 |
Что такое система PLC
Из самого названия данного класса становится ясно, что
основным компонентом системы является программируемый
логический контроллер. Системы класса PLC чрезвычайно хороши
для управления последовательностью технологических операций
в процессе изготовления изделия (не продукта, а именно
изделия – далее будет пояснена разница). Как правило, эти
операции носят дискретный характер и требуют очень быстрой
реакции со стороны автоматики. Типичным примером применения
систем PLC является управление формовочной машиной для
изготовления стеклотары или, например, управление аппаратом
по наклейке алюминиевых крышек на пластиковые стаканчики с
йогуртом. Типовые задачи систем PLC:
•Управление конвейерными производствами;
•Управление робототехникой;
•Высокоскоростное управление приводами,
•Управление позиционирующими устройствами;
•Сигнализация, оповещение;
•Управление комплектными технологическими машинами.
Для систем PLC характерно то, что они не требуют
непрерывного контроля со стороны диспетчера (в отличие от
SCADA и DCS), достаточно периодической проверки статуса.
Уровень диспетчерского (операторского) управления развит
слабо и сводится, как правило, к установке кнопочного
пульта управления для запуска/останова того или иного
технологического участка и отображения аварийных
сигнализаций. Большую часть времени система PLC работает без
надзора со стороны человека, т.е. в автоматическом
(автономном) режиме. Здесь по сути PLC приближается к САУ.
Структура системы PLC довольно проста. Один или несколько
программируемых логических контроллеров, объединенных в сеть
с помощью цифровой шины. Обмениваясь по шине
данными, контроллеры могут взаимодействовать друг с другом,
что необходимо для их согласованной работы. Как уже было
упомянуто, при необходимости к системе также можно
подключить пульт локального управления (кнопочный или с
ЖК-панелью).
На рисунке ниже изображена типовая структура системы PLC.
Четыре программируемых логических контроллера объединены с
единую сеть (в данном случае стандарта Industrial Ethernet).
К сети также подключена ЖК-панель для простейшего локального
управления и отображения аварийных сигнализаций.
Как видно из рисунка, система структурирована так, что
каждая технологическая установка (машина, автомат)
управляется своим контроллером. Такое технологическое разбиение характерно для данного класса систем.
Как правило, у контроллеров есть электрические входа/выхода
для подключения к ним полевых датчиков, сенсоров,
исполнительных механизмов (клапанов, позиционирующих
устройств, различных приводов), устройств оповещения и
сигнализации. Количество входов/выходов может быть как
фиксировано, так и расширяемо с помощью дополнительно
подключаемых модулей. Такие модули называются “модулями
ввода/вывода” (IO modules). Контроллер непрерывно выполняет
заложенную в него программу управления по следующему циклу:
считывание сигналов с датчиков, математическая обработка
данных в соответствие с определенным алгоритмом, формирование управляющего воздействия и его передача
на исполнительные механизмы. При этом требуется высокое
быстродействие – время выполнения всего цикла составляет не более 10-20 мс.
Следующие аспекты характерны для систем класса PLC:
•Высокоскоростное управление дискретными операциями;
•Отказоустойчивость системы управления не критична: в
случае останова технологический процесс возобновляется в
короткие сроки и с минимальными потерями;
•Практическое отсутствие операторского уровня – высокая
степень автономности;
•Быстрая реакция на дискретные события;
•Жесткая временная синхронизация работы нескольких узлов.
|
|
