Controler logic programabil (abreviar PLC ; controler logic programabil în engleză , prescurtare PLC ; o traducere mai precisă în rusă este un controler cu logică programabilă), un controler programabil este un tip special de computer electronic. Cel mai adesea, PLC-urile sunt folosite pentru automatizarea proceselor tehnologice . Principalul mod de funcționare al PLC-ului este utilizarea sa autonomă pe termen lung, adesea în condiții de mediu nefavorabile , fără întreținere serioasă și practic fără intervenție umană.
Uneori, PLC-urile sunt folosite pentru a construi sisteme de control numeric pentru mașini-unelte.
PLC-urile sunt dispozitive proiectate să funcționeze în sisteme în timp real .
PLC-urile au o serie de caracteristici care le deosebesc de alte dispozitive electronice utilizate în industrie:
În sistemele de control pentru obiecte tehnologice, comenzile logice, de regulă, prevalează asupra operațiilor aritmetice pe numere în virgulă mobilă , ceea ce permite, cu relativa simplitate a microcontrolerului ( magistrale de 8 sau 16 biți lățime), să se obțină sisteme puternice care funcționează în timp real . . În PLC-urile moderne, operațiile numerice în limbajele lor de programare sunt implementate la egalitate cu cele logice. Toate limbajele de programare PLC au acces ușor la manipularea biților în cuvintele mașinii, spre deosebire de majoritatea limbajelor de programare de nivel înalt ale computerelor moderne.
Primele controlere logice au apărut sub formă de dulapuri cu un set de relee și contacte interconectate. Acest circuit nu a putut fi schimbat după faza de proiectare și, prin urmare, a fost numit hard logic . Primul controler logic programabil din lume din 1968 a fost Modicon 084 (1968) (din engleză. controler digital modular ), care avea 4 kB de memorie.
Termenul PLC a fost inventat de Odo Joseph Struger(Allen-Bradley) în 1971. De asemenea, a jucat un rol cheie în unificarea limbajelor de programare PLC și în adoptarea standardului IEC61131-3 . Cu Richard Morley(Modicon) sunt numiți „părinții PLC”. În paralel cu termenul PLC, termenul controler cu microprocesor a fost utilizat pe scară largă în anii 1970 .
În primele PLC-uri care au înlocuit controlerele logice cu relee, logica de funcționare a fost programată cu schema de conectare LD . Dispozitivul avea același principiu de funcționare, dar releele și contactele (cu excepția intrării și ieșirii) erau virtuale, adică existau sub forma unui program executat de microcontrolerul PLC . PLC-urile moderne sunt programabile liber.
Această direcție s-a dezvoltat semnificativ în ultimii ani și asta din anumite motive. Aceste motive sunt:
Aceste controlere sunt folosite pentru a controla obiecte mici închise în industrie, în sisteme de automatizare specializate în medicină și în alte domenii. Controlerul realizează funcții care asigură procesarea complexă a informațiilor de măsurare cu calculul mai multor acțiuni de control, în timp ce numărul total de intrări/ieșiri nu depășește câteva zeci. Principalele avantaje ale acestor controlere sunt o cantitate mare de calcule într-o perioadă de timp destul de scurtă. Asemănarea cu condițiile de lucru ale PC-urilor de birou, posibilitatea de programare într-un limbaj de nivel înalt. Suportul hardware este asigurat de controlerele convenționale, care au funcții de diagnosticare aprofundată și depanare fără a opri funcționarea controlerului [1] .
LPK este supus următoarei clasificări:
Aceste controlere au o capacitate medie de procesare, adică putere. Este o caracteristică complexă care depinde de frecvența și adâncimea de biți a computerului și de cantitatea de RAM. Pentru a implementa transferul de informații cu alte sisteme de automatizare, controlerele locale au mai multe porturi fizice. Aceste controlere implementează funcții standard pentru procesarea informațiilor de măsurare, blocare, reglare și control logic al programului. În sistemele de protecție în caz de urgență, se utilizează un tip special de controlere locale, deoarece acestea sunt extrem de fiabile, de supraviețuire și rapide. Ele asigură, de asemenea, diagnosticarea completă a defecțiunilor cu localizarea și redundanța componentelor și a dispozitivului în ansamblu.
Adesea, un PLC este format din următoarele părți:
În mod normal, intrarea sau ieșirea unui PLC nu poate fi conectată imediat la ieșirea corespunzătoare a cipului central. Aceste ieșiri sunt caracterizate de niveluri scăzute de tensiune, de obicei 3,3 până la 5 volți. Intrările și ieșirile PLC-ului ar trebui să funcționeze în mod normal la 24 V DC sau 220 V AC. Prin urmare, între ieșirea PLC-ului și ieșirea microcircuitului, este necesar să se prevadă elemente de amplificare și de protecție.
Programare PLC folosind limbaje IEC standardizate (IEC) din standardul IEC61131-3
Limbaje de programare (grafice)
Limbaje de programare (text)
Structural, în IEC61131-3, mediul de execuție este un set de resurse (în cele mai multe cazuri, acesta este un PLC, deși unele computere puternice care rulează sisteme de operare multitasking oferă posibilitatea de a rula mai multe programe softPLC și de a simula mai multe resurse pe un singur CPU). Resursa oferă capacitatea de a executa sarcini. Sarcinile sunt un set de programe. Sarcinile pot fi apelate ciclic, după eveniment, cu o frecvență maximă.
Un program este un tip de module de program POU. Modulele (POU) pot fi de tip program, bloc funcțional și funcție. În unele cazuri, limbaje non-standard sunt utilizate pentru programarea PLC, de exemplu: Diagrame bloc ale algoritmilor Mediu de dezvoltare orientat spre C pentru programele PLC. HiGraph 7 este un limbaj de control bazat pe graficul de stare al sistemului.
Instrumentele de programare PLC în limbaje IEC 61131-3 pot fi specializate pentru o anumită familie de PLC sau universale, lucrând cu mai multe (dar nu toate) tipuri de controlere:
Programarea PLC este diferită de programarea tradițională. Acest lucru se datorează faptului că PLC-urile execută o secvență nesfârșită de cicluri de program, în fiecare dintre acestea:
Prin urmare, la programarea PLC-ului se folosesc steaguri - variabile booleene de semne ale trecerii anumitor ramuri de tranziții condiționate de către algoritmul programului. Prin urmare, atunci când programați un PLC, este necesară o anumită abilitate de la programator.
De exemplu, proceduri pentru inițializarea inițială a sistemului după o resetare sau pornire. Aceste proceduri trebuie efectuate o singură dată. Prin urmare, este introdusă o variabilă booleană (steagul) de finalizare a inițializării, care este setată când inițializarea este finalizată. Programul analizează acest flag, iar dacă este setat, ocolește execuția codului procedurilor de inițializare.
| automatizarea locuintei | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Control | |||||||||
| Senzori | |||||||||
| Interpreți |
| ||||||||
| Aplicații |
| ||||||||
| Protocoale | |||||||||