PLC білімдерін жинақтау: электр инженерлері үшін маңызды оқу!
PLC білімдерін жинақтау: электр инженерлері үшін маңызды оқу!
I. PLC анықтамасы және классификациясы
PLC немесе бағдарламаланатын логикалық контроллер әмбебап өнеркәсіптік басқару құрылғыларының жаңа буыны болып табылады. Ол микропроцессорларға негізделген және компьютерлік технологияны, автоматты басқару технологиясын және байланыс технологиясын біріктіреді. Өнеркәсіптік орталарға арналған, PLC құрылғылары басқару процестері мен пайдаланушыларға бағытталған «табиғи тіл» арқылы түсінуге оңай бағдарламалау мүмкіндігін береді. Олар қарапайымдылығымен, пайдаланудың қарапайымдылығымен және жоғары сенімділігімен ерекшеленеді.
Релелік ретті басқарудан дамып, PLC микропроцессорлар айналасында шоғырланған және жан-жақты автоматты басқару құрылғылары ретінде қызмет етеді. Ерекшеліктерге тоқталайық:
1. Анықтама
PLC - бұл өнеркәсіптік қолданбаларға арналған цифрлық электрондық жүйе. Ол логикалық есептеу, дәйекті басқару, уақыт, санау және арифметика сияқты операцияларға арналған нұсқауларды сақтау үшін бағдарламаланатын жадты пайдаланады. Сандық және аналогтық кірістер мен шығыстармен өзара әрекеттесу арқылы PLC әртүрлі механикалық жабдықты және өндірістік процестерді басқарады. PLC және олардың перифериялық құрылғылары өнеркәсіптік басқару жүйелерімен үздіксіз біріктіруге және функционалдық кеңейтуді жеңілдетуге арналған.
2. Классификация
PLC өнімдері әртүрлі сипаттамаларға және өнімділік мүмкіндіктеріне ие кең ауқымда келеді. Олар құрылымдық пішініне, функционалдық айырмашылықтарына және енгізу/шығару нүктелерінің санына байланысты кеңінен жіктеледі.
2.1 Құрылымдық нысаны бойынша жіктеу
PLC құрылымдық пішініне қарай интегралды және модульдік түрлерге жіктелуі мүмкін.
(1) Интегралды PLC
Интегралды PLC құрылғылары бір шкафта қуат көзі, процессор және енгізу/шығару интерфейстері сияқты компоненттерді орналастырады. Олар ықшам құрылымымен, шағын өлшемдерімен және қолжетімділігімен танымал. Шағын өлшемді PLC әдетте бұл интегралды құрылымды қабылдайды. Интегралды PLC әртүрлі енгізу/шығару нүктелері бар негізгі блоктан (негізгі блок ретінде белгілі) және кеңейту блогынан тұрады. Негізгі құрылғыда процессор, енгізу/шығару интерфейстері, енгізу/шығару кеңейту блоктарына қосылуға арналған кеңейту порты және бағдарламашыға немесе EPROM жазушысына қосылуға арналған интерфейстер бар. Кеңейту блогы, керісінше, процессорсыз тек енгізу/шығару және қуат көзі құрамдастарын қамтиды. Негізгі құрылғы мен кеңейту бөлігі әдетте жалпақ кабель арқылы қосылады. Интегралды PLC мүмкіндіктерін кеңейту үшін аналогтық блоктар және позицияны басқару блоктары сияқты арнайы функциялық блоктармен жабдықталуы мүмкін.
(2) Модульдік PLC
Модульдік PLC құрылғыларында CPU модульдері, енгізу/шығару модульдері, қуат көзі модульдері (кейде CPU модуліне біріктірілген) және әртүрлі функционалды модульдер сияқты әрбір компонент үшін бөлек модульдер бар. Бұл модульдер қаңқаға немесе артқы тақтаға орнатылады. Модульдік PLC артықшылығы олардың икемді конфигурациясында, қажет болған жағдайда әртүрлі жүйе масштабтарын таңдауға мүмкіндік береді. Оларды жинау, кеңейту және күту оңай. Орташа және үлкен өлшемді PLC әдетте модульдік құрылымды қабылдайды.
Сонымен қатар, кейбір PLC интегралды және модульдік типтердің сипаттамаларын біріктіріп, жинақталған PLC деп аталатын нәрсені құрайды. Стектелген PLC-де орталық процессор, қуат көзі және енгізу/шығару интерфейстері сияқты құрамдас бөліктер кабельдер арқылы қосылған тәуелсіз модульдер болып табылады және қабат-қабат қабаттасуы мүмкін. Бұл дизайн икемді жүйе конфигурациясын ғана емес, сонымен қатар ықшам өлшемге мүмкіндік береді.
2.2 Функция бойынша классификация
Функционалдық мүмкіндіктеріне қарай PLC құрылғыларын үш санатқа бөлуге болады: төмен деңгейлі, орташа диапазондағы және жоғары деңгейлі.
(1) Төмен деңгейлі PLC
Төмен деңгейлі PLC құрылғыларында логикалық операциялар, уақыт, санау, ауыстыру, өзін-өзі диагностикалау және бақылау сияқты негізгі функциялар бар. Олар сондай-ақ аналогтық енгізу/шығару, арифметикалық операциялар, деректерді тасымалдау және салыстыру және байланыс функцияларының шектеулі көлемін қамтуы мүмкін. Бұл PLC негізінен логикалық басқаруды, дәйекті басқаруды немесе аналогты басқарудың аз мөлшерін қамтитын бір машиналық басқару жүйелері үшін қолданылады.
(2) Орташа диапазондағы PLC
Төмен деңгейлі PLC функцияларынан басқа, орта диапазондағы PLC аналогтық енгізу/шығару, арифметикалық операциялар, деректерді беру және салыстыру, санау жүйесін түрлендіру, қашықтан енгізу/шығару, ішкі бағдарламалар және байланыс желісінде күшті мүмкіндіктерді ұсынады. Кейбіреулерде үзілістерді басқару және PID басқару функциялары болуы мүмкін, бұл оларды күрделі басқару жүйелеріне қолайлы етеді.
(3) Жоғары деңгейлі PLC
Жоғары деңгейлі PLC орта диапазондағы PLC мүмкіндіктеріне қосымша қолтаңбалы арифметикалық операциялар, матрицалық есептеулер, бит логикалық операциялар, квадрат түбірлерді есептеу және басқа арнайы функция операциялары сияқты кеңейтілген функцияларды қамтиды. Олар сонымен қатар кесте жасау және кестені тасымалдау мүмкіндіктерін ұсынады. Жоғары деңгейлі PLC құрылғылары кеңейтілген байланыс және желі функцияларымен мақтана алады, бұл кең ауқымды процесті басқаруға немесе таратылған желіні басқару жүйелерін құруға мүмкіндік береді, осылайша зауытты автоматтандыруға қол жеткізеді.
2.3 Енгізу/шығару нүктелері бойынша жіктеу
Енгізу/шығару нүктелерінің санына байланысты PLC шағын, орташа және үлкен санаттарға жіктелуі мүмкін.
(1) Шағын PLC
Шағын PLC-де 256-дан аз енгізу/шығару нүктелері бар, бір процессоры бар және 8-биттік немесе 16-биттік процессорларды пайдаланады. Олардың пайдаланушы жады сыйымдылығы әдетте 4 КБ-тан төмен.
(2) Орташа PLC
Орташа PLC құрылғыларында 256 және 2048 енгізу/шығару нүктелері бар, қосарлы процессорларды пайдаланады және 2 КБ-тан 8 КБ-қа дейінгі пайдаланушы жады сыйымдылығына ие.
(3) Үлкен PLC
Үлкен PLC құрылғылары 2048-ден астам енгізу/шығару нүктелерімен мақтана алады, бірнеше процессорларды пайдаланады және 16-биттік немесе 32-биттік процессорлармен жабдықталған. Олардың пайдаланушы жады сыйымдылығы 8 КБ-тан 16 КБ-қа дейін.
Бүкіл әлемде PLC өнімдерін үш негізгі аймақтық түрге бөлуге болады: американдық, еуропалық және жапондық. Американдық және еуропалық PLC технологиялары дербес әзірленді, нәтижесінде олардың өнімдері арасында айқын айырмашылықтар болды. Америка Құрама Штаттарынан енгізілген жапондық PLC технологиясы американдық PLC-ден белгілі бір сипаттарды мұраға алады, бірақ шағын өлшемді PLC-ге назар аударады. Американдық және еуропалық PLC орта және үлкен көлемдегі ұсыныстарымен танымал болғанымен, жапондық PLC өздерінің шағын өлшемді әріптестерімен танымал.
II. PLC функциялары мен қолдану өрістері
PLC релелік-контакторды басқарудың артықшылықтарын және компьютерлердің икемділігін біріктіреді. Бұл бірегей дизайн 赋予了PLCs басқа контроллерлермен салыстырғанда көптеген теңдесі жоқ мүмкіндіктерге ие.
1. PLC функциялары
Микропроцессорларға негізделген және компьютерлік технологияны, автоматты басқару технологиясын және байланыс технологиясын біріктіретін әмбебап өнеркәсіптік автоматты басқару құрылғысы ретінде PLC көптеген артықшылықтарды ұсынады. Оларға жоғары сенімділік, ықшам өлшем, күшті функционалдылық, қарапайым және икемді бағдарлама дизайны, әмбебаптық және оңай техникалық қызмет көрсету кіреді. Демек, PLC заманауи өнеркәсіптік басқарудың үш тірегінің бірі ретінде пайда болатын металлургия, энергетика, химия, көлік және электр энергиясын өндіру сияқты салаларда кең қолданбаларды табады (роботтар мен CAD/CAM). PLC сипаттамаларына сүйене отырып, олардың функционалдық формаларын келесідей қорытындылауға болады:
(1) Логикалық басқаруды ауыстыру
PLC құрылғылары әртүрлі қарапайым және күрделі логикалық басқару элементтеріне қол жеткізуге мүмкіндік беретін сенімді логикалық есептеу мүмкіндіктеріне ие. Бұл дәстүрлі реле-контакторды басқаруды алмастыратын PLC-тің ең іргелі және кеңінен қолданылатын домені.
(2) Аналогтық басқару
PLCs A/D және D/A түрлендіру модульдерімен жабдықталған. A/D модулі өрістегі аналогтық шамаларды (мысалы, температура, қысым, ағын және жылдамдық) сандық шамаларға түрлендіреді. Содан кейін бұл цифрлық шамалар PLC ішіндегі микропроцессормен өңделеді (себебі микропроцессорлар тек сандық шамаларды өңдей алады) және кейіннен басқару үшін пайдаланылады. Немесе, D/A модулі бақыланатын нысанды басқару үшін сандық шамаларды аналогтық шамаларға қайта түрлендіреді, осылайша PLC аналогтық шамаларды басқаруға мүмкіндік береді.
(3) Процесті басқару
Қазіргі заманғы орташа және үлкен өлшемді PLC әдетте жабық циклды процесті басқаруға мүмкіндік беретін PID басқару модульдерін ұсынады. Басқару процесі кезінде айнымалы мән ауытқыған кезде, PLC PID алгоритмі арқылы дұрыс шығысты есептейді, осылайша өндіріс процесін реттейді және айнымалы мәнді белгіленген нүктеде сақтайды. Қазіргі уақытта көптеген шағын өлшемді PLC құрылғыларында PID басқару функциясы бар.
(4) Уақыт пен санауды бақылау
PLCs ондаған, жүздеген, тіпті мыңдаған таймерлер мен есептегіштерді қамтамасыз ете алатын күшті уақыт пен санау мүмкіндіктерімен мақтана алады. Уақыт ұзақтығы мен санау мәндерін пайдаланушы бағдарламасын жазу кезінде пайдаланушы ерікті түрде немесе бағдарламашы арқылы сайттағы операторлар орнатуы мүмкін. Бұл уақыт пен санауды басқаруға мүмкіндік береді. Пайдаланушыларға жоғары жиілікті сигналдарды санау қажет болса, олар жоғары жылдамдықты санау модульдерін таңдай алады.
(5) Тізбекті басқару
Өнеркәсіптік басқаруда жүйелі басқаруды PLC қадамдық нұсқаулары немесе ауысым регистрін бағдарламалау арқылы жүзеге асыруға болады.
(6) Деректерді өңдеу
Қазіргі заманғы PLC құрылғылары арифметикалық операцияларды орындауға, деректерді беруді, сұрыптауды және кестелерді іздеуді ғана емес, сонымен қатар деректерді салыстыруды, деректерді түрлендіруді, мәліметтерді байланыстыруды, деректерді көрсетуді және басып шығаруды жүзеге асыра алады. Олар деректерді өңдеудің сенімді мүмкіндіктеріне ие.
(7) Байланыс және желі
Қазіргі заманғы PLC құрылғыларының көпшілігінде қашықтан енгізу/шығару басқаруы үшін RS-232 немесе RS-485 интерфейстері бар байланыс және желілік технологиялар кіреді. Бірнеше PLC желіге қосылып, бір-бірімен байланыса алады. Сыртқы құрылғылардың сигналдарды өңдеу блоктары бір немесе бірнеше бағдарламаланатын контроллерлермен бағдарламалар мен деректерді алмастыра алады. Бағдарламаны тасымалдауға, деректер файлдарын тасымалдауға, бақылауға және диагностикаға бағдарлама мен деректерді тасымалдауды жеңілдету үшін стандартты аппараттық интерфейстерді немесе меншікті байланыс протоколдарын пайдаланатын байланыс интерфейстері немесе байланыс процессорлары арқылы қол жеткізуге болады.
2. PLC қолдану өрістері
Қазіргі уақытта PLCs темір және болат, мұнай, химия, энергетика, құрылыс материалдары, механикалық өндіріс, автомобильдер, жеңіл тоқыма бұйымдары, көлік, қоршаған ортаны қорғау және мәдени ойын-сауық сияқты әртүрлі салаларда отандық және халықаралық деңгейде кеңінен қолданылады. Олардың қосымшаларын келесідей кең түрде жіктеуге болады:
(1) Логикалық басқаруды ауыстыру
Бұл логикалық және дәйекті басқаруға қол жеткізу үшін дәстүрлі релелік схемаларды алмастыратын PLC-тің ең іргелі және кең қолданылатын домені. PLC бір станокты басқару үшін, сондай-ақ инжекциялық қалыптау машиналары, басып шығару машиналары, қапсырма станоктары, аралас станоктар, тегістеу машиналары, орау өндірісі желілері және гальваникалық құрастыру желілері сияқты көп станокты топтық басқару және автоматтандырылған өндірістік желілер үшін пайдаланылуы мүмкін.
(2) Аналогтық басқару
Өнеркәсіптік өндіріс процестерінде температура, қысым, ағын, сұйықтық деңгейі және жылдамдық сияқты көптеген үздіксіз өзгеретін шамалар аналогтық шамалар болып табылады. PLC аналогтық шамаларды өңдеуге мүмкіндік беру үшін аналогтық және цифрлық шамалар арасындағы A/D және D/A түрлендірулері жүзеге асырылуы керек. PLC өндірушілері PLC үшін аналогты басқару қолданбаларын жеңілдету үшін A/D және D/A түрлендіру модульдерін шығарады.
(3) Қозғалысты басқару
PLCайналмалы немесе сызықты қозғалысты басқару үшін пайдалануға болады. Басқару жүйесінің конфигурациясына келетін болсақ, бастапқы қолданбалар енгізу/шығару модульдерін ауыстыру үшін позиция сенсорлары мен жетектерді тікелей байланыстырды. Қазіргі уақытта қозғалысты басқарудың арнайы модульдері әдетте қолданылады. Бұл модульдер қадамдық қозғалтқыштар немесе сервоқозғалтқыштар үшін бір осьті немесе көп осьті позицияны басқаруды басқара алады. Дүние жүзіндегі ірі PLC өндірушілерінің өнімдерінің барлығы дерлік әртүрлі машиналарда, станоктарда, роботтарда, лифттерде және басқа қолданбаларда кеңінен қолданылатын қозғалысты басқару мүмкіндіктерімен ерекшеленеді.
(4) Процесті басқару
Процесті басқару температура, қысым және ағын сияқты аналогтық шамаларды тұйық циклді басқаруды білдіреді. Ол металлургия, химия инженериясы, термиялық өңдеу және қазандықты басқару сияқты салаларда кеңінен қолданылады. Өнеркәсіптік басқару компьютерлері ретінде, PLC жабық циклді басқаруды орындау үшін әртүрлі басқару алгоритмдерімен бағдарламалануы мүмкін. PID басқару жабық циклді басқару жүйелерінде жиі қолданылатын реттеу әдісі болып табылады. Орташа және үлкен өлшемді PLC құрылғылары PID модульдерімен жабдықталған және қазіргі уақытта көптеген шағын өлшемді PLC-де осы функционалды модуль бар. PID өңдеу әдетте арнайы PID ішкі бағдарламаны іске қосуды қамтиды.
(5) Деректерді өңдеу
Қазіргі заманғы PLC-лер математикалық операциялармен (соның ішінде матрицалық есептеулер, функцияларды есептеу, логикалық операциялар), деректерді беру, деректерді түрлендіру, сұрыптау, кестелерді іздеу және биттерді өңдеу функцияларымен жабдықталған. Олар деректерді жинауды, талдауды және өңдеуді орындай алады. Бұл деректерді арнайы басқару операцияларын орындау үшін жадта сақталған анықтамалық мәндермен салыстыруға немесе байланыс функциялары арқылы басқа интеллектуалды құрылғыларға жіберуге болады. Оларды басып шығаруға және кестелеуге де болады. Деректерді өңдеу әдетте ұшқышсыз икемді өндіріс жүйелері сияқты ауқымды басқару жүйелерінде және қағаз жасау, металлургия және тамақ өнеркәсібіндегі сияқты процестерді басқару жүйелерінде қолданылады.
(6) Байланыс және желі
PLC байланысы PLC және PLC және басқа интеллектуалды құрылғылар арасындағы байланысты қамтиды. Компьютерлік басқарудың дамуымен зауыттық автоматтандыру желілері қарқынды дамыды. Барлық PLC өндірушілері PLC байланыс мүмкіндіктеріне үлкен көңіл бөледі және өздерінің сәйкес желілік жүйелерін енгізді. Жақында шығарылған PLC құрылғылары байланыс интерфейстерімен жабдықталған, бұл байланысты өте ыңғайлы етеді.
III. PLC-тің негізгі құрылымы мен жұмыс істеу принципі
Өнеркәсіптік басқару компьютері ретінде PLC қарапайым компьютерлермен құрылымы бойынша ұқсастықтарды бөліседі. Дегенмен, айырмашылықтар әртүрлі пайдалану сценарийлері мен мақсаттарына байланысты туындайды.
1. PLC құрылғыларының аппараттық компоненттері
PLC хостының негізгі құрылым диаграммасы төмендегі суретте көрсетілген: [Сурет]
Диаграммада PLC хосты процессордан, жадтан (EPROM, RAM), енгізу/шығару блоктарынан, перифериялық енгізу/шығару интерфейстерінен, байланыс интерфейстерінен және қуат көзінен тұрады. Интегралды PLC үшін бұл компоненттердің барлығы бір шкафта орналасқан. Модульдік PLC-де әрбір компонент модуль ретінде дербес оралған, ал модульдер тірек және кабельдер арқылы қосылған. Хост ішіндегі барлық бөліктер қуат шиналары, басқару шиналары, мекенжай шиналары және деректер шиналары арқылы өзара байланысты. Нақты басқару объектісінің талаптарына байланысты әртүрлі сыртқы құрылғылар әртүрлі PLC басқару жүйелерін құру үшін конфигурацияланады.
Жалпы сыртқы құрылғыларға бағдарламашылар, принтерлер және EPROM жазушылары жатады. PLC-лер сонымен қатар жоғары деңгейлі машиналармен және басқа PLC-лермен байланысу үшін байланыс модульдерімен жабдықталуы мүмкін, осылайша PLC үшін бөлінген басқару жүйесін құрайды.
Төменде пайдаланушыларға PLC басқару принциптері мен жұмыс процестерін жақсырақ түсінуге көмектесу үшін PLC әрбір құрамдас бөлігі мен оның рөліне кіріспе берілген.
(1) CPU
Орталық процессор PLC басқару орталығы болып табылады. Орталық процессордың басқаруымен PLC әр түрлі жердегі жабдықты басқаруға қол жеткізу үшін үйлестіреді және тәртіппен жұмыс істейді. Микропроцессор мен контроллерден тұратын орталық процессор логикалық және математикалық операцияларды орындай алады және басқару жүйесінің әртүрлі ішкі құрамдастарының жұмысын үйлестіре алады. Контроллер микропроцессордың барлық бөліктерінің реттелген жұмысын басқарады. Оның негізгі қызметі – жадтағы нұсқауларды оқу және оларды орындау.
(2) Жад
PLC жадтың екі түрімен жабдықталған: жүйелік жады және пайдаланушы жады. Жүйе жады пайдаланушылар қол жеткізе алмайтын немесе өзгерте алмайтын жүйені басқару бағдарламаларын сақтайды. Пайдаланушы жады құрастырылған қолданбалы бағдарламалар мен жұмыс деректерінің күйлерін сақтайды. Жұмыс деректерінің күйлерін сақтайтын пайдаланушы жады бөлігі деректерді сақтау аймағы ретінде де белгілі. Ол кіріс/шығыс деректерінің кескін аумақтарын, таймерлер/санауыштар үшін алдын ала орнатылған және ағымдағы мән деректер аймақтарын және аралық нәтижелерді сақтауға арналған буферлік аймақтарды қамтиды.
PLC жады негізінен келесі түрлерді қамтиды:
Тек оқуға арналған жад (ROM)
Бағдарламаланатын тек оқуға арналған жад (PROM)
Өшірілетін бағдарламаланатын тек оқуға арналған жад (EPROM)
Электрмен өшірілетін бағдарламаланатын тек оқуға арналған жад (EEPROM)
Кездейсоқ қол жеткізу жады (RAM)
(3) Кіріс/шығыс (енгізу/шығару) модульдері
① Кіріс модулін ауыстыру
Коммутаторлық кіріс құрылғыларына әртүрлі қосқыштар, түймелер, сенсорлар және т.б. кіреді. PLC кіріс түрлері тұрақты, айнымалы ток немесе екеуі де болуы мүмкін. Кіріс тізбегінің қуат көзі сырттан қамтамасыз етілуі мүмкін немесе кейбір жағдайларда PLC ішінен жеткізіледі.
② Шығу модулін ауыстыру
Шығару модулі пайдаланушы бағдарламасын орындау кезінде орталық процессор шығаратын TTL деңгейіндегі басқару сигналдарын нақты жабдықты басқару үшін өндіріс орнында қажетті сигналдарға түрлендіреді, осылайша орындау механизмін іске қосады.
(4) Бағдарламалаушы
Бағдарламалаушы PLC үшін маңызды сыртқы құрылғы болып табылады. Ол пайдаланушыларға PLC пайдаланушы бағдарламасының жадына бағдарламаларды енгізуге, бағдарламаларды жөндеуге және бағдарламаның орындалуын бақылауға мүмкіндік береді. Бағдарламалық тұрғыдан бағдарламашыларды үш түрге бөлуге болады:
Қолдық бағдарламашы
Графикалық бағдарламашы
Жалпы компьютерлік бағдарламашы
(5) Қуат көзі
Қуат блогы сыртқы қуатты (мысалы, 220 В айнымалы ток) ішкі жұмыс кернеуіне түрлендіреді. Сырттан қосылған қуат көзі PLC ішіндегі арнайы қосқыш режимдегі кернеу реттегіші арқылы PLC ішкі тізбектері (мысалы, тұрақты ток 5V, ±12V, 24V) талап ететін жұмыс кернеуіне түрлендіріледі. Ол сондай-ақ сыртқы кіріс құрылғылары үшін (мысалы, жақындық ажыратқыштары) 24 В тұрақты токпен қамтамасыз етеді (тек кіріс нүктелері үшін). PLC жүктемелерін басқаруға арналған қуат көзі...
(6) Перифериялық интерфейстер
Перифериялық интерфейс схемалары портативті бағдарламашыларды немесе басқа графикалық бағдарламашыларды, мәтіндік дисплейлерді қосады және перифериялық интерфейс арқылы PLC басқару желісін құра алады. PLC компьютерлерге RS-485 интерфейсі арқылы ДК/PPI кабелі немесе MPI картасы арқылы қосыла алады, бағдарламалау, бақылау, желіні құру және басқа функцияларды қоса алады.
2. PLC бағдарламалық қамтамасыз ету компоненттері
PLC бағдарламалық құралы жүйелік бағдарламалар мен пайдаланушы бағдарламаларын қамтиды. Жүйелік бағдарламаларды PLC өндірушілері әзірлейді және жазады және PLC жүйелік жадында сақталады. Пайдаланушылар оларды тікелей оқи алмайды, жаза алмайды немесе өзгерте алмайды. Жүйелік бағдарламаларға әдетте жүйелік диагностикалық бағдарламалар, енгізуді өңдеу бағдарламалары, компиляциялық бағдарламалар, ақпаратты тасымалдау бағдарламалары және бақылау бағдарламалары және т.б.
Уser бағдарламаларын пайдаланушылар басқару талаптары негізінде PLC бағдарламалау тілдерін пайдалана отырып құрастырады. PLC қолданбаларында ең маңызды аспект басқару мақсаттарына жету үшін пайдаланушы бағдарламаларын жазу үшін PLC бағдарламалау тілдерін пайдалану болып табылады. PLC өнеркәсіптік басқару үшін арнайы әзірленгендіктен, олардың негізгі пайдаланушылары - электриктер. Өздерінің дәстүрлі әдеттері мен оқу мүмкіндіктерін қанағаттандыру үшін PLC-тер, ең алдымен, компьютерлік тілдермен салыстырғанда қарапайым, түсінікті және интуитивті арнайы тілдерді пайдаланады.
Графикалық нұсқау құрылымы
Айнымалылар мен тұрақтылар
Бағдарламаның оңайлатылған құрылымы
Қолданбалы бағдарламалық қамтамасыз етуді құрудың жеңілдетілген процесі
Жақсартылған жөндеу құралдары
3. PLC жұмысының негізгі принципі
PLC сканерлеу процесі негізінен үш кезеңге бөлінеді: кірісті іріктеу, пайдаланушы бағдарламасын орындау және шығысты жаңарту. Суретте көрсетілгендей: [Сурет]
Кіріс таңдау кезеңі
Кіріс таңдау кезеңінде PLC барлық кіріс күйлері мен деректерді сканерлеу әдісімен дәйекті түрде оқиды және оларды енгізу/шығару кескін аймағының сәйкес бірліктеріне сақтайды. Кіріс таңдауы аяқталғаннан кейін процесс пайдаланушы бағдарламасын орындау және шығаруды жаңарту кезеңдеріне өтеді. Осы екі кезеңде, тіпті кіріс күйлері мен деректер өзгерсе де, енгізу/шығару кескін аймағының сәйкес бірліктеріндегі күйлер мен деректер өзгертілмейді. Сондықтан, егер кіріс импульстік сигнал болса, кез келген жағдайда кірісті оқуға болатынын қамтамасыз ету үшін импульс ені бір сканерлеу циклінен үлкен болуы керек.
Пайдаланушы бағдарламасының орындалу кезеңі
Пайдаланушы бағдарламасын орындау кезеңінде PLC әрқашан пайдаланушы бағдарламасын (баспалдақ диаграммасы) жоғарыдан төмен реттілікпен сканерлейді. Әрбір баспалдақ диаграммасын сканерлеу кезінде ол алдымен баспалдақ диаграммасының сол жағындағы контактілер арқылы құрылған басқару тізбегін сканерлейді. Логикалық операциялар басқару тізбегінде солдан оңға, жоғарыдан төменге ретімен орындалады. Содан кейін логикалық операциялардың нәтижелері бойынша логикалық катушка үшін жүйелік ЖЖҚ сақтау аймағындағы сәйкес биттің күйі жаңартылады немесе шығыс катушкалар үшін енгізу-шығару кескіні аймағындағы сәйкес биттің күйі жаңартылады немесе баспалдақ диаграммасында көрсетілген арнайы функция нұсқауларын орындау керек пе анықталады.
Яғни, пайдаланушы бағдарламасын орындау барысында енгізу/шығару кескіні аймағындағы кіріс нүктелерінің күйлері мен деректері ғана өзгеріссіз қалады, ал енгізу/шығару кескіні аймағындағы немесе жүйелік жедел жады сақтау аймағындағы басқа шығыс нүктелері мен жұмсақ құрылғылардың күйлері мен деректері өзгеруі мүмкін. Жоғарыда орналасқан баспалдақ диаграммалары осы катушкаларға немесе деректерге сілтеме жасайтын төменгі саты диаграммаларының орындалу нәтижелеріне әсер етеді. Керісінше, төменгі саты диаграммаларындағы логикалық катушкалардың жаңартылған күйлері немесе деректері келесі сканерлеу цикліндегі жоғары саты диаграммаларына ғана әсер етеді.
Шығысты жаңарту кезеңі
Пайдаланушы бағдарламасын сканерлеу аяқталған кезде, PLC шығыс жаңарту кезеңіне өтеді. Бұл фазада процессор енгізу/шығару кескін аймағындағы күйлер мен деректерге сәйкес барлық шығыс ысырма тізбектерін жаңартады және шығыс тізбектер арқылы сәйкес перифериялық құрылғыларды басқарады. Бұл PLC шын шығысын белгілейді.
Кіріс/шығыс кідірісі құбылысы
PLC жұмыс процесінен келесі қорытындыларды жасауға болады:
Бағдарламалар сканерлеу әдісімен орындалады, нәтижесінде кіріс және шығыс сигналдары арасындағы логикалық байланыста тән кешігу пайда болады. Сканерлеу циклі ұзағырақ болса, кідіріс соғұрлым ауыр болады.
Үш негізгі жұмыс кезеңінің (енгізу үлгісін алу, пайдаланушы бағдарламасын орындау және шығысты жаңарту) алатын уақытқа қосымша сканерлеу циклі жүйені басқару әрекеттеріне кететін уақытты да қамтиды. Бағдарламаны орындауға кететін уақыт бағдарламаның ұзақтығына және команда операцияларының күрделілігіне байланысты, ал басқа факторлар салыстырмалы түрде тұрақты болып қалады. Сканерлеу циклдері әдетте миллисекундтар немесе микросекундтар ретімен болады.
n-ші сканерлеуді орындау кезінде, негізделген кіріс деректері осы сканерлеу циклінің сынама алу фазасында алынған X таңдалған мән болып табылады. Y(n) шығыс деректері алдыңғы сканерлеудегі Y(n-1) шығыс мәніне де, Yn ағымдағы шығыс мәніне де негізделген. Шығыс терминалына жіберілген сигнал осы цикл ішінде барлық есептеулер орындалғаннан кейін Yn соңғы нәтижесін білдіреді.
Енгізу/шығару реакциясының кешігуі тек сканерлеу әдісімен ғана емес, сонымен қатар бағдарлама дизайнын реттеумен де байланысты.