ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ КОНТРОЛЛЕРЫ (ПЛК), ЧТО ЭТО ТАКОЕ?

На сегодняшний день существует большое количество различных компьютеров, гаджетов, устройств умного дома и прочего оборудования, которое содержит внутри логический микропроцессор. Он выполняет заранее прописанные в коде функции и алгоритмы. Такие устройства очень полезны, но что делать, когда вы сталкиваетесь с задачей автоматизации оборудования, которому хотите задать свою логику работы? В таком случае приходят на помощь свободно программируемые логические контроллеры, сокращенно ПЛК.

ПЛК возник в конце 1960-х годов в автомобильной промышленности США и был разработан для замены релейных логических систем. Со временем оборудование для автоматизации процессов становилось все сложнее, а релейные схемы становились все больше. Свободно программируемые контроллеры позволили избавиться от механики в виде таймеров, задержек, логических переключателей и сложных аппаратных решений. Конечно, первые изделия не были настолько продвинутыми как их современные братья, и имели габариты сравнимые с небольшим холодильником, но это было большим прорывом. Изменение логики задачи управления теперь не требовало перестраивать всю схему оборудования, все что нужно было сделать – это запрограммировать контроллер под новые задачи, внеся изменения в код.

Современные контроллеры (ПЛК) - это компактные, мощные и универсальные устройства, используемые в промышленности, автоматизации производства, системах управления зданиями, технологических процессах и других областях для управления различными процессами и устройствами. Они состоят из центрального процессора, памяти, входов и выходов, а также специального программного обеспечения для создания и выполнения программ.

Пример архитектуры ПЛК:
Входы/выходы контроллера – это один из его главных элементов управления оборудованием и инструмент для получения информации о его состоянии. Разные модели контроллеров могут иметь разный набор входов/выходов и их технические параметры. Основные типы входов/выходов, которые используются в промышленности:

• Аналоговые входы – могут принимать сигналы: 4-20 мА (токовый сигнал); 0-10 В (сигнал постоянного напряжения); NTC10K, PT1000 …. (терморезистивная нагрузка); и многие другие. Такие сигналы обычно изменяются плавно во времени. Уровень аналогового сигнала преобразовывается в некоторое цифровое значение, которое так же изменяется от уровня сигнала.
• Дискретные входы – принимают прерывистые, разделённые сигналы, преобразуя их значение в логические 0 или 1. Вот некоторые типы входов: «сухой контакт»; постоянное напряжение определенного уровня в режиме вкл./откл.; переменное напряжение определенного уровня в режиме вкл./откл.
• Аналоговые выходы – генерируют плавно изменяющиеся сигналы во времени, например: 0-10 В (постоянное напряжение); 0-20 мА (токовый сигнал); 0-230 VAC (переменное напряжение). Уровень выходного сигнала зависит от значения, которое передает программа данному выходу.
• Дискретные выходы – преобразуют логические команды 0 или 1 от процессора в физические, прерывистые сигналы. Вот некоторые типы выходов: релейный; электронный ключ (транзисторный выход); симисторный выход; и многие другие.

Выходные цепи предназначены для непосредственного воздействия на исполнительные устройства, подключенные к ПЛК. С их помощью микропроцессор обеспечивает включение, либо выключение внешних нагрузок.

Входные цепи предназначены для мониторинга параметров системы и получения обратной связи при управлении.

Преимущества применения ПЛК включают в себя:

1. Гибкость и настраиваемость: ПЛК позволяют легко изменять логику и алгоритмы управления, добавлять новые функции и адаптировать их под конкретные задачи без необходимости изменения аппаратной конфигурации. Это делает их идеальным выбором для производств, где требуется быстрая реакция на изменяющиеся условия и требования.
2. Простота программирования: Для программирования ПЛК обычно используются специализированные языки, которые понятны и легко осваиваются инженерами, техниками, программистами. Они не требуют особых знаний для программирования микропроцессорной логики.
3. Интеграция с другими системами: ПЛК могут интегрироваться с различными сетевыми протоколами и системами управления, такими как SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), MES (Manufacturing Execution Systems), ERP (Enterprise Resource Planning) и другими, что обеспечивает возможность мониторинга и управления производственными процессами из центрального пункта управления.
4. Эффективность и экономия ресурсов: Применение ПЛК позволяет автоматизировать процессы, увеличивая производительность, снижая расходы на обслуживание и ресурсы, и сокращая вероятность человеческих ошибок.

Новое поколение логических контроллеров Moderon позволило заместить зарубежные бренды, которые стали недоступны на Российском рынке. Новый подход к программированию добавляет гибкости. Контроллеры Moderon M72, как некий аналог уже ставшими популярными Arduino. Только Вам не требуется собирать макетные платы, моделировать схемы – это готовое решение в виде контроллера, с дисплеем и набором входов/входов для управления оборудованием. Гибкость программного комплекса в дополнении с форм фактором, который устоялся в сфере ПЛК, предоставляет новые возможности для проектирования.

Готовые библиотеки функциональных блоков, программ и готовые решения в виде параметрических решений позволяют сохранить преемственность с промышленными ПЛК. В контроллеры Moderon M72 был добавлен такой набор входов/выходов которые наиболее часто применяются в сферах вентиляции, насосного оборудования, КНС, ИТП и освещения. Это лишь некоторые из областей применения ПЛК. С развитием технологий и автоматизации они находят все новые применения в различных отраслях и сферах деятельности, обеспечивая более эффективное и надежное управление различными процессами и системами.