Контроллеры PLC и панели управления HMI

【 ПЛК 】

Все, что вам нужно знать о программируемых логических контроллерах

Что такое ПЛК, как он работает, основные компоненты ПЛК, программное обеспечение для создания проекта. Что это такое? Разберёмся в базовых знаниях о ПЛК.

Эволюция человечества не обошлась без ряда изобретений. Каждый раз люди пытались упростить жизнь, облегчить работу или ускорить получение результатов. С течением времени появлялись новые изобретения: машины, устройства и гаджеты.

В разработках оборудования обычно используется много различных устройств (микро и макро). Почти в каждой машине основным устройством является программируемый логический контроллер (ПЛК, PLC, Programmable Logic Controllers).

Несмотря на широкое применение ПЛК в различных отраслях, до сих пор к их устройству и работе существуют вопросы из-за пробелов в знаниях. Разберёмся в области применения и языках программирования ПЛК.

Что такое ПЛК с точки зрения электротехники?

ПЛК в электрических терминах можно описать несколькими словами. Некоторые говорят, что ПЛК – это устройство которое контролирует машину, обеспечивая непрерывную работу системы управления. Также его называют цифровым микрокомпьютером, предназначенным для управления системой.

Все вышеприведенные определения верны. ПЛК — это система, которая постоянно контролирует устройства ввода. На основании получаемых данных принимаются решения в соответствии с индивидуальным алгоритмом программы контроллера. После обработки сигналов алгоритмом контроллера изменяются состояния выходов.

ПЛК может полноценно работать как микрокомпьютер только когда все его компоненты находятся на своих местах. Чтобы программа ПЛК работала эффективно, комплект ПЛК должен состоять из:

• Процессора
• Программируемых модулей
• Входов/Выходов
• Монтажной стоки/корпуса
• Источника питания

Как работает программа ПЛК?

Программа ПЛК — это логика управления или алгоритм с помощью которого ПЛК осуществляет работоспособность всей системы.

Входы ПЛК принимают сигналы от любого корректно подключенного оборудования. После приёма сигнала это значение сохраняется в ячейку, известную как бит в памяти ПЛК.

Программируемый модуль ПЛК — устройство, на котором записывается и хранится алгоритм работы программы. Центральный процессор (ЦП) берет инструкции из памяти и обрабатывает их. В соответствии с результатами обработки коммутируются выходные сигналы.

Для чего программируется ПЛК?

ПЛК работают по заданному алгоритму и часто используются для контроля показаний с датчиков и выведения этой информации на мониторы. Это лишь одно из их применений.

Контроллеры применяются в различных отраслях: станкостроение, металлургия, пищевая и текстильная промышленность, ОВК, носы и т.д. Также ПЛК интегрируют в системы, где оборудование может работать самостоятельно после настройки технологического процесса: построение индустриальных автоматизированных систем и линий в некоторых отраслях промышленности.

Простейшие ПЛК можно найти даже в стиральных машинах и светофорах.

Пять основных языков программирования ПЛК?

ПЛК относится к сложным устройствам, от которых зависит бесперебойная работа в крупных отраслях промышленности: заводах, фабриках, производствах и т. д. Высокая надёжность, широкие возможности управления и простота в использовании позволяют применять контроллер в ответственных областях отрасли.

Ни один ПЛК не может эффективно работать без программы соответствующей технологии. Для грамотного написания программ созданы различные языки программирования. Рассмотрим пять основных языков программирования ПЛК, используемых сегодня:

• Последовательная блок-схема (Sequential Flow Chart, SFC): этот тип языка программирования предполагает использование логических блоков как в блок-схеме. SFC называют простейшей формой программирования, в которой используются только логические решения. Когда дело доходит до этого типа языка, отладка программы получается довольно простой и наглядной. При должном написании программы в ней легко будет разобраться сторонним специалистам не знакомым с программой. Этот язык позволяет реализовывать внутренний функционал логического блока на любом доступном контроллеру языке. Благодаря этому можно составлять блоки оптимальными по функционалу и по наполнению.
• Лестничная логика/лестничные диаграммы (Ladder Logic/Ladder Diagram, LD): это наиболее часто используемый язык в программируемых контроллерах из-за его простоты и схожести с релейно-контакторной логикой. Этот язык наглядный и простой в отслеживании особенно при небольших конструкциях. Благодаря этому языку инженерам не знакомым с программированием легко разобраться с кодом. Это связано с тем, что алгоритм состоит из контактов, катушек и инструкций: таймер, триггер и некоторых других логических операций. Язык не предназначен для сложных математических расчётов.
• Структурированный текст (Structured Text, ST): этот язык программирования состоит из текстовых инструкций. Программирование осуществляется командами в текстовом формате и похоже на Pascal или C подобные языки. Этот тип программирования является наиболее гибким для различных задач. Однако реализованный проект не всегда нагляден по сравнению с LD или SFC.
• Списки инструкций (Instruction Lists, IL): это инструкции (мнемоники), написанные в символьной форме. Он похож на ассемблер и занимает меньше памяти, чем другие языки программирования. Их также называют кодами операции. Эти коды используются в портативных устройствах или для максимального быстродействия. Программирование происходит с помощью ограниченного списка текстовых команд.
• Функциональные блоки (FB, FBD): это графический язык программирования. Это довольно простой способ написания программ. Его популярность идентична LD. Функциональные блоки легко распределяются по рабочему полю, что делает программу последовательной и наглядной. Сложные траекторные задачи реализуются довольно компактно, что позволяет легко отлаживать последовательность движений при наладке.

Если вы начинающий специалист, но не все термины могут быть понятны. Не стоит беспокоиться, в программном обеспечении как правило есть справка (help). В ней есть примеры по созданию первых проектов и основная терминология. Также вы можете обратиться к нам по всеми техническим вопросам касательно ПЛК.

Программные пакеты для создания проектов

Сегодня в мире существует ряд программных пакетов, которые используются для программирования ПЛК. Рассмотрим некоторые из них

HIWIN iA Studio: это программный пакет сочетает в себе настройку, программирование, моделирование и мониторинг в том, что было описано как простой интерфейс. Программа и библиотеки писаны на языке C/C++/C#. Он очень популярен и широко известен, потому что позволяет инженерам описывать необходимые для работы оборудования алгоритмы, включая безопасность и контроль в системе.

Wecon PLC Editor: это программный пакет для программирования простых ПЛК Wecon серии LX3. Позволяет реализовывать простые алгоритмы для автоматизированных систем. Программный код пишется на языке LD. Есть набор инструкций и функций, которые позволяют упростить написание программы.

Где можно купить ПЛК?

ПЛК довольно высокотехнологичны. Вы не можете позволить себе купить их где-нибудь в строительном магазине или на рынке. Такое оборудование нужно покупать их у проверенных поставщиков, которые знают что делают, могут посоветовать оборудования исходя из задач и предоставляют техническую поддержку своим клиентам в случае возникновения каких-либо вопросов или проблем.

На нашем веб-сайте вы можете увидеть разнообразный ассортимент ПЛК: начиная от простых, пригодных для замены релейно-контакторных схем (программируемое реле) и заканчивая очень высоким уровнем, который используется в передовом производстве.

Одним из преимуществ покупки у нас является то, что мы поддерживаем штат инженеров. Мы общаемся напрямую с производителями оборудования и у нас есть доступ к разработчикам оборудования, которые могут помочь разобраться с техническими вопросами касательно ПЛК. К любому приобретаемому у нас оборудованию вы получите техническое описание, но ПЛК это довольно сложное устройство и иногда могут быть нестандартные ситуации, где требуется помощь узкопрофильных специалистов.