Tekshirish moslamasi boshqaruv moslamasidir. U faqat uni ishlatish uchun dastur yaratganingizda va ishga tushirganingizda haqiqiy funktsional bo'ladi.

Bu dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerning asosiy vazifasi - texnologik jarayonni boshqaruvchi dasturni bajarishni nazarda tutadi.

PLC uchun qanday dasturiy paketlar mavjud? Aslida, har qanday to'plam mumkin. Asosiysi, ushbu vositaning bepul resurslari hajmi sizga to'sqinlik qilmaydi. Ishlab chiquvchi dasturlarni yozish uchun keng imkoniyatlarga ega bo'ladi.

Tekshirish moslamasini dasturlash uchun nima kerak? Birinchidan, sizga bu masalani yaxshi tushunadigan dasturchi kerak. Ikkinchidan, sizga kompyuterning o'zi va, albatta, ishlab chiqish paketi kerak.

Rivojlanish vositalarining funksionalligi

Odatda ishlab chiqish paketi qo'shimcha to'lovga ega bo'ladi. Garchi, printsipial jihatdan, ko'pincha ushbu paket dastlab o'rnatish dasturiga kiritilganligi aniqlangan.

Rivojlanish muhiti qanday funksiyalarni taklif qiladi?

1. Kutubxonalar, dastur bloklari, maxsus protseduralar va tayyor shablonlarning katta to'plami.
2. Kontrollerni chetlab o'tib, kompyuterda dasturni tekshirish, sinab ko'rish va ishga tushirish vositalari.
3. Qabul qilingan standartlar doirasida yaratilgan dasturning hujjatlarini avtomatlashtirish uchun vosita ham taklif etiladi.

Va nihoyat, asosiy afzallikni ta'kidlash kerak - u oltiga yaqin dasturlash tilini qo'llab-quvvatlaydi. Yagona kamchilik shundaki, dastur muvofiqligi past darajada amalga oshiriladi. PLC ishlab chiqaruvchilari birlashishga kelmagan va har biri ushbu qurilmani o'z dasturiy muhiti bilan ishlab chiqaradi.

PLC uchun dasturlash tillarining turlari

• Til LD

LD (Ladder) - grafikaga asoslangan ishlab chiqish muhiti. Qaysidir ma'noda, bu o'rni sxemasiga o'xshaydi. Ushbu standartni ishlab chiquvchilarning fikricha, ushbu turdagi dasturiy ta'minot muhitidan foydalanish PLC-larda o'rni avtomatlashtirish muhandislarini qayta tayyorlashni sezilarli darajada osonlashtiradi.

Ushbu dasturlash tilining asosiy kamchiliklari ko'p sonli analog o'zgaruvchilar bilan jarayonlarni qayta ishlashda samarasizlikni o'z ichiga oladi, chunki u diskret jarayonlarni ifodalash uchun qurilgan.

• FBD tili

FBD (Funktsiya blok diagrammasi) - Bu erda grafik dasturlash ham qo'llaniladi. Majoziy ma'noda, FBD o'zaro bog'langan (kirish va chiqish) funktsional bloklarning ma'lum ko'pligini belgilaydi.

Aloqa ma'lumotlari o'zgaruvchan va bloklar o'rtasida uzatiladi. Har bir blok alohida-alohida ma'lum bir operatsiyani ifodalashi mumkin (tetik, mantiqiy "yoki" va boshqalar). O'zgaruvchilar ma'lum bloklar yordamida aniqlanadi va chiqish davrlari ma'lum kontroller chiqishlariga yoki global o'zgaruvchilarga ulanishga ega bo'lishi mumkin.

• SFC tili

SFC (Sequential Function Chart) – ST va IL tillarida foydalanish mumkin, u ham grafikga asoslangan. Uni qurish printsipi cheklangan holat mashinasi tasviriga yaqin, bu holat uni eng kuchli dasturlash tillaridan biri sifatida tasniflaydi.

Bu tildagi texnologik jarayonlar muayyan bosqichlar turiga qarab quriladi. Bosqichlarning tuzilishi yuqoridan pastgacha bo'lgan vertikal chiziqdan iborat. Har bir bosqich muayyan operatsiya hisoblanadi. Siz operatsiyani faqat SFC yordamida emas, balki ST va IL yordamida ham tasvirlashingiz mumkin.

Bir qadam tugallangandan so'ng, boshqaruvni keyingi bosqichga o'tkazish harakati sodir bo'ladi. Bosqichlar orasidagi o'tish ikki xil bo'lishi mumkin. Agar qadamda ba'zi shartlar bajarilsa va keyingi harakat keyingi bosqichga o'tish bo'lsa, bu shartli o'tishdir. Agar ma'lum bir bosqichda barcha shartlar to'liq bajarilsa va faqat keyingi bosqichga o'tish sodir bo'lsa, bu shartsiz o'tishdir.

• Til ST

ST (Tuzilgan matn) yuqori darajadagi til bo'lib, Paskal va Basic tillari bilan ko'p o'xshashliklarga ega.

ST o'n oltidan ortiq ma'lumotlar turlarini sharhlash imkonini beradi va mantiqiy operatsiyalar, tsiklik hisoblar va boshqalar bilan ishlash qobiliyatiga ega.

Kichik kamchilik - grafik muhitning yo'qligi. Dasturlar matn shaklida taqdim etiladi va bu holat texnologiyaning rivojlanishini qiyinlashtiradi.

• IL tili

IL (Ko'rsatmalar ro'yxati) - Assambleyaga o'xshash til, odatda bloklarni alohida kodlash uchun ishlatiladi. Afzallik shundaki, bu bloklar yuqori ish tezligi va kam resurs talabiga ega.

• CFC tili

CFC (Continuous Flow Chart) - yuqori darajadagi tillarga ishora qiladi. Aslida, bu FBD tilining aniq davomi.

Dizayn jarayoni tayyor bloklardan foydalanish va ularni ekranga joylashtirishdan iborat. Keyinchalik, ular konfiguratsiya qilinadi va ular orasiga ulanishlar o'rnatiladi.

Har bir blok ma'lum bir texnologik jarayonni boshqarishdir. Bu erda asosiy e'tibor texnologik jarayonga qaratiladi, matematika fonga o'tadi.

Dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerlar (PLC)

Qattiq jismli mantiq paydo bo'lgunga qadar mantiqiy boshqaruv tizimlarining rivojlanishi elektromexanik relelarga asoslangan edi. Bugungi kunga kelib, o'rni o'z maqsadlarida eskirgan emas, lekin baribir avvalgi ba'zi funktsiyalarida ular boshqaruvchi bilan almashtirildi.

Zamonaviy sanoatda avtomatlashtirishni talab qiladigan juda ko'p turli xil tizimlar va jarayonlar mavjud, ammo bunday tizimlar hozirda kamdan-kam hollarda o'rni bilan yaratilgan. Zamonaviy ishlab chiqarish jarayonlari turli mantiqiy funktsiyalarni bajarish uchun dasturlashtirilgan qurilmani talab qiladi. 1960-yillarning oxirida Amerikaning Bedford Associates kompaniyasi MODICON (Modular Digital Controller) nomli kompyuter qurilmasini yaratdi. Keyinchalik qurilma nomi uni loyihalashtirgan, ishlab chiqargan va sotgan kompaniya bo'limi nomiga aylandi.

Boshqa kompaniyalar ushbu qurilmaning o'z versiyalarini ishlab chiqdilar va u oxir-oqibat nomi bilan mashhur bo'ldi PLC yoki dasturlashtiriladigan mantiqiy kontroller. Ko'p sonli o'rni ishini taqlid qilishga qodir bo'lgan programlanadigan kontrollerning maqsadi elektromexanik o'rni bilan almashtirish edi.

PLC sensorlar va kalitlarning holatini kuzatish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan kirish terminallari to'plamiga ega. Bundan tashqari, quvvat ko'rsatkichlari, elektromagnit klapanlar, kontaktorlar, kichik motorlar va boshqa o'z-o'zini nazorat qilish moslamalari uchun "yuqori" yoki "past" signalni ta'minlaydigan chiqish terminallari mavjud.

PLC-larni dasturlash oson, chunki ularning dasturlash tili rele mantig'iga o'xshaydi. Shunday qilib, o'rni mantiqiy diagrammalarini o'qishga odatlangan oddiy sanoat elektri yoki elektrotexnika PLCni xuddi shu funktsiyalarni bajarish uchun dasturlashda qulay his qiladi.

Signal o'tkazgichlari va standart dasturlash turli PLC modellari orasida biroz farq qiladi, ammo ular bu qurilmani dasturlash uchun "umumiy" kirishni kafolatlash uchun etarlicha o'xshashdir.

Quyidagi rasmda oddiy PLC ko'rsatilgan, aniqrog'i u old tomondan qanday ko'rinishi mumkin. 120 VAC gacha bo'lgan ichki PLC davrlari uchun ulanishlarni ta'minlaydigan ikkita vintli terminallar L1 va L2 deb etiketlanadi.

Chap tomonda joylashgan oltita vintli terminallar kirish qurilmalari uchun ulanishlarni ta'minlaydi. Har bir terminal boshqa kirish kanalini (X) ifodalaydi. Pastki chap burchakda joylashgan vintli terminal ("umumiy" ulanish) odatda 120 VAC quvvat manbai L2 (neytral) ga ulanadi.

Har bir kirish terminalini umumiy terminalga bog'laydigan PLC korpusi ichida 120 voltli o'zgaruvchan tok bo'lganda kompyuter sxemasiga elektr izolyatsiyalangan "yuqori" signalni (fototransistor LED yorug'ligini sharhlaydi) ta'minlaydigan qurilma opto-izolyatori (LED) mavjud. mos keladigan kirish terminali va umumiy terminal o'rtasida qo'llaniladi. PLC old panelidagi LED qaysi kirish quvvatlanganligini tushunishga imkon beradi:

Chiqish signallari kommutatsiya moslamasini (tranzistor, tiristor yoki hatto elektromexanik o'rni) faollashtirish va manba terminalini (pastki o'ng burchak) Y bilan belgilangan har qanday chiqishga ulash orqali PLC kompyuter sxemasi tomonidan ishlab chiqariladi. Manba terminali odatda L1 ga ulanadi. Har bir kirish kabi, har bir quvvatlangan chiqish LED bilan belgilanadi:

Shunday qilib, PLC kalit va elektromagnit kabi har qanday qurilmalarga ulanishi mumkin.

PLC dasturlash asoslari

Zamonaviy boshqaruv tizimi mantig'i PLCda kompyuter dasturi orqali o'rnatiladi. Ushbu dastur qaysi chiqishlar quvvatlanganligini va qanday kirish sharoitlarida ekanligini aniqlaydi. Dasturning o'zi o'rni mantiqiy diagrammasiga o'xshasa-da, kirish va chiqish o'rtasida ulanishlarni yaratish uchun PLC ichida ishlaydigan kalit kontaktlari yoki o'rni bobinlari mavjud emas. Bu kontaktlar va bobinlar xayoliydir. Dastur PLC dasturlash portiga ulangan shaxsiy kompyuter yordamida yoziladi va ko'riladi.

Quyidagi sxema va PLC dasturini ko'rib chiqing:

Bosish tugmasi faollashtirilmaganda (bosilmagan), signal X1 kirishiga yuborilmaydi. X1 "ochiq" kirishni ko'rsatadigan dasturga muvofiq, signal Y1 chiqishiga yuborilmaydi. Shunday qilib, Y1 chiqishi quvvatsiz qoladi va unga ulangan indikator o'chadi.

Agar tugma tugmasi bosilsa, signal X1 kirishiga yuboriladi. Dasturdagi barcha X1 kontaktlari xuddi o'rni kontaktlaridek faollashtirilgan holatga o'tadi, ular X1 nomli o'rni bobiniga kuchlanish qo'llash orqali faollashadi. Bunday holda, ochiq kontakt X1 "yopiq" bo'ladi va Y1 lasaniga signal yuboradi. Y1 lasaniga quvvat berilganda, Y1 chiqishi unga ulangan lampochka bilan yonadi.

X1 kontakti va Y1 bobini simlar yordamida ulanganligini va kompyuter monitorida paydo bo'ladigan "signal" virtual ekanligini tushunish kerak. Ular haqiqiy elektr komponentlar sifatida mavjud emas. Ular faqat kompyuter dasturida - dasturiy ta'minot bo'lagida mavjud va shunchaki o'rni pallasida sodir bo'ladigan narsaga o'xshaydi.

Dasturni yozish va tahrirlash uchun foydalanilgan kompyuter PLC dan keyingi foydalanish uchun kerak emasligini tushunish bir xil darajada muhimdir. Dastur dasturlashtiriladigan kontrollerga yuklangandan so'ng, kompyuterni o'chirish mumkin va PLC o'zi dastur buyruqlarini bajaradi. Rasmga shaxsiy kompyuter monitorini kiritamiz, shunda siz haqiqiy sharoitlar (kalitning yopilishi va chiroq holati) va dastur holati (virtual kontaktlar va virtual bobinlar orqali signallar) o'rtasidagi munosabatni tushunasiz.

PLC ning haqiqiy kuchi va ko'p qirraliligi biz boshqaruv tizimining xatti-harakatlarini o'zgartirmoqchi bo'lganimizda paydo bo'ladi. PLC dasturlashtiriladigan qurilma bo'lgani uchun biz unga ulangan komponentlarni qayta konfiguratsiya qilmasdan, biz bergan buyruqlarni o'zgartirishimiz mumkin. Faraz qilaylik, biz "o'tish - lampochka" funktsiyasini teskari yo'nalishda qayta dasturlashga qaror qildik: lampochkani o'chirish uchun tugmani bosing va uni yoqish uchun qo'yib yuboring.

Haqiqiy sharoitda bu muammoni hal qilish oddiy sharoitda "ochiq" bo'lgan kalitni "yopiq" bilan almashtirishdir. Uning dasturiy yechimi dasturni o'zgartirishdan iborat bo'lib, X1 kontakti normal sharoitda "yopiq" va "ochiq" emas.

Quyidagi rasmda siz allaqachon o'zgartirilgan dasturni ko'rasiz, kalit faollashtirilmagan:

Va bu erda kalit faollashtirilgan:

Mantiqiy boshqaruvni dasturiy ta'minotda amalga oshirishning afzalliklaridan biri, apparatdagi boshqaruvdan farqli o'laroq, kirish signallarini kerak bo'lganda ko'p marta ishlatish mumkin. Misol uchun, bir vaqtning o'zida uchta kalitdan kamida ikkitasi yoqilgan bo'lsa, lampochkani yoqish uchun mo'ljallangan sxema va dasturni ko'rib chiqing:

O'rni yordamida shunga o'xshash sxemani qurish uchun oddiy sharoitda ikkita kontakt ochiq bo'lgan uchta o'rni kerak bo'ladi, ularning har biri ishlatilishi kerak. Biroq, PLC-dan foydalanib, biz qo'shimcha qurilmalarni qo'shmasdan, har bir "X" kiritish uchun xohlagancha ko'p kontaktlarni dasturlashimiz mumkin (har bir kirish va chiqish PLC raqamli xotirasida 1 bitdan ko'p bo'lmasligi kerak) va qo'ng'iroq qilishimiz mumkin. ularni kerak bo'lganda ko'p marta.

Bundan tashqari, har bir PLC chiqishi o'z xotirasida bir bitdan ko'p bo'lmagan joyni egallaganligi sababli, biz dasturda kontaktlarni o'rnatishimiz mumkin, bu Y chiqishini faollashtirilmagan holatda bo'lishiga olib keladi. Misol uchun, ishga tushirish va to'xtatish uchun boshqaruv tizimiga ega dvigatelning diagrammasini olaylik:

X1 kirishiga ulangan kalit “Start” tugmasi, X2 kirishiga ulangan kalit esa “To'xtatish” tugmasi vazifasini bajaradi. Kontaktdagi muhrga o'xshash Y1 deb ataladigan boshqa kontakt, Start tugmasi qo'yib yuborilgan bo'lsa ham, vosita kontaktorini energiya bilan ta'minlashga imkon beradi. Bunday holda, oddiy sharoitda "yopiq" bo'lgan X2 kontaktining rangli blokda qanday paydo bo'lishini ko'rishingiz mumkin va shu bilan u "yopiq" ("o'tkazuvchi") holatda ekanligini ko'rsatadi.

Agar siz "Ishga tushirish" tugmasini bossangiz, oqim "yopiq" kontakt X1 orqali oqadi va u vosita kontaktoriga 120 VAC yuboradi. Parallel kontakt Y1 ham "yopiladi" va shu bilan sxemani yakunlaydi:

Agar biz hozir "Ishga tushirish" tugmasini bossak, X1 kontakti "ochiq" holatga o'tadi, lekin dvigatel ishlashni davom ettiradi, chunki yopiq kontakt Y1 hali ham lasanni energiya bilan ta'minlaydi:

Dvigatelni to'xtatish uchun siz "To'xtatish" tugmasini tezda bosishingiz kerak, u kuchlanishni X1 kirishiga va "ochiq" kontaktga uzatadi, bu esa Y1 lasaniga kuchlanishni etkazib berishni to'xtatadi:

"To'xtatish" tugmasini bosganingizda, X1 kirish kuchlanishsiz qoldi va shu bilan X1 kontaktini normal "yopiq" holatiga qaytardi. Ishga tushirish tugmasini yana bosmaguningizcha dvigatel hech qanday holatda qayta ishlay olmaydi, chunki Y1 pinidagi muhr yo'qolgan:

Elektromexanik o'rni nazorat qilish qurilmalarida bo'lgani kabi, PLC boshqaruv qurilmalarining nosozliklarga chidamli modeli juda muhimdir. Siz har doim noto'g'ri "ochiq" kontaktning tizimning ishlashiga ta'sirini hisobga olishingiz kerak. Shunday qilib, masalan, bizning holatlarimizda, agar X2 kontakti noto'g'ri "ochilgan" bo'lsa, unda dvigatelni to'xtatishning hech qanday usuli bo'lmaydi!

Ushbu muammoni hal qilish PLC ichidagi X2 pinini qayta dasturlash va to'xtatish tugmasini bosishdir:

To'xtatish tugmasi bosilmasa, PLC kirish X2 quvvatlanadi, ya'ni. X2 kontakti "yopiq". Bu X1 piniga oqim qo'llanilganda vosita ishlay boshlaydi va "Start" tugmasi bo'shatilganda ishlashni davom ettiradi. "To'xtatish" tugmasini bosganingizda, X2 kontakti "ochiq" holatga o'tadi va vosita ishlashni to'xtatadi. Shunday qilib, bu va oldingi model o'rtasida funktsional farq yo'qligini ko'rishingiz mumkin.

Biroq, agar X2 kirish kontakti noto'g'ri "ochilgan" bo'lsa, X2 kirish "To'xtatish" tugmasini bosish orqali to'xtatilishi mumkin. Natijada, vosita darhol o'chiriladi. Ushbu model avvalgisidan xavfsizroq, bu erda "To'xtatish" tugmachasini bosish dvigatelni to'xtatishni imkonsiz qiladi.

Kirish (X) va chiqishlarga (Y) qo'shimcha ravishda, PLC "ichki kontaktlar va bobinlarni" ishlatish qobiliyatiga ega. Ular standart o'rni zanjirlarida ishlatiladigan oraliq o'rni bilan bir xil tarzda qo'llaniladi.

"Ichki" sxemalar va kontaktlarning ishlash printsipini tushunish uchun mantiqiy VA funktsiyasining uchta kirish printsipiga muvofiq ishlab chiqilgan quyidagi sxema va dasturni ko'rib chiqing:

Ushbu sxemada chiroq har qanday tugma bosilmaguncha yonadi. Chiroqni o'chirish uchun barcha uchta tugmani bosing:

Dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerlar haqidagi ushbu maqola ularning imkoniyatlarining kichik namunasini ko'rsatadi. Kompyuter sifatida PLC elektromexanik mantiqiy qurilmalardan foydalanishga qaraganda ancha yuqori aniqlik va ishonchlilik bilan boshqa ilg'or funktsiyalarni bajarishi mumkin. Aksariyat PLClar oltidan ortiq kirish va chiqishlarga ega. Quyidagi rasmda Allen-Bradley PLC-lardan biri ko'rsatilgan:

Har birida 16 ta kirish va chiqishga ega modullar bilan ushbu PLC o'nlab qurilmalarni boshqarish imkoniyatiga ega. Boshqaruv kabinetiga joylashtirilgan PLC kam joy egallaydi (bir xil funktsiyalarni bajaradigan elektromexanik o'rni ko'proq bo'sh joy talab qiladi).

Elektromexanik o'rni bilan oddiygina takrorlanmaydigan PLC ning afzalliklaridan biri bu masofaviy monitoring va kompyuterning raqamli tarmoqlari orqali boshqarishdir. PLC ixtisoslashgan raqamli kompyuterdan boshqa narsa emasligi sababli, u boshqa kompyuterlar bilan osongina "suhbatlasha oladi". Quyidagi fotosuratda PLC tomonidan boshqariladigan suyuqlikni to'ldirish jarayonining (shahar oqava suvlarini tozalash uchun nasos stantsiyasi) grafik tasviri. Bundan tashqari, stantsiyaning o'zi kompyuter monitoridan bir necha kilometr uzoqlikda joylashgan.

Ingliz tilidan tarjima - Julia Surta.

PLC dasturlash uchun Xalqaro elektr komissiyasi (IEC) 6 ta dasturlash tilini belgilaydigan IEC 6-1131/3 standartini ishlab chiqdi:

· CFC (Continuous Function Chart);

· SF C(Funktsiyalarning ketma-ket jadvali);

· FBD(Funksiya blok diagrammasi);

· LD(narvon diagrammasi);

· ST(Tuzilgan matn);

· IL(Ko'rsatmalar ro'yxati).

Birinchi to'rtta CFC, SFC, LD va FBD tillarida grafik belgilar qo'llaniladi - bajarilgan buyruqlar, operatsiyalar va funktsiyalar diagrammalar kabi grafik tarzda taqdim etiladi.

Oxirgi ikkita til(ST, IL) matndir. Ular dasturchilarga kuch beradi.

IEC 61131-3 tillaridan foydalanib, nafaqat avtomatlashtirish vazifalari, balki inson-mashina interfeysi (HMI) algoritmlari ham dasturlashtiriladi.

IEC 6-1131/3 tillari funksionallik va soddalikni birlashtiradi. Shuningdek, ular foydalanuvchini an'anaviy dasturlash tillaridan foydalanganda tez-tez uchraydigan xatolardan himoya qiladi. Integratsiyalashgan HMI tizimida IEC 6-1131/3 ni joriy qilish nafaqat standart talablariga javob beradi, balki foydalanuvchiga standart boshqaruv algoritmlarini amalga oshiradigan funktsional bloklar kutubxonalarining kengaytirilgan to'plami shaklida qo'shimcha xizmatni taqdim etadi.

Barcha olti til uchun mavjud yagona mexanizmreal vaqtda ma'lumotlar bazasiga ulanish. Ushbu mexanizmga ko'ra, har bir dasturda argumentlar to'plami bo'lishi kerak. Kiritilgan ma'lumotlar kirish argumentlari orqali dasturga uzatiladi va hisoblash natijalari chiqish argumentlarida qaytariladi. Argumentlar kanal atributlari, ya'ni kontrollerlarning haqiqiy kirish va chiqishlari, interfeys qurilmalari, korporativ ma'lumotlar bazalari kataklari, shuningdek, ichki o'zgaruvchilar bilan bog'langan. Ushbu dizayn tufayli bir xil dastur turli xil ma'lumotlar oqimlarini qayta ishlash uchun tsiklda bir necha marta chaqirilishi mumkin.

Dasturlash va disk raskadrovka dasturlari IEC 6-1131/3 tillarida amalga oshiriladi. integratsiyalashgan rivojlanish muhiti , bu bir nechta turli muharrirlarni o'z ichiga oladi. FBD, LD, CFC va SFC tillaridagi dasturlar maxsus tarzda yaratilgan va disk raskadrovka qilingan vizual muharrirlar , va ST va IL - matn muharririda .

Farqlarga qaramay, turli xil IEC 6-1131/3 tillaridagi dasturlar ta'sir o'tkazish o'zaro. Masalan, FBD dasturi ST tilida yozilgan funktsiya blokini chaqirishi mumkin va bu blok ichida LD dagi pastki dasturni chaqirish mumkin va hokazo. Bunday moslashuvchanlik Algoritmlarni tavsiflash vositalarini tanlashda dasturchiga ham, texnologga ham, sozlash muhandisiga ham, biznes-maslahatchiga ham bitta vazifani har biri bajarganda samarali ishlash imkonini beradi. ishning bir qismini unga qulay tarzda.

SFC tili. IEC tillar oilasida SFC diagrammasi (ketma-ket funksiyalar diagrammasi) bor yuqori darajadagi grafik Petri to'rlarining g'oyalarini ishlatadigan vosita. SFC tufayli tizim modelining grafik tasviri to'liq dasturga aylanadi.

PLC uchun SFC tilini amaliy tatbiq etish frantsuz kompaniyalari bilan boshlandi. PLC ishlab chiqaruvchilari va foydalanuvchilarining birgalikdagi ishi "Grafset" milliy standartining, keyin esa IEC 848 (1988) xalqaro standartining paydo bo'lishiga olib keldi. Eng so'nggi IEC 61131-3 standarti Grafsetni ba'zi o'zgartirishlar bilan oladi.

SFC bu murakkab algoritmlarni tuzishning kuchli vositasidir. Aslida, SFC mustaqil til emas. Ingliz tilidan tarjima qilingan SFC qisqartmasi "funktsional ketma-ketlik diagrammasi" deb tarjima qilinishi mumkin. Tashqi tomondan, SFC dasturi shunga o'xshash algoritm blok diagrammasi (2.1-rasm), unda alohida dastur bloklari (qadamlari), ular orasidagi o'tishlar va bu o'tishlar amalga oshiriladigan shartlar ko'rsatiladi.

2.1-rasm – SFC tilida dastur ko'rsatish namunasi

SFCdagi o'tishlar aniq yuqoridan pastga yo'nalishga ega va to'g'ri chiziqlar bilan aks etadi. SFCdagi lavozimlar chaqiriladi qadamlar yoki bosqichlarda. Ular diagrammada to'rtburchaklar shaklida ko'rsatilgan. Ushbu tasvir tufayli psevdografik belgilarda diagrammalarni amalga oshirish mumkin. SFCda bir nechta boshlang'ich bosqichlarni belgilash mumkin emas, faqat bitta diagramma bosqichi boshlang'ich qadamdir. Har bir dastur bloki, har bir o'tish sharti kabi, IEC 6-1131/3 standartining istalgan tillarida pastki dastur hisoblanadi. SFC diagrammasi dasturlashsiz tizim prototipini tezda yaratishga imkon beradi, chunki tizimni yuqori darajada ko'rsatish uchun harakatlarning batafsil tavsifi va muayyan apparat bilan bog'lanish talab qilinmaydi.

Bu til paketli jarayonlarni dasturlash, dozalash tizimlari va biznes ilovalari. SFC ham muhandislar, ham foydalanishi mumkin biznes tahlilchilari.

Til FBD . Til FBD jarayonni boshqarish muammolarini hal qiluvchi texnologik muhandislar uchun mo'ljallangan. U boshqarish va tartibga solish davrlarini dasturlash uchun vizual vositani taqdim etadi. FBD dasturi - kirish va chiqishlar orqali o'zaro bog'langan funktsional bloklar to'plamidan iborat sxema (2.2-rasm).

2.2-rasm – FBD tilidagi dastur namunasi

Dasturiy ta'minot paketlari 150 dan ortiq standart funktsional bloklarni o'z ichiga oladi, ular keng ko'lamli funktsiyalarni amalga oshiradilar - eng oddiy mantiqiy operatsiyalardan tortib, tayyor adaptiv kontrollergacha. Standart FBD bloklari filtrlash, PID boshqaruvi, modal, loyqa va pozitsion boshqaruv, PWM konvertatsiyasi, shuningdek, klapanlar, eshik klapanlari, motorlar va boshqalar uchun boshqaruv bloklarini amalga oshiradi.

Narvon diagrammasi LanguageLD(narvon diagrammasi) yoki o'rni diagrammalari(RKS) - elektr zanjirlari tuzilmalarini amalga oshiradigan grafik til.

RKS Amerika ixtirosi bo'lib, yig'ish liniyalarining rele avtomatizatsiyasini dasturlashtiriladigan kontrollerlar bilan almashtirish uchun mo'ljallangan. RKS tili o'rni sxemalarini PLC larga shaffof o'tkazish muammolarini hal qilish imkonini berdi. Deyarli barcha etakchi PLC ishlab chiqaruvchilari tomonidan o'rni sxemalarini dasturiy ta'minotni amalga oshirishning turli versiyalari yaratilgan. Taqdimotning soddaligi tufayli RKS tili mashhurlikka erishdi, bu uning IEC standartiga kiritilishining asosiy sababi edi.

Bugungi kunda "narvon mantig'i" so'zlari juda arxaik ko'rinadi, ammo reley texnologiyasi hali ham keng qo'llaniladi.

Grafik jihatdan LD diagrammasi ikkita vertikal quvvat avtobusi ko'rinishida taqdim etilgan. Ularning o'rtasida kontaktlarni ulash orqali hosil qilingan sxemalar mavjud (2.3-rasm). Har bir davr uchun yuk o'rni hisoblanadi. Har bir o'rni boshqa sxemalarda ishlatilishi mumkin bo'lgan kontaktlarga ega.

2.3-rasm - LD tilida o'rni diagrammasining ko'rinishi

Kontaktlarning mantiqiy ketma-ket (VA), parallel (OR) ulanishi va inversiya (EMAS) mantiqiy asosni tashkil qiladi. Shuning uchun LD tili nafaqat releli mashinalarni qurish uchun, balki kombinatsiyalangan mantiqiy sxemalarni dasturiy ta'minotni amalga oshirish uchun ham idealdir. LD tilidagi dasturga boshqa tillarda yozilgan funksiyalar va funksional bloklarni kiritish imkoniyati tufayli LD tilini qoʻllash doirasi amalda cheksizdir.

IL ta'lim tili. IL tili (Ko'rsatmalar ro'yxati, so'zma-so'z "ko'rsatmalar ro'yxati") akkumulyatorga ega va teglar bo'yicha sakrab turadigan odatiy assemblerdir (2.4-rasm). Ko'rsatmalar to'plami standartlashtirilgan va aniq maqsadli platformaga bog'liq emas.

IEC standarti qabul qilinishidan oldin, ushbu tilning bir qator navlari, jumladan, ruscha qisqartmalar mavjud edi.

Siemens kontrollerlarining STEP dasturlash tili zamonaviy ILning shakllanishiga eng katta ta'sir ko'rsatdi.

IL tili har qanday tilda amalga oshirilgan har qanday ma’lumotlar turlari, chaqiruv funksiyalari va funksiya bloklari bilan ishlash imkonini beradi. Shunday qilib, matn juda og'ir bo'lsa-da, ILda har qanday murakkablikdagi algoritmni amalga oshirish mumkin.

2.4-rasm - CoDeSys muharriri oynasida IL dasturining ko'rinishi

IEC tillarining bir qismi sifatida IL juda ko'p vaqt talab qiladigan ehtiyotkorlik bilan ishlab chiqishni talab qiladigan ixcham komponentlarni yaratish uchun ishlatiladi. IL bilan ishlaganda, tarjima qilingan kod boshqa tillarga qaraganda ancha aniqroq qanday ko'rinishini tasavvur qilishingiz mumkin. Buning yordamida IL eng yuqori samaradorlikka erishish kerak bo'lgan joyda g'alaba qozonadi.

Strukturaviy matn tili ST. ST (structured Text) tili yuqori darajadagi tildir. Sintaktik jihatdan ST biroz moslashtirilgan Paskal tilidir. Paskal protseduralari o'rniga ST IEC dastur komponentlaridan foydalanadi.

Si tilini yaxshi biladigan mutaxassislar uchun STni o'zlashtirish ham hech qanday qiyinchilik tug'dirmaydi. Misol tariqasida ST va C tillaridagi ekvivalent dasturlarni solishtiramiz:

WHILE CounteroO DO while (Counter – ! = 0)

Hisoblagich:= Hisoblagich-1; (

Varl:= Varl*2; Varl *= 2;

AGAR Varl > 100 bo'lsa, keyin agar (Varl > 100)

Var2:= Var2 + 1; Varl = 1;

Ko'pgina PLC dasturlash paketlari SFC o'tishlari harakatlari va shartlarini tavsiflash uchun sukut bo'yicha ST tilini taklif qiladi.

2.4 Standartni qo'llab-quvvatlaydigan dizayn paketlari
IEC 61131-3

Dasturlash odatda konstantalar to'plamini belgilashga to'g'ri keladigan va o'rnatilgan yoki masofadan boshqarish panelidan amalga oshiriladigan oddiy kontrollerlardan farqli o'laroq, universal maqsadli mantiqiy kontrollerlarni dasturlash uchun ixtisoslashganlar qo'llaniladi. dasturiy ta'minot tizimlari.

IEC standartining ochiqligi tufayli faqat PLC dasturlash vositalari bilan shug'ullanadigan bir qator ixtisoslashgan kompaniyalar paydo bo'ldi. Ushbu kompaniyalarning dasturlash tizimlari ma'lum farqlarga ega, ular faqat interfeysni amalga oshirishda - grafik uslubda, xizmat ko'rsatish funktsiyalari to'plamida, qo'shimcha kutubxonalar mazmunida va ijro tizimini amalga oshirishda jamlangan. standartni qo'llash bilan bog'liq bo'lmagan narsada.

Quyidagi komplekslar dunyodagi eng mashhurlari.

Simmatik qadam 7(ishlab chiqaruvchi - nemis kompaniyasi Siemens http://www.siemens.de/).

STEP 7 dasturiy ta'minotida keng ko'lamli funktsiyalarni amalga oshirish mumkin bo'lgan Simatic Manager markaziy vositasi mavjud Siemens apparat dasturlash .

SIMATIC S7 da avtomatlashtirish jarayonining barcha apparat va dasturiy talablari bitta loyiha doirasida bajariladi.

Ushbu loyihada avtomatlashtirish muammosini hal qilish uchun zarur bo'lgan apparat (+ konfiguratsiya), tarmoq yaratish (+ konfiguratsiya), barcha dasturlar va ma'lumotlar mavjud.

CoDeSys(ishlab chiqaruvchi – Germaniya kompaniyasi 3S Smart dasturiy yechimlarihttp://www.3s-software.com).

CoDeSys eng rivojlanganlaridan biridir funktsional jihatdan to'liq IEC 61131-3 standartidagi dasturlash vositalari.

TUZISH REJIMI(ishlab chiqaruvchi: AdAstra Research Group, Ltd, Rossiya).

TRACE MODE - sanoat ishlab chiqarishini boshqarish uchun integratsiyalashgan axborot tizimi. Dasturda operator interfeysi (SCADA/HMI), dasturlash kontrollerlari (Softlogic), asosiy vositalarni boshqarish (EAM), xodimlarni boshqarish (HRM) va ishlab chiqarish jarayonlari (MES) ishlab chiqish vositalari mavjud.

PLC dasturlash kompleks vositalarining asosiy vazifasi amaliy tizim ishlab chiquvchisining ishini avtomatlashtirishdan iborat. U muntazam ishdan va doimiy "g'ildirakni qayta ixtiro qilishdan" ozod bo'lishi kerak.

Integratsiyalashgan PLC dasturlash tizimlari ma'lum imkoniyatlar to'plamini ishlab chiqdi, bu ularni tezkor rivojlanish vositalari sifatida tasniflash imkonini beradi. Integratsiyalashgan muhit matn va grafik ma'lumotlar uchun o'rnatilgan muharrirlarning mavjudligini nazarda tutadi.

Matn muharriri integratsiyasi yagona dasturlash muhitiga kirish quyidagilarni o'z ichiga oladi:

· standart matn elementlarini tez kiritish, matnga operatorlar, funksiyalar va funksional bloklarni bir zumda kiritish imkoniyati;

· kiritishni tezda avtomatik ravishda bajarish imkoniyati. Masalan, kirish oxiridagi "INP1 I 3; Input 1" qatori (CoDeSys) IEC talablariga muvofiq qatorga aylantiriladi:

INP1: INT:= 3; (* Kirish 1 *);

· o'zgaruvchilarni avtomatik e'lon qilish;

· o'zgaruvchilar deklaratsiyasi bo'limini matn yoki funktsional ma'nosi bo'yicha bo'lingan va tartiblangan jadvallar kartotekasi sifatida taqdim etish (kiritish o'zgaruvchilari, mahalliy va boshqalar);

· sintaksisni tekshirish va kiritishni avtomatik formatlash;

· dasturni tavsiflash va unga xizmat ko'rsatishni soddalashtiradigan avtomatik qatorlarni raqamlash.

Bu xususiyatlar dasturlarni tayyorlash jarayonini sezilarli darajada tezlashtirishga va dasturlardagi xatolar sonini kamaytirishga yordam beradi.

Grafik muharrir integratsiyasi qachon quyidagi xususiyatlarni beradi dizayn:

· komponentlarning ulanishlarini avtomatik kuzatish (dasturchi umuman ulanishlarni chizishi shart emas - tizim avtomatik ravishda grafik ulanish chiziqlarini chizadi);

· komponentlarni avtomatik joylashtirish (CoDeSys va OpenPCS grafik muharrirlari bu xususiyatga ega);

· sxemalarni avtomatik raqamlash;

· komponentlarning tanlangan grafik guruhini ularning individual xususiyatlarini hisobga olgan holda nusxalash va ko‘chirish;

· yirik tarmoqlangan grafik diagrammalarni tahlil qilish uchun eng yaxshi taqdimot qilish maqsadida tasvirni ixtiyoriy masshtablash.

Rejimda ijro o'rnatilgan muharrirlar "jonli" matnlar va grafik diagrammalarni ko'rsatadi. Grafik diagrammalar uchun bajarilish ketma-ketligi aniq aks ettirilgan.

Umuman dasturiy ta'minot to'plami taqdim etilishi kerak :

· PLC bilan birlashtirilgan ulanish mexanizmi. Nosozliklarni tuzatish vositalarining ishlashi tekshirgichning tuzatuvchiga qanday ulanganligiga bog'liq bo'lmasligi kerak. Kontroller bir xil kompyuterda emulyatsiya qilinganmi, boshqaruvchi kompyuterning ketma-ket porti orqali ulanganmi yoki u Internet orqali ulanganmi, muhim emas.

· Boshqaruv dasturi kodini kontroller xotirasiga yuklash.

· Avtomatik kod versiyasini boshqarish (PLC xotirasidagi kod va joriy kompilyatsiyadan so'ng olingan kodning muvofiqligini tekshirish.

· real vaqt rejimida boshqarish dasturini bajarish.

· To'xtatish rejimi. To'xtatish deganda faqat boshqaruvchi dastur kodining bajarilishini to'xtatish tushuniladi. Shu bilan birga, operatsion tsiklning barcha boshqa bosqichlari bajariladi va kirish qiymatlarini kuzatish qobiliyati saqlanib qoladi. Ushbu rejimda siz boshqariladigan ob'ektning sensorlari va mexanizmlarini sinab ko'rishingiz va sozlashingiz mumkin;

· PLC qayta o'rnatish. Qayta tiklashning bir necha turlari bo'lishi mumkin. IEC standarti ikki xil tiklashni ta'minlaydi: "issiq" va "sovuq". Birinchisi, boshqaruv dasturini dastlabki holatiga qaytarish va o'zgaruvchilarni dastlabki ishga tushirishni amalga oshirishni o'z ichiga oladi. Qayta tiklashning ikkinchi turi o'zgaruvchan xotira hududida joylashgan o'zgaruvchilarning dastlabki ishga tushirilishini qo'shadi. Bundan tashqari, PLC quvvatni o'chirish yoki mikroprotsessorni qayta ishga tushirish orqali apparatni qayta o'rnatishi mumkin. Uskunani qayta tiklashda dasturlash tizimi adekvat javob berishi kerak. Qayta tiklash buyruqlariga batafsil javob bajarish tizimi tomonidan belgilanadi. Shuning uchun, turli PLClar o'rtasida, hatto bir xil dasturlash muhitida ham ba'zi farqlar bo'lishi mumkin.

· Loyihaning barcha o'zgaruvchilari, shu jumladan PLC kirish va chiqishlarining oniy qiymatlarini kuzatish va o'zgartirish. Foydalanish qulayligi uchun qiymatlar foydalanuvchi tomonidan belgilangan raqam tizimida taqdim etiladi.

· O'zgaruvchilarni, jumladan, kirish va chiqishlarni aniqlash. Ruxsat etilgan o'zgaruvchilar, PLC ning haqiqiy holatidan va boshqaruv dasturining harakatlaridan qat'i nazar, har bir ish tsiklida belgilangan qiymatlarni oladi. Ushbu funktsiya laboratoriya sharoitida elementar tashqi hodisalarni taqlid qilish va "jonli" boshqaruv ob'ektida disk raskadrovka paytida aktuatorlarning istalmagan ishlashini oldini olish imkonini beradi. Mexanizmlarning nazoratsiz ishlashi buzilishlarga olib kelishi va atrofdagi odamlarga xavf tug'dirishi mumkin.

· Bir ish siklining bosqichlarida boshqaruv dasturini bajarish. Algoritmning mantiqiy to'g'riligini tekshirishda foydalaniladi.

· Dastur buyruqlarini bosqichma-bosqich bajarish va to'xtash nuqtalarini o'rnatish.

· To'xtash nuqtasida komponentlar qo'ng'iroqlari ketma-ketligini ko'rish.

· O‘zgaruvchilarning grafik kuzatuvi. Kerakli o'zgaruvchilarning qiymatlari tsiklik buferda saqlanadi va kompyuter ekranida grafiklar shaklida taqdim etiladi. Qiymatlar har bir ish tsiklining oxirida yoki belgilangan vaqtdan keyin yozilishi mumkin. Iz qo'lda ishga tushiriladi yoki ma'lum (tetik) o'zgaruvchining qiymatining belgilangan o'zgarishi bilan sinxronlashtiriladi.

· Vizualizatsiya - dastur o'zgaruvchilari bilan bog'langan grafik primitivlardan tashkil topgan jonlantirilgan rasmlar. O'zgaruvchining qiymati grafik ob'ektning koordinatalarini, hajmini yoki rangini aniqlashi mumkin. Grafik ob'ektlarga vektor geometrik shakllar yoki erkin shaklli rastr tasvirlari kiradi. Vizualizatsiya tugmalar, slayderlar va boshqalar kabi fikr-mulohaza elementlarini o'z ichiga olishi mumkin. Vizualizatsiya yordamida boshqaruv ob'ekti yoki operator boshqaruv tizimini modellashtiruvchi tasvir yaratiladi.

PLClar bir nechta asosiy dasturlash tillariga ega. Birinchidan, bu yuqori darajadagi dasturlash tillariga o'xshash narsa. U tuzilgan matn tili (burjua ST da) deb ataladi. Agar dasturlash qobiliyatingiz bo'lsa, juda qulay narsa. Aslida, u dasturchilar uchun ixtiro qilingan. Biroq, PLC ishlab chiqilgan va joriy etilganda, dasturchi kasbi (yaxshi texnik tayyorgarlikka ega bo'lgan aqlli dasturchi ma'nosida) bizning og'ir vaqtlarimizdan ham kam edi. Shu sababli, amaliy Yankees va butun dunyo keyinchalik grafik tillarning bir nechta turlarini ishlab chiqdilar. Elektrchilar uchun o'rni diagrammasi tili (burjua tilida LD) yaratilgan. Umuman olganda, hech qanday murakkab narsa yo'q - kirish shinasi, chiqish avtobusi, ular orasida - odatda yopiq yoki ochiq o'rni sxemasi va taymerlar, albatta, barcha turdagi triggerlar. Afzallik - soddalik - agar faqat diagramma bo'lsa, dastur yozilar edi. Salbiy tomoni analog signallar bilan ishlashning qiyinligi.

Grafik tilning yana bir turi funksiya bloklari tilidir (burjua FBDda). Bu menga, masalan, Matlab dasturiy paketining Simulink paketi bilan ishlashni juda eslatadi; qarama-qarshi do'stim uchun bu menga Vissimni eslatadi. Ha, umuman olganda, bunday dasturiy ta'minotga duch kelmasdan turib, texnik ta'lim olish qiyin. Har bir narsaning asosi aloqa liniyalari orqali kerakli ketma-ketlikda ulangan bloklardir. Agar siz texnik bo'lsangiz, o'rganish va faol foydalanish eng oson bo'lishi mumkin. Plyus - amalga oshirilgan algoritmlarning ravshanligi, intuitiv ravshanligi. Kamchiliklari: tsikllar bilan ishlash. Bu, albatta, mumkin, lekin STda bunday dastur osonroq va qisqaroq yoziladi.
Grafik tilning so'nggi versiyasi algoritmik (SFC) hisoblanadi. Bu eng yuqori darajadagi grafik tildir. Har bir qadam kichik (yoki katta) dasturdir. Juda chiroyli til, uni har tomonlama texnologlar yaxshi ko'radilar. Nosozliklarni tuzatish oson bo'lgan qattiq tuzilgan loyihalarni yaratishga imkon beradi. Faqat bitta minus bor - siz ST, LD yoki FBD tilini etarli darajada o'zlashtirganingizdan keyingina uni o'rganishni boshlashingiz kerak. Alohida bosqich uchun dasturlar hali ham ularga yozilishi kerak.

Oh Ha. Men deyarli unutdim. Assemblerga o'xshash narsa ham bor. U ko'rsatmalar ro'yxati deb ataladi (burjua ILda). Agar siz cheksiz batareya quvvati ishqibozi bo'lsangiz, bu siz uchun. Kamchiliklari: faqat dissertatsiya ilovalarida yaxshi ko'rinadigan uzoq dastur kodi, disk raskadrovka muammolari. Qisqasi, mening tushunishimga ko'ra, bu PLC dasturlash aravachasidagi beshinchi g'ildirak. Men noto'g'ri bo'lishim mumkin.

Dastur yoki loyiha?

Darhol kotletlarni pashshalardan ajratamiz. Biz qahramonona yozadigan kod, albatta, dasturdir. To'g'rirog'i, dastur PLC ish siklini belgilaydigan koddir. Nazoratchi bitta emas, ikkita emas, balki ko'p bo'lishi mumkin. Ular vaqt, tashqi yoki dastur hodisalari tufayli o'zgarishi mumkin. Ya'ni, dastur juda shaxsiy narsa. Tekshirgichga "to'kilgan" narsalarning umumiyligi odatda loyiha deb ataladi. Dasturlar to'plamiga qo'shimcha ravishda, loyiha ulangan kutubxonalar, ma'lumotlar turlari, vizualizatsiya, konfiguratsiyalar, ma'lum bir PLC uchun sozlamalar va boshqalarni o'z ichiga oladi.

Avtomatlashtirishning asosiy maqsadlaridan biri ob'ekt holatidagi o'zgarishlarni kuzatish va bu jarayonni boshqarish qobiliyatidir. O'zgartirish jarayonlarini qisqartirish mahsuldorlik va samaradorlikni oshirishga olib keladi. Mashinani ko'rish va harakatni boshqarish o'zgaruvchanlikni kamaytirishga yordam beradi va zamonaviy avtomatlashtirish tizimlariga moslashuvchanlikni qo'shadi. O'z navbatida, boshqaruv tizimlarining moslashuvchanligi va funksionalligi oshishi ba'zi eski tizimlarni qayta ishlash imkoniyatlari yoqasiga olib kelishi mumkin.

Hozirgi vaqtda PLC dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerlar avtomatlashtirish tizimlarida norma hisoblanadi. Ko'pincha, yangi texnologiyalarning narxi uskunalarni yangilash imkoniyatiga va/yoki yangi operatsion tizimlarni joriy qilish uchun qo'shimcha imkoniyatlarga qo'shiladi. Biroq, harakatni boshqarish moslamalari yoki maxsus kirish modullarini PLC dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerga qo'shish ham butun uskunaning narxiga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin.

Nisbiy xarajatlar, kengaytirilishi, funksionalligi, shuningdek, foydalanuvchi variantlarini amalga oshirish zamonaviy sanoat kontrollerlari uchun talablardir. So'nggi yillarda ishlov berish tezligi, xotira va quvvatga bo'lgan talablar sezilarli darajada oshgani sababli, PLC ishlab chiqarish tizimlarini avtomatlashtirish uchun asosiy vosita bo'lib qolishi mumkinmi?

Boshqaruv jarayoni

Oddiy shaklda boshqaruv jarayoni uchta asosiy komponentdan iborat - sensor, boshqaruvchi va aktuator. Sensor boshqariladigan ob'ekt haqida ma'lumot to'playdi va uni qabul qilingan ma'lumotlarni qayta ishlaydigan va boshqaruvchiga boshqaruv signalini beradigan boshqaruvchiga uzatadi. Ushbu dizayn yopiq yoki yopiq tizim deb ataladi.

Misol uchun, azotli pechda gaz monitoringi va harorat issiqlik bilan ishlov berish uchun muhim bo'lishi mumkin, lekin xona namligi yoki tebranish ma'lumotlari issiqlik bilan ishlov berish jarayoniga umuman ta'sir qilmasligi mumkin. Avtomatik boshqaruv tizimiga eng so'nggi ma'lumotlarni qo'shish hech qanday foyda keltirmaydi, faqat uni murakkablashtiradi va narxni oshiradi. Xulosa qilishimiz mumkinki, murakkablik juda muhim bo'lib qoladi, chunki u dizayn, dasturlash, muammolarni bartaraf etish xarajatlarini kamaytiradi va amaliy foyda bo'lmagan komponentlarni o'rnatishdan qochadi.

Sensorlar tomonidan yig'ilgandan so'ng, ma'lumotlar "miya" rolini o'ynaydigan boshqaruvchiga o'tadi. U qabul qilingan ma'lumotlarni dasturchi tomonidan berilgan algoritmlar va dasturlar asosida qayta ishlaydi. Agar qiymat belgilangan chegaralarga tushmasa, boshqaruvchi xatoni tuzatish uchun aktuatorga signal yuboradi va bu xato qabul qilinadigan chegaralarga tushmaguncha sodir bo'ladi. Aktuator avtomatik boshqaruv tizimining (ACS) mushakidir. Aynan u boshqariladigan tizimga jismoniy ta'sir ko'rsatadi. O'ziyurar qurollarni ishga tushirish mexanizmlari turli xil elektr drayvlar, gidravlik haydovchilar, pnevmatik drayvlar va boshqa mexanizmlar bo'lishi mumkin.

“Nazoratchi nima bo'layotganidan xabardor va qaror qabul qilishi mumkin. PLC sanoatni avtomatlashtirishda so'zsiz etakchi hisoblanadi, - deydi Matteo Dariol, Bosch Rexroth muhandisi. "Qisqartma "dasturlashtiriladigan mantiq" ni o'z ichiga oladi, chunki 1960-1970 yillarda elektron inqilobning boshida diskret elektron komponentlar yordamida boshqaruv qurilmalari qurila boshlandi. Ilgari, dizayn spetsifikatsiyasini o'zgartirish boshqaruv qurilmalarining fizik elementlarini o'zgartirish bilan birga barcha boshqaruv mantig'ini qayta loyihalash va qayta ishlab chiqishga olib keldi. PLC dasturlashtiriladigan mantiqiy kontroller paydo bo'lishi bilan boshqaruv algoritmini o'zgartirishga urinish deyarli butunlay dasturiy ta'minotni o'zgartirishdan iborat."

Zamonaviy PLClar juda ishonchli qurilmalar bo'lib, ularning dasturlash tillari standartlashtirilgan. Dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerlar uchun dasturiy ta'minotni ishlab chiqish muhitlari hali umumiy yagona standartlarga ega emas, chunki elektron komponentlar bozorining barcha asosiy o'yinchilari o'zlarining noyob echimlarini taklif qilishadi. PLCda dasturlash va nosozliklarni bartaraf etish har birimiz yaxshi biladigan shaxsiy kompyuter, shaxsiy kompyuterdan ham osonroq bo'lishi mumkin. PLC dasturlashtiriladigan mantiqiy kontroller modulli tuzilishga ega va loyiha talablariga qarab turli modullarni ulash imkoniyatiga ega: qo‘shimcha kiritish-chiqarish portlari, xavfsizlik modullari, shuningdek, bir nechta misollarni keltirish uchun maxsus aloqa modullari.

Modulli dizayn dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerlarga masshtablilikning asosiy ustunligini beradi. Narx, dizaynning soddaligi va strukturaning mustahkamligi kabi boshqa afzalliklar mavjud. O'rni kabi ACS elementlarini vaqti-vaqti bilan tekshirish va almashtirish kerak va bu erda PLC ning yana bir afzalligi paydo bo'ladi - minimal harakatlanuvchi mexanik qismlar. Kompyuter boshqaruvchisi kabi murakkabroq tizimlar bilan integratsiya qilish imkoniyatlari mavjud.

PLC cheklovlari

PLC shaxsiy kompyuterga nisbatan cheklangan xotira, dasturiy ta'minot va periferik imkoniyatlarga ega. Harakatni boshqarish (masalan, robototexnika yoki murakkab avtomatlashtirilgan tizim) qo'shimcha PLC boshqaruv modullarini yoki tashqi elektronikani talab qiladigan juda ko'p kirish/chiqishlarni talab qiladi. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, kompyuter ko'proq va tezroq ma'lumotlarni qayta ishlashga qodir, bu jismoniy o'lchamlarni sezilarli darajada qisqartirishi va kompyuterni ko'rish tizimlarini, harakatni boshqarishni amalga oshirish uchun zarur hisoblash quvvatini ta'minlaydi va katta ma'lumotlar oqimlarini tezkor qayta ishlashga imkon beradi. . Qayta ishlangan ma'lumotlarning doimiy o'sishi ba'zi kompaniyalar tomonidan sanoat Interneti IIoTni ishlab chiqarish liniyalari va katta hisoblash quvvatini talab qiladigan sanoat ob'ektlariga bosqichma-bosqich joriy etish bilan bog'liq.

Asl uskunalar ishlab chiqaruvchilari (OEM) mashinalarga bir vaqtning o'zida bir nechta operatsiyalarni bajarishga imkon berish orqali uskunaning unumdorligini oshirishga qodir. Bir vaqtning o'zida ishlaydigan muhim jarayonlarning maksimal intensiv VA/YOki hisob-kitoblari dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerni ortiqcha yuklashi mumkin. Mashinalar muhim jarayonlar uchun ishlov berish vaqtini qisqartirish uchun bir nechta hisoblash platformalaridan foydalanishi mumkin. Odatda, ular dasturlash, mashinaning ishlashi haqida ma'lumot, ma'lumotlarni yig'ish va texnik qo'llab-quvvatlash funktsiyalari uchun operator interfeysini qo'llab-quvvatlaydigan bir yoki bir nechta harakat boshqaruvchisi va bir yoki bir nechta nazorat protsessorlarini o'z ichiga oladi. Biroq, bir nechta protsessorlardan foydalanish qimmatroq. Kompyuter platformalariga mo'ljallangan yangi dasturiy ta'minot ushbu muammoni hal qilishga yordam beradi, garchi...

Kompyuter unchalik ishonchli emas va chang va namlik kabi sanoat muhitida omon qolish qiyin kechadi. Murakkab dasturiy ta'minot yoki ko'p sonli dasturiy ta'minot opsiyalariga ega shaxsiy kompyuterdan foydalanish texnik xodimlarni o'qitish uchun ko'proq vaqt talab etadi. Murakkab dasturiy ta'minot dasturchidan texnik xizmat ko'rsatish, ta'mirlash va yangilanishlarni talab qilishi mumkin. PLC dasturiy ta'minoti asosiy bo'lishi mumkin, ammo uning tezligi va chiziqli tabiatiga qaramay, qurilmaning uzoq umr ko'rishini ta'minlaydigan o'zining vaqt sinovidan o'tgan standart tillariga ega.

PLC odatda sanoat standarti dasturlash tillari to'plamidan (IEC 61131-3), shu jumladan LAD diagrammalaridan foydalanadi. LAD diagrammalari elektr zanjirlariga o'xshash tarzda tuzilgan, bu esa xodimlarni o'qitish, texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlashni sezilarli darajada osonlashtiradi. Ko'pgina hollarda, dasturchisiz qilish juda mumkin. IEC 61131-3 standartidagi yana bir til "yuqori darajadagi" tilga o'xshash tuzilgan matndir. Biroq, C++ yoki Visual Basic kabi boshqa nostandart yuqori darajadagi tillardan foydalanish PLC bilan qiyin bo'lishi mumkin. Yaqinda yangi dasturiy vositalar foydalanuvchilarga PLC bilan oddiy shaxsiy kompyuter kabi muloqot qilish imkonini berdi.

PLC ketma-ketlik dasturi har bir tsikldagi barcha ko'rsatmalarni skanerlaydi. Skanerlash davri taxminan 10 ms yoki biroz ko'proq vaqtni oladi. Barcha ko'rsatmalar bajarilgandan so'ng, dastur keyingi skanerlashga o'tadi. Agar ko'rsatma belgilangan vaqt ichida bajarilmasa, u xato xabarini hosil qiladi va dasturning bajarilishi to'xtatiladi. Ushbu qiyin dastur dastur davomiyligini va 100 Gts dan kam bo'lgan har qanday kirish signallarini cheklashi mumkin.

Misol uchun, 1200 rpm nominal tezlikda (signal chastotasi 1200/60 = 200 Hz) tezlik sensori signalini qayta ishlash zarur bo'lsa, PLC-ga asoslangan mikrokontroller bunday kirish yordamida tezlikni to'g'ri o'lchay olmaydi. Integral mikrosxemalar bo'yicha dekoder yoki hisoblagich bilan maxsus modulni birlashtirish kerak, bu sensordan signalni odatda mikrokontroller tomonidan qayta ishlanganiga aylantiradi. Bunday konvertor modullari ko'pincha ko'plab tizimlarda qo'llaniladi. PWM ish chastotasi 10 kHz bo'lgan solenoidni boshqarish misolidan foydalanib, chiqish modullariga bo'lgan ehtiyojni ham ta'kidlash kerak. Bunday qurilmani PLC yordamida boshqarish uchun PWM generatoriga ega chiqish moduli talab qilinadi. Bunday modullarni qo'shish tizimning narxini 2-3 barobar oshiradi.

PLC ning keyingi avlodi

Yangi tizim ba'zi PLC muammolarini hal qila oladigan dasturlashtiriladigan avtomatlashtirish boshqaruvchisi (PAC) deb ataladi. Ba'zi ekspertlarning ta'kidlashicha, dasturlashtiriladigan avtomatlashtirish boshqaruvchisi (PAC) ko'proq tijorat nomidir, ammo bu mutlaqo to'g'ri emas. Afsuski, ularning ta'riflari o'rtasida ba'zi farqlar mavjud va texnologik nuqtai nazardan ular orasidagi tub farqlarni topish juda qiyin.

PCAlar odatda PLC funksiyalarini o'z ichiga oladi. Ikkalasi ham raqamli qurilmalar, ammo PDA-lar ilg'or dasturlash imkoniyatlarini ta'minlaydi va ko'pincha ko'proq funksionallik, xotira va periferik imkoniyatlarga ega. PKA kattaroq kiritish-chiqarish aloqasi zarur bo'lganda murakkabroq arxitektura tizimlarini taklif etadi. Bundan tashqari, u odatda ma'lumotlarni xotiradan USB diskiga o'tkazish uchun o'rnatilgan imkoniyatlarga ega va ko'pincha ma'lumotlar bazalari bilan bevosita aloqada bo'lish qobiliyatiga ega.

Qo'shimcha dasturiy ta'minot imkoniyatlari, albatta, yaxshi eshitiladi, lekin shuni ta'kidlash kerakki, barcha PDAlar standart IEC 61131-3 tillarini qo'llab-quvvatlay olmaydi, bu esa qo'shimcha dasturlash va texnik xizmat ko'rsatish muammolariga olib kelishi mumkin.

Ushbu qurilmalarning turli xil modellari mavjud. PKA bir vaqtning o'zida bir nechta jarayonlarni kuzatish uchun mo'ljallangan mashina ko'rish tizimlariga yoki boshqalarga qaratilgan modellarni taklif qilishi mumkin. Model yoki texnologiyani tanlashda kelajak talablari (ishlab chiqarishni modernizatsiya qilish va kengaytirish) va standartlar (masalan, xavfsizlik) hisobga olinishi kerak. Rejalashtirish kelajakdagi ehtiyojlarni qondirish orqali nazoratchining ishlash muddatini uzaytirishi mumkin, balki IIoT va markazlashmagan boshqaruvdan foydalanish uchun asos yaratadi.

PLClar hali ham dolzarb bo'lib qolmoqda, ammo mashinani ko'rish tizimlari, dinamik robot jarayonlari va harakatni boshqarish va IIoT-dan foydalangan holda sanoatni ko'proq avtomatlashtirish istagi dasturlashtiriladigan mantiqiy boshqaruvchidan sezilarli darajada ko'proq ishlov berish kuchi yoki xotiraga ega bo'lishini talab qiladi, bu esa u qila olmaydi. ta'minlash uchun. Markazlashtirilmagan texnologiya ma'lumotni sensorning o'zida to'g'ridan-to'g'ri qayta ishlaydigan SoC va FPGA kabi mahsulotlarni taklif qilish orqali eski qatorni kengaytirishga yordam beradi. Bu shuni anglatadiki, mavjud liniyaga murakkab jarayonni qo'shish qimmat PCA ni o'rnatishni talab qilmasligi mumkin, lekin o'lchov ma'lumotlarini mustaqil ravishda saqlashi va qayta ishlay oladigan aqlli datchiklar guruhini talab qiladi.

Ikkala variantni ham ishlatish mumkinmi?

PLC va PCA bahsini yanada chalkashtirib yuboradigan narsa shundaki, boshqaruv tizimini hech birisiz qurish mumkin. Aqlli sensorlar va dasturiy ta'minot tarmog'i butun zavod bo'ylab dasturlashtiriladigan kontrollerlarning markazsizlashtirilishini yo'q qilish yoki ko'proq markazsizlashtirish uchun birlashtirilishi mumkin. SoC'lar jarayonni markazsizlashtirishi mumkin bo'lgan texnologiyalardan biridir. Ammo shuni yodda tutingki, bitta SoCda juda ko'p protokollar jarayonni yoki jarayonning bir qismini sinab ko'rish uchun zarur bo'lgan sinov davrlari sonining ko'payishiga olib kelishi mumkin, bu esa dasturlashtiriladigan mantiqiy boshqaruvchining haddan tashqari yuklanishiga o'xshash xatti-harakatni keltirib chiqarishi mumkin.

Bundan tashqari, dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerlar, markazsizlashtirish texnologiyalari va dasturlashtiriladigan avtomatlashtirish boshqaruvchilari korxonaning eng samarali ishlashi uchun birgalikda ishlashga imkon beruvchi bir qator texnologiyalar mavjud. Qanday texnologiyalar kerak bo'lishi mumkinligini aniqlash uchun bir necha asosiy qadamlar qo'yilishi kerak.

"Birinchidan, muvaffaqiyatli operatsiyalar uchun qanday omillar muhimligini va qurilma yoki liniya bardosh bera oladigan eskirish darajasini tushunishingiz kerak", deydi Rockwell Automation marketing menejeri Julie Robinson. "Xavflar aniqlangandan so'ng, foydalanuvchilar ushbu xavfni kamaytirish va oxir-oqibat yo'q qilish strategiyasini ishlab chiqishlari va birinchi hujayra faoliyatini yangilashni rejalashtirishlari kerak. Ushbu o'zgarishlarga ta'sir qiluvchi ba'zi omillar:

• Kelajakdagi ishlab chiqarish ehtiyojlarini qondirish yoki joriy hosildorlikni oshirish;
• So'nggi xavfsizlik talablari va qoidalariga rioya qilish;
• Ishlab chiqarishni samarali kengaytirish yoki uskunalarni yangilash uchun ishlab chiqarish tizimlarining moslashuvchanligini oshirish;
• To'xtab qolish vaqtini qisqartirish orqali aktivlardan foydalanish samaradorligini oshirish;
• Ishlab chiqarish xavfsizligi choralari va uskunalar xavfsizligini oshirish;

Foydalanuvchilar, shuningdek, zavod yoki zavodning bir necha yillik faoliyati davomida uskunaga qanday o'zgarishlar kiritilganligini tushunishlari kerak, bu diagrammalar va chizmalarda aks ettirilishi kerak.

Eski asbob-uskunalarni to'g'ri hujjatlashtirish yangi asbob-uskunalarni birlashtirishga katta yordam beradi. Va agar markazlashtirilmagan platforma allaqachon birlashtirilgan bo'lsa, hujjatlar yanada muhimroq bo'ladi. Markazlashtirilmagan kontrollerlar yangi uskunalarni o'rnatishda kamroq vaqt ko'rsatdilar. An'anaviy, markazlashtirilgan tizimda muhandislar yoki texnik xizmat ko'rsatish xodimlari muammolarni aniqlash va kerak bo'lganda nazorat qilish dasturini yuklab olish uchun dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerga ulanishi kerak. Yaxshi ishlab chiqilgan tizim ishlatish uchun qulay, texnik xizmat ko'rsatish oson va kengaytiriladigan bo'lishi kerak.

Markazlashtirilmagan tizimga ulanish uchun mutaxassislar qurilma atrofida jismonan yurishlari shart emas. Ushbu muammoni bartaraf etish uchun uskunalarga xizmat ko'rsatuvchi kompaniyalar texnologik jihatdan mos keladigan bir nechta tizimlarni ulashga harakat qilishadi. Bu ko'pincha eski tizimlarni yangi texnologiya va dasturiy ta'minot bilan birlashtirishni anglatadi.

Hozirgi vaqtda juda kam foiz, agar u umidsiz eskirgan bo'lsa, mavjud uskunalarni yangilashga sarmoya kiritmoqchi. Bundan tashqari, kelajakda modernizatsiya qilish to'g'risida qarorlar uskunalarni loyihalashda qabul qilinadi va ko'pincha turli xil uskunalarni loyihalashda bir nechta kompaniya ishtirok etadi va kelajakda modernizatsiya paytida nizolar paydo bo'lishi mumkin.

Uskunangiz uchun eng yaxshi texnologiyani tanlashdan oldin, texnologiya nafaqat hozir, balki kelajakda ham sizning maqsadlaringizga mos kelishi va keraksiz murakkabliklarsiz kerakli funksionallikni taqdim etishi kerakligini tushunish muhimdir. Ko'pgina kompaniyalar uchun har bir sohada mutaxassislarni ushlab turish qiyin va ba'zi hollarda ma'nosizdir, shuning uchun sanoat buyumlari Interneti (IIoT) yaqinda tezlasha boshladi.

Shartlar va ta'riflar

PLC va PCA o'rtasidagi farq boshqa texnologiyalarga ham kirib borishi mumkin. Masalan, chipli tizimlar (SoC), ingliz tilidagi System-on-a-Chip (SoC), o'rnatilgan kompyuterlar (o'rnatilgan kompyuter) va dala dasturlashtiriladigan darvoza massivi (FPGA) dasturlashtiriladigan chiplarning imkoniyatlarini o'zgartirishi yoki kengaytirishi mumkin bo'lgan ba'zi texnologiyalarni taklif qiladi. mantiqiy kontrollerlar. Biroq, ba'zi texnologiyalar uchun hali aniq ta'riflar mavjud emas va olimlar ularning aniqroq tavsifi haqida bahslashmoqda. Ammo biz ba'zi asosiy ta'riflarni berishga harakat qilamiz.

Dasturlashtiriladigan mantiqiy boshqaruvchi PLC

Bu sanoat tizimlarini avtomatlashtirish uchun mo'ljallangan raqamli kompyuter. Bu harorat diapazonlari, bosim, elektr shovqini, tebranish va boshqa og'ir sanoat muhitlari kabi og'ir ish sharoitlariga bardosh berish uchun maxsus ishlab chiqilgan. U eng muhim xususiyatga ega bo'lib, aslida uni bunday mashhurlikka olib keldi - bu real vaqt rejimining qattiq tizimi.

Haqiqiy vaqt rejimi

Ko'p odamlar real vaqtni vazifani "iloji boricha tezroq" bajarish deb tushunishadi. Ammo bu unday emas. Haqiqiy vaqt tizimi barcha kirishlar, chiqishlar va hisoblash jarayonlari ma'lum vaqt ichida qayta ishlanishini kafolatlaydi, ko'pincha texnik adabiyotlarda oxirgi muddat deb ataladi. Qattiq real vaqtda tizimlarda etishmayotgan muddatlar tizimning ishdan chiqishiga teng. O'z navbatida, yumshoq real vaqt tizimi belgilangan muddatlardan biroz oshib ketishiga imkon beradi, ammo bu tizim sifatining maqbul pasayishiga olib kelganda. Masalan, video konferentsiya. Audio yoki videoning biroz kechikishi halokatli oqibatlarga olib kelmaydi.

PLC dasturi tuzilganda, u foydalanuvchi ko'rsatmalarini bajarish uchun zarur resurslar mavjudligini hisoblab chiqadi va keyin tayinlangan vazifani kerakli vaqt oralig'ida bajarishga kirishadi.

Dasturlashtiriladigan avtomatlashtirish boshqaruvchisi PKA

Bu PLC funksiyasini o'z ichiga olgan raqamli kompyuter. Dasturlashtiriladigan avtomatlashtirish boshqaruvchisi 2000-yillarning boshlarida paydo bo'lgan nisbatan yangi tushunchadir. Ko'pgina hollarda, PCA dasturlashtiriladigan mantiqiy boshqaruvchining evolyutsiyasidir. PLC o'rni asosidagi elektr avtomatlashtirish va elektromexanik dasturlashtiriladigan avtomatlashtirish o'rtasidagi ko'prik bo'lib, bu erda asosiy e'tibor dasturiy ta'minotga asoslangan operatsiyalarga qaratilgan (ta'rif 40 yil oldin berilgan).

Yumshoq real vaqt tizimi (softPLC)

Yuqorida aytib o'tilganidek, yumshoq real vaqt tizimi vazifani o'z vaqtida bajarilishini kafolatlamaydi. Shuning uchun ular harakatni boshqarish tizimlari uchun ishlatilmaydi. Buning o'rniga, softPLC-lar zavoddan ustaxonaga aloqa, inson-mashina interfeyslari va nazoratni boshqarish va ma'lumotlarni yig'ish (SCADA) tizimlarini ulash uchun afzallik beriladi. Ba'zi PKAlar SoftPLC bo'lishi mumkin.

O'rnatilgan shaxsiy kompyuterlar

O'rnatilgan sanoat kompyuteri umumiy maqsadli kompyuter emas. U bitta foydalanuvchi ilovasi uchun ishlab chiqilgan va optimallashtirilgan. Uning barcha komponentlari, qoida tariqasida, mikrokontrollerlar yoki mikroprotsessorlar, kirish/chiqarish avtobuslari, xotira va boshqa foydalanuvchi chiplarini o'z ichiga olgan bitta plataga joylashtiriladi. Qurilma hatto dasturiy ta'minot yoki proshivkani ham o'z ichiga oladi (proshivka odatda ROM yoki faqat o'qish uchun xotirada joylashgan). O'rnatilgan shaxsiy kompyuterlar haqiqatan ham apparat va dasturiy ta'minot o'rtasidagi kesishmadir, chunki ikkala qism o'rtasida yaqin aloqa mavjud - biri ikkinchisisiz ishlamaydi. O'rnatilgan kompyuter loyihalari real vaqtda qattiq yoki yumshoq ehtiyojlarga javob berishi mumkin.