Изучение контроллеров и возможностей создания на их базе систем управления, безусловно, необходимо начинать с последовательного знакомства с компонентами их архитектуры и принципами организации их взаимосвязи.

4. 
   Типы ПЛК.
   

Для классификации огромного разнообразия существующих в настоящее время контроллеров рассмотрим их существенные различия.
Основным показателем ПЛК является количество каналов ввода-вывода. По этому признаку ПЛК делятся на следующие группы:

нано-ПЛК (менее 16 каналов);

микро-ПЛК (более 16, до 100 каналов);

средние (более 100, до 500 каналов);

большие (более 500 каналов).

По расположению модулей ввода-вывода ПЛК бывают:
моноблочными - в которых устройство ввода-вывода не может быть удалено из контроллера или заменено на другое. Конструктивно контроллер представляет собой единое целое с устройствами ввода-вывода (например, одноплатный контроллер). Моноблочный контроллер может иметь, например, 16 каналов дискретного ввода и 8 каналов релейного вывода;

модульные - состоящие из общей корзины (шасси), в которой располагаются модуль центрального процессора и сменные модули ввода-вывода. Состав модулей выбирается пользователем в зависимости от решаемой задачи. Типовое количество слотов для сменных модулей - от 8 до 32;

распределенные (с удаленными модулями ввода-вывода) - в которых модули ввода-вывода выполнены в отдельных корпусах, соединяются с модулем контроллера по сети (обычно на основе интерфейса RS-485) и могут быть расположены на расстоянии до 1,2 км от процессорного модуля.

Часто перечисленные конструктивные типы контроллеров комбинируются, например, моноблочный контроллер может иметь несколько съемных плат; моноблочный и модульный контроллеры могут быть дополнены удаленными модулями ввода-вывода, чтобы увеличить общее количество каналов.
Многие контроллеры имеют набор сменных процессорных плат разной производительности. Это позволяет расширить круг потенциальных пользователей системы без изменения ее конструктива.
По конструктивному исполнению и способу крепления контроллеры делятся на:

панельные (для монтажа на панель или дверцу шкафа);

для монтажа на DIN-рейку внутри шкафа;

для крепления на стене;

стоечные - для монтажа в стойке;

бескорпусные (обычно одноплатные) для применения в специализированных конструктивах производителей оборудования (OEM - "Original Equipment Manufact urer").

---

По области применения контроллеры делятся на следующие типы:
универсальные общепромышленные;

для управления роботами;

для управления позиционированием и перемещением;

коммуникационные;

ПИД-контроллеры;

специализированные.

По способу программирования контроллеры бывают:

программируемые с лицевой панели контроллера;

программируемые переносным программатором;

программируемые с помощью дисплея, мыши и клавиатуры;

программируемые с помощью персонального компьютера.

Контроллеры могут программироваться на следующих языках:

на классических алгоритмических языках (C, С#, Visual Basic);

на языках МЭК 61131-3.

Контроллеры могут содержать в своем составе модули ввода-вывода или не содержать их. Примерами контроллеров без модулей ввода-вывода являются коммуникационные контроллеры, которые выполняют функцию межсетевого шлюза, или контроллеры, получающие данные от контроллеров нижнего уровня иерархии АСУ ТП.

5. 
   Способы программирования ПЛК.
   

Без пользовательской программы ПЛК является бесполезной коробкой, поскольку обработка состояния входов в состояние выходов осуществляется с помощью программы. Поэтому, прежде чем использовать ПЛК, его нужно программировать. Некоторые простейшие ПЛК имеют небольшой жидкокристаллический экран и специальные кнопки, с помощью которых можно вводить программу, но это очень сложно, трудоемко и сопряжено с большим количеством ошибок. Основным способом программирования ПЛК является использование компьютера со специализированным программным обеспечением.

6. 
   Контроллер на базе ПК
   

Это направление существенно развилось в последнее время, что объясняется, в первую очередь, следующими причинами:
– повышением надежности ПК, особенно в промышленном исполнении;
– использовании открытой архитектуры (например, IBM-совместимых ПК);
– легкости подключения любых блоков ввода/вывода (модулей УСО);
– возможностью использования широкой номенклатуры наработанного программного обеспечения (операционных систем реального времени, баз данных, пакетов прикладных программ контроля и управления).
Контроллеры на базе ПК, как правило, используют для управления небольшими замкнутыми объектами в промышленности, в специализированных системах автоматизации в медицине, научных лабораториях, средствах коммуникации. Общее число входов/выходов такого контроллера обычно не превосходит нескольких десятков, а набор функций предусматривает сложную обработку информации. Рациональную область применения контроллеров на базе ПК можно очертить следующими условиями:

---

– выполняется большой объем вычислений за достаточно малый интервал времени при небольшом количестве входов и выходов объекта управления;

– средства автоматизации работают в окружающей среде, не слишком отличающейся от условий работы офисных персональных компьютеров;

– реализуемые контроллером функции целесообразно (в силу их нестандартности) программировать на обычных языках высокого уровня, типа C++, Pascal и др.;

– практически не требуется мощная аппаратная поддержка работы в критических условиях, которая обеспечивается обычными контроллерами (диагностика работы, резервирование, устранение неисправностей без остановки работы ПЛК).

7. 
   Локальный ПЛК.
   

Это, обычно, достаточно простой контроллер, который выполняет необходимые функции автоматизации на достаточно изолированных небольших производственных узлах. Он либо является автономным конструктивом, подсоединяемым к автоматизируемому объекту, либо встраивается в оборудование (агрегат, машину, прибор) и является его неотъемлемой частью. Если встраиваемые контроллеры выпускаются на раме без специального кожуха, поскольку они монтируются в общий корпус оборудования; то автономные контроллеры помещаются в защитные корпуса, рассчитанные на разные условия окружающей среды.

Часто в такой контроллер встраивается или подключается к нему специальная панель интерфейса с оператором, состоящая из дисплея и функциональной клавиатуры управления. Почти всегда эти контроллеры имеют порты, соединяющие их в режиме "точка-точка" с другой аппаратурой, и интерфейсы, которые могут их через сеть связывать с другими средствами автоматизации: распределенными системами управления, диспетчерскими системами, пультами операторов и т. п. для обмена информацией.

Следует выделить основные, достаточно отличные друг от друга подклассы контроллеров, на которые подразделяется рассматриваемый класс:

Контроллер, реализующий логические зависимости (в основном, блокировку, программное управление, пуск, останов машин и механизмов). Главные сферы применения этого подкласса: станкостроение, машиностроение, замена релейно-контактных шкафов во всех отраслях промышленности. Он характеризуется развитыми логическими функциями и вырожденными функциями математики и регулирования. Ввиду этого и набор блоков ввода/вывода у него рассчитан, в основном, на дискретные каналы. Для его программирования используются специализированные языки типа релейно-контактных схем. Контроллер, реализующийфункции противоаварийной защиты процессов и оборудования. Он отличаетсяособенно высокой надежностью, достигаемой различными вариантами резервирования и диагностики; отказобезопасностью, достигаемой переводом автоматизируемого процесса при любом отказе в безопасный режим функционирования; высокой готовностью, т. е. высокой вероятностью того, что объект находится в рабочем режиме, что достигается малым средним временем восстановления после отказа.

---

Учитывая неразработанность российских стандартов в области систем противоаварийной защиты подробнее остановимся на зарубежных стандартах безопасности систем, которым удовлетворяют контроллеры этого подкласса..

Безопасность - это ситуация, при которой риск не больше заданного предела риска.

8. 
   РСУ малого масштаба.
   

РСУ малого масштаба -Этот класс микропроцессорных средств превосходит большинство сетевых комплексов контроллеров по мощности и сложности выполняемых функций, но имеет ряд ограничений по объему автоматизируемого производства. Полномасштабные РСУ -Это наиболее мощный класс микропроцессорных ПТК, практически не имеющий границ ни по выполняемым функциям, ни по объему автоматизируемого объекта.

9. 
   Полномасштабные РСУ.
   

Полномасштабные РСУ (DCS Full Scale). Это наиболее мощный класс микропроцессорных ПТК, практически не имеющий границ ни по выполняемым функциям, ни по объему автоматизируемого объекта. Одна такая система может использоваться для автоматизации производственной деятельности крупномасштабного предприятия.

10. 
    Сетевой комплекс контроллеров.
    

Сетевые ПТК наиболее широко применяются для управления производственными процессами во всех отраслях промышленности. Минимальный состав данного класса ПТК подразумевает наличие следующих компонентов: набор контроллеров; несколько дисплейных рабочих станций операторов системную (промыÑ

---

11. ПЛК в автоматизации опасных промышленных объектов.

Этот класс микропроцессорных ПТК превосходит большинство сетевых комплексов контроллеров по мощности и сложности выполняемых функций. В целом, этот класс еще имеет ряд ограничений по объему автоматизируемого производства (порядка десятка тысяч входов/выходов) и набору реализуемых функций. Основные отличия от предшествующего класса заключаются в несколько большем разнообразии модификаций контроллеров, блоков ввода/вывода, большей мощности центральных процессоров, более развитой и гибкой сетевой структуре. Как правило, ПТК этого класса имеет развитую многоуровневую сетевую структуру. Так нижний уровень может выполнять связь контроллеров и рабочей станции компактно расположенного технологического оборудования, а верхний уровень поддерживать взаимодействие нескольких узлов друг с другом и с рабочей станцией диспетчера всего автоматизируемого участка производства. На верхнем уровне (уровне рабочих станций операторов) эти комплексы, по большей части, имеют достаточно развитую информационную сеть. В некоторых случаях расширение сетевой структуры идет в направлении применения стандартных цифровых полевых сетей, соединяющих отдельные контроллеры с удаленными от них блоками ввода/вывода и интеллектуальными приборами. Подобная простая и дешевая сеть соединяет по одной витой паре проводов контроллер с множеством интеллектуальных полевых приборов, что резко сокращает длину кабельных сетей на предприятии и уменьшает влияние возможных помех, поскольку исключается передача низковольтной аналоговой информации на значительные расстояния.

Мощность контроллеров, применяемых в этом классе средств, позволяет в дополнение к типовым функциям контроля и управления реализовывать более сложные и объемные алгоритмы управления (например, самонастройку алгоритмов регулирования, адаптивное управление). Маломасштабные распределенные системы управления используются для автоматизации отдельных средних и крупных технологических объектов предприятий непрерывных отраслей промышленности, а также цехов и участков дискретных производств и цехов заводов черной и цветной металлургии.


указать показатели качества переходного процесса САР.

Критерии оценки качества:

-Точность системы в установившемся состоянии

---

Смотрите также файлы

• Практическая работа дисциплина Рискменеджмент Выполнила студентка Токмакова В. А город Омск 2023 г. Кейс.docx

• Внимание! Данное задание необходимо выполнить и отправить на проверку преподавателю. Задание.docx

• Исследование По теме проекта проведено тестирование, в котором приняли участие студенты 1 курса группы 11д гбпоу мппк им. В. В. Арнаутова.docx

• Реферат таырыбы Фонетика жне фонология. Фонологиялы мектеп кілдеріні кзарасын жіктеу Орындаансербай Айаным.docx

• Абрамова М. П. Ранние аланы Северного Кавказа iiiv вв н. э. М. Иа ран, 1997.docx