Современный рынок средств автоматизации предлагает широкий спектр аппаратных и программных устройств для построения надежных и удобных в эксплуатации систем. Не существует отрасли промышленности, в которой не было бы потребности применения контроллеров. Одними из их главных преимуществ является снижение, вплоть до полного исключения, влияния так называемого человеческого фактора на управляемый процесс, сокращение персонала,
минимизация расходов сырья, улучшение качества исходного продукта, и в конечном итоге существенное повышение эффективности производства. Основные функции, выполняемые подобными системами, включают в себя контроль и управление, обмен данными, обработку, накопление и хранение информации, формирование сигналов тревог, построение графиков и отчетов.
Рассмотрим основные особенности промышленных контроллеров, которые согласно зарубежной терминологии делятся на три категории: программируемые логические контроллеры (ПЛК), распределенные управляющие системы (distributed control systems DCS) и контроллеры на базе РС- технологий (PC-based).
ПЛК представляют собой устройство, предназначенное для сбора, преобразования, обработки, хранения информации и выработки команд управления. Они реализованы на базе микропроцессорной техники и работают в локальных и распределенных системах управления в РВ в соответствии с заданной программой. По техническим возможностям, которые определяют уровень решаемых задач, ПЛК делятся на классы: нано-, микро-, малые, средние и большие. Первоначально
они предназначались для замены релейно-контактных схем, собранных на дискретных компонентах - реле, счетчиках, таймерах, элементах жесткой логики.
Программировать ПЛК, как правило, можно на пяти языках стандарта IEC-61131.3. Для тех, кто привык к релейно-контактным схемам, будет удобно работать с языком, созданном на их основе (Ladder Diagram), тем, кому понятней электронные схемы, могут воспользоваться языком функциональных блоковых диаграмм (Functional Block Diagram). Опытные программисты могут использовать возможности всех языков. Современный ПЛК может обрабатывать дискретные и аналоговые сигналы, управлять клапанами, шаговыми двигателями,
сервоприводами, преобразователями частоты, осуществлять регулирование. Высокие эксплуатационные характеристики делают целесообразным применение ПЛК везде, где требуется логическая обработка сигналов от датчиков. Применение ПЛК обеспечивает высокую надежность, простое тиражирование и обслуживание устройств управления, ускоряет монтаж и наладку оборудования, обеспечивает быстрое обновление алгоритмов управления (в том числе и на работающем оборудовании).
Кроме прямых выгод от применения ПЛК, обусловленных низкой ценой и высокой надежностью, есть и косвенные. Появляется возможность реализовать дополнительные функции, не усложняя и не увеличивая стоимость готовой продукции, которые помогут полнее реализовать возможности оборудования. Быстрое развитие микроэлектроники позволяет ожидать дальнейшего снижения цен и улучшения характеристик ПЛК, что является дополнительным стимулом к их применению.
Другой подход основан на использовании промышленных контроллеров, представляющих собой специализированные вычислительные устройства, так называемые DCS системы. Промышленные контроллеры имеют вычислительное ядро и модули ввода/вывода, воспринимающие информацию (сигналы) с датчиков, переключателей, преобразователей, а также от других контроллеров, осуществляющие управление процессом или объектом путем выдачи управляющих сигналов на приводы, клапаны, переключатели и другие ИУ. Современные контроллеры
часто объединяются в сеть, а программные средства, разрабатываемые для них, позволяют в удобной для оператора форме программировать и управлять ими через компьютер.
При всем многообразии выбора технических средств в настоящее время сформировались два основных класса промышленных контроллеров в соответствии с выбором программно-аппаратной платформы низового уровня автоматизации:
пользователи, считающие, что задачи промышленных контроллеров должны базироваться на классических системах РВ, основой которых служат такие как OS-9, VxWorks, LynxOS (UNIX РВ), QNX и др., и микроконтроллерах/микропроцессорах таких производителей как Motorola (семейство МС 68***, PowerPC), Siemens и др;
пользователи, ориентированные на технологии PC/AT (PC-based), отдающие при решении любых задач, в том числе выборе контроллеров, предпочтение связке Intel - Microsoft.
Оба подхода имеют право на существование, тем более, что в ряде случаев выбор регламентируется корпоративной политикой предприятий в области автоматизации. Предлагаемые рынком аппаратно-программные средства автоматизации сегодня позволяют удовлетворить самого серьезного клиента, отдавая право выбора заказчику или разработчику.
Автор статьи Мария Владимирова
***
В НАШЕЙ СЛЕДУЮЩЕЙ СТАТЬЕ
Из нашей следующей статьи Вы сможете узнать о дымоходе для Вашего дома.
***
ПОЛЕЗНО ЗНАТЬ
От современной системы промышленных контроллеров требуется не только следить за ситуацией. Крайне необходимо иметь доступ к постоянному источнику информации целым группам людей и её в удобной форме, чтобы принимать конструктивные решения в вопросах управления производством.