плк контроллер

Информация

плк контроллер — это цифровая электронная система для автоматического управления различным оборудованием или технологическими линиями.

ПЛК предназначен для контроля и управления производственными процессами в реальном времени на основе заданных параметров и условий.Для того, чтобы было проще разобраться с устройством и компонентами контроллера, можно разделить его на 3 основные секции – входная, выходная и центральная. Они есть в любой модификации PLC: как в цельных аппаратах, где все секции объединены в одном блоке, так и в распределённых решениях. Последние – отдельный корпус для процессорного блока и отдельно подключенные (через интерфейсы или шины) модули для ввода/вывода. Удобно для крупных производств, так как позволяет создать единую сеть с одним ПЛК, но с расположенными по всей территории датчиками.

Входная секция
К этой категории относятся все входные устройства, с помощью которых контроллер может получить необходимую информацию. Это, прежде всего, переключатели, смарт-устройства, а также датчики. Все входы в ПЛК делятся на 3 основных вида:

дискретные – один вход (это 1 бит) может принять только один бинарный сигнал. Если же для описания состояния оборудования одного бита недостаточно, используются несколько дискретных входов. Биты, полученные из дискретных входов, легко читаются и изменяются из оперативной памяти устройства;
аналоговые – эти входы помогают ввести в ПЛК вольтовые/токовые сигналы, а также термопары (передаются при помощи уровня сопротивления). Благодаря этому устройство получает информацию о значениях температуры, давления, веса, скорости перемещения, частоте оборотов. После попадания в ПЛК аналоговый сигнал всегда преобразуется в дискретное мультибитовое двоичное число;
специальные – используются, когда появляются трудности в обработке сигналов. С их помощью подсчитываются импульсы, фиксируются фронты, измеряется длительность. Некоторые входы оснащены ещё одной полезной функцией: мгновенный запуск команды пользователя с прерываниями на выполнение основного ПО.
Центральная секция
В эту секцию входит центральный процессор, память и система коммуникаций.

В качестве центрального процессора выступают микропроцессоры – они могут быть как простыми и бюджетными, так и мощными, включая двухъядерные и четырехъядерные. В зависимости от задач клиента подбираются все соответствующие характеристики:

разрядность – восьмиразрядные микропроцессоры подходят для малопроизводительных ПЛК – можно построить межсетевые шлюзы, управлять небольшими технологическими аппаратами, станками. 16- и 32-разрядные МП решают более сложные задачи в высокопроизводительных контроллерах;
архитектура. Самый популярный вариант – RISC-архитектура – предполагает множество регистров и небольшое количество команд одинаковой длины. Благодаря такому сокращённому набору возможно построение эффективных компиляторов и конвейера процесса;
тактовая частота – основная характеристика производительности микропроцессоров. Частота в МП с одинаковой архитектурой пропорциональна производительности.
Для больших ПЛК возможно наличие сразу нескольких центральных процессоров. Один из них становится «ведущим», а все остальные – «ведомыми».

От ёмкости памяти зависит количество переменных, которые может обработать ПЛК. Память контроллера можно также поделить на несколько видов. ПЗУ используются для хранения редко изменяемой информации, а ОЗУ, наоборот, для постоянно меняющихся значений (результаты промежуточных вычислений или данные диагностики). Не менее важны регистры – самые быстродействующие элементы памяти, которые исполняют элементарные команды процессора.

Центральная секция выполняет сразу несколько задач:

обрабатывает полученную информацию из модулей ввода и передаёт полученные результаты в модули вывода;
обменивается данными с промышленной сетью, а также с устройствами для программирования контроллера;
управляет обменом с памятью.