Микропроцессорная техника систем автоматизации
МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ
жүктеу/скачать 4,68 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- История развития программируемых контроллеров
МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ТЕХНИКА В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯВ современном мире все больше функций управления, сбора, передачи и хранения информации человек перекладывает на разно- образные программно-технические устройства. Для управления разнообразным технологическим оборудованием и процессами, которые должны осуществляться экономически выгодно и безо- пасно, применяется специализированный компьютер, называемый программируемым контроллером. В последние годы программи- руемые контроллеры получили широкое распространение в раз- личных отраслях экономики благодаря относительной дешевизне, вычислительной мощности, адаптивности и надежности и карди- нально изменили технологию управления . История развития программируемых контроллеровСложность создания систем автоматизации (новое производство или модернизация устаревших систем управления действующими технологическими процессами и установками) связана с отсутстви- ем четкой постановки задачи, появлением новых условий и требо- ваний в процессе разработки и внедрения. Эти особенности привели к необходимости создать управляющее устройство, алго- ритм работы которого можно было бы менять, не переделывая монтажную схему и аппарат управления. В результате возникла логичная идея заменить системы управления с «жесткой» логикой работы (совокупность реле, регуляторов, таймеров, счетчиков и т. п.) на автоматы с программно заданной логикой работы. Так возникли программируемые логические контроллеры Програм- мируемый логический контроллер (ПЛК) − специализированное микропроцессорное устройство со встроенным аппаратным и про- граммным обеспечением, которое используется для выполнения функций управления технологическим оборудованием. Прародите- лями ПЛК были релейные схемы автоматики. Впервые ПЛК были применены в США для автоматизации конвейерного сборочного производства в автомобильной промышленности (1969 г.). В Рос- сии первый программируемый контроллер был создан во Всесо- юзном научно-исследовательском институте релестроения (ВНИИР, Чебоксары) в 1978 г. Логический контроллер Б-9605 имел модуль- ную конструкцию, что позволяло варьировать число входных/ выходных сигналов. Процессор контроллера был выполнен на ин- тегральных микросхемах 155 серии и имел пользовательскую па- мять для размещения прикладных программ объемом 4 Кбайт. Короткая история и многоплановость применений современной микропроцессорной техники привели к неоднозначности понима- ния самого термина «микропроцессорный программируемый кон- троллер». В качестве синонимов часто используются следующие определения: программируемый контроллер, промышленный кон- троллер, микропроцессорный контроллер или компьютеризирован- ный контроллер. Контроллер – это специализированный компьютер, предназна- ченный для построения систем управления технологическими про- цессами в жестких условиях реального производства. Отличительными особенностями этой специализации являются: простой интерфейс ввода с датчиков и вывода на исполни- тельные механизмы типовых электрических сигналов; циклический характер выполнения прикладных (управляющих технологических) программ; наличие операционной системы жесткого реального времени и специализированной системы программирования с набором гра- фических и текстовых языков программирования, удовлетворяю- щих требованиям стандарта МЭК 61131-3; частичное или полное пылевлагозащищенное исполнение с возможностью размещения внутри и вне шкафа управления. Высокие потребительские качества промышленных контролле- ров, главными из которых являются высокая функциональность и надежность, а также универсальность применения при невысокой стоимости, привели к их массовому внедрению во все отрасли промышленности и сельского хозяйства. Поэтому сейчас является актуальной для специалистов различных профилей, выступающих в роли заказчика, разработчика или пользователя, ликвидация без- грамотности в области современных микропроцессорных систем управления. Современный специалист должен уметь структурировать проект- ные решения аппаратного и программного обеспечения, организации человеко-машинного интерфейса и обмена информацией между распределенными подсистемами с использованием идеологии локальных вычислительных сетей (ЛВС). В информационно- управляющих системах с ПЛК сравнительно легко вводятся новые алгоритмы управления путем замены программы, без пере- монтажа и замены аппаратуры. Поэтому современные информаци- онно-управляющие системы представляют собой принципиально новую технологию управления, обладающую большой гибко- стью и новыми возможностями в повышении эффективности производства. Такие информационно-управляющие системы имеют следую- щие особенности: характеризуются многократным (в сотни, тысячи и более раз) увеличением объемов перерабатываемой информации о состоянии объекта управления при принятии управленческих решений; строятся на базе микропроцессорных контроллеров общепро- мышленного применения, промышленных и персональных компь- ютеров с встроенными вычислительными сетями, что позволяет создавать распределенные и многоуровневые системы управления; реализуют средствами программно-технического комплекса как информационно-вычислительные, так и управляющие функции (логическое и дисплейное управление, автоматическое регулирова- ние, технологические защиты, блокировки и др.), то есть впервые интегрированный программно-технический комплекс заменяет ра- нее информационно не связанные локальные подсистемы (КИП, автоматическое регулирование, дистанционное управление, техно- логические защиты и др.); основные функциональные задачи реализуются в виде при- кладного программного обеспечения, при этом избыточные про- граммно-технические возможности универсальных устройств управления можно использовать для функциональной диагностики технологического оборудования, что придает черты «интеллекту- альности» системе управления и значительно повышает надеж- ность выполнения технологических процессов. Многочисленные производители программируемых контролле- ров, среди которых такие известные бренды, как Siemens, Omron, Allen Bradley, Bernecker & Rainer и другие предлагают широкий продуктовый ряд изделий. Выбор определенного контроллера зависит от решаемой задачи, предыдущего опыта, качества фирмен- ного сервиса и пр. Для понимания степени распространения про- граммируемых контроллеров можно сослаться на данные фирмы GM, на предприятиях которой используются свыше 100 тыс. кон- троллеров в системах управления различным оборудованием. Современный ПЛК представляет собой промышленный цифро- вой компьютер, предназначенный для выполнения функций управ- ления. ПЛК постоянно контролирует состояние устройств ввода ин- формации о состоянии управляемого объекта и принимает решения на основе пользовательской программы для управления состоянием выходных устройств. Упрощенное представление состава и прин- ципа действия ПЛК хорошо демонстрирует рис. 1. Из него видно, что ПЛК имеет три основные секции: входную; выходную; центральную. Имеется еще источник питания. Возможно подключение к ПЛК внешнего ПК для программирования и отладки. жүктеу/скачать 4,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|