram (FBD) – язык функциональных блоковых диаграмм;
  • Ladder Diagrams (LАD) – язык релейных диаграмм;
  • Statement List (STL) – язык структурированного текста, язык высокого уровня. Напоминает собой Паскаль
  • Instruction List (IL) – язык инструкций. это типичный ассемблер с аккумулятором и переходам по метке.

Язык LAD или KOP (с немецкого Kontaktplan) похожи на электрические схемы релейной логики. Поэтому инженерам не знающим мудреных языков программирования, не составит труда написать программу. Язык FBD напоминает создание схем на логических элементах. В каждом из этих языков есть свои минусы и плюсы. Поэтому при выборе специалисты основываются в основном на личном опыте. Хотя большинство программных комплексов дают возможность переконвертировать уже написанную программу из одного языку в другой. Так как некоторые задачи изящно и просто решаются на одном языке, а на другом придется столкнуться с некоторыми трудностями

Наибольшее распространение в настоящее время получили языки LAD, STL и FBD.

Большинство фирм изготовители ПЛК традиционно имеют собственные фирменные наработки в области инструментального программного обеспечения. Например такие как «Concept» Schneider Electric, «Step 7» Siemens.

Программный комплекс CoDeSys

Открытость МЭК стандартов привели к созданию фирм занимающихся исключительно инструментами программирования ПЛК.

Наибольшей популярностью в мире пользуются комплекс CoDeSys. CoDeSys разработан фирмой 3S. Это универсальный инструмент программирования контроллеров на языках МЭК, не привязанной к какой-либо аппаратной платформе и удовлетворяющим всем современным требованиям.

Основные особенности:
— полноценная реализация МЭК языков
— встроенный эмулятор контроллера позволяет проводить отладку проекта без аппаратных средств. Причем эмулируется не некий абстрактный контроллер, а конкретный ПЛК с учетом аппаратной платформы
— встроенные элементы визуализации дают возможность создать модель объекта управления и проводить отладку, т.е. дает возможность создавать человеко-машинного интерфейса (HMI)
— очень широкий набор сервисных функции, ускоряющий работу программиста
— существует русская версия программы, и русская документация

Литература:
Современные технологии промышленной автоматизации: учебник / О. В. Шишов. Саранск. Изд-во Мордов. ун-та, 2007. – 273 с. ISBN 5-7103-1123-5

Программирование промышленных контроллеровsulika Программирование промышленных контроллеров Опубликована: 2012 г. Программирование промышленных контроллеров 0 Программирование промышленных контроллеров 0

*****

/ СПКД123 / СПДК / Задачи АСУТП / Программирование контроллеров

Текстовая запись программ контроллера

Особенности ввода/вывода при программировании контроллеров

Типовые программы контроллера линейного КП

Группы языков программирования контроллеров

В зависимости от аппаратной архитектуры и операционной системы контроллера предлагается два способа разработки программ. Первый – популярный для PC-совместимых контроллеров (использующих в качестве ЦПУ процессор Intel x86, принятую системную архитектуру и одну из распространенных операционных систем реального времени (ОС РВ), напр. QNX, OS-9, VxWorks): производитель предоставляет специальную библиотеку и рекомендует писать обычные программы на языке Си (или другом языке программирования общего назначения), используя специализированные функции контроллера через вызовы библиотечных функций. Второй способ – разработать собственную среду разработки и выполнения программ, выполняющуюся «поверх» некоторой ОС РВ или заменяющую ее. При этом производитель контроллеров вводит некоторый новый (или реализует существующий) язык, содержащий основные операторы, библиотеку функций. Применение таких специализированных языков, адаптированных для программирования задач контроллера, более эффективно, чем использование универсальных языков программирования, в т.ч. позволяет разрабатывать программу технологу – специалисту по производству, а не математику-программисту. Для обеспечения общей базы разработок подобных языков введен международный стандарт IEC 61131-3, определяющий пять групп языков программирования контроллеров:

LD (Ladder Diagram). Язык релейно-контактной логики, позволяет, используя графические представления контактов, реле записать программу последовательной логики, блокиратора, переключателя.

FBD (Functional Block Diagram). Графический язык программирования, предоставляющий библиотеку графических схемотехнических символов для записи программы управления, регулирования, в т.ч. непрерывного технологического процесса.

SFC (Sequential Function Chart). Графический язык, позволяющий составить программу последовательных (параллельных, циклически выполняемых) операций в виде блок-схемы.

ST (Structured Text). Язык структурированного текста – высокоуровневый текстовый язык, содержащий все конструкции (операторы) современного языка программирования, но вводящий специальные расширения реального времени.

IL (Instruction List). Набор инструкций – язык программирования контроллера низкого уровня (ассемблер).

Аналогично тому, как в настоящее время большинство программистов в своей работе используют интегрированные среды разработки (IDE, такие как Microsoft Visual Studio, Borland C++ Builder/Delphi и проч.), а не простой текстовый редактор для набора кода и компилятор командной строки; так же и при программировании контроллеров и использовании любого из типов языков программирования контроллеров обычно используется специальная среда поддержки программирования. Наиболее известный универсальный инструмент разработки программ контроллеров на всех вышеописанных типах языков – система ISaGRAF (производитель – CJ International, Франция). Функции среды разработки:

Поддержка ведения базы данных (списка сигналов) контроллера;

Поддержка программирования: списка программ, совместного использования памяти и процессорного времени, предоставление средств составления (записи) программ;

Настройка списка задействованных плат ввода/вывода и их параметров;

Настройка последовательных портов и сетевых интерфейсов контроллера;

Установка системных параметров ПО и настройка ограничения доступа.

Необходимым инструментом программиста является отладчик. В среде программирования контроллера к отладчику предъявляются следующие требования:

Отображение списка всех используемых переменных (сигналов), функциональных блоков и т.д. и их взаимосвязей; проверка отсутствия зацикливания ссылок.

Наличие окна просмотра текущих значений переменных во время выполнения программы и в точках останова; возможность пошагового выполнения программы.

Возможность эмуляции поступления входных аналоговых и дискретных данных.

«Сигнал»: введение понятия

База данных контроллера обычно представляет собой линейно организованную область памяти, в которой хранится множество групп данных, часто называемых сигналами. Контроллер может содержать скалярные, векторные, табличные сигналы различных типов данных: дискретные, аналоговые, логические, строковые. Каждый сигнал, помимо собственно значения, содержит также множество атрибутов. В таблице приведен их типовой набор:

Флаг того, что при изменении новое значение сигнала спонтанно передается контроллеру верхнего уровня (серверу ДП АСУТП)

Значения сигналов вводятся от датчиков ТИ и ТС или являются производными (расчетными). Помимо определяемых разработчиком, в контроллере обычно присутствует набор предопределенных системных сигналов, значения которых можно использовать в программах, но нельзя изменять, например значение текущего времени, состояние портов ввода/вывода, сигналы диагностики отдельных плат контроллера и т.п. Объединенное множество (список) сигналов определяет область хранения данных контроллера, разделяемую между всеми программами, к которой также предоставляется интерфейс для доступа по некоторому протоколу передачи данных для внешних систем.

^Запись алгоритма ПИД–регулирования в виде функциональных блоков

В теории САУ вводятся законы управления, которые реализуются соответствующими регуляторами (пропорциональный (П–регулятор), интегральный (И–регулятор), пропорционально–интегральный, пропорционально–интегрально–дифференцирующий (ПИД–регулятор)). Алгоритмы работы таких регуляторов включены в библиотеку средства разработки; используя стандартные модули из этой библиотеки, можно визуально создать программу. Входные данные для нее – сигналы, хранящиеся в БД контроллера. На рис. 4.1 приведен пример программы, составленной из функциональных блоков. Программирование промышленных контроллеров Рис. 4.1. Запись в виде функциональных блоков алгоритма регулирования непрерывного ТП. На рисунке приведена программа управления краном-регулятором. На входе крана мы имеем нестационарный процесс, на выходе требуется обеспечить некоторое постоянное давление в трубопроводе. Точки ввода (измерения) давления и признака его превышения верхней границы диапазона датчика находятся за краном-регулятором. В модуле AI входной аналоговый сигнал преобразуется в цифровой, опираясь на нулевое значение и диапазон измерения. На основании этого значения и логического параметра превышения верхней границы измерения вычисляется уставка регулятора. Текущее значение давления, значения уставки, пропорционального, интегрального, дифференциального коэффициентов являются входными сигналами для модуля ПИД-регулятора. Выходной сигнал регулятора преобразуется в аналоговый токовый выходной сигнал и, усиливаясь реле управления, изменяет степень открытия крана.

^Текстовая запись программ контроллера

Для программиста наиболее простой и удобный для использования способ программирования контроллеров – запись программ в виде структурированного текста. Ниже рассмотрено программирование на языке ACCOL-II для контроллеров Bristol Babcock –высокоуровневом модульным технологическим языком программирования. ACCOL-II реализует следующие арифметические операции: вычислительные (+, -, *, /, возведение в степень); сравнения (>, <, =, >=, <=); округления до целого, взятия модуля; вычисления логарифма, экспоненты, квадратного корня, синуса, косинуса, тангенса; операции И, ИЛИ, исключающее ИЛИ, НЕТ; изменение знака; конкатенация строк.

1 2 3 4 5 6 7 8 9. 14

*****

Что представляют собой контроллеры программируемые

Прогресс не стоит на месте. Поэтому возникает всё больше новых устройств. Некоторые из них являются существенной модификацией разработанных ранее приборов. К таким относятся и контроллеры программируемые. Что они собой представляют и где применяются?

Что называют программируемым контроллером

Программирование промышленных контроллеровТак обозначают микропроцессорное устройство, которое собирает, преобразовывает, обрабатывает и хранит информацию. На её основе оно может посылать команды управления. Физически данное устройство ограничено конечным числом входов и выходов. К ним подключаются датчики, ключи, исполнительные механизмы. Контроллеры программируемые нацелены на работу в режиме реального времени. Как же их создавали?

Как всё начиналось

Промышленная автоматика началась с контактно-релейных схем, которые управляли происходящими процессами. Они имели фиксированную логику работы, и при изменении алгоритма приходилось всё переделывать. Но со временем неудобства привели к постепенному усовершенствованию конструкции и возникли программируемые логические контроллеры.

Принцип работы

Программирование промышленных контроллеровЧто положено в основу их функционирования? Следует отметить, что контроллеры программируемые довольно сильно отличаются от других микропроцессорных устройств. Так, программная составляющая состоит из двух частей:

  1. Системное обеспечение. Это своеобразная операционная система, которая управляет работой узлов, связывает составляющие части и проводит внутреннюю диагностику.
  2. Программная часть, которая занимается управлением и выполнением всех функций. Так, на неё возложены задачи опроса входов, выполнения пользовательской программы, установка значений выходов, а также некоторые вспомогательные операции (визуализация, подготовка к отправке данных для отладчика).

Время реакции на каждое событие зависит от времени, что тратится на выполнение одного цикла прикладной программы. Чем более мощные составляющие используются, тем меньше оно будет.

Реакция программируемого контроллера

Свободно программируемые контроллеры обладают памятью, что зависит от предыстории событий. И основываясь на том, что уже было, они могут по-разному реагировать на то, что происходит сейчас. Контроллеры программируемые отличаются от простых комбинационных автоматов тем, что они могут управляться по времени, обладают развитыми вычислительными способностями и могут совершать цифровую обработку сигналов.

Входы и выходы

Программирование промышленных контроллеровОни бывают трех типов: аналоговые, дискретные и специальные. В первом типе электрический сигнал отображает наличие определённой физической величины на поточный момент времени, что делается с помощью уровня тока или напряжения. Так, они могут передавать данные про температуру, вес, положение, давление, частоту, скорость и иную подобную информацию. Практически всегда они являются многоканальными. Дискретные входы могут работать с одним бинарным электрическим сигналом. Он может быть описан двумя состояниями – выключен или включен. Дискретные входы обычно рассчитаны на то, чтобы принимать стандартные сигналы, у которых уровень постоянного тока составляет при 24 В примерно 10 мА. Учитывая тот факт, что программируемые контроллеры являются цифровыми вычислительными машинами, необходимо совершать соответствующие преобразования. В результате получается дискретная переменная с определённым разрядом. Как правило, в одном устройстве их используется 8-12 штук. Чтобы управлять на высоте большинством технологических процессов, этого достаточно. К тому же при увеличении разрядности увеличивается количество индустриальных помех, что негативно сказывается на работе других устройств.

Программирование промышленных контроллеров

BLUBOO S1 прошел профессиональное тестирование качества (QC tests): видео Стартовала горячая предпродажа нового BLUBOO S1 в Gearbest. И в первые же 2 часа были заказаны 200 смартфонов. Предпродажа продлится до 17 июля. В это.

Программирование промышленных контроллеров

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл.

Программирование промышленных контроллеров

Зачем нужен крошечный карман на джинсах? Все знают, что есть крошечный карман на джинсах, но мало кто задумывался, зачем он может быть нужен. Интересно, что первоначально он был местом для хр.

Программирование промышленных контроллеров

Непростительные ошибки в фильмах, которых вы, вероятно, никогда не замечали Наверное, найдется очень мало людей, которые бы не любили смотреть фильмы. Однако даже в лучшем кино встречаются ошибки, которые могут заметить зрител.

Программирование промышленных контроллеров

20 фото кошек, сделанных в правильный момент Кошки — удивительные создания, и об этом, пожалуй, знает каждый. А еще они невероятно фотогеничны и всегда умеют оказаться в правильное время в правил.

Программирование промышленных контроллеров

15 симптомов рака, которые женщины чаще всего игнорируют Многие признаки рака похожи на симптомы других заболеваний или состояний, поэтому их часто игнорируют. Обращайте внимание на свое тело. Если вы замети.

*****

Принцип работы и основы программирования ПЛК

Программируемые логические контроллеры (ПЛК)

Программирование промышленных контроллеровДо 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 .

Посмотреть видеоуроки по программированию ПЛК в среде CoDeSys можно здесь: Уроки по программированию ПЛК

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.

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

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.

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

А здесь переключатель активизирован:

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

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»:

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

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:

Программирование промышленных контроллеров

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).

Программирование промышленных контроллеров

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.

Содержание обучающего видеокурса по работе с ПЛК: http://electrik.info/plc_codesys.pdf

Электрик Инфо — электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.

Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.

Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+

Перепечатка материалов сайта запрещена.

Программирование промышленных контроллеров

*****

Программирование контроллеров

Качественное программирование контроллеров Siemens – ключ к успеху

Немаловажной задачей является разработка программного обеспечения для внедрения контроллеров в системы автоматизации. К работе по программированию контроллеров Siemens, специалисты компании «Автономные технологии», подходят как к комплексному процессу, состоящему из многочисленных этапов. Этот процесс начинается уже тогда, когда инженеры и программисты знакомятся с объектом автоматизации.

Прежде всего, специалисты компании определяют и анализируют состояние производства, после чего составляется подробное техническое задание и смета необходимых работ. Следующим этапом является подбор необходимого оборудования и технических средств, которые совместимы с программным обеспечением и соответствуют требуемым запросам.

Особенности программирования Siemens

До начала работ по программированию контроллеров. инженерами компании «Автономные технологии» составляется проектная документация, в которой указываются схемы электрических соединений и цепей, описывается база данных и все алгоритмы, позволяющие управлять автоматизированной системой. На этом же этапе инженеры-технологи прорабатывают все варианты работы оборудования и другие нюансы. На основе проектной документации осуществляется непосредственно программирование Siemens отдельно для верхнего и нижнего слоев АСУ ТП.

Для нижнего уровня создаются алгоритмы, благодаря которым будет осуществляться управление оборудованием. Что касается верхнего уровня, то специально для него программисты компании «Автономные технологии» выполняют разработку алгоритмов сбора и обработки данных.

Следующим этапом является сложная и кропотливая работа по внедрению программного обеспечения для верхнего и нижнего уровня. Результатом качественной и грамотной работы специалистов компании становится бесперебойное функционирование системы, которая, несмотря на наличие верхнего и нижнего уровней, становится одним целым.

Программирование контроллеров SiemensLOGO

Качественное программное обеспечение для контроллеров данной серии позволяет управлять объектом или целой группой, при этом устройства не зависят друг от друга. Пользователь, благодаря запрограммированным контроллерам SiemensLOGO, имеет возможность при помощи автоматики управлять всей системой, при этом не требуется вмешательства в ее устройство. В процессе работы при возникновении необходимости можно легко сменить программу.

Программирование контроллеров Siemens Simatic

Особенностью семейства контроллеров Siemens Simatic s7-300 является универсальность, позволяющая использовать данный контроллер в системах низкой и средней степени сложности.

В процессе программирования контроллеров Siemens Simatic. специалистами компании берутся во внимание все величины, параметры, характеристики, возможные изменения при работе и, конечно же, схема логических цепочек технологических процессов данного оборудования.

Программирование МЗТА Контар

Особенности приборов МЗТА Контар

КОНТАР МЗТА осуществляет сбор данных от различных источников, которые установлены на объекте. К примеру, при промышленной автоматизации это могут быть датчики температуры, давления, электросчетчики и т.д. Прибор создан на основе элементной базы, благодаря чему обеспечивает беспроблемный доступ к инновационным коммуникационным технологиям, к которым относится сеть Ethernet, а также передача данных посредством сотовой сети CDMA/GSM.

Состав системы на основе МЗТА Контар

Программно-технический комплекс КОНТАР включает в себя коммуникационные модули, контроллеры, системы диспетчеризации и программирования, а также инструментарий наладчика автоматизированной системы. Данный тип контроллеров является свободно-программируемым. Программирование МЗТА является важным элементом при автоматизации инженерных систем. Благодаря этому специалисты могут заложить в них функциональные алгоритмы, адаптированные под особенности основной аппаратуры.

Входы и выходы, которыми оснащены контроллеры, являются универсальными, благодаря чему датчики и исполнительные механизмы можно легко заменять, как при пуско-наладочных операциях, так и во время эксплуатации оборудования.

Структура МЗТА Контар

Компания «Автономные технологии» использует МЗТА Контар для построения систем на основе принципа «распределенного интеллекта». При этом общая система управления делится на мелкие элементы, благодаря чему нарушение работы одного из контроллеров не может привести к сбою всего оборудования. Также благодаря принципу распределения удается максимально сократить длину линий, соединяющих датчики, контроллеры и исполнительные механизмы.

Все контроллеры КОНТАР объединяются в автономную сеть. Связь с системой диспетчеризации проводится посредством протокола TCP/IP. При помощи этих же каналов осуществляется обмен данными. Благодаря наличию открытого протокола связи, контроллеры КОНТАР МЗТА могут быть установлены и в другие системы.

КОНТАР МС8

Одной из востребованных моделей является МЗТА КОНТАР МС 8. Он выполняет следующие функции:

Измеряет сигналы, поступающие от дискретных и аналоговых датчиков;

Формируют аналоговые и дискретные выходные сигналы, позволяющие управлять исполнительным оборудованием;

Реализуют алгоритмы работы, которые нужны для управления определенными технологическими процессами;

Архивирует информацию во внутренней памяти и др.

Использование контроллеров КОНТАР МЗТА позволяет создавать функциональные и удобные системы автоматизации для отопления, водоснабжения, кондиционирования, вентиляции и других коммуникаций. Главное доверить работы по программированию устройств, а также пуску и наладке системы, опытным профессионалам данной области.

В каких случаях необходимо Carel программирование?

Очень часто различные компании, специализирующиеся на установке систем отопления, вентиляции и кондиционирования, сталкиваются со случаем, когда под большую вентиляционную или отопительную систему приобретены многочисленные контроллеры автоматики, а заниматься их программированием некому. В этом случае мы всегда готовы предоставить вам услуги по программированиюCarel. Программирование контроллеров данной марки дает возможность:

Связать технику от разных производителей и обеспечить тем самым совместную работу систем для контроля и учета;

Возможность произвести установку специальных беспроводных датчиков. Актуально в тех случаях, когда в зданиях и помещениях уже были выполнены отделочные работы и поэтому монтаж обычного датчика является невозможным;

Можно подключить более сотни устройств системы отопления, кондиционирования, вентиляции и холодильного оборудования к одной системе, которая легко настраивается и управляется.

Дополнить и усовершенствовать функциональные возможности инженерных коммуникаций;

Объединить оборудование в единую сеть и обеспечить эффективное управление;

Посредством платы расширения вывести на компьютер, мобильный телефон, планшет, что позволяет наблюдать и контролировать различные рабочие режимы посредством сети интернет из любой точки.

Особенности контроллеров Carel

Контроллеры Carel отличаются универсальностью и гибкостью применения в зависимости от индивидуальных потребностей каждого заказчика. Они комплектуются дополнительным набором контактов, который позволяет подключать вентиляторы, компрессоры и другие устройства. Еще одной особенностью является то, что текущие параметры и программа сохраняются во флеш-памяти, поэтому сохранность информации гарантирована даже в случая возникновения перебоев с электропитанием.

Отдельно следует упомянуть о контроллерах CarelpCO, которые очень часто используются производителями прецизионной техники и систем кондиционирования. Эта линейка отличается тем, что к приборам можно подключать логометрические датчики, обновленные ключи программирования, встроенный терминал и последовательный порт, к которому также можно подсоединять различные периферийные устройства для контроля системы автоматизации.

Какие задачи стоят перед специалистами компании «Автономные технологии»?

Специалисты нашей компании при выполнении процедур по наладке работы систем автоматизации технологических производств. подбирают определенные модели контроллеров Carel и выполняют их программирование под определенные задачи, соответствующие техническому заданию клиента.

Вы можете заложить любые функции управления жилым домов, торговым или коммерческим центром, спорткомплексом, гостиницей, фитнесс-центром и другим объектом. Так, к примеру, можно запрограммировать следующие параметры:

Включение вентиляции в зависимости от уровня содержания углекислого газа;

Мощность вентиляционной системы;

Отключение и включение системы «теплый пол»;

Регулирование параметров влажности в помещениях;

Сигнализационную систему и др.

В качестве примера результата программирования контроллеров в системе автоматизации можно привести устройство, целью которого является предотвращение появления льда на пороге (антиобледенение порогов). Так, при падении уличной температуры до уровня 0 градусов, система автоматически включается, при повышении до уровня + 2 градуса, происходит ее отключение.

Особенности программирования контроллеров TACXenta

Устройства способны работать, как в автономном режиме, так и в составе единой системы. Для этого несколько независимых контроллеров могут быть объединены между собой, образуя сеть для обмена информацией. Контроллеры являются свободно программируемыми. Их можно настраивать под различные клиентские задачи и типы управления при помощи специального инструмента для программирования под названием TACMenta. Благодаря содержанию готовых программных блоков и базы разнообразных функций программирование в значительной степени облегчено.

Программирование TACXenta для работы без сети

В данном случае также используется прикладная программа Menta. С ее помощью можно программировать контроллеры используя мнемонические схемы для построения готовых программ. Из стандартных блоков программист может использовать:

Нелинейные и логические функции;

Фильтры, блоки задержек;

Тревоги и расписания;

Программирование контроллеровTACXenta для работы в сети

Контроллеры TACXenta, работают в сети на основе протокола LonMark, который был разработан по технологии LonWorks. Благодаря данной технологии удается реализовать принцип открытых систем в автоматизированных сетях. Благодаря этому финальный потребитель не привязан к оборудованию определенной марки, у него есть возможность выбора.

Объединение нескольких устройств в единую систему

Чтобы объединить несколько контроллеров серии TACXenta 300 или 400 в общую систему, также используется программное обеспечение MENTA. Если система должна выполнять функции управления, контроля и мониторинга контроллерами, подключенными к сети, потребуется программное обеспечение TACVISTA.

Вне зависимости от типа объекта и его предназначения, автоматизированная система разрабатывается в соответствие с требованиями заказчика. После этого она внедряется в те условия, которые существуют, либо настраивается с нуля. Результатом интегрирования в уже существующие условия, как правило, становится более удобное, простое и легкое управление, также это способствует экономии электроэнергии, продлевает эксплуатационные сроки и повышает безопасность оборудования.

Высокопрофессиональные специалисты нашей компании могут не только разработать проект системы, запрограммировать контроллеры TACXenta, но и провести весь комплекс пусконаладочных работ. связанный с наладкой системы автоматизации и запуском.

Средства программирования ПЛК ОВЕН

Для программирования контроллеров, компания ОВЕН, выпускающая устройства, предлагает использовать систему CoDeSys (разработка немецкой компании 3S-Software).

Программный комплекс MasterSCADA – используется для разработки систем учета, диспетчеризации и управления. Также на рынке представлено программно-аппаратное решение ПЛК ОВЕН, программируемое средствами MasterSCADA. Сегодня многие программисты при налаживании работы системы автоматизации и программировании контроллеров ОВЕН работают в данной среде.

Типы программируемых логических контроллеров ОВЕН

Производителем представлено несколько линеек контроллеров, оснащенных мощными аппаратными ресурсами, широким спектром программных и вычислительных возможностей, развитой структурой интерфейсов и немалым объемом памяти. Эти приборы позволяют решать самые разнообразные задачи и делятся следующие категории:

Моноблочные ОВЕН контроллеры. Данный тип представлен несколькими линейками приборов, позволяющих решать задачи автоматизации маленьких установок, создавать средние и малые системы автоматизации, диспетчеризации и др.

Модульные контроллеры позволяют решать широкий спектр сложных задач. Их основным преимуществом является возможность выбора устройства определенной конфигурации.

Панельные контроллеры – их предназначением является автоматизация систем, при работе которых требуется наглядное отображение технологического процесса.

Качественное программирование ПЛК ОВЕН

Специалисты нашей компании осуществляют качественное программирование контроллеров ОВЕН, что позволяет автоматизировать системы водоснабжения, кондиционирования и вентиляции зданий, а также отопления. В зависимости от требований клиента, осуществляется подбор необходимых функций системы, а также проводятся пуско-наладочные работы и последующее сервисное обслуживание.

Преимущества контроллеров ОВЕН

Среди преимуществ устройств данной марки необходимо отметить:

Возможность автоматизации самых разнообразных объектов, начиная от небольших станков и заканчивая котельными;

Возможность создания систем диспетчеризации для разных промышленных областей и ЖКХ;

Наличие дискретных, цифровых, аналоговых и универсальных выходов и входов;

Наличие часов реального времени в некоторых моделях;

Возможность использования в качестве системы управления упаковочными станками, а также для автоматизации торгового оборудования;

Широкие возможности самодиагностики;

Надежность работы устройств;

Возможность создания и хранения архивов и др.





Внимание, только СЕГОДНЯ!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *