Плк от производителей овен, segnetics и schneider electric для hvac

Принцип работы ПЛК

ПЛК предназначены для автоматического управления дискретными и непрерывными технологическими процессами.

Основные принципы работы ПЛК:

• Цикличность
• Работа в реальном масштабе времени, обработка прерываний

Цикличность работы ПЛК

В одном цикле ПЛК последовательно выполняет следующие задачи:

1. Самодиагностика
2. Опрос датчиков, сбор данных о текущем состоянии технологического процесса
3. Обмен данными с другими ПЛК, промышленными компьютерами и системами человеко-машинного интерфейса (HMI)
4. Обработка полученных данных по заданной программе
5. Формирование сигналов управления исполнительными устройствами

Время цикла

Время выполнения одного цикла программы зависит от:

• размера программы
• количества удалённых входов-выходов
• скорости обмена данными с распределённой периферией
• быстродействия ЦПУ

Время цикла (время квантования) должно быть настолько маленьким, чтобы ПЛК успевал за скоростью изменения переменных процесса (см. теорию автоматического управления),
в противном случае процесс станет неуправляемым.

Watchdog

Строжевой таймер следит за тем, чтобы время цикла не превышало заданное.

Обработка прерываний

По прерываниям ПЛК запускает специальные программы обработки прерываний.

Типы прерываний:

• Циклические прерывания по времени (например, каждые 5 секунд)
• Прерывание по дискретному входу (например, по сработке концевика)
• Прерывания по программным и коммуникационным ошибкам, превышению времени цикла, неисправностям модулей, обрывам контуров

Модули ПЛК

1. Корзина для установки модулей
2. Стабилизированный блок питания AC/DC (~220В/=24В)
3. Центральное процессорное устройство (ЦПУ) с интерфейсом для подключения программатора,
   переключателем режимов работы, индикацией статуса, оперативной (рабочей) памятью, постоянной памятью для хранения программ и блоков данных
4. Интерфейсные модули для подключения корзин расширения локального ввода-вывода и распределённой периферии
5. Коммуникационные модули для обмена данными с другими контроллерами и промышленными компьютерами
6. Модули ввода-вывода
7. Прикладные модули (синхронизация, позиционирование, взвешивание и т.п.)

Функции устройств ввода

1. Электрическое подключение и питание технологических датчиков (дискретных и аналоговых)
2. Диагностика состояния (обрыв провода, контроль граничных значений, короткое замыкание и т.п.)
3. Формирование цифровых значений (машинных слов) технологических параметров
4. Передача этих данных в память ПЛК для дальнейшей обработки

Функции устройств вывода

1. Электрическое подключение исполнительных устройств
2. Диагностика состояния (обрыв провода, контроль граничных значений, короткое замыкание и т.п.)
3. Приём управляющих машинных слов из памяти ПЛК
4. Формирование управляющих сигналов (дискретных и аналоговых)

Типы устройств ввода-вывода

• Модули локального ввода-вывода располагаются:
  • в одной корзине с ЦПУ
  • в соседних корзинах в одном шкафу с ЦПУ
  • в корзинах в соседних шкафах в одном помещении с ЦПУ
• Модули распределённого ввода-вывода (децентрализованная периферия) располагаются удалённо (в другом здании или в поле по по месту управления)
  и связываются с ЦПУ по промышленной полевой шине. Станции удалённого ввода-вывода могут иметь взрывозащищённое исполнение или повышенный
  класс защиты корпуса (например, IP67) и устанавливаться без шкафа

Функции коммуникационных модулей

Коммуникационные модули предназначены для обмена данными:

• с удалёнными модулями ввода-вывода (Profibus, Modbus и др.)
• с программаторами, панелями оператора (HMI) и другими контроллерами
• с полевыми устройствами (HART, Foundation Fieldbus и др.)
• с сервоприводами (SERCOS)
• с промышленными компьютерами верхнего уровня (Industrial Ethernet и др.)
• по радиоканалам (GSM, GPRS)
• по телефонным линиям
• по Internet (встроенные web-серверы публикуют на своих страницах статусную информацию)

Ограничения ПЛК

Не стоит полагать, что наличие программируемого контроллера способно решить все глобальные проблемы пользователя. ПЛК, работающие на основе протоколов Codesys, Modbus (для модульных решений), обладают ограниченной сферой применения. Их выбор обусловлен поставленной задачей. Попытку создать универсальные ПЛК вряд ли можно признать целесообразной.

Подобный ход лишает технологический процесс гибкости. Создание требуемой конфигурации осуществляется комплектацией готового моноконтроллера, согласно проекту заказчика. В исключительных ситуациях проблему решают сборкой мегаустройства из дискретных блоков. Последний вариант предпочтительнее: каждый элемент допускается оборудовать индивидуальным пультом ввода команд, сенсорной панелью, устройством отображения данных.

Роль каналов обмена данными играют кабельные медные шины, оптоволоконная связь. Успешно используются варианты стандартизированных интерфейсов RS-232, RS-485 (кабель), промышленных Profibus или CAN. Не возбраняется коммутация по беспроводным линиям (Wi-Fi).

Возможно ли применение обеих вариантов?

Еще более запутывает дискуссию о ПЛК и ПКА то, что возможно построение системы управления без любого из них. Сеть интеллектуальных датчиков и программного обеспечения можно комбинировать для устранения или большей децентрализации программируемых контроллеров во всех цехах предприятия. SoCs является одной из технологий, которые могут децентрализовать процесс. Однако, не стоит забывать, что слишком много протоколов на одном SoCs может привести к увеличению количества циклов проверки, необходимых для проверки процесса или его части, что вызовет режим, аналогичный перегрузке программируемого логического контроллера.

Более того, существует целый ряд технологий, позволяющих совместную работу программируемых логических контроллеров, технологий децентрализации, программируемых контроллеров автоматизации, для максимально эффективной работы предприятия. Необходимо предпринять несколько основных шагов для определения, какие технологии, возможно, будут необходимы.

«Во-первых, нужно понять, какие факторы важны для успешного выполнения операций и уровень устаревания, который допустим для устройства или линии» — говорит Джули Робинсон, менеджер по маркетингу, Rockwell Automation. «После того, как риски определены, пользователи должны разработать стратегию для смягчения и, в конечном счете, устранения этого риска, и планировать первое обновление работы ячеек. Некоторые факторы, влияющие на эти изменения, включают в себя:

• Совмещение будущих потребностей производства или улучшение текущей производительности;
• Соответствие последним требованиям безопасности и нормативным документам;
• Повышение гибкости производственных систем для эффективного расширения производства или обновления оборудования;
• Повышение эффективности использования активов за счет сокращения простоев;
• Повышение мер безопасности производства и сохранности оборудования;

Также пользователи должны понимать, какие изменения вносились в оборудование в течении нескольких лет работы завода или фабрики, что должно отображаться на схемах и чертежах.

Точная документация на устаревшее оборудование очень сильно поможет в интеграции нового оборудования

А если децентрализованная платформа уже интегрирована, то документация становится еще более важной. Децентрализованные контроллеры показали  меньшее время при установке нового оборудования

В традиционной, централизованной системе, инженеры или обслуживающий персонал должны подключатся к программируемому логическому контроллеру для обнаружения проблем и скачки управляющей программы в случае необходимости. Хорошо спроектированная система должна быть простой в эксплуатации, обслуживании, а также масштабируемой.

Для того, чтобы произвести подключение к децентрализованной системе, специалисты  не должны физически ходить «вокруг устройства». Для устранения этой проблемы обслуживающие оборудование компании стараются соединять по несколько систем, которые технологически совместимы. Часто это означает интеграцию старых систем с новыми технологиями и программным обеспечением.

В настоящее время очень малый процент хочет вкладывать в модернизацию работающего оборудования, если оно только не безнадежно устарело. Тем более решения о модернизации в будущем закладываются при проектировании оборудования, а часто проектированием различного оборудования занимается не одна компания, и в будущем при модернизации могут возникать конфликты.

Прежде чем выбрать оптимальную технологию для  вашего оборудования важно понимать, что данная технология должна быть совместима с вашими целями не только сейчас, но и в будущем, и предлагает необходимые функции без излишней сложности. Для многих компаний трудно, и в некоторых случаях бессмысленно, содержать экспертов в каждой области, именно поэтому в последнее время начинает набирать обороты промышленные интернет вещей IIoT

Типичное исполнение программируемых логических контроллеров

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) интегрируются как единичные или модульные системы.

Блок-схема типичного устройства: 1 – входы датчиков и прочих устройств; 2 – коммуникационная схема ввода; 3 – блок питания системы; 4 – микропроцессор; 5 – коммуникационная схема вывода; 6 – выходные сигналы устройств; 7 – блоки памяти; 8 – подключение программатора

Индустриальный единичный ПЛК содержит несколько схемных блоков в одном корпусе. Следовательно, возможности ввода / вывода определяются производителем, а не пользователем. Некоторые интегрированные ПЛК позволяют подключать дополнительные входы / выходы, обеспечивая модульность системы.

Модульный ПЛК также содержит ряд компонентов, подключаемых к общей шине ввода / вывода. При этом поддерживается возможность аппаратного расширения. Такая система содержит блок питания, процессор, схемы ввода / вывода, подключаемые к одной шине с поддержкой определения пользователем.

Модульные ПЛК выпускают разные по размерам, укомплектованные источником питания переменного тока, наделённые вычислительными возможностями и широкой поддержкой ввода / вывода.

Между тем модульные индустриальные ПЛК разделятся на:

• малые,
• средние,
• большие,

устройства в зависимости от объёма памяти, программ и количества функций ввода / вывода.

Что такое ПЛК малые или компактные?

Конструкция спроектирована в виде компактного, прочного блока, который обычно размещается в непосредственной близости с контролируемым оборудованием. Компактные ПЛК используются для замены встроенной логики реле, счетчиков, таймеров и т. д.

Расширяемость такой системы в плане ввода / вывода ограничена до одного или двух устройств. Малые аппараты используют список логических команд или язык релейной логики в качестве языка программирования.

Что такое ПЛК в конструкции среднего размера?

Эта разновидность в основном используется в промышленно-производственном секторе. Аппараты позволяют использовать множество подключаемых модулей, которые монтируются на объединительной плате системы.

Несколько сотен точек ввода / вывода обеспечиваются путём добавления дополнительных плат ввода / вывода. Дополнительно к этому средние по размерности ПЛК предоставляют средства связи.

Что такое ПЛК как большие производительные системы?

Конструкции подобного исполнения используются на местах, где востребованы сложные функции управления процессом. Производительность больших контроллеров управления значительно выше, чем средних аппаратов с точки зрения памяти, языков программирования, точек ввода / вывода, коммуникационных модулей и т. д.

В основном крупные индустриальные контроллеры используются:

• системами диспетчерского управления и сбора данных (SCADA),
• крупными индустриальными предприятиями,
• распределенными системами управления и т. п.

Подбор контроллера по типу АКБ

Различные по типу АКБ необходимо заряжать по различным программам зарядки. Это связано с различным химическим составом аккумуляторов. Программы зарядки имеют разные алгоритмы заряда. В соответствии с выбранной программой зарядки акб контроллер заряда регулирует напряжение и силу тока в установленном диапазоне. Современные контроллеры заряжают контроллеры по технологии широтно-импульсной модуляции, такие контроллеры называются ШИМ(PWM) контроллеры. Причем более дорогие контроллеры, которые называются MPPT, использующие технологию поиска точки максимальной мощности от массива солнечных батарей тоже заряжают аккумуляторы по технологии ШИМ. Сначала MPPT контроллер отбирает максимальную мощность, а далее используя ШИМ преобразователь, заряжает акб в соответствии с установленной программой зарядки.

В зависимости от имеющихся аккумуляторов, необходимо выбрать контроллер, имеющий программу заряда именно для вашего типа акб. Рассмотрим основные типы АКБ и условия их заряда:

1) Свинцово-кислотные с жидким электролитом. Заряжаются обычно напряжением не выше 14-15 вольт, можно и выше до 17 вольт, но электролит быстро закипит и начнется процесс его выкипания и разрушения пластин, поэтому придется безотрывно следить за процессом заряда и при начале образования пузырьков, все равно опустить напряжение до 14 вольт, или отключить заряд и дать остыть аккумулятору. Также такие аккумуляторы при заряде выделяют взрывоопасный газ, поэтому их необходимо заряжать с открытыми клапанами и в хорошо вентилируемом помещении.

2) Свинцово-кислотные герметичные с загущенным или абсорбированным электролитом. Это аккумуляторы, изготовленные по технологии GEL и AGM. Данные аккумуляторы необходимо заряжать напряжением не выше 14 вольт. Это связано с тем, что если начнется процесс нагрева, загущенного или абсорбированного электролита, то структура электролита начнет разрушаться, и потеряет свои свойства, причем в отличии от жидко-кислотных, электролит невозможно поменять или восстановить.

3) Щелочные АКБ. Требуют заряд напряжением от 10В до 17В, необходимо следить за процессом заряда.

4) Никелевые

5) Литиевые, имеют в составе специальный блок управления зарядом.

Простые контроллеры заряда имеют одну или две программы зарядки для свинцово-кислотных акб для негерметичных жидкостных и для герметичных GEL или AGM аккумуляторов.

Термины и определения

Разница между ПЛК и ПКА может проникать и в другие технологии. Например, системы на кристалле (СнК), с английского System-on-a-Chip (SoC), встроенные компьютеры (embedded PC) и программируемая пользователем вентильная матрица (FPGA) предлагают собой некоторые технологии, которые способны заменять или расширять возможности программируемых логических контроллеров. Тем не менее, для некоторых технологий пока не существует устоявшихся определений, и ученые спорят о более правильном описании их. Но мы постараемся привести некоторые основные определения.

Программируемый логический контроллер ПЛК

Представляет собой цифровой компьютер, предназначенный для автоматизации промышленных систем. Он специально разрабатывался для работы в жестких условиях эксплуатации, таких как температурные диапазоны, давление, электрические шумы, вибрации и другие неблагоприятные факторы промышленной среды. Он имеет наиболее важную особенность, которая, собственно, и привело его к такой популярности – это жесткая система реального времени.

Режим реального времени

Многие понимают режим реального времени как выполнение задачи «как можно скорее». Но это не так. Система реального времени гарантирует, что все входы,  выходы и вычислительные процессы будут обрабатываться за какой-то фиксированный промежуток времени, часто упоминаемый в технической литературе как дедлайн (с англ. deadline – предельный срок). В системах жесткого реального времени нарушение дедлайнов  приравнивается к отказу системы. В свою очередь мягкая система реального времени допускает небольшие превышение дедлайнов, но только тогда, когда это приводит к допустимому снижению качества работы системы. Например, видеоконференция. Небольшое запаздывание звука или видео не приведет к катастрофическим последствиям.

При компиляции программы ПЛК, он рассчитывает, есть ли необходимые ресурсы для выполнения пользовательских инструкций, после чего переходит к выполнению поставленной задачи в нужный срок.

Программируемый контроллер автоматизации ПКА

Представляет собой цифровой компьютер, включающий в себя функциональные возможности ПЛК. Программируемый контроллер автоматизации понятие относительно недавнее, появившееся в начале 2000-х. В большинстве случаев ПКА представляет собой эволюцию программируемого логического контроллера. ПЛК является мостом между электрической автоматизацией, построенной на реле, и электромеханической программируемой автоматизацией, где акцент делается на программное обеспечение операций (определение, данное 40 лет назад).

Мягкая система реального времени(softPLC)

Как упоминалось выше, мягкая система реального времени не дает гарантии своевременного выполнения поставленной задачи. По этому, их не применяют для систем управления движением. Вместо этого softPLC предпочтительны для подключения связей завод-цех, человеко-машинных интерфейсов, систем диспетчерского контроля и сбора данных (SCADA). Вполне возможно, для некоторых ПКА быть SoftPLC.

Встраиваемые ПК

Встраиваемый промышленный компьютер это не компьютер общего назначения. Он разработан и оптимизирован для одного пользовательского приложения. Все его компоненты, как правило, размещены на одной плате, включая и микроконтроллеры или микропроцессоры, шины ввода/вывода, память и другие пользовательские микросхемы. Устройство включает в себя даже программное обеспечение или прошивку (прошивка обычно находится в ПЗУ или памяти только для чтения). Встроенные ПК (embedded PC) действительно пересечение между аппаратным и программным обеспечением, поскольку существует тесная взаимосвязь между этими двумя частями – одна не может работать без другой. Проекты с использованием встраиваемых ПК могут реагировать на потребности жесткого или мягкого режима реального времени.

ПТК КОНТАР производства МЗТА

ПТК КОНТАР предназначен для автоматического управления, сбора
и передачи информации, а также дистанционного управления и диспетчеризации
технологических процессов в ЖКХ и промышленности. КОНТАР обеспечивает сбор
информации от разнообразных источников, используемых на объекте (датчики
температуры, давления, расхода, тепло-, водо- и электросчетчики и т.п.) и
передачу ее на верхний уровень. Возможно также и полностью автономное
применение аппаратуры комплекса в виде отдельных модулей.

Рисунок 1 — Внешний вид ПТК КОНТАР

Комплекс построен на новейшей элементной базе и обеспечивает
простой доступ к современным коммуникационным технологиям (подключение к сети
Ethernet, передача информации по сотовой сети стандарта GSM/CDMA). КОНТАР может
использоваться для решения многих задач также с помощью дополнения его
оборудованием других производителей.

Входы и выходы ПЛК

Дискретные входы – предназначены для ввода сигналов от дискретных датчиков (кнопки, тумблеры, концевые выключатели, термостаты и др.). Напряжение сигнала унифицировано для всех ПЛК и составляет 24 В. Проще говоря, при «появлении» на входе контроллера напряжение 24 В – ПЛК будет считать этот вход «включенным», то есть он примет значение логической «1» в восприятии контроллера.

Дискретные выходы – предназначены для управления устройствами по принципу «включить/выключить» (магнитные пускатели, лампочки, клапаны и др.). Дискретный выход – это обычный контакт, который может замкнуть или разомкнуть управляющую или питающую цепь устройства.

Аналоговые входы – предназначены для ввода непрерывного сигнала с датчиков и других устройств. Существует два основных вида унифицированных аналоговых сигналов: по току – 4..20 мА, по напряжению 0..10 В. Например, датчик температуры имеет диапазон -10 — +70 °С, тогда 4мА на выходе соответствует -10 °С, а 20мА – это +70 °С. С аналоговыми сигналом по напряжению всё аналогично.

Аналоговые выходы – предназначены для плавного управления устройствами. Унифицированные значения аналогового сигнала на выходах такое же, как и на входах – 4..20мА (0..10В). Например, вентиль может поворачиваться в пределах от 0° до 90°. Ток 4мА повернёт его в положение 0°, а 20мА – в положение 90°. Для того, чтобы повернуть его на 45°, нужно подать на него управляющий сигнал 8мА. Таким образом, меняя значение силы тока на выходе, контроллер может поворачивать вентиль на заданный угол.

Специализированные входы/выходы – не унифицированы, применяются для подключения нестандартных датчиков и исполнительных устройств со специфическим уровнем сигнала, питанием и программной обработкой.

Разновидности и характеристики

Большая часть программируемых логических контроллеров обладает тремя входами:

• Дискретным;
• Аналоговым;
• Специальным.

Дискретный вход способен обрабатывать только один сигнал. Средняя мощность не превышает 24 Вт, а максимальная сила тока равняется 10 мА.

Аналоговый вход принимает только соответствующий сигнал. Он дает возможность отслеживать текущее положение объекта в пространстве, температуру, частоту и давление.

В областях, где требуется вести постоянный подсчет импульсов, используют специальный сигнал. Также, благодаря ему можно произвести фиксацию фронтов.

Кроме способа подключения устройства делятся на:

• Модульные. Прибор представляет собой набор модулей, предназначенных для выполнения конкретных операций.
• Моноблочные. Изделие оснащается определенным количеством входов и выходов и не может изменяться.
• Распределительные устройства. Модель обладает несколькими модулями, которые могут размещаться на большом расстоянии.

Структура и устройство ПЛК

Любой плк Siemens или аналогичный, других производителей, ориентирован на выполнение конкретных действий. Микроконтроллер опрашивает блоки ввода информации, чтобы принять решение, сформировать на выходе готовую команду. Упрощенно схема стандартного элемента включает:

• вход;
• центр;
• выход.

Входные цепи образованы набором датчиков (аналоговых или цифровых), переключающих устройств, смарт-систем. В центральном блоке расположены: процессор, обрабатывающий команды, модуль памяти и средства коммуникации. Выходные цепи отвечают за передачу сигнала на моторы привода, вентиляцию, осветительную арматуру. Туда же допускается подключить управляющее смарт- устройство архитектуры ардуино или подобное. Необходимо также выполнить условие подключения ПЛК к цепям питания. Без них устройство работать не будет. Внешний компьютер через унифицированный интерфейс используется для отладки, программирования контроллера.

Промышленный контроллер «Бук»

Рис. 7. Внешний вид сборки контроллера на базе модулей ПЛК «Бук»

ПЛК «Бук» (рис. 7) разработан петербургской компанией «КОНТИНЕНТ» и предназначен для управления технологическими и производственными процессами, системами обеспечения жизнедеятельности человека и системами безопасности. ООО «КОНТИНЕНТ» является одним из ведущих предприятий-разработчиков, изготовителей и поставщиков радиоэлектронного оборудования в отраслях транспортного машиностроения и промышленной автоматизации. ПЛК «Бук» имеет модульную структуру. На DIN-рейку устанавливается центральный процессор с широким набором коммуникационных интерфейсов (Ethernet, RS-485, CAN), к нему по внутренней шине, расположенной прямо в DIN-рейке, присоединяются модули расширения. Ширина типового модуля расширения на 8 каналов составляет всего 35 мм. Данная сборка может быть установлена как в шкаф с электрооборудованием, так и на отдельное основание для произвольного размещения. Другие возможности ПЛК «Бук»: транспортное исполнение, произвольная аппаратная конфигурация, цифровые входы 24 В, релейные выходы, аналоговые входы напряжения и тока, аналоговые выходы напряжения, обработка термосопротивлений, встроенная SD-карта для журнала, часы/календарь с ионистором, универсальный пульт управления по RS-485.

Пользователь ПЛК «Бук» программирует свои задачи с помощью ISaGRAF 6 Workbench. Исполнительная система — ISaGRAF 6 Fiord Target версии 5.41 с поддержкой Modbus RTU/TCP Master/Slave. Системный уровень ПО контроллера — Digi Embedded Linux на основе ядра Linux 2.6.35 для ARM-процессоров.

Панельный контроллер Segnetics SMH 2Gi

Рис. 4. Внешний вид ПЛК Segnetics SMH 2Gi

Петербургская компания «Сегнетикс» — крупный отечественный разработчик современных ПЛК серии SMH. Мощный панельный ПЛК Segnetics SMH 2Gi (рис. 4) со встроенной операционной системой Linux и средой программирования ISaGRAF ACP 6.4. ПЛК Segnetics SMH 2Gi предназначен для автоматизации инженерных систем зданий и технологических процессов в промышленности. Устройство обладает следующими важными особенностями:

1. Высокая степень модульности: кроме встроенных COM-портов RS-485 и RS-232, можно выбрать сетевой модуль Ethernet или LON (технология NETcard).
2. При добавлении новых модулей расширения нет необходимости демонтировать контроллер или разбирать его. Это значительно упрощает работу в процессе расширения системы и ее наладки.
3. Возможность работы в сетях, построенных на Modbus и Ethernet (Modbus TCP/IP), в роли ведомого (Slave) или ведущего (Master) устройства.
4. Монохромный графический дисплей, позволяющий выводить различные объекты визуализации и графики процессов и текст различного размера.

На контроллер портирована целевая система ISaGRAF с поддержкой драйверов для модулей компании «Сегнетикс» серии MR и MC. Для среды разработки АСР выполнен плагин, позволяющий сконфигурировать в проекте модули, загрузить целевую систему на контроллер и лицензировать ее. Также в целевую систему включена система текстового отображения ISaTUI на экране контроллера, что дает возможность создания текста в любой области экрана с различными атрибутами (мигание, подчеркивание, изменение шрифта и оттенка фона для цветных дисплеев). Кроме того, надстройка расширена за счет виртуальных экранов, позволяющих формировать сразу всю необходимую информацию и затем переключаться между ними. На реальный экран выводится один из выбранных виртуальных экранов, причем изображение на нем уже сформировано, что положительно влияет на скорость отображения и обновления информации на реальном экране. Помимо организации вывода, ISaTUI предоставляет коды нажатых клавиш контролера, что позволило реализовать перелистывание экранов и активировать режим «Тест». В целевой системе предусмотрен и драйвер Imx27 для работы с дискретным входом/выводом, расположенным на борту контроллера, и поддержка управления всеми четырьмя индикаторами контроллера, что предоставляет возможность дополнительно сигнализировать о той или иной ситуации, кроме вывода информации на экран контроллера.

Встроенные интерфейсы и поддерживаемые протоколы

Оба контроллера ОВЕН ПЛК располагают развитой структурой интерфейсов и поддерживают ряд стандартных протоколов. Это позволяет использовать их как мощный сетевой вычислитель, подключать к ним широкий спектр модулей УСО (устройств сопряжения с объектом), а также работать со специализированными SCADA-системами (ОРС-сервер CoDeSys в комплекте). Модуль универсального сетевого интерфейса решает задачу реализации в среде CoDeSys любого сетевого протокола, штат-но не поддерживаемого контроллером ОВЕН ПЛК. Это даёт возможности подключения к контроллерам практически любого оборудования, располагающего встроенными интерфейсами RS-232, RS-485 или Ethernet. Поддержка разных протоколов позволяет превращать ОВЕН ПЛК в сетевой шлюз (например, между сетями с протоколами ОВЕН и Modbus).

Рейтинг ПЛК среднего ценового сегмента

Segnetics Trim5

Качественный прибор, который по техническим характеристикам опережает многие модели в среднем ценовом сегменте. Продукт разработан российскими инженерами, поэтому учтены все нюансы, с которыми часто сталкивались операторы при настройке.

Корпус выполнен из прочного материала, который не стирается и не деформируется из-за механических нагрузок. Для управления используется сенсорный дисплей, который поддерживает multi-touch. Объем встроенного накопителя – 2 Гб, что дает возможность хранить большую часть информации.

Скорость записи составляет 2000 IOPS, при произвольном доступе, при этом скорость чтения – 5000 IOPS. Рабочая температура 0…50 градусов. Поддерживаются интерфейсы Ethernet, RS485, USB, Wi-Fi.

программируемый логический контроллер Segnetics Trim5

Достоинства:

• Универсальное использование;
• Простое применение;
• Эффективность;
• Не требует обслуживания;
• Долговечность;
• Поддерживает современные интерфейсы;
• Входное напряжение до 230 В.

Недостатки:

ОВЕН ПЛК 100 24.Р-L

Модель предназначена для установки в различных сферах, в том числе ЖКХ или производственных линиях. Количество дискретных входов составляет 8 штук, что дает возможность подключить несколько исполнительных объектов. Присутствует индивидуальная гальваническая развязка входов. Корпус изготавливается из негорючего пластика. Степень защиты – IP20. Поэтому использовать продукт в местах с повышенной влажностью запрещено, иначе есть вероятность короткого замыкания

Средняя цена – 15 500 рублей.

программируемый логический контроллер ОВЕН ПЛК 100 24.Р-L

Достоинства:

• Эффективность;
• Универсальность;
• Прочный корпус;
• Долговечность;
• Надежность;
• Простота программирования.

Недостатки:

Болид М3000-Т Инсат

Изделие отлично подойдет для создания автоматизированной системы управления технологических устройств, которое используется в различных областях. Программирование осуществляется благодаря собственному ПО. Продукт можно эксплуатировать при различных температурах. Питание осуществляется от сети. Функционирует на операционной системе Linux. Средний срок службы составляет 12 лет. Корпус изготавливается из пластика. Масса прибора – 500 грамм.

программируемый логический контроллер Болид М3000-Т Инсат

Достоинства:

• Долговечность;
• Высокий срок службы;
• Процессор ARM Cortex-A9;
• Цена;
• Прочность;
• Оперативная память – 512 мб.

Недостатки:

Технические возможности локального интерфейса оператора

Применение программируемых реле видится очевидным в ситуациях относительно простых, практически не требующих изменений или требующих ограниченного локального интерфейса оператора.

Здесь применение программируемого реле выглядит дешевле использования микро ПЛК с отдельным интерфейсом оператора. Несмотря на то, что функции контроля и управления программируемого реле ограничены, эти функции включают:

• устранение неполадок входного сигнала,
• задержку по времени перед включением выхода,
• установку длительности импульса на выходе и другие.

Программируемые реле используются для обеспечения значительного преимущества в приложениях с четырьмя-восемью входами и четырьмя-восемью выходами.

Однако теперь ситуация кардинально поменялась, учитывая изменения (снижения) цены на микроконтроллеры. При этом технические возможности с появлением микроконтроллеров явно увеличились. Если ранее многие пользователи рассматривали переход на микро ПЛК только в случае более сложной логики, сейчас очевиден выбор именно контроллеров.

История создания

В 60 годах 20 века для управления телефонными станциями, промышленным оборудованием использовались сложные схемы с реле. Они не отличались повышенной надежностью или ремонтопригодностью. Инженерам одной из компаний, американской General Motors, была поставлена цель по созданию нового оборудования. Задачи, на которые оно было рассчитано, выглядели так:

1. Упрощение отладки, замены.
2. Относительная дешевизна.
3. Гибкость, удобство модернизации.
4. Снижение риска отказов.

Терминология, объясняющая, что такое ПЛК (PLC), внесена в международные и европейские стандарты качества МЭК, EN.

Итог

Выбирая контроллер, рекомендуется обращать внимание на число точек (вывод и ввод), потому что этот параметр говорит о возможности прибора в коннекте с дополнительными устройствами. Рекомендуется заблаговременно определиться с минимальным числом коммуницирующий техники

Важно учесть, что приборы малой категории располагают не внушительным числом разъемов

Если покупатель заинтересован в технике с количеством разъемов более 8 единиц, стоит заострить внимание на моделях средней и большой мощности. При интеграции конкретной модели в производство с уже предустановленной техникой необходимо проверить возможность совместимости нового контроллера и работающего оборудования

В случае несовместимости между старой и новой техникой, обмен информацией и исполнение задач исключены. В редких случаях допускается контакт с мелкой электрикой и предустановленным аппаратом, но коннект с полноценным устройством, зачастую, невозможен.

Контроллеры средней и большой мощности предоставляют владельцу широкий спектр возможных моделей для совместной работы. Электроника малой группы подобных возможностей не предоставляет, а оператору допускается подключать лишь мелкие приборы, вроде датчиков, но лишь на конкретных моделях.

В старые времена, контроллеры считались маломощным и медлительным оборудованием для произведения автоматизации. Современные реалии позволяют осуществлять автоматизацию без лишних промедлений, а мощностных показателей хватает даже у наиболее бюджетных приборов. Оператору стоит учитывать, что оценка скорости работы конкретного контроллера возможна только при осуществлении работы техникой. Проще говоря, необходимо составить тестовую программу и проверить скорость работы на предмет соответствия требованиям производства. На рынке существуют бренды, которые интегрируют функцию оценки цикличной скорости в продукцию.

Также, программные возможности в контроллерах ограничиваются по определению, но, чтобы уложиться в оные границы, необходимо располагать гигантским производством (вряд ли в мире существуют производства подобного масштаба). Статистические данные говорят о том, что четверть объемов мощностей среднего контроллера уходит на обслуживание техпроцесса, а остальной потенциал задействован в обработке вышеупомянутой операции (выявление и устранение ошибок). Также, рабочий баланс напрямую связан с манерой составления программы. Грамотный оператор способен произвести расчёт, который обеспечит автоматизацию и на контроллере малой мощности, а новички, нередко, чрезмерно загружают и передовых представителей подобной техники.

Рекомендуется заострять внимание также и на вопросах среды при составлении программ для контроллера. Если опираться лишь на функционал прибора, существует вероятность ошибиться с выбором

Отправляясь покупать ПЛК, соискателю стоит придерживаться следующих пунктов:

1. Выяснить наименование бренда и серии предустановленной на производстве электроники.
2. Исходя из предыдущего пункта выбрать конкретный бренд (либо соответствующий предустановленному, либо располагающий возможностью к совместной работе).
3. Убедится в наличии достаточного числа разъемов у выбранной модели.
4. Учесть сетевые возможности электрики работающей и новой.
5. Учесть совместимость выбранного оборудования и пункта управления.
6. Учесть мнение оператора (если оный располагает достаточным опытом) о выбранной технике.

Остальные критерии зависят от платежной способности покупателя и личных взглядов его на ПЛК. Также, стоит учитывать, что подобные приборы нередко отсутствуют на складах дистрибьютора, поэтому необходимо заранее рассчитывать время на покупку (возможно придется ждать завоза на склад) и установку оборудование.