Сегодня как-то часто мне попадались различные статьи и обсуждения вопрос программных ПЛК и виртуальных ПЛК. да и в целом цифровизация и виртуализация АСУ ТП.
Давайте начнем с базовых вещей, чтобы всем стало понятно о чем мы тут говорим
ПЛК — мозг автоматизации.
Википедия Программи́руемый логи́ческий контро́ллер (сокр. ПЛК ; англ. programmable logic controller , сокр. PLC ; более точный перевод на русский — контроллер с программируемой логикой), программируемый контроллер — специальная разновидность электронной вычислительной машины. Чаще всего ПЛК используют для автоматизации технологических процессов . В качестве основного режима работы ПЛК выступает его длительное автономное использование, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды , без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.
Тут мы определились, что это ЭВМ, основной особенностью данной машины является работа в «реальном времени», означающая строгие временные рамки.
Что такое плк ? | Обзор на ПЛК Delta DVP14SS211R
Ну и далее из плюсов идет то, что для удобства управления ПЛК управляет специальными модулями ввода/вывода, плюс завезли различные протоколы реального времени, ну и еще всякие промышленные физические интерфейсы, которые прям вот legacy, но куда без них.
А также свои языки программирования, со своими особенностями, например отсутствие динамического выделения памяти, но зато там много всякой безопасности, отказоустойчивости, самодиагностики и самовосстановления, да и вообще максимум для того, чтобы заводики работали, а людишки на этих заводиках не убивались, а скорость программирования нового цеха была просто космической.
Первым в мире программируемым логическим контроллером в 1968 году стал Modicon 084 (1968) (от англ. modular digital controller ), имевший 4 кБ памяти.
Далее должны идти рассказы о видах ПЛК, но из всего многообразия мы рассмотрим еще два. Один реальный, а второй виртуальный.
Программный ПЛК(Soft PLC)
Младший брат. ПЛК на основе ПК.
Именно это направление существенно развивается в последнее время, и это обусловлено определенными причинами. Таковыми причинами являются:
- Повышение надежности ПК.
- Наличие разных модификаций ПК в обычном и промышленном исполнении.
- Использование открытой архитектуры.
- Возможность подключения любых модулей УСО(устройства связи с объектом), которые выпускаются другими компаниями.
- Возможность использования широкой номенклатуры наработанного программного обеспечения.
Эти контроллеры используются для управления небольшими замкнутыми объектами в промышленности, в специализированных системах автоматизации в медицине и др. направлениях. Контроллер выполняет функции, которые предусматривают сложную обработку измерительной информации с расчетом нескольких управляющих воздействий, при этом общее число входов/выходов не превышает нескольких десятков. Основными достоинствами этих контроллеров является большой объем вычислений за достаточно малый отрезок времени. Схожесть с условиями работы офисных ПК, возможность программирования на языке высокого уровня. Аппаратная поддержка обеспечивается обычными контроллерами, обладающего функциями глубокой диагностикой и устранением неисправностей без остановки работы контроллера. [1]
Программирование ПЛК. Как понять язык LADDER за 5 минут!
Году в 2013 для меня эти ПЛК были просто фантастикой, так как я, работая на заводе, не мог понять, а куда я все это могу приложить, а как я буду подключать модули, а надежность и прочее. Со временем рынок стал расти и развиваться, вот мы уже имеем модули ввода/вывода с ethernet, которые спокойно опрашиваются, есть ряд задач, где стандартные bare metal ПЛК немного не справляются.
Ну и если интересно, то согласно исследованиям 2020 года, soft plc вполне себе захватывают долю рынку в нижнем ценовом сегменте, а в к 2025 году предсказывают, что они захватят себе 7% рынка.
А теперь третий монстр
Виртуализированный ПЛК
А вот это точно новый в нашем бестиарии или «Знакомьтесь АСУТП узнало про Докер» по другому я все это обозвать не могу, но..
Источник: dzen.ru
Программирование ПЛК
ПЛК, или программируемый логический контроллер — микропроцессорное электронное устройство, применяемое в системах промышленной автоматизации. Принцип работы основан на автоматическом выполнении поставленных задач. То есть программирование ПЛК — обязательный этап в настройке прибора независимо от того, где он установлен.
Для начинающих программистов, а также для тех, кто заинтересован в программировании контроллеров с нуля, существуют разные руководства и системы обучения, которые разрабатываются в зависимости от вида оборудования. В статье будут приведены общие сведения о видах программируемых логических контроллеров, о среде и языках программирования ПЛК.
Виды и классификация контроллеров автоматизации
Перед выбором языка программирования ПЛК нужно определить вид устройства, а также принцип его работы. Возможности программируемых контроллеров совершенствуются из года в год. Классификацию оборудования производят на основании разных факторов. Например, в зависимости от способа программирования:
- Через ПК;
- С помощью дополнительных устройств;
- Через лицевую панель;
- Через программатор.
Распределение по видам можно провести в зависимости от области, в которой применяются приборы. Бывают контроллеры, предназначенные для управления:
- Общепромышленными процессами;
- Коммуникационными системами;
- Роботизированной техникой;
- Процессами перемещения и позиционирования.
Встречаются специализированные устройства и ПИД-контроллеры, которые также работают на установленном ПО.
Какие существуют среды программирования?
Среда программирования — программное обеспечение, на базе которого проводят настройку оборудования, а также создают пользовательские программы. Наиболее распространенной средой считается CoDeSYS.
На базе этого ПО происходит программирование ПЛК ОВЕН, а также устройств многих других брендов. Существуют другие инструментальные среды: ISaGRAF, SMLogix и пр.
При этом нужно учитывать конструктивные особенности устройства, а также его архитектуру. Под последним подразумевается не только конфигурация, но и тип связи между основными компонентами: процессорным модулем, источником питания и пр.
На основании технических характеристик и среды программирования подбирают языковую систему для разработки программы контроллера.
Языки программирования ПЛК
Создание программы в CoDeSYS, как и в другом ПО, ведется с использованием определенного языка программирования. О том, какие они бывают, а также как их применяют, можно узнать из нормативных документов, таких как МЭК 61131-3.
Кроме этого, существует возможность создания программ с использованием уже известных языковых систем, таких как Visual, C, C#. В таком случае устройства могут исполнять программы под операционной системой РВ Windows СЕ.
Стандарты программирования и примеры применения их на практике приведены в обучающих пособиях, созданных для каждой языковой системы в целях упрощения и систематизации работы с оборудованием. Основы программирования ПЛК, а также базовые понятия можно получить в различных руководствах и инструкциях, которые разрабатываются для контроллеров отдельных моделей и брендов.
Все технологические языки (указанные в МЭК 61131-3 в том числе) можно поделить на:
- Графические;
- Текстовые.
К первым относятся языки, которые позволяют создавать программы с помощью графических элементов. К этому типу относятся:
- LD. Считается самым распространенным инструментом для создания программ. Его еще называют языком релейных диаграмм, или схем;
- FBD. Также весьма распространенная разновидность, представляет собой блок-схему. В процессе участвуют собственные макросы и блоки;
- CFC. По принципу работы схож с FBD, но отличается тем, что создает возможность для обратной связи в схемах;
- SFC. Чаще всего встречается в настройке работы автоматов. Это вспомогательный инструмент, который помогает в структурировании программ.
Текстовые языки:
- IL. Ассемблер, то есть представляет команды процессора в доступном для чтения виде. Используется для выполнения несложных задач с небольшими разветвлениями алгоритма;
- ST. Имеет большое сходство с Pascal, считается сложным высокоуровневым языком.
- C-YART. Скриптовый язык, с помощью которого пользователь может создавать собственные функции и блоки.
Все представленные языковые системы не похожи друг на друга. Поэтому выбор инструмента для написания программы зависит не только от типа оборудования, но и от компетенции программиста.
Помимо этого, во время настройки контроллеров важно учитывать дополнительные факторы. Например, нужен ли для работы кабель для программирования ПЛК, эмулятор входных дискретных сигналов и пр.
В каталоге СОЮЗ-ПРИБОР представлены программируемые логические контроллеры от разных брендов и с различными техническими и функциональными показателями. Если возникли вопросы и затруднения в выборе оборудования, возможно обратиться к менеджерам компании через форму обратной связи, по телефону или электронной почте.
Источник: www.souz-pribor.ru