Программируемый логический контроллер

1.

2.

Программируемый логический контроллер
Программируемый логический контроллер (ПЛК, PLC) –
это программно-управляемый дискретный автомат, предназначенный для работы
в режиме реального времени в условиях промышленной среды, обладающий
жесткой аппаратной структурой, имеющий некоторое множество входов,
подключенных посредством датчиков к объекту управления, и множество
выходов, подключенных к исполнительным устройствам, и гибкой системой
программирования.
Системы реального времени
ЖЕСТКОГО
МЯГКОГО
Существует временной порог, при
превышении которого наступают
необратимые катастрофические
последствия
С увеличением времени управляющей
реакции ухудшаются характеристики
системы, при этом система может
работать плохо или еще хуже, но ничего
катастрофического с ней не происходит

3.

Программируемый логический контроллер
ПЛК – устройство, выполняющее управление физическими процессами по записанному в
него алгоритму, с использованием информации, получаемой от датчиков и выводимой в
исполнительные устройства
2. Выполнение кода
программы
1. Чтение состояния
входов
5. Запись состояния
выходов
3. Работа с коммуникационными
запросами
4. Самотестирование
4.1 Обслуживание
аппаратных ресурсов ПЛК
4.2 Монитор системы
исполнения
4.3 Контроль времени цикла

4.

ПЛК. рабочий режим
Повторяющиеся однотипные циклы
01
Опрос всех датчиков с регистрацией их состояния в оперативной памяти
02 Последовательный анализ рабочей программы с использованием
данных о текущем состоянии датчиков и с формированием
управляющих воздействий, которые записываются в буферные
регистры
03
Одновременное
обновление
контроллером состояния всех
своих выходов и начало
очередного
этапа
опроса
датчиков

5.

Время реакции ПЛК
Время реакции системы – это время с момента изменения состояния системы до
момента выработки соответствующей реакции (решения).
Время
реакции
системы
=
Время
реакции ПЛК
+
Время реакции датчиков
и механизмов
Цикл сканирования
Чтение входов
Код управления
программой
Установка
выходов
Прочие
фазы
Время реакции ПЛК
Время реакции системы
Событие
5

6.

Стандарты в области автоматизации
• IЕС 61131
• Part 1: General Overview
• Part 2 Hardware
• Part 3 Programming Languages
• Part 4 User Guidelines
• Part 5 Communication
• Part 7 Fuzzy Logic
• Part 8 Application Guidelines
ГОСТ Р МЭК 61131-1-2016 Контроллеры
программируемые. Часть 1. Общая
информация
ГОСТ Р 51841-2001 (МЭК 61131-2-92) Программируемые контроллеры. Общие
технические требования и методы испытаний
ГОСТ Р МЭК 61131-3-2016 Контроллеры программируемые. Часть 3. Языки
программирования
ГОСТ Р МЭК 61131-6-2015 Программируемые контроллеры. Часть 6. Безопасность
функциональная

7.

Стандарты в области автоматизации
Цель стандарта — разработка аппаратно независимых
языков программирования для
различных типов промышленных
контроллеров.
Под эгидой МЭК специфицировано пять языков программирования
контроллеров: три графических (SFC, FBD, LD) и два текстовых (IL, ST)
В
них
заложена
методология
структурного
программирования, позволяющая пользователю представить
автоматизируемый процесс в наиболее простой и понятной форме.

8.

Языки программирования ПЛК
LD
Ladder Diagram
Язык релейных схем
SFC
Sequential Function Chart
Язык диаграмм состояний
Графические
языки
FBD
Function Block Diagram
Язык функциональных блоков
CFC
Continuous Function Chart
Дальнейшее развитие FBD

9.

Языки программирования ПЛК
IL
Instruction List
Ассемблероподобный язык
C-YART
Си-подобный язык
02
Текстовые
ST
Structured Text
Паскалеподобный язык

10.

11.

Язык программирования IL
Язык IL (Instruction List)
IL (Instruction List) — является языком низкого (машинного) уровня.
Достоинство существенно облегчает, например, условный или безусловный
вызов функциональных блоков и функций, выполнение
назначений и условных или безусловных переходов внутри
секции, По синтаксису напоминает ассемблер.
Язык
IL
позволяет
создавать
высокоэффективные и оптимизированные
функции. Его рекомендовано использовать
для написания наиболее критических мест
в программе
Программу можно написать с помощью
любого текстового редактора.
11

12.

Язык программирования IL
Язык IL (Instruction List)
Язык IL - так называемый аккумуляторно-ориентированный язык, т. е. каждая
команда использует или изменяет текущее содержимое аккумулятора (тип
временной памяти).
Стандарт IEC 61131-3 маркирует этот аккумулятор как результат.
Список команд должен всегда
начинаться с оператора LD
(команда загрузки аккумулятора)
и заканчиваться оператором
сохранения ST.
12

13.

Язык программирования IL
Основные операторы языка IL (Instruction
List)
13

14.

15.

Язык программирования LD
Язык релейно-контактных схем (РКС)
Язык программирования LD - графический язык, основанный на принципах релейноконтактных схем (элементами релейно-контактной логики являются:
контакты, обмотки реле, вертикальные и горизонтальные перемычки и др.) с
возможностью
использования
большого
количества
различных
функциональных блоков.
Достоинствами языка LD являются:
представление программы в виде
электрического потока (близок
специалистам
по
электротехнике),
наличие
простых правил, использование
только булевых выражений.
Язык LD имеет большой круг
пользователей,
рационален
для
ручной оптимизации специфических
критических мест кода.
15

16.

Язык программирования LD
Язык релейно-контактных схем (РКС)
Релейно-контактная схема представляет собой две вертикальные шины питания, между
которыми располагают горизонтальные цепи с контактами и катушками реле.
Графические символы языка LD практически повторяют элементы реальных
электрических цепей и имеют те же названия и обозначения.
Входная
переменная