Разработка программ управления для программируемых логических контроллеров

Программируемые логические контроллеры

Программируемые логические контроллеры варьируются от небольших модульных устройств с большим количеством входов/выходов в корпусе, который объединен с процессором, до больших модульных устройств, которые устанавливаются в стойку с тысячами операций ввода/вывода. Программируемый логический контроллер представляет собой промышленный микропроцессорный контроллер с программируемой памятью, которая используется для хранения программных инструкций и реализации разнообразных функций. В состав программируемого контроллера входят:

1. Процессорный блок, интерпретирующий входные данные, выполняющий программу, которая хранится в памяти, и отправляющий выходные сигналы.
2. Блок питания, который преобразует переменное напряжение в постоянное.
3. Блок памяти, предназначенный для хранения данных с входных сигналов и программы, которая выполняется процессором.
4. Интерфейс ввода/вывода, при помощи которого контроллер получает данные от внешних устройств и отправляет данные на внешние устройства.
5. Коммуникационный интерфейс для приема данных по сетям связи от программируемых логических контроллеров и передачи данных на программируемые логические контроллеры.

Разработка программ управления для программируемых логических контроллеров

Функции управления технологическим оборудованием определяются технологией и организацией процесса. Поэтому они достаточно специфичны и индивидуальны для каждого участка или агрегата. При решении задачи разработки мобильного, эффективного и гибкого программного обеспечения для систем автоматизации сложные функции представляются в виде набора простых элементарных действий. Таким образом большинство функций управления сводится к двум – регулирующей и логической. На основе анализа количественных характеристик в каждом конкретном случае могут быть сформулированы требования к программируемому логическому контроллеру по быстродействию, точности, объему памяти, количеству решаемых задач, составу периферийного оборудования, средствам диалога и т. п. Самыми распространенными языками программирования для программируемых логических контроллеров являются:

1. Язык функциональных блоков и диаграмм.
2. Язык релейно-контактных схем.
3. Язык IL, который является типичным ассемблером с аккумулятором и переходами по меткам.
4. Язык ST, который является текстовым языком высокого уровня.
5. SFC диаграммы.

Стандартизация языков программирования для контроллеров является причиной появления специализированных компаний, которые проектируют системы программирования для программируемых логических контроллеров, обеспечивающие переход от языка программирования к машинному на различных уровнях: при визуализации, при вводе программы, при перемещении или изменении зоны программы или отдельной команды, при выявлении синтаксических ошибок и сигнализации оператору.

К основным этапам разработки программы управления для программируемого логического контроллера относятся:

1. Определение того, что должен делать объект управления, целей управления, а также прочих дополнительных функций, которые выполняет система управления, последовательности выполняемых операций исполнительных механизмов.
2. Составление алгоритма работы программы в графическом виде.
3. Определение модулей которые необходимы для подключения устройств управления, датчиков, средств сигнализации, исполнительных механизмов и прочего оборудования.
4. Составление схемы подключения к модулям контроллера входных и выходных устройств объекта управления и аппаратуры.
5. Составление программы на одном из языков программирования для логических контроллеров, реализующей необходимую последовательность операций, их взаимосвязь.
6. Проверка программы на синтаксические ошибки и корректировка их.
7. Проверка на ошибки выполнения и внесение необходимых изменений.
8. Запись программы и требуемых параметров в контроллер.
9. Проверка программы в реальном процессе управления.
10. Запись двух копий окончательной программы.