В качестве базовой концепции предложено структурное многозадачное программирование (Task Programming). Программа в PLC серии CS1 разделена на задачи (циклические задачи), которые выполняются в установленном порядке (рис.17). Программы прерывания тоже введены как задачи (задачи прерывания).Контроллеры CS1-серии поддерживают до 32 циклических задач, 32 задачи прерывания I/O, 2 задачи запланированных прерываний, 1 задачу прерывания при отключении питания и 256 задач внешних прерываний. Программы задач создаются в виде модулей с отдельными функциями и целью. В дальнейшем, эти модули могут использоваться при написании программ для аналогичных по функциональному назначению систем (рис.17).

Введение структурного программирования преследует следующие цели:

- стандартизация программ, как модулей;

- разработка программ несколькими программистами, работающими параллельно;

- создание программы, более легкой для понимания;

- создание программ по шагам;

- использование BASIC-подобных мнемонических инструкций для написания программы, что трудно сделать при лестничном программировании (таких как условные переходы и циклы).

Появление новых инструкций позволяет упростить и саму процедуру программирования. В частности имеется возможность:

- создавать циклически повторяющиеся программные секции;

- осуществлять косвенную адресацию слов;

- использовать индексные регистры как указатели косвенных адресов в адресном пространстве данных (Индексные регистры очень удобны в комбинации с циклами, инкрементными инструкциями и инструкциями обработки табличных данных. Поддерживаются авто-инкремент, авто-декремент, а также функции ветвления.) и т.п.

Рис. 17.

Несмотря на наличие мощных функциональных возможностей PLC, задача разработки и программирования ряда систем с непрерывными процессами по-прежнему остается весьма сложной. Особенно это касается систем управления объектами с взаимосвязанными контурами регулирования (например, объекты теплоэнергетики, нефтяная, химическая, газовая промышленность, металлургия). Для облегчения и эффективного решения этих задач фирмой OMRON разработан специальный модуль управления контурами регулирования LCU (Loop Control Unit) и соответствующее к нему программное обеспечение CX-Process Tool и CX-Process Monitor. Программный пакет CX-Process Tool служит для комбинирования функциональных блоков и установления программных связей между ними, а CX-Process Monitor – для мониторинга системы. Указанные средства позволяют достаточно легко «пройти» путь от функциональной схемы до мониторинга спроектированной системы. На (рис. 18.) показана простейшая схема каскадного управления и структура используемых ее блоков. Для ее реализации потребуются модули ввода/вывода аналоговых сигналов (2 ввода, 1 вывод) и модуль LCU.

Рис. 18. Схема каскадного управления.

Связь аналоговыми сигналами между блоками определяется программно, в среде CX-Process Tool.

(Рис.19.) Программный пакет CX-Process Monitor

Для мониторинга системы управления достаточно по последовательному каналу соединить PLC с компьютером, на котором установлен программный пакет CX-Process Monitor (Рис.19.).

Научно-производственная фирма «РАКУРС» (Санкт-Петербург) имеет богатый опыт в разработке систем управления на базе программируемых контроллеров фирмы OMRON. За последние пять лет было разработано и сдано «под ключ» более 50 крупнейших объектов на территории России и за ее пределами. На объектах теплоэнергетики широко используется программно-технический комплекс (ПТК) «ОМ-мега», разработанный ООО «НПФ «РАКУРС» в соответствии с ТУ 4252-001-27462912-98, является средством измерения, имеет сертификат «утверждения типа средств измерения» RU.C.34.022.A №6090 и имеет сертификат соответствия РОСС.RU. АЯ43.В02146 №3114659.

Рис. 20.

ПТК построен на базе контроллера управления технологическим процессом, представляющего собой программируемый логический контроллер со специальным модулем управления контурами регулирования (LCU) и необходимым набором модулей аналогового и дискретного ввода/вывода (I/O).

Основные преимущества систем управления, выполненных на базе PLC+LCU:

· Стоимость значительно ниже по сравнению с традиционными системами DCS;

· Занимает в 4-5 раз меньше места;

· Не требует создания специальных климатических условий, может быть установлен непосредственно в машинном зале.

Имея аналогичные средства для разработки программного обеспечения и выполняя те же функции, система управления непрерывными технологическими процессами на базе PLC+LCU становится достойной альтернативой традиционным системам DCS.

16. Технические характеристики программируемого контроллера фирмы OMRON CQM1H.

CQM1H - Усовершенствованный контроллер серии CQM1 класса Small для работы в распределённых системах управления.

Высокое быстродействие, широкие сетевые возможности. Идеально подходит для управления технологическими агрегатами малого и среднего класса. Память программ, память данных и количество точек ввода/вывода увеличены вдвое по сравнению с CQM1. Быстродействие увеличено на 1/3. Возможность работы в сети Controller Link (32 узла в сети длиной до 1км). Простое редактирование программ контроллера, чтение и запись данных с помощью ПО под Windows. Встраиваемые платы (коммуникационные карты, поддерживающие Protocol Macro, высокоскоростные счётчики), широкий спектр модулей контроллера обеспечивают большую гибкость в построении АСУ ТП.

CQM1H – это компактный быстродействующий программируемый контроллер, состоящий из модуля питания, центрального процессорного устройства (ЦПУ), модулей входов/выходов и специальных модулей. Все модули соединяются друг с другом для образования единого устройства, которое обычно монтируется на профиле DIN.

На ЦПУ всех типов CQM1H имеется порт RS-232, который может подключаться к управляющему компьютеру, другому ПК или другим устройствам с последовательным портом.

Основные характеристики CQM1H.

CQM1H имеет много характерных особенностей, включая следующие:

-На ЦПУ находятся 16 встроенных входов.

-Для увеличения числа входов/выходов можно добавить модули входов/выходов.

-CQM1H обладает большим быстродействием 0.5 мкс. на базовую инструкцию.

-Встроены быстродействующие таймеры и счетчики.