ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.12.2021
Просмотров: 2949
Скачиваний: 33
133
•
Общее совершенствование микроэлектронной базы привело к
миниатюризации малых ПЛК. Максимальный линейный
размер всех моделей лежит в пределах 20 см.
•
Изменился подход к конструктивному исполнению ПЛК мало-
го формата. Почти полностью исчезли малые ПЛК модульного
исполнения. Базовая модель ПЛК малого формата теперь
имеет неизменяемую пользователем конфигурацию с
фиксированным числом дискретных входов/выходов (их стали
называть интегрированными). Базовая модель выполняется в
нескольких
модификациях,
различающихся
типом
встроенного источника питания (+ 24В или 130/240 В), типом
ЦП
и
электрическими
параметрами
дискретных
входов/выходов. Это объясняется открывшейся в связи с мик-
роминиатюризацией электронных компонентов возможностью
повысить надежность ПЛК путем уменьшения числа плат в
его конструктивном исполнении. Нередки одноплатные
варианты. Несмотря на неизменяемую конфигурацию по
числу входов/выходов базовой модели, практически все малые
ПЛК имеют возможность подключения модулей расширения с
адаптерами аналоговых и дополнительных дискретных
входов/выходов. Подключение именно модулей расширения
преследует
две
цели.
Во-первых,
обеспечить
помехозащищенный ввод сигналов с удаленных датчиков,
что достигается путем передачи данных от модуля
расширения к базовой модели по специальной цифровой
магистрали. Длина такой магистрали может достигать
нескольких сотен метров, поэтому схемотехническое исполне-
ние цифровой части адаптеров расширения значительно отли-
чается от аналогичных по функциям интегрированных
адаптеров. Иногда такие адаптеры называют модулями
удаленного ввода. И только, во-вторых, модули расширения
служат для увеличения числа входов/выходов. Как правило,
малые ПЛК имеют два способа программирования: с
помощью карманного программатора или через интерфейс
последовательного обмена с использованием средств
разработки, реализованных на персональном компьютере. Для
простейших ПЛК (четко прослеживается стремление к
реализации режима программирования «на линии», при
котором не требуется никаких дополнительных устройств (см.
LOGO и TeleSAFE).
Практически все ПЛК малого формата поддерживают один или
несколько протоколов обмена локальных промышленных сетей.
134
Сетевые возможности становятся одной из главных характеристик
изделий данного класса.
Рассмотрим отдельные образцы малых ПЛК. Simatic S7-2OO и
Modicon TSX Micro — самые быстродействующие и мощные среди
малых ПЛК. Близок к ним, по функциональным возможностям
DL205 PLC Direct. Фирма PLC Direct by KOYO — сравнительно
новая на российском рынке средств автоматизации, но
предоставляет полный ряд ПЛК с очень хорошими техническими
характеристиками.
Удивительно органичен новый маленький LOGO фирмы
Siemens. В электротехнике его даже называют не ПЛК, а
универсальным логическим модулем. Половину площади
передней панели корпуса LOGO занимает графический
ЖКИ
дисплей, на котором с помощью шести клавиш можно «собрать»
схему коммутации из 30 функциональных модулей. LOGO
запомнит программу во FLASH памяти и будет реализовывать
заданный алгоритм коммутации. При необходимости контроллер
может быть перепрограммирован на месте установки. Устройство
имеет защиту от несанкционированного доступа.
Особое внимание следует уделить ряду ПЛК TeleSAFE. Он
представляет собой новую линию ПЛК — контроллеры для
удаленных станций сбора данных и управления. Базовая модель
ПЛК
имеет всего от трех до пяти дискретных входов/выходов, но
обязательно оснащена адаптерами аналоговых входов. Контроллеры
имеют встроенные часы/календарь для составления архивов данных.
Основная черта этих ПЛК — выдающаяся коммуникационная
гибкость. TeleSAFE могут работать с коммутируемыми или
выделенными
телефонными
линиями
или
радиолиниями.
Программная поддержка TeleSAFE позволяет работать практически
через любую сеть. ПЛК
TeleSAFE всепогодные, они единственные
среди предлагаемого списка могут эксплуатироваться при минусо-
вой температуре.
Вопросы для самопроверки:
1.
Содержание
пирамиды
комплексной
автоматизации
предприятия.
2. Способы организации взаимосвязей между уровнями в
пирамиде комплексной автоматизации.
3. Структура системы типа SKADA.
4.
Дать
функциональное
определение
промышленному
компьютеру,
программируемому
контроллеру,
программируемому логическому контроллеру и контролеру сбора
данных.
5. Структура ПЛК и требования предъявляемые к нему.
135
6. Особенности центрального процессора ПЛК.
7. Операционная система ПЛК.
8. Классификация ПЛК.
9. Мощные ПЛК и MicroPLC.
12 Выбор промышленных контроллеров
12.1 Критерии выбора промышленных контроллеров
12.2
Адекватность
функционально-технологической
структуре объекта
12.3 Производительность контроллеров для АСУТП
12.4 Специальные модули контроллеров для АСУТП
Ключевые
слова:
критерии
выбора,
адекватность,
производительность, оптимальное соотношение, специальные
модули.
12.1 Критерии выбора промышленных контроллеров
ПЛК получили широкое применение во всех областях
промышленного производства. Большая и часто меняющаяся
номенклатура ПЛК на рынке производителей средств автоматизации
вводит разработчиков АСУТП в затруднительную ситуацию по их
выбору, исходя из экономической целесообразности определенного
типа контроллера и его конкретного производителя.
Если первоначально ПЛК сильно отличались по качеству
изготовления компонентов (технология), функциональности (набор
базовых и специальных функций), производительности, структуре
локальной шины управления и данных для связи с УСО, системным
программным
средствам,
инструментальным
пакетам
для
разработки прикладного ПО и средствам диагностики, то в
настоящее время есть тенденция к сближению всего спектра
характеристик ПЛК.
На рынке ПЛК любая представительная фирма (отечественная
или зарубежная) может компетентно заявить о применении своих
контроллеров в широкой области промышленной автоматизации.
По каким же критериям выбираются ПЛК для конкретной
централизованной или распределенной АСУТП?.
Предлагаются разные варианты базовых критериев при оценке
выбора ПЛК:
•
технические характеристики;
•
эксплуатационные характеристики;
•
потребительские свойства.
136
В разных вариациях ПЛК оцениваются по быстродействию,
производительности, объему памяти программ, количеству каналов
ввода/вывода и функциональным свойствам.
Оценка
ПЛК
по
техническим
и
эксплуатационным
характеристикам и по потребительским свойствам является
естественной, но ее нельзя назвать всеобъемлющей. Например, не
учитываются коммуникационные возможности, место в иерархии
систем АСУТП и другие характеристики.
Предлагаются следующие
требования, которым могут
удовлетворять ПЛК:
•
адекватность
функционально-технологической
структуре
объекта;
•
оптимальное соотношение цена-производительность;
•
широкая номенклатура специализированных модулей (сетевые
модули, модули взвешивания, управления движением и др.);
•
возможность
построения
систем
резервирования
и
противоаварийной защиты.
12.2
Адекватность
функционально-технологической
структуре объекта
Централизованные и распределенные АСУТП представляют
собой иерархическую структуру, состоящую из ряда уровней.
Для
централизованной
АСУТП это такие уровни, как:
•
диспетчерский;
•
цеховой;
•
технологический.
Для
распределенной
АСУТП это уровни:
•
диспетчерский;
•
цеховой;
•
локальный;
•
технологический.
На рис.12.1 и 12.2 представлены типовые структурные системы
централизованных и распределенных АСУТП.
137
Рис.12.1 Структурная схема централизованной АСУТП
Рис.12.2 Структурная схема распределенной АСУТП
принтер
АРМ Диспетчера
Индустриальная шина
Диспетчерский уровень
ПЛК основной
ПЛК резервный
Цеховой уровень
Локальная шина
Модули УСО
Технологический
уровень