Основные функции программируемых логических контроллеров
Программируемый логический контроллер – это усовершенствованный и адаптированный для управления производственными процессами промышленный компьютер.
Промышленные логические контроллеры могут варьироваться от небольших модульных устройств с десятками выходов и входов в корпусе, которые объединены с процессорами, до больших модульных устройств, которые устанавливаются в стойку, с тысячами входов и выходов, и подключаются к другим контроллерам и SCADA-системам. Такие контроллеры могут быть разработаны для схем цифрового и аналогового ввода и вывода, расширенных диапазонов температур, невосприимчивых к электрическим помехам и устойчивым к ударам и вибрациям. В большинстве случаев программы управления контроллерами хранятся в энергозависимой или автономной памяти.
Основная функция программируемого логического контроллера заключается в эмуляции функций электромеханических реле. Дискретным входам присваивается уникальный адрес, а команда контроллера имеет возможность проверить выключен или включен ввод. Серией контактов реле также выполняется логическая функция «И», которая не позволяет электрическому току проходить, когда все контакты не замкнуты, а серия «проверить, включен ли» активирует выходной бит памяти, когда все входные биты включены. Параллельным набором команд выполняется логическое «ИЛИ». В электрической схеме электромеханического реле группа контактов, которая управляет одной катушкой, называется «ступенькой лестничной схемы», данная концепция также используется для описания логики программируемого логического контроллера.
Некоторые модели контроллеров ограничивают число последовательных и параллельных команд в одной «ступени» логики. На выходе каждой ступени устанавливается или очищается бит памяти, который связан с физическим выходным адресом, или который может быть «внутренней катушкой» без физического соединения. Данные внутренние катушки могут быть использованы в качестве общего элемента в нескольких отдельных ступенях. В отличии от физических реле, у таких контроллеров как правило нет ограничений на число обращений к входу, внутренней памяти или выходу. Некоторыми моделями контроллеров обеспечивается строгий порядок выполнения слева направо, сверху вниз с целью оценки логики ступени. Это отличается от контактов электромеханического реле, которые могут пропускать электрический ток или слева направо, или справа налево, что зависит от конфигурации окружающих контактов. Устранение таких путей обхода представляет собой ошибку или особенность, в зависимости от выбранного стиля программирования. Продвинутые логические контроллеры могут быть реализованы в виде функциональных блоков, выполняющих некоторую операцию в случае включения логического входа и выдающих выходные данные для сигнализации, окончания или ошибок, при одновременном управлении переменными внутри, которые могут не соответствовать дискретной логике.
Компоненты программируемых логических контроллеров
Основное отличие программируемых логических контроллеров от контрольно-измерительных приборов - отсутствие жестко прописанного алгоритма работы. Благодаря этому на контроллерах могут быть реализованы почти любые управляющие алгоритмы управления, однако, сам такой алгоритм должен быть создан непосредственно пользователем, для чего применяется среда программирования. Для программирования большинства программируемых логических контроллеров среда программирования CODESYS, включающая следующие компоненты:
- Система исполнения.
- Среда программирования.
- В свою очередь среда программирования состоит из:
- Средств создания визуализации.
- Компилятора, отладчика и редактора проектов Международной электротехнической комиссии.
- Средств коммуникаций, к которым относятся DDE-серверы, ОРС-серверы и сетевые переменные.
- Средств построения пяти языков программирования Международной электротехнической комиссии.
- Средств построения и конфигурирования периферийных модулей ввода/вывода программируемого логического контроллера.
Набор файлов целевой платформы, которые необходимы для того, чтобы указать среде программирования - для какого типа контроллера пишется проект, содержат в себе данные о подключаемом программируемом логическом контроллере, а именно:
- Тип и наличие физических входов и выходов контроллеров.
- Описание ресурсов контроллера.
- Расположение данных в памяти.
Такая информация необходима для создания проекта и его последующей загрузке в программируемый логический контроллер. До создания проекта необходимо установить набор файлов целевой платформы, который соответствует типу и прошивке контроллера.
