Введение в плк: что такое программируемый логический контроллер

Содержание

Требования, ограничения и проблемы при проектировании и производстве ПЛК

Таким образом, становится понятно, что ПЛК — это просто особым образом спроектированная цифровая система управления на основе процессоров разной мощности и с различной функциональной оснащенностью, в зависимости от предназначения. Такую систему можно также считать специализированным мини-компьютером. Причем она изначально ориентирована на эксплуатацию в цехах промышленных предприятий, где имеется множество источников электромагнитных помех, а температура может быть как положительной, так и отрицательной. Дополнительно к минимизации воздействия вышеуказанных факторов необходимо предусмотреть и защиту от агрессивной внешней среды, включающей пыль, брызги технологических жидкостей и паровоздушные взвеси. В таких случаях предусмотрена установка ПЛК в защитные шкафы или в удаленных помещениях. Отдельные модули могут размещаться на удалении до сотен метров от основного комплекта ПЛК и эксплуатироваться при экстремальных внешних температурах. Согласно МЭК 61131, для ПЛК с наружной установкой допустима температура 5…55°C. Для устанавливаемого в закрытых шкафах ПЛК необходимо обеспечить рабочий диапазон 5…40°C при относительной влажности 10…95% (без образования конденсата).

Тип ПЛК выбирается при проектировании системы управления и зависит от поставленных задач и условий производства. В отдельных случаях это может быть моноблочный ПЛК с ограниченными функциями, имеющий достаточное количество входов и выходов. В других условиях потребуются ПЛК с расширенными возможностями, позволяющими использовать распределенную конфигурацию с удаленными модулями входа/выхода и с удаленными пультами управления технологическим процессом.

Связь между удаленными блоками и основным ядром ПЛК осуществляется через помехозащищенные полевые шины по медным кабелям и оптическим линиям связи. В отдельных случаях, например, для связи с подвижными объектами, применяют беспроводные технологии, чаще всего это сети и каналы Wi-Fi. Для взаимодействия с другими ПЛК могут применяться как широко известные интерфейсы  RS-232 и RS-485, так и более помехозащищенные промышленные варианты типа Profibus и CAN.

Верховный суд Российской Федерации

Верховный Суд Российской Федерации является высшим судебным органом по гражданским делам, разрешению экономических споров, уголовным, административным делам и иным делам, подсудным судам общей юрисдикции.

Федеральный конституционный закон «О Верховном Суде Российской Федерации» содержит следующие полномочия суда:

  • судебный надзор за деятельностью судов общей юрисдикции, включая военные суды;
  • в пределах своей компетенции рассмотрение дела в качестве суда апелляционной и кассационной инстанций, в порядке надзора и по вновь открывшимся обстоятельствам, а в случаях, предусмотренных законом, — также и в качестве суда первой инстанции;
  • непосредственно вышестоящая судебная инстанция по отношению к верховным судам республик, краевым и областным судам, судам городов федерального значения (Москва, Санкт-Петербург и Севастополь), судам автономной области и автономных округов, окружным и флотским военным судам;
  • изучение и обобщение судебной практики, анализ судебной статистики и разъяснение по вопросам судебной практики;
  • разрешение в пределах своих полномочий вопросы, вытекающие из международных договоров Российской Федерации, СССР и РСФСР.

Верховный Суд издает «Бюллетень Верховного Суда Российской Федерации», в котором публикуются решения по гражданским и уголовным делам, обзоры судебной практики, аналитические материалы и статистические данные о работе судов общей юрисдикции и др. материалы.

Это интересно: Автомобиль в мегаполисе — поясняем во всех подробностях

Как управлять контроллером вентиляции Сименс

Главные пользовательские элементы контроллера Сименс – четыре клавиши управления в паре с информационным дисплеем. При помощи отдельных клавиш управления контроллером, а также определённых комбинаций клавиш, назначаются определённые команды на регуляцию и уставки параметров отопления или вентиляции. Результат манипуляций клавишами отражается на жидкокристаллическом дисплее Сименс.

Всего четыре клавиши размещены на панели управления контроллера Сименс. Однако этого числа кнопок пользователю вполне достаточно, чтобы получить всё необходимое от прибора Неискушённый пользователь при первом знакомстве с автоматикой Сименс нередко испытывает чувства сложного восприятия этих устройств. Однако совсем скоро неопределённость сменяется чувством комфорта, стоит лишь более внимательно подойти к исследованию программного функционала контроллера Сименс. Функциональность клавиш управления (при условии простейших моментов программирования) требует всего четыре базовых действия

Также на четыре функциональных группы разделяется информационное пространство дисплея аппарата Сименс. Для каждой группы существуют свои символы, указывающие состояние процессов или параметров, анализируемых электроникой Сименс.

Символика дисплея: 1 — информация; 2 — уровень доступа; 3 — разделы меню; 4 — строка режимов; 5 — функциональный блок; 6 — уставки функциональных блоков; 7, 8 — информационное цифровое табло; 9 — поле единиц измерения Обращение к определённым разделам меню выстраивается на основе трёхуровневой схемы. Каждый схемный уровень имеет определённое назначение:

  1. Пользовательский (USER).
  2. Сервисный (SERVICE).
  3. Пуско-наладочный (PASS).

Чтобы обратиться к нужному уровню, пользователю необходимо активировать (нажать) комбинацию из двух клавиш (Esc + OK). Затем в списке доступа выбрать клавишами «больше» или «меньше» нужный уровень и подтвердить клавишей «ОК». На третьем уровне дополнительно требуется ввести пароль (по умолчанию – 2).

Страница пользовательского меню, где запрашивается ввод необходимого уровня доступа. Появляется такая страница после активации комбинации двух клавиш «Esc» и «OK» Навигационное меню дисплея содержит следующие разделы (список для уровня доступа PASS):

Правда, в зависимости от модели контроллера Сименс, число разделов может изменяться в сторону уменьшения или увеличения.

Раздел COMMIS меню пользователя

Назначение раздела COMMIS, по сути, не является исключительно пользовательским. Этот раздел предназначен на случай производства пусконаладочных работ на оборудовании вентиляции (отопления).

Режим наладки системы ОВК. Здесь осуществляется полная конфигурация установки, которой в последующем должен управлять контроллер Сименс. Именно с этого режима выполняется первичная установка Следует отметить: пусконаладочный режим отличается тем, что в этом состоянии контроллер Siemens фактически не управляет вентиляционной и отопительной системой. Все выходы прибора устанавливаются в положение «отключено».

Ограничения ПЛК

Не стоит полагать, что наличие программируемого контроллера способно решить все глобальные проблемы пользователя. ПЛК, работающие на основе протоколов Codesys, Modbus (для модульных решений), обладают ограниченной сферой применения. Их выбор обусловлен поставленной задачей. Попытку создать универсальные ПЛК вряд ли можно признать целесообразной.

Подобный ход лишает технологический процесс гибкости. Создание требуемой конфигурации осуществляется комплектацией готового моноконтроллера, согласно проекту заказчика. В исключительных ситуациях проблему решают сборкой мегаустройства из дискретных блоков. Последний вариант предпочтительнее: каждый элемент допускается оборудовать индивидуальным пультом ввода команд, сенсорной панелью, устройством отображения данных.

Роль каналов обмена данными играют кабельные медные шины, оптоволоконная связь. Успешно используются варианты стандартизированных интерфейсов RS-232, RS-485 (кабель), промышленных Profibus или CAN. Не возбраняется коммутация по беспроводным линиям (Wi-Fi).

Как мы запускали производство, или мой опыт разработки программного обеспечения для ПЛК Siemens Simatic +21

  • 11.01.16 08:25


firez

#268990

Гиктаймс


Из песочницы

6000

Разработка робототехники

Мне хотелось бы рассказать о своём опыте пусконаладки и разработки промышленного программного обеспечения. При чтении статьи просьба учитывать, что дело происходило почти два года назад, и с того времени уже многое поменялось.
Итак, ранней весной 2014 года я поднялся на третий этаж бетоносмесительного узла одного завода. В моём распоряжении были два планетарных бетоносмесителя фирмы Wiggert, линия адресной подачи Kubat на два монорельса и полностью разбомбленный цех внизу, в который надо было выдавать бетон. В перспективе.
В чём заключался хитрый план? Мы должны были с нуля наладить производство пустотного настила в одном пролёте цеха и стеновых панелей — в другом.
Вот так выглядит пустотный настил в разрезе:Фото с сайта echo.co.za
Итак, для опробования бетоносмесителя нужно куда-то девать удачно (или не очень) произведённый бетон. Вариант с десятью джамшутами не рассматривался, поэтому нужно подключать адресную подачу (АП). Механическая часть АП включает в себя пару специально обученных шаттлов (кюбелей), катающихся по монорельсу, и бетонораздатчик, управляющийся в полуавтоматическом режиме:
Начинаем вкуривать документацию на Kubat: электрическая часть состоит из центрального шкафа управления на 314-2DP, двух станций ET200S (шаттлы) и CPU 313-2DP IFM (раздатчик), общающихся по Powercom (аналог сименсовского PowerRail, т.е. RS-485 по троллеям 220/380В).
Упс, а вот и первые грабли: исходников ПО нет и не предвидится. Ладно, вскрываем пароли контроллеров специальной утилитой. С раздатчиком всё более-менее нормально, а вот центральный рэк декомпилируется в ядрёную кашу на STL, т.к. большая часть программы написана на SFC непонятно какой версии.
Ладно, не вопрос. Для начала отправляю монтажников прокидывать коммуникации вдоль монорельсов, подключать питание и ставить датчики, сам в это время смотрю схему:
Итак, инвертор фирмы Nord, управляемый по Profibus. В нашем случае используется для питания приводов движения и вращения. Скачиваем документацию, раскуриваем регистры управления и пишем код:

Комментарии (4):

  1. grossws

    11.01.16 04:07/#8733711
    / +1

    Странная бага. При нажатии стрелки указывается «недостаточное количество слова-которое-нельзя-называть», а за пост голосовать даёт. И автора показывает в ro.

    GlukKazan

    11.01.16 10:38/#8734457

    Исправлено

  2. redmanmale

    12.01.16 12:08/#8735047

    Спасибо за статью! Программирование контроллеров бетоносмесителей поинтереснее, чем очередная поделка на ардуино.

    firez

    12.01.16 12:23/#8735065
    / +1

    И, что самое характерное, намного опаснее. К сожалению, был момент, когда формовщики откатили корзину раздатчика в сторону и 3,5 тонны бетона выгрузились с шестиметровой высоты на пол цеха. К счастью, все умело отпрыгнули в сторону.
    Потом этот баг успешно пофиксили (вместо одного датчика стали проверять 3, причём несколько раз).
    Кстати, про промавтоматику интересно пишет fixik-papus в ЖЖ.

Блоки питания Siemens

Источники энергии обеспечивают бесперебойную работу промышленного оборудования. В линейку Siemens SITOP входят серии Smart, Compact, Modular и LOGO!Power. Все реализуемые нами блоки питания имеют сертификат соответствия ГОСТ Р и следующие эксплуатационные особенности:

  • высокий КПД;
  • точную стабилизацию и минимальные пульсации выдаваемого напряжения при неустойчивых входных показателях;
  • разделение входных и выходных цепей с помощью гальванического элемента;
  • работу в условиях естественного охлаждения.

Ниже представлено подробное описание моделей SITOP Siemens:

  • LOGO!Power. Изготавливаемые в виде компактных логических модулей, устройства этой линейки могут принимать широкий диапазон входных напряжений переменного тока. Источники питания способны работать в условиях нестабильной нагрузки, выдавая напряжение от 5 до 24 вольт.
  • Smart и Compact. Компактные источники питания, обладающие высокой перегрузочной способностью (до 150%). Они эффективно защищают оборудование от коротких замыканий, скачков напряжения и перегрузок в цепи.
  • Modular. Блоки питания Siemens этой марки обладают модульной конструкцией. Они дополняются различными компонентами, которые обеспечивают возможность резервирования, буферизации, управления и анализа сетевых параметров. В базовую комплектацию входят стабилизированный источник питания с одно- , двух- или трехфазным входным напряжением переменного тока. Выдаваемое блоком выходное напряжение не превышает 24 вольт и имеет силу тока 5-40 ампер. Все блоки питания серии SITOP Modular выпускаются и реализуются в компактных металлических корпусах и имеют уровень защиты IP20. Монтируются устройства на профильные шины, соответствующие стандарту DIN.

Ищем волшебный «шаблон»

Я прекрасно отдаю себе отчёт в том, что данную задачу смогут выполнить многие из читающих, но для конечных пользователей это оказалось действительно чудом, которое они ждали год и платили людям за это зарплату(вполне хорошую по меркам региона)

На момент начала работ я знаю следующее:

  1. Системой управляет ПЛК SImatic S7-300

  2. По машине раскидано 6 Profibus-DP модулей распределённого ввода-вывода IM151 разных конфигураций а также 13 частотников Danfoss работающих в той же шине.

  3. На большинстве кабелей сохранилась маркировка, что позволяет мне отследить куда они идут

  4. Есть backup программы ПЛК(разумеется без комментариев, алиасов и тд)

  5. Машина постоянно в работе, поэтому её нельзя остановить и поиграться с датчиками и исполнительными устройствами

  6. Существует 7 рецептов формирования паллет под разные продукты(выбираются с экрана)

Сначала я допустил, что ограничители мы не используем(отключили) и ориентировался только на разворот кейсов. Повторюсь, я предположил, что есть некая «матрица»(читай: блок данных в энергонезависимой памяти)в которой хранятся нули и единицы, управляющие лопаткой, разворачивающей кейсы. С этой лопатки поиск и начнём.

Быстрая пробежка по маркировке от соленоида лопатки по кабелям привела меня к одной из планок IM151, с выхода которой данная лопатка и активировалась, а конкретно с выхода №0 модуля дискретных выходов 1595U0(см. фото ниже). Данный модуль имеет настроенный сетевой адрес #55, настроенный DIP-переключателями.

Собственно, кабель соленоида и модуль

Определив физическое соединение, мы идём в HW Config и ищем адрес нашего выхода, который и станет отправной точкой для разбора кода.

Там мы видим, что это выход Q15.0. С этим огромным успехом мы идём в таблицу ссылок Reference Data, где и смотрим по каким же условиям срабатывает данный выход.

Первые условия были весьма простые, включаем Q15.0 если активно M185.0, а M185.0 включаем если активно M59.6:

И тут мы попадаем на активацию метки M59.6. На первый взгляд это несколько запутанно, но всё на самом деле довольно просто

Активация метки M59.6

  1. Смотрим Network 3. Метка 59.6 активируется в тот момент, когда слово данных DB2.DBW80 достигает значения 240

  2. DB2.DBW80 записывается в Network 1 и происходит это по правилам условного перехода:

    1. Если активно M59.2 и не активно M59.6, то в каждом такте увеличиваем значение DB2.DBW80 на значение MW500

    2. Иначе, если активно M59.6, то пишем в DB2.DBW80 значение 0(сбрасываем)

    Небольшое разъяснение — в данной программе MW500 — не что иное, как счетчик тактов длиной в 1мс, поэтому понимаем Network 3 так:

    Если M59.6 неактивно И М59.2 активно в течение 240мс(суть таймер TON по 2-м условиям), включаем M59.6

  3. Последним неизвестным остаётся М59.2, которая активируется в Network 2. Поскольку здесь условий несколько, то я поступил весьма просто: посмотрел в онлайн, какие метки горят постоянно, а какая мигает при прохождении нового кейса и увидел, что за срабатывание лопатки отвечает M70.3

Идем в таблицу ссылок и видим интересную картину — M70.3 нигде не записывается, а только считывается:

Таблица ссылок для М70.3

Но это не значит, что в программе ошибка, а значит только лишь что данная метка записывается в составе целого слова, нажимаем на данную метку в таблице ссылок ПКМ и выбираем Cross-References for Address и видим это самое слово

Слово данных MW69, включающее в себя метку М70.3

Проваливаемся по адресу записи этого слова и находим то самое, что тешит моё самолюбие что и предполагалось. Функцию сдвига, счётчик и ссылку на «шаблон».

А теперь по порядку:

  1. Мы прибавляем к значению DB2.DBW2 значение 100 и пишем это в MW150, после чего открываем DB с этим номером. Поскольку ссылка на блок данных переменная, то я предположил, что DB2.DBW2 не что иное, как номер рецепта, который мы получаем с HMI. И, выбрав другой рецепт на экране — я в этом убедился.

    Т.е. каждому рецепту соответствует свой «шаблон» (блок данных) с номером DB, где N — номер рецепта

  2. В качестве счётчика прошедших кейсов используется C6, значение которого мы пишем в MW150 и, сдвинув на 4 бита влево переписываем в MD150.

    Пример: имея в счетчике C6 значение 0005h, мы сдвигаем его на 4 бита и получаем 0050h, что соответствует указателю +5.0 на double word

  3. Ну, и, в конце концов, мы загружаем значение double word c текущим указателем, соответствующим счётчику MW150 в word слова MW69 и MW70, откуда в конце концов и активируется так нужный нам бит M70.3

Датчики для работы с контроллерами Сименс

Контроль параметров систем ОВК выполняется контроллерами Siemens при помощи различных датчиков. Поддерживается подключение на входы контроллера Сименс измерительных устройств трёх видов:

  1. Активные.
  2. Пассивные.
  3. Стандартные.

Активные измерители – датчики, имеющие рабочее напряжение 24В переменного тока, способные формировать выходной сигнал постоянным напряжением в диапазоне 0 – 10 вольт.

Пассивные сенсоры – все типы датчиков, построенные на чувствительных элементах LG-Ni 1000, Pt 1000, T1 и подобные.


Стандартный датчик с поддержкой функции высокоточных измерений. Подобные приборы, а также сенсоры других типов могут использоваться в схеме автоматики Сименс Стандартные устройства – группа датчиков (особо точных) под измерение различных параметров от температуры воздуха до уровня радиации.

Контроллеры Сименс: запрограммированные приложения

Как уже отмечалось, программная среда контроллеров Сименс содержит обширный набор готовых приложений под разную конфигурацию систем. Это самый простой способ установки и наладки оборудования для конечного пользователя.

На каждое приложение имеется техническое описание в сопроводительной документации. Для бытовых целей подходят приложения Сименс типа «A01…», для промышленных нужд обычно выбирается тип «U01…».

Выбирается любое приложение из ассортимента следующим образом:

  1. Активировать уровень PASS
  2. Активировать опцию меню APP ID
  3. Выбрать приложение из списка
  4. Подтвердить клавишей «ОК».

После активации выбранного приложения пользователю необходимо провести работу с подключением всех линий системы ОВК на клеммы контроллера Сименс.

Затем активируют режим «TEST», при помощи которого автоматически выполняется проверка корректности выполненных соединений под управление отдельным функционалом. Эту функцию необходимо применять обязательно. Так гарантируется безошибочная работа системы ОВК в дальнейшем под управлением контроллера Сименс.

Как управлять контроллером вентиляции Сименс

Главные пользовательские элементы контроллера Сименс – четыре клавиши управления в паре с информационным дисплеем. При помощи отдельных клавиш управления контроллером, а также определённых комбинаций клавиш, назначаются определённые команды на регуляцию и уставки параметров отопления или вентиляции. Результат манипуляций клавишами отражается на жидкокристаллическом дисплее Сименс.

Всего четыре клавиши размещены на панели управления контроллера Сименс. Однако этого числа кнопок пользователю вполне достаточно, чтобы получить всё необходимое от прибора Неискушённый пользователь при первом знакомстве с автоматикой Сименс нередко испытывает чувства сложного восприятия этих устройств. Однако совсем скоро неопределённость сменяется чувством комфорта, стоит лишь более внимательно подойти к исследованию программного функционала контроллера Сименс. Функциональность клавиш управления (при условии простейших моментов программирования) требует всего четыре базовых действия

Также на четыре функциональных группы разделяется информационное пространство дисплея аппарата Сименс. Для каждой группы существуют свои символы, указывающие состояние процессов или параметров, анализируемых электроникой Сименс.

Символика дисплея: 1 — информация; 2 — уровень доступа; 3 — разделы меню; 4 — строка режимов; 5 — функциональный блок; 6 — уставки функциональных блоков; 7, 8 — информационное цифровое табло; 9 — поле единиц измерения Обращение к определённым разделам меню выстраивается на основе трёхуровневой схемы. Каждый схемный уровень имеет определённое назначение:

  1. Пользовательский (USER).
  2. Сервисный (SERVICE).
  3. Пуско-наладочный (PASS).

Чтобы обратиться к нужному уровню, пользователю необходимо активировать (нажать) комбинацию из двух клавиш (Esc + OK). Затем в списке доступа выбрать клавишами «больше» или «меньше» нужный уровень и подтвердить клавишей «ОК». На третьем уровне дополнительно требуется ввести пароль (по умолчанию – 2).

Страница пользовательского меню, где запрашивается ввод необходимого уровня доступа. Появляется такая страница после активации комбинации двух клавиш «Esc» и «OK» Навигационное меню дисплея содержит следующие разделы (список для уровня доступа PASS):

Правда, в зависимости от модели контроллера Сименс, число разделов может изменяться в сторону уменьшения или увеличения.

Раздел COMMIS меню пользователя

Назначение раздела COMMIS, по сути, не является исключительно пользовательским. Этот раздел предназначен на случай производства пусконаладочных работ на оборудовании вентиляции (отопления).

Режим наладки системы ОВК. Здесь осуществляется полная конфигурация установки, которой в последующем должен управлять контроллер Сименс. Именно с этого режима выполняется первичная установка Следует отметить: пусконаладочный режим отличается тем, что в этом состоянии контроллер Siemens фактически не управляет вентиляционной и отопительной системой. Все выходы прибора устанавливаются в положение «отключено».

Контроллеры Сименс: запрограммированные приложения

Как уже отмечалось, программная среда контроллеров Сименс содержит обширный набор готовых приложений под разную конфигурацию систем. Это самый простой способ установки и наладки оборудования для конечного пользователя.

На каждое приложение имеется техническое описание в сопроводительной документации. Для бытовых целей подходят приложения Сименс типа «A01…», для промышленных нужд обычно выбирается тип «U01…».

Выбирается любое приложение из ассортимента следующим образом:

  1. Активировать уровень PASS
  2. Активировать опцию меню APP ID
  3. Выбрать приложение из списка
  4. Подтвердить клавишей «ОК».

После активации выбранного приложения пользователю необходимо провести работу с подключением всех линий системы ОВК на клеммы контроллера Сименс.

Затем активируют режим «TEST», при помощи которого автоматически выполняется проверка корректности выполненных соединений под управление отдельным функционалом. Эту функцию необходимо применять обязательно. Так гарантируется безошибочная работа системы ОВК в дальнейшем под управлением контроллера Сименс.

Датчики для работы с контроллерами Сименс

Контроль параметров систем ОВК выполняется контроллерами Siemens при помощи различных датчиков. Поддерживается подключение на входы контроллера Сименс измерительных устройств трёх видов:

Активные измерители – датчики, имеющие рабочее напряжение 24В переменного тока, способные формировать выходной сигнал постоянным напряжением в диапазоне 0 – 10 вольт.

Пассивные сенсоры – все типы датчиков, построенные на чувствительных элементах LG-Ni 1000, Pt 1000, T1 и подобные.

Стандартный датчик с поддержкой функции высокоточных измерений. Подобные приборы, а также сенсоры других типов могут использоваться в схеме автоматики Сименс Стандартные устройства – группа датчиков (особо точных) под измерение различных параметров от температуры воздуха до уровня радиации.

Датчики для работы с контроллерами Сименс

Контроль параметров систем ОВК выполняется контроллерами Siemens при помощи различных датчиков. Поддерживается подключение на входы контроллера Сименс измерительных устройств трёх видов:

Активные измерители – датчики, имеющие рабочее напряжение 24В переменного тока, способные формировать выходной сигнал постоянным напряжением в диапазоне 0 – 10 вольт.

Пассивные сенсоры – все типы датчиков, построенные на чувствительных элементах LG-Ni 1000, Pt 1000, T1 и подобные.

Стандартный датчик с поддержкой функции высокоточных измерений. Подобные приборы, а также сенсоры других типов могут использоваться в схеме автоматики Сименс Стандартные устройства – группа датчиков (особо точных) под измерение различных параметров от температуры воздуха до уровня радиации.

Типы ПЛК

Современные ПЛК, использующие инновационные технологии, далеко ушли от первых упрощенных реализаций промышленного контроллера, но заложенные в систему управления универсальные принципы были стандартизированы и успешно развиваются уже на базе новейших технологий.

Крупнейшими мировыми производителями ПЛК сегодня являются компании Siemens AG, Allen-Bradley, Rockwell Automation, Schneider Electric, Omron. Кроме них ПЛК выпускают и многие другие производители, включая российские компании ООО КОНТАР, Овен, Сегнетикс, Fastwel Групп, группа компаний Текон и другие.

Рис. 2. Моноблочные программируемые логические контроллеры

По конструктивному исполнению ПЛК делят на моноблочные (рисунок 2) и модульные. В корпусе моноблочного ПЛК наряду с ЦП, памятью и блоком питания размещается фиксированный набор входов/выходов. В модульных ПЛК используют отдельно устанавливаемые модули входов/выходов. Согласно требованиям МЭК 61131, их тип и количество могут меняться в зависимости от поставленной задачи и обновляться с течением времени. ПЛК подобной концепции представлены на рисунке 3. Подобные ПЛК могут действовать в режиме «ведущего» и расширяться «ведомыми» ПЛК через интерфейс Ethernet.

Рис. 3. Программируемые логические контроллеры с расширенными возможностями

Моноблочные функционально завершенные ПЛК могут включать в себя небольшой дисплей и кнопки управления. Дисплей предназначен для отображения текущих рабочих параметров и вводимых с помощью кнопок команд рабочих программ и технологических установок. Более сложные ПЛК комбинируются из отдельных функциональных модулей, совместно закрепляемых на стандартной монтажной рейке. В зависимости от количества обслуживаемых входов и выходов, устанавливается необходимое количество модулей ввода и вывода.

Источник питания может быть встроенным в основной блок ПЛК, но чаще выполнен в виде отдельного блока питания (БП), закрепляемого рядом на стандартной рейке. Блок питания небольшой мощности представлен на рисунке 4.

Рис. 4. Блок питания для ПЛК

Первичным источником для БП чаще всего служит промышленная сеть 24/48/110/220/400 В, 50 Гц. Другие модели БП могут использовать в качестве первичного источник постоянного напряжения на 24/48/125 В. Стандартными для промышленного оборудования и ПЛК являются выходные напряжения БП: 12, 24 и 48 В. В системах повышенной надежности возможна установка двух специальных резервированных БП для дублирования электропитания.

Для сохранения информации при аварийных отключениях сети электропитания в ПЛК используют дополнительную батарею.

Как известно, первоначальная концепция программируемого логического контроллера сформировалась во времена перехода с релейно-транзисторных систем управления промышленным оборудованием на появившиеся тогда микроконтроллеры. Подобные ПЛК с 8- и 16-разрядными МП ограниченной производительности до сих пор успешно эксплуатируются и находят новые сферы применения.

Огромный прогресс в развитии микроэлектроники затронул всю элементную базу ПЛК. У них значительно расширился диапазон функциональных возможностей. Несколько лет назад немыслимы были аналоговая обработка, визуализация технологических процессов или даже раздельное использование ресурсов ЦП в качестве непосредственного управляющего устройства. В настоящее время поддержка этих функций входит в базовую версию многих ПЛК.

Примером подобного подхода является отдельное направление в линейке продукции компании Texas Instruments. Как известно, TI не входит в число производителей ПЛК, но выпускает для них специализированные ЦП и сетевые процессоры, компоненты для создания периферийных цифровых и аналоговых модулей, контроллеры температуры, смешанные модули цифровых и аналоговых входов/выходов.

Блок схема процессора TI Sitara AM570x на рисунке 5 позволяет судить об огромной функциональной оснащенности этого ARM-процессора, работающего на частоте до 1 ГГц, поддерживающего интерфейсы CAN, I²C, McASP, McSPI, SPI, UART, USB и способного работать в диапазоне температур 0…90°С.

Рис. 5. Блок-схема процессора TI Sitara AM570x

Контроллеры Сименс: запрограммированные приложения

Как уже отмечалось, программная среда контроллеров Сименс содержит обширный набор готовых приложений под разную конфигурацию систем. Это самый простой способ установки и наладки оборудования для конечного пользователя.

На каждое приложение имеется техническое описание в сопроводительной документации. Для бытовых целей подходят приложения Сименс типа «A01…», для промышленных нужд обычно выбирается тип «U01…».

Выбирается любое приложение из ассортимента следующим образом:

  1. Активировать уровень PASS
  2. Активировать опцию меню APP ID
  3. Выбрать приложение из списка
  4. Подтвердить клавишей «ОК».

После активации выбранного приложения пользователю необходимо провести работу с подключением всех линий системы ОВК на клеммы контроллера Сименс.

Затем активируют режим «TEST», при помощи которого автоматически выполняется проверка корректности выполненных соединений под управление отдельным функционалом. Эту функцию необходимо применять обязательно. Так гарантируется безошибочная работа системы ОВК в дальнейшем под управлением контроллера Сименс.

Источник



Мы подумали, и у нас тут маленькие изменения…

Чисто технически, они ничего не меняли, но необходимый шаблон выглядел так:

Новый тимплейт укладки кейсов

Самые внимательные читатели однозначно заметили тот факт, что в ряде #2 обоих слоёв всего 3 кейса и между ними пространство, которое должно быть выдержано для того, чтобы туда вошел кейс #2(11).

И тут я возвращаюсь к своему сферическому коню в вакууме, который способен искажать пространственно-временной континуум работать без ограничителей. Ведь как вы помните:

В принципе, есть полная ясность о том, как это работает, осталось только найти где это записано. Как говорится, у нас был какой-то план и мы его придерживались. Ищем матрицу, которая отвечает за работу ограничителей.

Я опущу все повторяемые действия с обратным поиском от физических выходов к меткам, и лишь скажу, что за работу ограничителей на выходах Q15.1-Q15.7 отвечают биты слова MW68, по аналогии с тем как работает лопатка разворота. Ну и записан шаблон для срабатывания ограничителей в том же DB, начиная с указателя +200.0 и далее.

Шаблон срабатывания ограничителей

Здесь логика оказалась куда проще:

  • Ограничитель 1 — бит 0 младшего слова данных(M68.0)

  • Ограничитель 6 — бит 5 младшего слова данных(M68.5)

Я определился с тем что в новой раскладке мне необходимо выставлять ограничитель 3 перед кейсом 6 в нечетном слое и ограничитель 5 перед кейсом 8 в чётном.