Здравствуйте, уважаемые подписчики!

Cегодня в выпуске:

1. Автоматизация и программируемые логические контроллеры

2. Обзор существующих ПЛК на сегодняшний день

3. Полезные ссылки по этой теме

4. Книги по теме

На днях волей случая мне удалось попользоваться халявным тарифом доступа в Интернет (ну или почти халявным). Все это стало возможно интересным предложениям моего телефонного оператора. Но суть не в этом. Все дело в том, что почти халявный тариф этот располагал к бесконтрольному бесшабашному лазанью буквально до полного посинения по просторам Интернета, чем конечно же я и воспользовался. Бродил, бродил и набрел срезу на несколько весьма замечательных и интересных ресурсов. Вот в этом выпуске рассылки я поделюсь с вами адресом одного из них. Причем все это совершенно бескорыстно для этого сайта.  Впрочем, сайт этот того заслуживает.

Сайт этот называется "Инженер Инфо" - http://www.ingener.info/ На сайте лежит подборка публикаций по темам "Электропривод", "Автоматизация", "Контроллеры", "ЧПУ CNC", а кроме этого есть новости по темам, книги, soft, живой тематический форум. В общем жизнь там во всю кипит и сайт этот тем и интересен.

Кстати, все обновления этого сайта можно получать к себе на компьютер и через RSS-ленту - http://www.ingener.info/rss.php. Если кто не знает, что это за зверь такой, то читайте следующие выпуски рассылки - в одном из ближайших выпусков про все это расскажу и дам десяток ссылок на RSS-ленты электротехнической тематики.

В общем этот сайт заслуживает Вашего внимания ну и я возьму на себя смелость воспользоваться парой статей с этого сайта в данном номере рассылки. Я думаю, его создатели будут на меня в этом не в обиде.

Автоматизация и программируемые логические контроллеры

Рассмотрим проблему выбора аппаратной части, стоящую перед инженером по автоматизации, в частности выбор контроллера, на базе которого и будет автоматизирован тот или иной процесс.

Быстроменяющаяся экономическая ситуация и большое разнообразие задач, встающих перед предприятиями в современных рыночных условиях, изменили старые взгляды на СА производства. Сегодня от такой системы требуется уже не только следить за ситуацией и управлять ТП. Крайне необходимо иметь доступ к постоянному источнику информации целым группам людей и получать информацию в удобной форме, чтобы принимать конструктивные решения в вопросах управления производством в целом.

Современный рынок средств автоматизации предлагает широкий спектр аппаратных и программных устройств для построения надежных и удобных в эксплуатации систем. Специалистам предприятий подчас трудно правильно сориентироваться в море контроллеров, промышленных компьютеров, пакетов ПО, чтобы выбрать оптимальное по производительности оборудование и сохранить при этом одного поставщика технических средств и единую среду разработки ПО.

Не существует отрасли промышленности, в которой не было бы потребности применения АСУТП. Одними из главных преимуществ АСУТП являются 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.

Инженеры, занимающиеся автоматизацией ТП, часто встречаются с проблемой выбора аппаратных средств для решения своих задач. В настоящее время появился доступ к хорошим зарубежным аппаратно-программным средствам: во многих технических журналах, каталогах и в Интернете рекламируются промышленные контроллеры известных фирм. Можно купить все что угодно в области промышленной автоматизации, вплоть до красивых маркировок на проводники – были бы деньги, а именно их всегда у нас и не хватает.

Отечественные производители тоже кое-что предлагают в области промышленных контроллеров и даже сравнительно недорого, но применение их изделий в СА требует известной хитрости и смекалки, связанной с адаптацией к конкретному ТП, поэтому зачастую бывает проще разработать и изготовить контроллер самостоятельно. Но и в этом случае остается большая проблема – специалист по автоматике должен изучить программирование однокристальных контроллеров с применением кросс-средств, надежность такого устройства, как правило, очень сильно зависит от квалификации конкретного разработчика.

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. От небольших до мощных и высокоскоростных систем ПЛК обеспечивают самых требовательных  заказчиков исчерпывающими возможностями и гибкостью при реализации современных сетевых решений в распределенных системах управления и контроля. 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.

Принципиальное отличие ПЛК от релейных схем заключается в том, что все его функции реализованы программно. На одном контроллере можно реализовать схему, эквивалентную тысячам элементов жесткой логики. При этом надежность работы схемы не зависит от ее сложности.

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 (ПИД регулятор). 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).

Обзор существующих ПЛК на сегодняшний день

Обзоры существующих промышленных логических контроллеров на сегодняшний день в различных сферах применения: сети, управление перемещением, телемеханика, ControlNet, системы автоматизации.

Контроллер разнородных сетей

Контроллер RX3i системы PACSystems работает на базе высокоскоростной шины PCI и процессора Intel Pentium 300 МГц. Один или несколько эффективных источников питания могут быть сконфигурированы таким образом, что бы обеспечить достаточную мощность или избыточность в одной стойке. RX3i также характеризуется большей скоростью ввода/вывода с расширенной диагностикой, прерываниями и горячей заменой.

Система поддерживает широкий диапазон модулей ввода/вывода и включает дискретные, универсальные аналоговые, аналоговые с высокой плотностью размещения, высокоскоростные счетчики и управление перемещением. Расширенные коммуникационные возможности обеспечивают модули Ethernet и Profibus.Также обеспечивается поддержка сетей DeviceNet и Genius. RX3i позволяет объединить новую технологию с аппаратурой существующих систем, обеспечивая непрерывный путь развития потребителей GE Fanuc Automation.

Программное обеспечение Proficy Machine Edition предоставляет универсальную среду проектирования для программирования, конфигурирования и диагностики всего семейства оборудования. Proficy имеет тэговое программирование, библиотеку повторно используемого кода и режим редактирования тестов для улучшения оперативного поиска неисправностей.

ПЛК для управления перемещением

CPU S7-317 T Integrated Technology объединяет как стандартные функции контроллера, так и технологию управления перемещением в одном ПЛК SIMATIC. За счет использования системы программирования STEP 7 устройству требуется только одна программа для ПЛК и системы управления перемещением, что упрощает конфигурирование и программирование, уменьшая также затраты на обучение и оборудование. CPU 317 T может контролировать до 16 осей. Доступные функции управления перемещением включают позиционирование в абсолютных, относительных координатах. Другие функции включают синхронное движение с коэффициентом редукции, режим управления по путевым сигналам/уставкам, режим работы с датчиком касания.

Контроллеры интегрируют ControlNet

Контроллеры CompactLogix 1769 L35CR и 1769-L32C фирмы Allen Bradley предлагают функцию подключения к сети ControlNet, которая устраняет необходимость применения коммуникации модулей, упрощает программирование и уменьшает затраты на инсталляцию и конфигурацию. CompactLogix1769-L32C будет доступен в начале 2005 г. Применяя один программный пакет, пользователи могут конфигурировать сеть ControlNet и переходить из ControlNet в DeviceNet, чтобы настраивать устройства в DeviceNet из одной точки доступа. При включении питания контроллера устройство ControlNet конфигурируется автоматически, исключая выполняемые ранее шаги по установке, конфигурированию и добавлению модуля просмотра к программному дереву.

CompactLogix 1769-L35CR предлагает резервные средства для обеспечения большей надежности в сложных приложениях. Он поддерживает до 30 локальных модулей ввода/вывода и предоставляет 1,5 MB программируемой памяти для обеспечения высокой производительности в малом объеме. CompactLogix 1769-L32C сконструирован для простых компактных приложений, поддерживая до 16 локальных модулей ввода/вывода и предоставляя 750 KB программируемой памяти.

ПЛК DirectLOGIC Для систем автоматизации

По результатам опроса читателей журнала Control контроллеры DirectLOGIC, на Североамериканском континенте не уступают попопулярности контроллерам фирмы Siemens. В России эти контроллеры, а также графические и текстовые операторские панели, модули удаленного ввода/вывода Terminator I/O, блоки питания, модемы и другое оборудование поставляет компания ПЛКСистемы. Контроллеры DirectLOGIC хорошо зарекомендовали себя во многих системах внедренных в нефтегазовой, горнодобывающей, металлургической, машиностроительной отраслях промышленности, в энергетике, жилищнокоммунальном хозяйстве, в системах для интеллектуальных зданий.

Поставляются 4 серии ПЛК с различной производительностью для оптимального выбора и минимизации расходов. Наиболее популярна серия DL205. Она включает в себя 6 типов процессоров, в том числе два с установленной ОС Windows CE. Модель D2-260 имеет 30.4КСлов памяти, 16 ПИД-регуляторов с самонастройкой и поддерживает до 8192 каналов ввода/вывода. В нем располагаются два встроенных порта RS232/485 для работы с человеко-машиным интерфейсом, последовательными сетями, удаленным вводом/выводом и устройствами, поддерживающими протокол обмена ASCII весами, считывателями штрих-кодов. Имеются также свыше 35 различных модулей входа/выхода (аналоговый 12/16-битный, для терморезисторов и термопар), специальные модули (высокоскоростного ввода/вывода, Basic-сопроцессора) и коммуникационные модули (Ethernet, MODBUS RTU, Profibus).

Самые маленькие моноблочные контроллеры серии DL05 имеют 14 дискретных I/O, 2 порта RS232/485, 4 ПИД-регулятора.

Удобное программное обеспечение под Windows позволяет значительно сократить время программирования и отладки, настройки ПИД-регулятора.

Контроллеры SCADAPack для систем телемеханики

Control Microsystems

Надежные контроллеры SCADAPack с 3-летней гарантией пред назначены для построения систем телемеханики и для работы в необслуживаемых условиях при тем пературе от 40 до + 70°С.

Четыре серии контроллеров позволяют подобрать оптимальный вариант для решения конкретной задачи. Наиболее мощная модель SCADAPack 32 имеет процессор 120МГц, 8Мб SDRAM, 4 Мб Flash и 1 Мб CMOS RAM, 4 порта RS-232/RS-485, встроенный Ethernet порт и до 1132 каналов ввода вывода.

Контроллеры устойчивы к воздействию электромагнитных и импульсных помех, имеют малое энергопотребление и тепловыделение. При отключении электропитания данные сохраняются в течение 2-х лет.

Коммутационные средства контроллеров SCADAPack служат для организации надежных каналов передачи данных через интерфейсы RS232/RS485, Ethernet, выделенные и коммутируемые телефонные линии, радио- и сотовую связь. Имеется функция ретранслятора.

Программирование на языке релейной логики, С/С++, IEC 61131-3 (ISaGRAF). Многозадачность. Дистанционная диагностика и программирование.

Протоколы Modus ASCII/RTU, TCP/UDP, DNP3, DF1, HART.

В России контроллеры SCADAPack успешно эксплуатируются нанефтепромыслах ЛУКОЙЛа;Сибнефти; ТНК-ВР, ЮКОСа“, в энергетике, в теплосетях и водоснабжении.

Программное обеспечение для програмирования ПЛК

Версия 2 Unity Pro от Telemecanique призвана обеспечить универсальное программирование ПЛК в соответствии со стандартом МЭК 61131, отладку и выполнение программы для ПЛК Modicon на уровне микропрограмм, а также добавляет ряд эргономических улучшений с целью уменьшения сроков проектирования. Сейчас доступны лицензии, как на одно рабочее место, так и на несколько мест, которые позволяют работать совместно группе от 3 до 100 пользователей при конструировании систем управления, их запуске и эксплуатации. Программа облегчает междисциплинарную интеграцию, предоставляя возможность отдельным разработчикам и их группам обмениваться идеями и информацией визуально. Другие черты Unity Pro версии 2 включают уменьшенные размеры файлов для более быстрой обработки, новые возможности горячего резервирования, встроенныйинтерактивный экран оператора для упрощения эксплуатации, полнофункциональный имитатор для выполнения лабораторных испытаний приложений и определяемые пользователем функциональные блоки для упрощения программирования. Определяемые пользователем протоколы Ethernet разрешают прямое подключение к оборудованию радио частотной идентификации, считывателям штрих-кода, а также другим ПЛК, устраняя необходимость в добавлении шлюзов.

Сдвоенный ПЛК обеспечивает резервируемость и скорость.

Сдвоенный программный контроллер CS1D создается на высокоскоростном и надежном контроллере CS1 путем добавленияизбыточности. При появлении проблем в основном процессоре CS1D автоматически переключает управление на второй блок в течение одного программного опроса без остановки работы. Отключенный процессор может быть заменен во время продолжения работы. Резервный источник питания и коммуникационные модули могут быть удалены и заменены без прерывания операций управления. Непрерывная работа расширяется за счет горячей замены входов/выходов и специальных модулей. Контроллер конфигурируется только как резервный процессор или как полная сдвоенная система с резервным блоком питания и модулями коммуникации.

Книги по автоматизации и ПЛК

Энциклопедическая статья про программируемые логические контроллеры из Википедии

Обзор ПЛК контроллеров OMRON на сайте "Современные средства автоматизации"

Информационный сайт про программируемые логические контроллеры LOGO! фирмы Siemens

Комфортный LOGO!Soft Comfort - моя статья про программу-эмулятор контроллера. Там же - информация про сами логические модули LOGO.

Книги по этой теме

Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования Автор: Парр Э.

Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования Автор: Петров Игорь

Инжиниринг электроприводов и систем автоматизации Автор: Белов М.П.

Электрические машины приборных устройств и средств автоматизации Автор: Кацман М.М.

Системы автоматики и коммуникации в сетях электроснабжения Автор: Страусс К.

Современные средства автоматизации Автор: Николайчук Олег

Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования воздуха Автор: Бондарь Е.С.

Электроника и микропроцессорная техника. Дипломное проектирование систем автоматизации и управления Автор: Лачин Вячеслав

Современные датчики Автор: Фрайден Дж.

Подробную информацию об этих книгах смотрите здесь: http://electrolibrary.info/bestbooks/b_avtomat.htm

Электротехническая литература по другим тематикам: http://electrolibrary.info/bestbooks/

До скорой встречи!

С уважением, Повный Андрей electroby@mail.ru

Мои проекты:

"Электронная электротехническая энциклопедия" - http://electrolibrary.info

LIGHTING BLOG - http://electrolibrary.info/blog/

Почтовая рассылка "Электрическое освещение. Секреты профессионалов" - http://electrolibrary.info/main/lighting.htm 

Новые технические решения в электрооборудовании - http://electrolibrary.info/ntr/

Электронный журнал "Я электрик!"  - http://electrolibrary.info/electrik.htm

Новые книги для электриков - http://electrolibrary.info/bestbooks/

Copyright © 2006-2008 by Повный Андрей . Все права защищены.
Разрешается републикация материалов рассылки 
с обязательным указанием ссылки 
на сайт: "Электронная электротехническая библиотека" - http://electrolibrary.info/