Какой выбрать программируемый логический контроллер: для чего нужен логический контроллер

Структура и устройство ПЛК

Любой плк Siemens или аналогичный, других производителей, ориентирован на выполнение конкретных действий. Микроконтроллер опрашивает блоки ввода информации, чтобы принять решение, сформировать на выходе готовую команду. Упрощенно схема стандартного элемента включает:

  • вход;
  • центр;
  • выход.

Входные цепи образованы набором датчиков (аналоговых или цифровых), переключающих устройств, смарт-систем. В центральном блоке расположены: процессор, обрабатывающий команды, модуль памяти и средства коммуникации. Выходные цепи отвечают за передачу сигнала на моторы привода, вентиляцию, осветительную арматуру. Туда же допускается подключить управляющее смарт- устройство архитектуры ардуино или подобное. Необходимо также выполнить условие подключения ПЛК к цепям питания. Без них устройство работать не будет. Внешний компьютер через унифицированный интерфейс используется для отладки, программирования контроллера.

Типы ПЛК

Все ПЛК, выпускаемые Schneider Electric, Mitsubishi, Beckhoff, Omron, Segnetics или Unitronics, четко разделяются по типам. Это же относится к классификации российской продукции, представленной компаниями «Овен», «Контар», «Текон» и другими. Конструктивно устройства принято обозначать как моноблочные и модульные.

В первом типе содержится полный набор входных, выходных цепей, процессор, источник энергии. Во втором предусмотрена сборка готового ПЛК из отдельных частей. Согласно МЭК 61131, количество и состав модулей варьируются в соответствии с назначением, характеристиками поставляемого заказчику устройства.

Модульный микроконтроллер может управлять посредством Ethernet соединения малопроизводительным собратом, выполняющим специфично назначенные функции (диагностика состояния периметра, безопасность охраняемой зоны). Маломощный адаптер питания в этом случае является отдельным модулем. Обобщенно функциональные возможности второго вида превосходят первый. Но в отдельных ситуациях (микроконтроллер управления чайником Berghof) достаточно моноблочного ПЛК.

Главное достоинство такой конструкции — компактность. При этом полностью завершенная конструкция платы, блока контроллера оборудуется дисплеем и устройством ввода-вывода, кнопочной панелью. Типичный пример — «умный» автоматный моноблок, отвечающий за стабилизацию напряжения.

Из нескольких ПЛК, смонтированных на стандартную рейку, набирается укрупненный узел управления. Первоначально конфигурация микроконтроллеров подразумевала замену существовавших релейных, полупроводниковых схем. Со временем задачи усложнились, но и сохранившиеся ограниченно производительные 8 и 16 разрядные процессоры по-прежнему востребованы в промышленности.

Принцип работы ПЛК

По сути, микроконтроллер достаточно близок к реле. Только вместо механических контактов и катушек в нем — электронные цепи. Понять принцип действия будет легко любому инженеру, знакомому со схемами, основами электротехники.

Датчик освещенности на входе подает сигнал в блок обработки данных. В нормальном состоянии процессор не реагирует. Как только сенсор определит падение освещения, изменится его сопротивление, центральный блок задействует цепи питания электроламп.

Для управления ПЛК, его программирования используется бытовой ПК. Несколько отдельных микроконтроллеров образуют каскад с усложненными задачами. Системы «умный дом», автоматика включения двигателя насоса для закачки воды в накопительный бак давно содержат в себе подобные блоки.

Сложные микроконтроллерные устройства обеспечивают охрану, защиту периметра (квартиры), включая связь с полицией (владельцем) через модем, подъем тревоги при проникновении нарушителей, разрушении механизма закрытия двери.

Первый этап работы устройства состоит из экспресс-теста задействованного оборудования. Одновременно идет загрузка операционной среды, управляющих программ. Все как в настольном ПК при старте Windows. Предусмотрена пошаговая отработка команд (отладка), при которой допускается мониторинг, корректировка переменных.

Для простоты восприятия рабочий, шаговый режим ПЛК разбит на типовые циклы. Они повторяются во время функционирования устройства. В каждом цикле, «маршрутной карте» заключаются 3 действия:

Завершается цикл быстрым переходом к первому этапу «урока».

Модельный ряд и цены высокопроизводительных ПЛК Delta Electronics. Серия AS300/AS200.

Оплата в рублях по курсу ЦБ РФ на день выставления счета. Наличие и точные цены в рублях Вы можете уточнить у наших менеджеров или прислав запрос на электронную почту.

Модель Цена, USDвкл. НДС
AS300 / AS200 — высокопроизводительный и недорогой контроллер модульного типа без шасси, с возможностью обработки до 1024 точек ввода/вывода, с высоким быстродействием для организации большого объема вычислений и логики, со встроенными импульсными входами/выходами для 6-ти осей и поддержкой сетевых протоколов Modbus, Ethernet/IP и CANopen.
AS300N-A  Процессорный модуль AS300, 128K шагов, без встроенных I/O, Ethernet, 2xRS485, mini USB, micro SD, 2 слота под платы расширения 230 $
AS324MT-A  Процессорный модуль AS300, 128K шагов, 12DI (4 диф.+ 8 24VDC/12DO (4 диф.+8 NPN), Ethernet, 2xRS485, miniUSB, microSD, 2 слота под пл/расш 424 $
AS218PX-A  Процессорный модуль AS200, 64K шагов, 8DI/6DO, 2AI/2AO (PNP), Ethernet, CANopen 325 $
AS218RX-A  Процессорный модуль AS200, 64K шагов, 8DI/6DO, 2AI/2AO (реле), Ethernet, CANopen 325 $
AS218TX-A  Процессорный модуль AS200, 64K шагов, 8DI/6DO, 2AI/2AO (NPN), Ethernet, CANopen 325 $
AS320P-B  Процессорный модуль AS300, 128K шагов, 8DI/12DO (PNP), Ethernet, 2xRS485, mini USB, micro SD, 2 слота под платы расширения 325 $
AS320T-B  Процессорный модуль AS300, 128K шагов, 8DI/12DO (NPN), Ethernet, 2xRS485, mini USB, micro SD, 2 слота под платы расширения 325 $
AS228P-A  Процессорный модуль AS200, 64K шагов, 16DI/12DO (PNP), Ethernet, CANopen, 2xRS485, mini USB, micro SD 325 $
AS228R-A  Процессорный модуль AS200, 64K шагов, 16DI/12DO (реле), Ethernet, CANopen, 2xRS485, mini USB, micro SD 325 $
AS228T-A  Процессорный модуль AS200, 64K шагов, 16DI/12DO (NPN), Ethernet, CANopen, 2xRS485, mini USB, micro SD 325 $
AS332P-A  Процессорный модуль AS300, 128K шагов, 16DI/16DO (PNP), Ethernet, 2xRS485, mini USB, micro SD, 2 слота под платы расширения 424 $
AS332T-A  Процессорный модуль AS300, 128K шагов, 16DI/16DO (NPN), Ethernet, 2xRS485, mini USB, micro SD, 2 слота под платы расширения 424 $
AS-PS02  Модуль источника питания AS, вход 220 VAC, выход 48Вт на внутренную шину ЦПУ AS 61 $
AS-PS02A  Модуль источника питания AS, вход 220 VAC, выход 48Вт на внутренную шину ЦПУ AS + вывод 24 VDC 500 мА 72 $
AS-F232  Дополнительная плата процессорного модуля AS, 1xRS232 35 $
AS-F2AD  Дополнительная плата процессорного модуля AS, 2AI 72 $
AS-F2DA  Дополнительная плата процессорного модуля AS, 2AO 86 $
AS-F422  Дополнительная плата процессорного модуля AS, 1xRS422 46 $
AS-F485  Дополнительная плата процессорного модуля AS, 1xRS485 39 $
AS-FCOPM  Дополнительная плата процессорного модуля AS, CANopen 90 $
AS08AM10N-A  Модуль расширения AS, 8DI 24 VDC 57 $
AS08AN01P-A  Модуль расширения AS, 8DO (PNP) 86 $
AS08AN01R-A  Модуль расширения AS, 8DO (реле) 86 $
AS08AN01T-A  Модуль расширения AS, 8DO (NPN) 86 $
AS16AM10N-A  Модуль расширения AS, 16DI 24 VDC 122 $
AS16AN01P-A  Модуль расширения AS, 16DO (PNP) 129 $
AS16AN01R-A  Модуль расширения AS, 16DO (реле) 129 $
AS16AN01T-A  Модуль расширения AS, 16DO (NPN) 129 $
AS16AP11P-A  Модуль расширения AS, 8DI/8DO (PNP) 122 $
AS16AP11R-A  Модуль расширения AS, 8DI/8DO (реле) 122 $
AS16AP11T-A  Модуль расширения AS, 8DI/8DO (NPN) 122 $
AS32AM10N-A  Модуль расширения AS, 32DI 24 VDC, IDC-40 183 $
AS32AN02T-A  Модуль расширения AS, 32DO (NPN), IDC-40 190 $
AS64AM10N-A  Модуль расширения AS, 64DI 24 VDC, 2хIDC-40 273 $
AS64AN02T-A  Модуль расширения AS, 64DO (NPN), 2хIDC-40 286 $
AS04AD-A  Модуль расширения AS, 4 AI, потенциальный и токовый режимы 183 $
AS04DA-A  Модуль расширения AS, 4 AO, потенциальный и токовый режимы 244 $
AS06XA-A  Модуль расширения AS, 4AI/2AO, потенциальный и токовый режимы 208 $
AS08AD-B  Модуль расширения AS, 8 AI, потенциальный режим 277 $
AS08AD-C  Модуль расширения AS, 8 AI, токовый режим 277 $
AS02LC-A  Модуль расширения AS, 2 канала ввода сигналов тензодатчиков 347 $
AS04RTD-A  Модуль расширения AS, 4TI, Cu50/100; PT100/1000; Ni100/Ni1000, 2 и 3 провода 212 $
AS04TC-A  Модуль расширения AS, 4TC (J, K, R, S, T, E, N) 212 $
AS08TC-A  Модуль расширения AS, 8TC (J, K, R, S, T, E, N) 264 $
AS00SCM-A  Локальный/удалённый модуль дополнительных портов RS232/485/422, RTU CANopen 151 $
UB-10-ID16A  Клеммный модуль для ЦПУ AS300 (рекомендуемый аксессуар для ЦПУ: либо данный клеммный модуль, либо кабель UC-ET010-24D) 34 $
UB-10-IO32D  Клеммный модуль встроенных каналов ввода/вывода для ЦПУ AS300 (необязательное дополнение к кабелю UC-ET010-24D) 81 $
UC-ET010-24D  Экранированный кабель 1 м с разъемами IDC 40p – 2х20p для ЦПУ AS300 (рекомендуемый аксессуар для ЦПУ: либо данный кабель, либо клеммынй модуль UB-10-ID16A) 67 $

Не является публичной офертой.

ОВЕН ПЛК63/73

А что там с Modbus?

SlaveтутРежим Мастер

  • среда программирования;
  • легко создать меню с уставками и настройками (Segnetics отдыхает)
  • часы и память всегда «с собой»;
  • возможность работать с нестандартными протоколами по COM порту;
  • больше входов и выходов у ПЛК (в сравнении с Pixel);
  • «из коробки» в меню ПЛК можно изменить типы датчиков, посмотреть их показания
  • питание от 220В (наверно плюс, хотя придется предусматривать защиту по питанию в виде предохранителей и автоматов — уже был опыт с срабатыванием внутренней защиты по питанию).
  • все модификации с питанием только от 220В;
  • кнопки ПЛК73;
  • модуль расширения только один;
  • текстовый дисплей у ПЛК63 большой, но бестолковый — 2 x 16 символов;
  • вход в меню с уставками одной кнопкой «Ввод». Мне лично не нравится, т.к. усложняет создание дополнительных меню;
  • неудобно переносить меню из одной модели ПЛК в другую (тиражировать однотипные настройки). Приходится создавать заново. Раздражает.

Цены

  • ПЛК63-РРРУУУ-L (8DI; 8AI; 3 реле; 3 AO 0-10В) — цена 14 514 р
  • ПЛК73-ККККУУУУ-L (8DI; 8AI; 4 транзистора, 4 AO 0-10В) — цена 14 986 р
  • МР1-Р (8 реле) — цена 3 953 р.

Segnetics SMH2g и Pixel

А что там с Modbus?

  • мало времени для создания типовых программ для вентиляции;
  • приятный дизайн оборудования;
  • до 8 модулей расширения;
  • можно всегда получить Ethernet.
  • слабый «язык» программирования;
  • отсутствие гальванической изоляции аналоговых входов и выходов (у Pixel);
  • «из коробки» нет возможности менять тип аналоговых датчиков;
  • нет возможности работать с нестандартными протоколами по COM порту (что-то может получится через linux у SMH2gi, но сама среда программирования такой возможности не даст);
  • «плюющиеся» клеммы у Pixel. Наконечник типа НШВИ 1,5-8 частенько будет выталкиваться из клемм при закручивании. Рекомендую длиннее — НШВИ 1,5-12. Иначе рискуете много материться при монтаже.

Цены

  • Pixel-2511-02-0 — цена 11 054 р
  • Pixel-MR602-00-0 Модуль расширения 6вых. (реле 5А), 2 аналог. вых. (0…10В) — цена 7 206 р
  • Pixel-MR120-00-0 Модуль расширения 12вх. (NPN/PNP) — цена 5 190 р
  • SMH 2G-4222-01-2 — цена 12 614 р
  • SMH 2Gi-0020-31-2 — цена 17 064 р
  • MC-0401-01-0 Модуль расширения для SMH 2G/SMH 2Gi; 9вх. (NPN/PNP)/10вых. (5 реле 5А, 5 оптореле 400 мА), 8 аналог. вх. (6 универс., 2 напряжение/ток 0…10В/4…20мА, 24 бит)/4 аналог. вых. (0…10В) — цена 10 582 р

Schneider Electric M171/172

А что там с Modbus?

ModbusВот вам еще 1,5 ложки дегтя:

  • 1 ложка – Master режим ВООБЩЕ не работает.
    Сколько наш программист не бился, так и не смог запустить. Вместо этого на выходе RS485 мы получали только первый байт посылки. Т.е. адрес опрашиваемого устройства. Так на одном объекте нам пришлось дополнять щит – вставлять Овна ПЛК100, чтоб 100тый выполнял роль Master’a (картинка ниже);
  • 0.5 ложки – Slave режим на объекте у нас падал в течении 12ти часов работы. Это касалось Modbus TCP. Лечится только сбросом питания. А вот тут уже не знаем чего делать – попробуем перенести опрос на COM порт.

UPDПлюсы

  • большая линейка оборудования, модулей расширения;
  • много интерфейсов;
  • есть модификации ПЛК с большим количеством I/O;
  • графический дисплей (старшие модели);
  • есть выносная и настенная панель;
  • неплохой внешний вид;
  • несколько языков программирования.

Минусы

  • сырой продукт (во всяком случае, М172). Касается как ПО, так и самих ПЛК;
  • недружелюбная среда разработки;
  • нет нормальной документации по работе в среде программирования;
  • никакой тех поддержки. Дистрибьютор еще чего-то пытался помочь – но и он не особо выручил;
  • долгая поставка оборудования. В случае, когда надо все «вчера» – эти ПЛК не ваш выбор.

Цены

  • TM172PDG42R ПЛК М172, дисплей, 42 I/O, Eth — цена 26 991 р
  • TM172ASCTB42 Терминальный блок с винтами на 42 вх/вых — цена 1 159 р
  • TM172PDG28R ПЛК М172, дисплей, 28 I/O, Eth — цена 19 283 р
  • TM172ASCTB28 Терминальный блок с винтами на 28 вх/вых — цена 989 р

Устройство ПЛК

Часто ПЛК состоит из следующих частей:

  • центральная микросхема (микроконтроллер, или микросхема FPGA), с необходимой обвязкой;
  • подсистема часов реального времени;
  • энергонезависимую память;
  • интерфейсы последовательного ввода-вывода (RS-485, RS-232, Ethernet)
  • схемы защиты и преобразования напряжений на входах и выходах ПЛК.

Обычно вход или выход ПЛК нельзя сразу же подключить к соответствующему выходу центральной микросхемы. Эти выходы характеризуются низкими уровнями напряжений, обычно от 3,3 до 5 вольт. Входы и выходы ПЛК обычно должны работать с напряжениями 24 В постоянного либо 220 В переменного тока. Поэтому между выходом ПЛК и выходом микросхемы необходимо предусматривать усилительные и защитные элементы.

Дополнительные возможности и функции ОВЕН ПЛК

При разработке контроллеров были отобраны самые востребованные функции аналогичных изделий ведущих мировых производителей, поэтому созданные компанией ОВЕН контроллеры ПЛК100 и ПЛК150 обладают современными расширенными функциональными и эксплуатационными возможностями. Первое — это наличие встроенного аккумулятора резервного питания, который позволяет сохранить данные и результаты промежуточных вычислений, а также функцию обмена по сети Ethernet после отключения основного питания (до 10 минут без перезагрузки). Второе — если всё-таки основное питание отсутствовало более 10 мин, то при перезагрузке ОВЕН ПЛК его выходы будут переведены в безопасное состояние. То же произойдет в случае аварийной ситуации. Третье — большой объем внутренней энергонезависимой Flash-памяти и наличие специализированной файловой системы даёт возможность сохранить проект CoDeSys непосредственно в контроллере. Встроенная Flash-память может быть использована для хранения архивов данных или результатов измерений. Архивы можно считать непосредственно из ПЛК через интерфейсы RS-232 или Ethernet и открыть в программе обработки электронных таблиц или текстовом редакторе. Дополнительно отметим, что ПЛК оснащён часами реального времени с собственным аккумуляторным питанием, имеет удобные надёжные винтовые клеммы и покупателю не требуется приобретать специальные кабели для подключения. Количество входов и выходов ОВЕН ПЛК может быть расширено путем подключения модулей ввода/вывода ОВЕН МВА8 и МВУ8, которые поддерживают интерфейс RS-485. Подробная информация о контроллерах, а также специальная библиотека функциональных блоков, таких как ПИД-регуляторы с автонастройкой коэффициентов, регуляторы положения трёх-позиционных исполнительных механизмов (задвижек), адаптивные регуляторы находятся в свободном доступе на сайте www.owen.ru.

Таблица. Технические характеристики контроллеров ОВЕН ПЛК100 И ОВЕН ПЛК150

Параметры
ОВЕН ПЛК100
ОВЕН ПЛК150
Общие сведения
Тип корпуса
для крепления на 35-мм DIN-рейку, длина 105 мм
Степень защиты
корпуса
IP20
Диапазон рабочих температур
-20…+70 °С
Напряжение питания (два варианта исполнения)
=24 В/~220 В
Потребляемая мощность
б Вт
Индикация на передней панели
светодиодная
Ресурсы
Центральный процессор
32-разрядный RISC-процессор 200 МГц на базе ядра ARM9
Объём оперативной памяти
8 Mбайт
Объём энергонезависимой памяти хранения программ
4 Mбайт (Flash-память, специализированная файловая система)
Размер Retain-памяти
4 кбайт
Дискретные входы
Количествоь дискретных входов
8
6
Тип сигнала дискретного входа: • =24 В • ~220 В
15..24 В соответствует логической 1, 0…5 В — логическому 0 сухой контакт (разомкнут — логический 0; замкнут — логическая 1)
Гальваническая изоляция дискретных входов
на 1,5 кВ, групповая
Рабочая частота дискретных входов
до 10 кГц
Аналоговые входы
Количество аналоговых входов
нет
4
Предел основной приведённой погрешности

0,5 %
Типы поддерживаемых датчиков и входных сигналов (подключение датчика с выходным унифицированным сигналом тока или напряжения осуществляется напрямую и не требует согласующих резисторов)

термопреобразователи сопротивления медные, платиновые, никелевые 50,100, 500,1000 Ом (по двухпроводной схеме); термопары; ток 0…5 мА, 0(4).20 мА; напряжение 0…1 В, 0…10 В; сопротивление до 5 кОм

Время опроса одного аналогового входа

0,5
Дискретные выходы
Количество дискретных выходов и варианты их исполнения
б э/м реле (220 В, 8 А) 12 транз. кл., коммутирующих +Uпит
4 реле (220 В, 4 А)
Гальваническая изоляция дискретных выходов
1,5 кВ, индивидуальная
Аналоговые выходы
Количество аналоговых выходов

2
Разрядность

10 бит
Тип выходного сигнала (варианты исполнения): • тока • напряжения • универсальный (программное переключение типа выходного сигнала)

4…20мА 0…10В 0…10 В или 4…20 мА
Наличие встроенного источника питания
общий, гальванически изолированный (1,5 кВ)
Интерфейсы связи
Интерфейсы
Ethernet 10/100 mbps, RS-485, RS-232 – 2 канала, USB-Device, USB-Host
Ethernet 10/100 mbps, RS-485,RS-232
Скорость обмена по интерфейсам RS
настраиваемая, до 115200 bps
Протоколы
ОВЕН, Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP, Dcon, Gateway (протокол CoDeSys)
Программирование
Среда программирования
CoDeSys 2.3
Языки программирования
IL, ST, LD, SFC, FBD + дополнительный язык CFC
Размер пользовательской программы
ограничен размерами свободной памяти (около 1 млн инструкций)
Интерфейс для программирования и отладки
RS-232, Ethernet или USB

Pop Hi-Tech

Итак, вы решили изучать программирование ПЛК (Программируемых Логических Контроллеров). С чего стоит начать изучение программирования контроллеров? Какие учебные материалы искать, стоит ли заниматься этим самостоятельно или лучше пойти на курсы, сколько времени займёт обучение и насколько оно будет сложным? Доступно ли программирование ПЛК всем или для этого нужно быть программистом? Как быстро стоит переходить от теории к практике? Мы подготовили ответы на эти и другие вопросы.

1. Для того чтобы начать изучать программирование ПЛК, быть программистом вовсе не обязательно. Достаточно иметь так называемый логический склад ума. Если вы любили математику и информатику в школе — скорее всего, у вас всё получится. 2. Однако определённые навыки и понимание машинной логики все же необходимы. Если вы изучали в школе или институте основы программирование на Паскале, Бейсике или Ассемблере — это значительный плюс. 3. Первые шаги в программировании ПЛК можно и даже лучше всего делать самостоятельно, это позволит изучить основы в комфортном для себя темпе. Учебных материалов о ПЛК и их программировании достаточно много в интернете, а приблизительный план для самостоятельного обучения вы можете найти в этой статье. 4

А вот сразу после изучения основ следует обратить своё внимание на профессиональные курсы и руководства. От своего имени особо рекомендуем видеокурс по Simatic Step 7, который можно купить на сайте https://step7-kurs.ru

Этот курс как нельзя лучше подходит для новичков, в то же время Simatic Step 7 используется для разработки систем автоматизации для ПЛК Simatic — одних из самых популярных и востребованных на сегодня контроллеров. 5. После того как вы сделаете свои первые шаги step 7 — милости просим на специализированные форумы: здесь вы сможете не только «задачки порешать», но и уже начинать подыскивать работу или стажировку. 6. Время, необходимое для изучения программирования ПЛК, — параметр индивидуальный. Однако в любом случае это займёт у вас гораздо меньше времени, чем попытки освоить Java или C#.

Темы, которые стоит изучить самостоятельно до того, как вы приступите к изучению профессиональных курсов (т. е. на этапе самообучения):

1. Требования техники безопасности при работе с ПЛК. Хотя в начале обучения вам, возможно, будет казаться, что эта тема вам не нужна — все же потратьте некоторое время и изучите ТБ работы с ПЛК. Пригодится обязательно. 2. Назначение, функции, принципы работы и конструкция ПЛК. Условия, в которых работают ПЛК и требования к ним. Если вы раньше занимались радиотехническим конструированием — эта тема не составит для вас особого труда. 3. История ПЛК. Необязательная, но весьма интересная часть. 4. Знакомство с основными языками программирования ПЛК согласно стандарту МЭК-61131-3: Sequential Function Chart (SFC), Function Block Diagram (FBD), Ladder Diagrams (LАD), Statement List (STL), Instruction List (IL). 5. Знакомство со средой разработки, лучше всего — с двумя-тремя наиболее популярными. Например, это могут быть CoDeSys и Simatic Step 7. 6. Изучение методики программирования ПЛК. Структуризация программы, вызов подпрограмм, задание циклов и времени работы программы. 7. Основные команды (операторы). К этому моменту вы уже должны были определиться с языком программирования и средой разработки, наиболее симпатичной лично вам. 8. Функции и функциональные блоки. 9.Примеры кода работающих программ. 10. Практикум. При написании собственных программ переходите от элементарных задач к более сложным. На этом этапе нет ничего плохого в том, чтобы использоваться в своих программах части чужого кода, однако старайтесь со временем уменьшать их количество (в процентном выражении).

Распределенный монтаж в поле

По заявлению компании Siemens Energy & Automation, впервые появилась возможность организовать распределенную сеть Ethernet, использующую периферию бесшкафного монтажа Simatic ET200pro CPU. Степень защиты IP-65/67 позволяет устанавливать контроллер непосредственно на управляемый агрегат. Монтаж дополнительного процессора на полевом уровне уменьшает нагрузку на центральный CPU и допускает использование процессора в тяжелых эксплуатационных условиях с широким температурным диапазоном. Контроллер имеет обширные коммуникационные возможности, включая совмещенный MPI/Profibus-DP порт и три встроенных порта Ethernet. Помимо возможности работать в режиме Profibus master/slave, CPU поддерживает протокол Profinet через встроенный Ethernet порт, реализующий дополнительные возможности сети, такие как работа в детерминированном реальном времени.

www.usa.siemens.com.Siemens Energy & Automation

ПЛК могут быть использованы для решения следующих задач:

  • компьютерное управление исполнительными механизмами (печами, электродвигателями, клапанами, задвижками, фрамугами и т.п.) с обратной связью и без;

  • управление светом, кондиционированием воздуха, котельными, и т.п.;

  • контроль и регистрация температуры в теплицах, элеваторах, печах для закалки стали, испытательных камерах тепла и холода, в различных технологических процессах;

  • стабилизация температуры в термостатах, термошкафах, котлах, жилых зданиях, теплицах, на элеваторах и т.п.;

  • автоматизация стендов для приемосдаточных и других испытаний продукции, для диагностики неисправностей при ремонте, для автоматизированной генерации паспортных данных неидентичной продукции;

  • научные исследования и разработки, запись в компьютер и отображение медленно меняющихся физических процессов, построение многомерных температурных, силовых, световых, вибрационных, шумовых и других полей.

Принцип работы ПЛК

ПЛК предназначены для автоматического управления дискретными и непрерывными технологическими процессами.

Основные принципы работы ПЛК:

  • Цикличность
  • Работа в реальном масштабе времени, обработка прерываний

Цикличность работы ПЛК

В одном цикле ПЛК последовательно выполняет следующие задачи:

  1. Самодиагностика
  2. Опрос датчиков, сбор данных о текущем состоянии технологического процесса
  3. Обмен данными с другими ПЛК, промышленными компьютерами и системами человеко-машинного интерфейса (HMI)
  4. Обработка полученных данных по заданной программе
  5. Формирование сигналов управления исполнительными устройствами

Время цикла

Время выполнения одного цикла программы зависит от:

  • размера программы
  • количества удалённых входов-выходов
  • скорости обмена данными с распределённой периферией
  • быстродействия ЦПУ

Время цикла (время квантования) должно быть настолько маленьким, чтобы ПЛК успевал за скоростью изменения переменных процесса (см. теорию автоматического управления),
в противном случае процесс станет неуправляемым.

Watchdog

Строжевой таймер следит за тем, чтобы время цикла не превышало заданное.

Обработка прерываний

По прерываниям ПЛК запускает специальные программы обработки прерываний.

Типы прерываний:

  • Циклические прерывания по времени (например, каждые 5 секунд)
  • Прерывание по дискретному входу (например, по сработке концевика)
  • Прерывания по программным и коммуникационным ошибкам, превышению времени цикла, неисправностям модулей, обрывам контуров

Модули ПЛК

  1. Корзина для установки модулей
  2. Стабилизированный блок питания AC/DC (~220В/=24В)
  3. Центральное процессорное устройство (ЦПУ) с интерфейсом для подключения программатора,
    переключателем режимов работы, индикацией статуса, оперативной (рабочей) памятью, постоянной памятью для хранения программ и блоков данных
  4. Интерфейсные модули для подключения корзин расширения локального ввода-вывода и распределённой периферии
  5. Коммуникационные модули для обмена данными с другими контроллерами и промышленными компьютерами
  6. Модули ввода-вывода
  7. Прикладные модули (синхронизация, позиционирование, взвешивание и т.п.)

Функции устройств ввода

  1. Электрическое подключение и питание технологических датчиков (дискретных и аналоговых)
  2. Диагностика состояния (обрыв провода, контроль граничных значений, короткое замыкание и т.п.)
  3. Формирование цифровых значений (машинных слов) технологических параметров
  4. Передача этих данных в память ПЛК для дальнейшей обработки

Функции устройств вывода

  1. Электрическое подключение исполнительных устройств
  2. Диагностика состояния (обрыв провода, контроль граничных значений, короткое замыкание и т.п.)
  3. Приём управляющих машинных слов из памяти ПЛК
  4. Формирование управляющих сигналов (дискретных и аналоговых)

Типы устройств ввода-вывода

  • Модули локального ввода-вывода располагаются:
    • в одной корзине с ЦПУ
    • в соседних корзинах в одном шкафу с ЦПУ
    • в корзинах в соседних шкафах в одном помещении с ЦПУ
  • Модули распределённого ввода-вывода (децентрализованная периферия) располагаются удалённо (в другом здании или в поле по по месту управления)
    и связываются с ЦПУ по промышленной полевой шине. Станции удалённого ввода-вывода могут иметь взрывозащищённое исполнение или повышенный
    класс защиты корпуса (например, IP67) и устанавливаться без шкафа

Функции коммуникационных модулей

Коммуникационные модули предназначены для обмена данными:

  • с удалёнными модулями ввода-вывода (Profibus, Modbus и др.)
  • с программаторами, панелями оператора (HMI) и другими контроллерами
  • с полевыми устройствами (HART, Foundation Fieldbus и др.)
  • с сервоприводами (SERCOS)
  • с промышленными компьютерами верхнего уровня (Industrial Ethernet и др.)
  • по радиоканалам (GSM, GPRS)
  • по телефонным линиям
  • по Internet (встроенные web-серверы публикуют на своих страницах статусную информацию)

Программируемые контроллеры Siemens серии SIMATIC S7

Контроллеры семейства SIMATIC прочны, надежны, и оптимально могут быть приспособлены для любой отрасли. Структурированное программирование в совокупности со стандартными функциональными блоками для построения библиотек ПО или расширения имеющегося спектра более мощными продуктами, совместимыми ЦПУ. При всем этом сохраняется системная база.

На протяжении уже 15 лет системы, безусловно, расширяемы. SIMATIC S7 – полностью обновленная инновационная платформа, способная интегрироваться в самые современные технологии, и создать систему автоматизации ориентированную на будущее. Это по сути заново определяет функционал техники ПЛК.

На сегодняшний день серия SIMATIC представлена четырьмя моделями:

Это базовые контроллеры, предназначенные для автоматизации задач среднего и малого уровней сложности. Контроллеры обладают модульной конструкцией, и полностью универсальны. Они применимы для построения несложных узлов локальной автоматики или узлов систем автоматизированного управления, связанных с интенсивным коммуникационным обменом данными по сети Industrial Ethernet/PROFINET и посредством PtP (Point-to-Point) соединения. Контроллеры могут работать в реальном временном масштабе.

Конструктивно все контроллеры серии выполнены в пластиковых корпусах, приспособленных для монтажа на DIN-рейку или прямо на монтажную плату, и обладают степенью защиты IP20. По сравнению с предшествующей моделью S7-200, контроллер S7-1200 компактней на 35%, причем конфигурация выводов такая же, как у S7-200. Может работать в диапазоне температур от 0 до +50 градусов.

Устройство может обслуживать от 10 до 284 дискретных и от 2 до 51 аналоговых каналов ввода-вывода. К центральному процессору контроллера можгут быть подключены коммуникационные модули (CM), сигнальные модули (SM), сигнальные платы ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов (SB), а также технологические модули. Вместе с ними используются модуль блока питания (PM 1207) и четырехканальный коммутатор Industrial Ethernet (CSM 1277).

Представляет собой универсальный программируемый контроллер, и находит успешное применение для автоматизации оборудования специального назначения, такого как: текстильные и упаковочные машины, электротехническое оборудование, машиностроительное оборудование, оборудование для производства технических средств управления, а также в системах автоматизации систем водоснабжения и судовых установок.

Позиционируются как контроллеры высшего класса. Подходят для автоматизации машиностроения, в складском хозяйстве, в автомобильной промышленности, для технологических установок, в системах измерения различных параметров, сбора данных, а также в текстильном и химическом производствах.

Это инновационный программируемый контроллер, который может применяться там же, где применяются S-300 и S-400, однако предоставляет дополнительные возможности, например функцию Standart Control и однородную системную диагностику.

Программные средства TIA PortalV12 позволяют конвертировать программы с S7-300/400, а программы S7-1200 могут быть перенесены на S7-1500 непосредственно без конвертации. Первые модели S7-1500 не имеют поддержки автоматизации непрерывных процессов, но на них легко можно перенести приложения S7-400 по автоматизации циклических процессов.

Заключение

Современный ПЛК стал чрезвычайно востребованным универсальным рабочим инструментом в системах автоматизации производственных процессов, а также для управления отдельными устройствами различного назначения. Это особый тип программируемых логических автоматов, отличающийся повышенной надежностью, легко встраиваемый и модернизируемый, способный длительное время работать практически без обслуживания.

Арбитражные суды

В соответствии с Федеральным конституционным законом «Об арбитражных судах в Российский Федерации», арбитражные суды являются федеральными судами и входят в судебную систему Российской Федерации. Они разрешают экономические споры, возникающие из гражданских, административных и иных правоотношений.

(1) Арбитражные суды субъектов Российской Федерации — создаются в республиках, краях, областях, городах федерального значения, автономных областях, автономных округах. Дела рассматриваются по первой инстанции, обычно единолично. К полномочиям относятся:

  • рассмотрение всех дел, подведомственных арбитражным судам, за исключением дел, отнесённых к компетенции Федеральных арбитражных судов округов и Верховного Суда РФ,
  • пересмотр по новым и вновь открывшимся обстоятельствам принятых им и вступивших в законную силу судебных актов,
  • изучение и обобщение судебной практики,
  • анализ судебной статистики.

(2) Арбитражные апелляционные суды. К полномочиям суда относятся проверка в апелляционной инстанции законности и обоснованности судебных актов, не вступивших в законную силу, рассмотренные арбитражными судами первой инстанции субъектов РФ, пересмотр по новым и вновь открывшимся обстоятельствам принятых им самим судебных актов, анализ судебной статистики. Всего в Российской Федерации функционирует 21 арбитражный апелляционный суд;

(3) Арбитражные суды округов — создаются по одному в каждом судебном округе. Округ охватывает несколько субъектов Российской Федерации. Всего таких судов 10. К полномочиям относятся: рассмотрение по первой инстанции дел о присуждении компенсации за нарушение права на судопроизводство в разумный срок или права на исполнение решения арбитражного суда в разумный срок, проверка в кассационном порядке законности вступивших в законную силу судебных актов по делам, рассмотренным арбитражными судами первой и апелляционной инстанции, пересмотр по новым и вновь открывшимся обстоятельствам принятых им и вступивших в законную силу судебных актов.

(4) Суд по интеллектуальным правам — суд по интеллектуальным правам является специализированным арбитражным судом, рассматривающим в пределах своей компетенции дела по спорам, связанным с защитой интеллектуальных прав, в качестве суда первой и кассационной инстанций.