Дисциплина:ПП.03.05 Системы управления автоматизированного

Дисциплина:ПП.03.05 «Системы управления автоматизированного

электропривода»

Блок модулей 3(ПП.03.05.01) «Принципы автоматизации электропривода»

Модуль 3.1(3 ПФ.С.11.ЗР.З.01.01) «Основы комплексной автоматизации электро-

привода»

 

Лекция № 11

Система команд программируемого контроллера»   План:

Для изменения рабочих параметров, диагностики и обслуживания этих устройств используются специальные устройства - программаторы, или ПК, оснащенные соответствующими интерфейсами для подключения и программным обеспечением. Кроме того, для управления свободно программируемыми контроллерами применяются различные системы человеко-машинного интерфейса, в частности - операторские touch-панели. Важнейшими элементами комплексов автоматизированного управления являются также датчики и исполнительные устройства, подсоединяемые к ПЛК централизованно или по методу распределенной периферии.

К основным свойствам ПЛК необходимо отнести:

- ПЛК прочны и сконструированы таким образом, чтобы выдерживать вибрации, различные температуры, влажность и всевозможные помехи;

- интерфейс входов и выходов находится непосредственно внутри контроллера;

ПЛК легко программируются и имеют легко понимаемый программный язык (программирование первоначально связано с логическими и переключающими операциями).

На рисунке 1 показана базовая структура ПЛК. В основном он состоит из центрального процессорного устройства (CPU), памяти, и входных-выходных цепей. CPU контролирует и управляет всеми операциями внутри ПЛК. CPU снабжено часами со стандартной частотой между 1 и 8 МГц. Эта частота определяет функциональное быстродействие ПЛК и обеспечивает определение времени и синхронизацию всех элементов в системе. Система шин несёт информацию и данные с выхода CPU, памяти и входных-выходных устройств. Имеются индивидуальные запоминающие устройства: система ROM постоянно передаёт в операционную систему и фиксирует данные, RAM для программ пользователя и временный рабочий запоминающий буфер для каналов ввода-вывода.

Основные типы современных ПЛК, выпускаемые призводителями - лидерами в этой отрасли:

1) Siemens - SIMATIC S5 и S7;

2) Segnetics - Pixel 2511 и SMH 2Gi;

3) Omron;

4) Mitsubishi - серия Melsec (FX, Q);

5) Schneider Electric - Modicon серий Twido, M340, TSX Premium, TSX

Quantum;

6) Beckhoff.

 

На рисунке 2 приведен общий вид современных ПЛК:

а) б)

Рисунок 2 – Внешний вид программируемого логического контроллера:

а) с вынесенной панелью управления;

б) в классическом форм-факторе (ПЛК + блоки ввода-вывода).

Пункт 2 - Языки программирования контроллеров.

Стандартом Международной энергетической комиссии (МЭК) предусмотрено 5 языков программирования ПЛК: IL; LD; FBD; ST; SFC.

При разработке проекта пользователь может выбратьлюбой из языков для написания конкретного программного модуля. В рамках одного проекта могут присутствовать программные модули, написанные на разных языках. Вкратце рассмотрим суть каждого из языков программирования:

IL (Instruction List) - Список инструкций - язык программирования, напоминающий ассемблер Siemens STEP 7. Все операции производятся через ячейку памяти, в который программа записывает результаты произведенных действий.

 

- пример командной строки при написании

программы на данном языке.

 

 

LD (Ladder Diagram) - Релейные диаграммы - графический язык программирования, использующий принципы построения электрических схем. С помощью элементов «контакт» и «катушка» пользователь собирает схему прохождения сигнала. Язык удобен для реализации логических алгоритмов работы с дискретными сигналами.

 

 

- пример командной строки при написании

программы на данном языке.

 

FBD (Functional Block Diagram) -Диаграмма а функциональных блоков - графический язык программирования. Все действия и операторы, используемые в данном языке, представляются в виде функциональных блоков (ФБ). ФБ имеют входы и выходы определенных типов, которые могут быть связаны между собой.Помимо стандартных ФБ пользователь может вставлять в алгоритм собственные, созданные в рамках данного проекта или реализованные в подключенных к проекту библиотеках.

 

 

- пример командной строки при написании

программы на данном языке.

 

 

ST (Structured Text) - Структурный текст - текстовый язык программирования, схожий с языком высокого уровня (С, Pascal). Язык ST удобен для реализации сложных вычислений, циклов и условий, для работы с аналоговыми сигналами.

 

 

- пример командной строки при написании

программы на данном языке.

 

 

SFC (Sequentional Functional Chart) - Последовательные функциональные схемы - графический язык, приспособленный для создания последовательности этапов алгоритма работы.Каждый этап реализуется на любом удобном для пользователя языке.Язык удобен для создания алгоритмов управления сложными процессами, имеющими несколько ступеней, написания моделей автоматов.

- пример командной строки при написании

программы на данном языке.

Контрольные вопросы для закрепления изученного материала:

1. Дайте определение программируемому логическому контроллеру (ПЛК).

2. Какое основное отличие ПЛК от релейных схем управления?

3. С помощью каких устройств осуществляют изменение рабочих параметров, диагностику и

обслуживание ПЛК?

4. Какие из изученных Вами ранее элементов САУЭП являются одним из важнейших элементом

в системах с использованием ПЛК? Как Вы думаете, почему?

5. Перечислите основные свойства ПЛК.

6. Назовите основные структурные элементы, из которых состоит современный ПЛК.

7. Какие вы знаете основные типы современных ПЛК, присутствующими на мировом рынке?

8. Перечислите известные Вам языки программирования ПЛК в соответстви со стандартом

международной энергетической комиссии.

9. Кратко поясните, в чём заключается суть язык программирования ПЛК типа IL?

10. Кратко поясните, в чём заключается суть язык программирования ПЛК типа LD?

11. Кратко поясните, в чём заключается суть язык программирования ПЛК типа FBD?

12. Кратко поясните, в чём заключается суть язык программирования ПЛК типа ST?

13. Кратко поясните, в чём заключается суть язык программирования ПЛК типа SFC?

 

 

Источники для дополнительного изучения материала лекции:

 

1. Ресурсы информационной сети: Википедия; Segnetics.ru и др.