Рис. 11. Функции элементов пульта.

Рис. 12. Описание клемм силовой цепи

Рис. 13. Описание клемм цепей управления.

Рис. 14. Типовая схема подключения частотного преобразователя.

15. Общие сведения по промышленным контроллерам.

Промышленные контроллеры имеют разнообразное применение в промышленности и в быту они предназначены для управления электронными и электрическими аналоговыми и цифровыми устройствами. В составе с вспомогательными устройствами контроллеры выполняют различные функции: обработка информации, управление, регулирование, мониторинг, измерение, сигнализацию, контроль. Основными направлениями применения контроллеров в промышленности является: конвейеры, транспортеры, контроль водоснабжения, автоматы, станки и многие другие. Основными направлениями применения контроллеров в быту является: автоматизация помещений, кондиционирование, автоматические двери, миксеры и мешалки, эскалаторы, водоснабжение и т.д. Так же в большинстве медицинской техники имеется применение контроллеров.

Программируемые контроллеры компании OMRON габаритным размерам относятся к контроллерам средних размеров, однако, обеспечивают повышенную эффективность выполнения программ за счет способности разделения программы на задачи. Контроллеры, кроме того, имеют более высокую скорость выполнения операций, повышенную производительность, обладают способностью создания макро-протоколов для одновременной поддержки нескольких портов, а также способны осуществлять непрерывный коммуникационный обмен через три уровня сетевого обмена. Более того, они обладают повышенными возможностями гибкой обработки информации, что является основной задачей контроллеров для автоматизации производственных процессов.

Рис. 14. Возможная схема подключения контролера

Японская фирма OMRON является одним из мировых лидеров в области промышленной автоматизации и программируемые логические контроллеры (ПЛК) начала выпускать одной из первых. Первые контроллеры серии SYSMAC S6 появились в начале 80х годов и изначально использовались для замены традиционных устройств релейной автоматики.

Сегодня ПЛК, благодаря своей универсальности, решают широчайший круг задач и могут применяться в любых отраслях промышленности, в энергетике, металлургии, медицине, транспорте, сельском хозяйстве.

Программируемый контроллер (ПЛК) - устройство, предназначенное для сбора, преобразования, обработки, хранения информации и выработки команд управления. Контроллер реализован на базе микропроцессорной техники и работает в локальных и распределённых системах управления в реальном времени в соответствии с набором программ.

По функциональным признакам в ПЛК можно выделить следующие элементы:

- Центральный процессор, предназначенный для выполнения команд (инструкций) управляющей программы и обработки данных, размещённых в памяти.

- Память контроллера с жёстким распределением областей для размещения различных типов данных.

- Модули ввода, обеспечивающие приём и первичное преобразование информации от датчиков объекта управления.

- Модули вывода, предназначенные для выдачи управляющих сигналов на исполнительные устройства объекта управления.

По конструктивному исполнению ПЛК могут быть:

- Блочного типа

- Модульного типа

По техническим возможностям, которые определяют уровень решаемых задач, ПЛК фирмы OMRON делятся на классы:

- Микро (Micro)

- Малые (Small)

- Средние (Medium)

- Большие (Large)

Применение программируемых контроллеров OMRON в управлении непрерывными технологическими процессами.

Программируемые логические контроллеры (PLC) корпорации OMRON (Япония) делятся на четыре класса: Micro (микро), Small (малые), Medium (средние) и Large (большие). Широкое применение в системах автоматического управления (САУ) непрерывными технологическими процессами получили PLC классов Medium и Large. Сбалансированная совокупность основных характеристик и функциональных возможностей PLC этих классов определило их преимущественное использование в САУ наиболее ответственными объектами. К их числу относятся бортовые установки космических агрегатов, системы управления процессами ядерных технологий, объекты военно-промышленного комплекса, объекты теплоэнергетики. Новой разработкой в этом классе изделий являются программируемые контроллеры серии SYSMAC CS1 (рис.15).

Рис. 15. Программируемый контроллер SYSMAC CS1

Контроллеры серии CS1 по функциональным возможностям и техническим характеристикам существенно превосходят ранние модели PLC фирмы OMRON, а также изделия известных мировых фирм, находящихся в этом классе (класс - Medium). Ниже приводятся некоторые (общепринятые для программируемых логических контроллеров) параметры PLC CS1:

1. Быстродействие (время исполнения инструкции LD) – 0.04 mc;

2. Количество инструкций - более 400;

3. Количество точек ввода/вывода – 5120;

4. Емкость памяти программ – 250 Kшагов;

5. Емкость энергонезависимой памяти данных (DM) – 448 Кслов;

6. Емкость карты Flash-памяти – 48 МВ;

7. Номенклатура поддерживаемых модулей (ввода/вывода, специальных, коммуникационных) – более 100 типов.

8. Сети и интерфейсы:

- Ethernet (FTP, TCP/IP, UDP/IP);

- Controller Link;

- PC Link;

- DeviceNet (CompoBus/D);

- CompoBus/S;

- ProfiBus/DP;

- Host Link;

- NT Link;

- Protocol Macros;

- Peripheral Bus.

В настоящее время выпускается 9 моделей модулей центрального процессора контроллеров серии CS1. Между собой модули CPU (рис. 16.) отличаются количеством бит I/O (минимально 960 бит I/O для CS1G-cpu42; максимально 5120 бит I/O для CS1H-cpu67), емкостью программ (минимально 10Kшагов для CS1G-cpu42; максимально 250К steps для CS1H-cpu67), размером памяти данных (минимально 32К слов для CS1G-cpu42; максимально 448К слов для CS1H-cpu67), наличием или отсутствием EM-памяти. Широкая сетка взаимных сочетаний названных параметров позволяет произвести оптимальный выбор модуля CPU для конкретного технологического процесса. Все типы модулей CPU снабжены коннектором для установки карты Flash-памяти, периферийным портом и портом RS232C, а также имеют отсек для установки дополнительных коммуникационных плат.

Рис. 16. Модуль ЦПУ.

Качественно изменились некоторые ранее существующие инструкции процессора и добавились новые, упрощающие программирование сложных алгоритмов. В частности такие инструкции как таймеры и счетчики ранее принадлежали одной области памяти (не могли иметь одинаковые номера в одной программе) и их общее количество для контроллеров. как правило не превышало 512. В программах контроллеров CS1 можно одновременно использовать таймеры и счетчики с одинаковыми номерами. Тех и других может быть по 4096. Появились новые инструкции, позволяющие обрабатывать файловую память, текстовые строки, индексные регистры и многие другие. Используя их, модуль CPU может манипулировать своей собственной памятью. Так, например, из программы лестничных диаграмм можно осуществлять весь набор операций над файлами, расположенными на карте памяти (удалять, копировать, создавать директорию и изменять ее имя). Программу пользователя, находящуюся в CPU модуле, можно заменить программой из карты памяти не выключая контроллер и без применения средств программирования. Программу пользователя и областей данных можно автоматически сохранить на карте памяти при включении питания («легкое сохранение»). В случае обнаружения неисправности, все данные, расположенные в модуле CPU будут сохранены мгновенно. Это особенно важно для систем управления с повышенными требованиями к надежности.