Programmerbar logisk styrenhet (förkortad PLC ; engelska programmerbar logisk styrenhet , förkortning PLC ; en mer exakt översättning till ryska är en styrenhet med programmerbar logik), en programmerbar styrenhet är en speciell typ av elektronisk dator. Oftast används PLC:er för att automatisera tekniska processer . Det huvudsakliga driftsättet för PLC:n är dess långsiktiga autonoma användning, ofta under ogynnsamma miljöförhållanden , utan allvarligt underhåll och praktiskt taget utan mänsklig inblandning.
Ibland används PLC:er för att bygga numeriska styrsystem för verktygsmaskiner.
PLC:er är enheter designade för att fungera i realtidssystem .
PLC:er har ett antal funktioner som skiljer dem från andra elektroniska enheter som används inom industrin:
I styrsystem för tekniska objekt råder som regel logiska kommandon över aritmetiska operationer på flyttal , vilket gör det möjligt att med mikrokontrollerns relativa enkelhet ( bussar 8 eller 16 bitar breda) få kraftfulla system som fungerar i realtid . I moderna PLC:er är numeriska operationer i deras programmeringsspråk implementerade i paritet med logiska. Alla PLC-programmeringsspråk har enkel tillgång till bitmanipulation i maskinord, till skillnad från de flesta högnivåprogrammeringsspråk på moderna datorer.
De första logiska styrenheterna dök upp i form av skåp med en uppsättning sammankopplade reläer och kontakter. Denna krets kunde inte ändras efter designfasen och kallades därför hård logik . Världens första programmerbara logiska styrenhet 1968 var Modicon 084 (1968) (från engelska. modular digital controller ), som hade 4 kB minne.
Termen PLC myntades av Odo Joseph Struger(Allen-Bradley) 1971. Han spelade också en nyckelroll i enandet av PLC-programmeringsspråk och antagandet av IEC61131-3-standarden . Med Richard Morley(Modicon) de kallas "PLC:s fäder". Parallellt med termen PLC användes termen mikroprocessorstyrenhet flitigt på 1970-talet .
I de första PLC:erna som ersatte relälogikstyrenheterna programmerades driftlogiken med LD -kopplingsschemat . Enheten hade samma funktionsprincip, men reläerna och kontakterna (förutom ingång och utgång) var virtuella, det vill säga de existerade i form av ett program som kördes av PLC- mikrokontrollern . Moderna PLC:er är fritt programmerbara.
Det är denna riktning som har utvecklats markant de senaste åren, och det beror på vissa skäl. Dessa skäl är:
Dessa kontroller används för att styra små slutna föremål inom industrin, i specialiserade automationssystem inom medicin och andra områden. Regulatorn utför funktioner som ger komplex bearbetning av mätinformation med beräkning av flera styråtgärder, medan det totala antalet ingångar/utgångar inte överstiger flera tiotal. De främsta fördelarna med dessa kontroller är en stor mängd beräkningar på ganska kort tid. Likhet med arbetsförhållandena för kontorsdatorer, möjligheten att programmera på ett språk på hög nivå. Hårdvarustöd tillhandahålls av konventionella styrenheter, som har funktionerna för djupgående diagnostik och felsökning utan att stoppa styrenhetens funktion [1] .
LPK är föremål för följande klassificering:
Dessa kontroller har en genomsnittlig bearbetningskapacitet, dvs effekt. Det är en komplex egenskap som beror på datorns frekvens och bitdjup och mängden RAM. För att implementera överföring av information med andra automationssystem har lokala styrenheter flera fysiska portar. Dessa styrenheter implementerar standardfunktioner för bearbetning av mätinformation, blockering, reglering och programlogikstyrning. I nödskyddssystem används en speciell typ av lokala styrenheter, eftersom de är mycket pålitliga, överlevbara och snabba. De tillhandahåller också fullständig feldiagnos med lokalisering och redundans av komponenter och enheten som helhet.
Ofta består en PLC av följande delar:
Normalt kan ingången eller utgången på en PLC inte omedelbart kopplas till motsvarande utgång på det centrala chippet. Dessa utgångar kännetecknas av låga spänningsnivåer, vanligtvis 3,3 till 5 volt. PLC:ns in- och utgångar ska normalt arbeta med 24 V DC eller 220 V AC. Därför är det nödvändigt att tillhandahålla förstärkande och skyddande element mellan PLC:ns utgång och mikrokretsens utgång.
PLC-programmering med standardiserade IEC-språk (IEC) enligt IEC61131-3-standarden
Programmeringsspråk (grafiskt)
Programmeringsspråk (text)
Strukturellt sett, i IEC61131-3, är exekveringsmiljön en uppsättning resurser (i de flesta fall är detta en PLC, även om vissa kraftfulla datorer som kör multitasking OS ger möjlighet att köra flera mjuka PLC-program och simulera flera resurser på en CPU). Resursen ger möjlighet att utföra uppgifter. Uppgifter är en uppsättning program. Uppgifter kan anropas cykliskt, efter händelse, med en maximal frekvens.
Ett program är en typ av POU-programmoduler. Moduler (POU) kan vara av typen program, funktionsblock och funktion. I vissa fall används icke-standardspråk för PLC-programmering, till exempel: Blockdiagram av algoritmer C-orienterad utvecklingsmiljö för PLC-program. HiGraph 7 är ett kontrollspråk baserat på systemets tillståndsdiagram.
PLC-programmeringsverktyg i IEC 61131-3-språk kan vara specialiserade för en viss PLC-familj eller universella, som arbetar med flera (men inte alla) typer av styrenheter:
PLC-programmering skiljer sig från traditionell programmering. Detta beror på att PLC:erna exekverar en oändlig sekvens av programcykler, i var och en av dessa:
Därför, vid programmering av PLC:n, används flaggor - Booleska variabler för tecken på passage av vissa grenar av villkorliga övergångar av programalgoritmen. När du programmerar en PLC krävs därför en viss färdighet av programmeraren.
Till exempel procedurer för initial systeminitiering efter en återställning eller påslagning. Dessa procedurer behöver endast utföras en gång. Därför introduceras en boolesk variabel (flagga) för initieringsavslut, som ställs in när initieringen är klar. Programmet analyserar denna flagga, och om den är inställd, förbigår den exekveringen av koden för initialiseringsprocedurerna.
| hemautomation | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kontrollera | |||||||||
| Sensorer | |||||||||
| Skådespelare |
| ||||||||
| Ansökningar |
| ||||||||
| Protokoll | |||||||||