Программируемые контроллеры для промышленной автоматизации

Современные промышленные предприятия – это в обязательном порядке максимальная автоматизация, передовое оснащение и технология. Только на таких условиях можно обеспечивать высокую эффективность, производительность и качество конечного продукта. Автоматизированное управление производственным оборудованием и рабочими процессами позволяет достигать не только технических преимуществ, но и значительно уменьшать эксплуатационные затраты. Основу любой системы автоматизации составляют интеллектуальные средства управления, и в большинстве случаев – это промышленные логические контроллеры.

Что такое ПЛК

Промышленный контроллер систем автоматизации – одна из самых многочисленных категорий электронных устройств управления. Представлен в широчайшем спектре конструктивных и технических решений. Для разных задач могут применяться простые программируемые реле, устройства средней сложности или многофункциональные модульные конфигурации. В общем случае ПЛК представляют собой микропроцессорное устройство, работающее на основе программ и обеспечивающее автоматизированное управление. Предназначено для широкого промышленного применения.

Являясь центральным средством управления, контроллер обеспечивает выполнение программных задач посредством исполнительных механизмов. От корректной работы ПЛК напрямую зависит, какой будет управляющая команда, и каким будет конечный результат. Исходя из этого, к микропроцессорным устройствам предъявляется ряд обязательных требований:

• соответствие мощности центрального процессора фактическим задачам и требованиям;
• высокая степень совместимости и интуитивно понятный алгоритм программирования;
• удобство во всем: установке, подключении, обслуживании, эксплуатации;
• высокая ремонтопригодность;
• исключительная надежность и эксплуатационная безопасность.

В подавляющем большинстве случаев программируемые контроллеры автоматизации предназначены для системного управления и долгосрочного использования. Это объясняется их высоким рабочим и интеллектуальным потенциалом. Все процессы, начиная от сбора оперативной информации и заканчивая формированием управляющего сигнала, выполняются в реальном времени. Это позволяет своевременно реагировать на текущие ситуации и эффективно управлять процессами. 

Структурные элементы контроллера 

Обширный перечень практических задач управления стал причиной создания разных ПЛК, отличающихся функциональностью, уровнем коммуникации, техническими параметрами. От конструктивного исполнения зависит и набор структурных элементов. Например, моноблочные микроконтроллеры не будут иметь такого оснащения как полноценные расширяемые модульные устройства. При общем рассмотрении наиболее распространенных технических решений можно выделить следующие компоненты:

• центральный процессор – центр любого контроллера, который участвует во всех ключевых действиях ПЛК;
• запоминающее устройство, предназначенное для хранения разного рода информации и программ пользователя;
• устройство оперативной памяти для временного хранения данных, непосредственно участвующих в математических и логических преобразованиях;
• элементы для сетевого обмена данными;                                     
• блок питания.  

Промышленные контроллеры в системах автоматизации работают в постоянном взаимодействии с множеством технических средств. Поэтому одним из факторов, определяющих функциональность и уровень коммуникации ПЛК, является количество точек подключения или входов/выходов. Способность микропроцессора управлять одновременно некоторым числом внешних объектов – одно из главных преимуществ логических контроллеров. Именно поэтому их основная сфера применения – промышленные системы автоматизации. 

Рабочий цикл ПЛК 

Представляя собой логическое средство управления, созданное по принципу дискретного автомата, контроллер работает на основе ряда последовательных циклически повторяющихся действий. То есть программируемые средства систем автоматизации с определенным промежутком времени выполняют следующие шаги:

• опрашивают состояние входов;
• выполняют программу, созданную пользователем;
• записывают состояние выходов;
• обслуживают аппаратные ресурсы;
• производят мониторинг исполнительной системы;
• контролируют длительность выполнения одного рабочего цикла.

Программируемые контроллеры систем автоматизации характеризуются разным временем реакции. Этот параметр особенно важен при выборе ПЛК, поскольку соответствует временному промежутку от возникновения некоторого события до выдачи управляющей команды на выходе. Время реакции имеет особое значение для мест с жесткой системой реального времени, где превышение заданной величины недопустимо.  

Ключевыми особенностями микропроцессорных устройств являются высокоскоростная обработка данных, способность работать в реальном времени, высокая скорость отклика. Кроме того, на этапе формирования команды управления контроллер выполняет анализ предысторий. В результате на одни и те же события могут формироваться разные реакции.

На сайте ООО «А-К-С» представлен широкий перечень программируемых контроллеров от лучших мировых производителей. Для выбора подходящего ПЛК достаточно перейти на страницу онлайн каталога.