Платы контроллеры назначение кратко

Обновлено: 07.07.2024

Контроллеры – это устройства, позволяющие производить обработку цифровых сигналов. Буквально несколько десятилетий назад все логические системы строились на основе электромеханических реле. Они до сих применяются, но в большинстве сфер были вытеснены микроконтроллерами. Наибольшее распространение контроллеры получили в промышленности, именно в системах управления и автоматизации. Впервые на рынке электроники появилось устройство MODICON производства Bedford Associates в 1960-х годах.

Аналогичные устройства, разработанные другими компаниями, стали известны как ПЛК. А если точнее, то это программируемые логические контроллеры. Их работа зависит от программы, которую записывают при помощи персонального компьютера через специальный интерфейс. Именно благодаря использованию устройств на контроллерах получилось заменить большое количество электромеханических реле логическими элементами.

Особенности ПЛК

Для того чтобы понять, что такое контроллер, необходимо разобраться с его устройством и назначением. У программируемого элемента несколько входов – с их помощью происходит контролирование состояния выключателей и датчиков. И есть выходные клеммы, которые подают сигналы различного уровня на электроклапаны, контакторы, электроприводы, реле и другие исполнительные устройства.

Программирование ПЛК очень простое, потому что язык, на котором это делается, очень схож с логикой работы электромагнитных реле. Если инженер-электрик или обычный монтер умеет читать схемы релейных систем, то он без особых трудностей сможет выполнить программирование контроллеров. Это займет немного времени, все зависит от количества логических элементов и функций.

Нужно отметить, что, в зависимости от модели ПЛК, подключение к ним источников сигналов и особенности программирования будут незначительно отличаться. Но суть процедуры настройки остается неизменной.

Подключение элементов к ПЛК

В корпусе контроллера есть оптический изолятор – простой светодиод. С его помощью происходит связь входной клеммы и общей. При подаче напряжения на ПЛК загорается светодиод – именно по нему можно судить о том, что устройство работает. На выходе происходит генерация сигнала при помощи компьютерной схемотехники – активируется устройство переключения. В качестве переключающего устройства могут использоваться электромагнитные реле, транзисторы, силовые ключи, тиристоры. Выходы обозначаются буквой Y. На каждом выходе устанавливается светодиод, сигнализирующий о том, что устройство работает.

Как происходит программирование

Контроллеры – это устройства, позволяющие обрабатывать электрический сигнал и преобразовывать его. На сегодняшний день в ПЛК ставится логика при помощи компьютерной программы. Именно она определяет, на каких выходных клеммах будет присутствовать напряжение при определенных условиях на входных клеммах. Отчасти эта логика схожа с той, которая применяется в релейной схемотехнике. Но в ней нет никаких реле, переключателей, контактов. Написание и просмотр программы происходит при помощи компьютера, который соединяется с портом программирования.

Логика простой программы

Допустим, у нас есть контроллер, лампа и выключатель. Контроллер подключается к источнику питания, со входом соединяется выключатель, а на выходе ставится лампа. При нажатии кнопки должна загораться лампа. Вариант простейшей программы для ПЛК:

При разомкнутом выключателе на вход не подается напряжение, поэтому на выходе лампа не будет загораться.
При нажатии на кнопку подается сигнал на вход. В программе контакты, соответствующие порту, будут активироваться. Все мнимые реле начнут работать внутри контроллера. Это образное обозначение, на деле никаких электромагнитных реле в нем нет. В результате появляется напряжение на выходе контроллера и лампа загорается.

Все действия, которые производятся с контроллерами, удобнее всего рассматривать на примере электромагнитных реле. Так нагляднее видна работа устройства.

Зачем нужен компьютер

Универсальность ПЛК

Чтобы понять всю силу и универсальность программируемых компонентов, необходимо рассмотреть несколько типов программ. Контроллер – это программируемый элемент, поэтому без вторичной настройки подключенных к нему элементов можно изменить все заданные команды. Допустим, вам нужно изменить программу, рассмотренную выше – при замыкании кнопки должна тухнуть лампа, а при размыкании загораться.

Для выполнения такой команды нужно просто поменять местами типы команд, которые были ранее. При нажатии на кнопку должно подаваться напряжение на вход ПЛК, а мнимое реле, которое находится в нем, имеет нормально-замкнутые контакты. Поэтому при подаче напряжения контакты размыкаются и лампа тухнет. Но когда в схеме контроллера пропадает сигнал, мнимое реле замыкает контакты и лампа загорается.

Преимущества контроллеров

Одно из преимуществ контроллеров – это возможность реализации в программном обеспечении логического контроля. Причем, в отличие от релейного оборудования, выходной сигнал может использоваться столько раз, сколько требуется для автоматизации. При помощи контроллера для систем автоматизации можно спроектировать систему запуска и останова электродвигателя. Чтобы построить аналогичную систему на электромеханических элементах, нужно использовать три реле.

При использовании контроллера на две входные клеммы подключаются кнопки. На выходе устанавливается электрический двигатель. Логика выглядит таким образом:

При нажатии кнопки, соединенной с выводом Х1, происходит запуск мотора. При этом контакты мнимого реле запускаются и на выходе появляется напряжение питания.
При нажатии кнопки, соединенной с Х2, мотор останавливается. При этом происходит игнорирование того факта, что ранее была нажата первая кнопка.

Причем все процессы, которые происходят в контроллерной системе, могут дублироваться для удаленного мониторинга. Именно с помощью такого свойства реализуется удаленное управление системами. Теперь вы знаете, что такое контроллеры и каковы их ключевые особенности. Программирование устройств может осилить любой человек, который разбирается в компьютерной и релейной технике.

Что такое микроконтроллеры - назначение, устройство, софт

Микроконтроллер - это специальная микросхема, предназначенная для управления различными электронными устройствами. Микроконтроллеры впервые появились в том же году, что и микропроцессоры общего назначения (1971).

Разработчики микроконтроллеров придумали остроумную идею – объединить процессор, память, ПЗУ и периферию внутри одного корпуса, внешне похожего на обычную микросхему. С тех пор производство микроконтроллеров ежегодно во много раз превышает производство процессоров, а потребность в них не снижается.

Дело в том, что микроконтроллеры применяются преимущественно во встроенных системах, в игрушках, в станках, в массовой домашней технике, в домашней автоматике – там, где нужна не мощность процессора, а, скорее, баланс между ценой и достаточной функциональностью.

Микроконтроллер Atmel AVR ATmega8 в корпусе DIP

Устройство микроконтроллера AVR

Микроконтроллер характеризуется большим числом параметров, поскольку он одновременно является сложным программно-управляемым устройством и электронным прибором (микросхемой). Приставка "микро" в названии микроконтроллера означает, что выполняется он по микроэлектронной технологии.

В ходе работы микрконтроллер считывает команды из памяти или порта ввода и исполняет их. Что означает каждая команда, определяется системой команд микроконтроллера. Сиситема команд заложена в архитектуре микрконтроллера и выполнение кода команды выражается в проведении внутренними элементами микросхемы определенных микроопераций.

Микроконтроллеры позволяют гибко управлять различными электронными и электрическими устройствами. Некоторые модели микроконтроллеров настолько мощны, что могут непосредственно переключать реле (к примеру, на елочных гирляндах).

Микроконтроллеры, как правило, не работает в одиночку, а запаивается в схему, где, кроме него, подключаются экраны, клавиатурные входы, различные датчики и т.д.

Тут может возникнуть вопрос: микропроцессор и микроконтроллер это просто разное название одного и того же устройства, или это все-таки разные вещи?

Микропроцессор это центральное устройство любой ЭВМ, выполненный по интегральной технологии. Само название говорит о том, что именно в нем происходят вычислительные процессы. Чтобы из него получилась ЭВМ, пусть даже не очень современная и мощная (вспомните любительские конструкции Радио-86 или Синклер), его надо дополнить внешними устройствами. В первую очередь это оперативная память и порты ввода вывода информации.

Микроконтроллер имеет внутри себя процессор, оперативную память, память программ, а кроме этого целый набор периферийных устройств, которые превращают процессор в полнофункциональную ЭВМ. По старой терминологии советских времен подобные устройства назывались Однокристальными Микро ЭВМ. Но советская вычислительная техника, как известно, зашла в тупик, а вместе с ней и ОМЭВМ.

Зарубежная же вычислительная техника на месте не стояла, поэтому ОМЭВМ стали называться контроллерами (от англ. Control – управлять, управление). И в самом деле, контроллеры оказались весьма пригодны для управления различной техникой, даже не очень сложной.

МИКРОКОНТРОЛЛЕР - это уже не процессор, но ещё и не компьютер.

Центральный процессор, имеющийся в каждом компьютере - главный вычислитель. Хотя компьютер и не предназначен исключительно для вычислительной нагрузки, процессор является в нём головным элементом. Но не только в компьютере имеется процессор.

Если вдуматься и присмотреться, то можно обнаружить, что процессоры применяются в большинстве приборов бытового предназначения. Только там используются не такие процессоры как в компьютере, а микропроцессоры и даже микроконтроллеры.

Так что же такое микроконтроллер и чем отличается от собственно процессора или это совершенно различные электронные компоненты?

Уменьшенный в габаритах и скомпонованный процессор занимает меньше места и его можно поместить в более компактное изделие, это и есть микропроцессор. Но сам процессор мало что способен делать, кроме как данные пересылать между регистрами и совершать какие-то арифметические и логические действия над ними.

Чтобы микропроцессор мог переслать данные в память, эта самая память должна присутствовать либо на самом кристалле, на котором находится сам процессорный элемент, либо подключаться к внешней оперативной памяти выполненной в виде отдельного кристалла или модуля.

Кроме памяти процессор должен взаимодействовать с внешними устройствами – периферией. Иначе какой пользы можно ожидать от работы процессора, перемешивающего и перемещающего данные туда-сюда. Смысл возникает тогда, когда процессор взаимодействует с устройствами ввода-вывода. У компьютера это клавиатура, манипулятор мышь и устройства отображения как дисплей, опционально – принтер и, например, сканер опять же для ввода информации.

Чтобы управлять устройствами ввода-вывода, непременно необходимы соответствующие буферные схемы и элементы. На их основе реализуются интерфейсные так называемые аппаратные средства. Способы взаимодействия с интерфейсными элементами предполагают наличие схем портов ввода-вывода, дешифраторов адреса и формирователей шин с буферными схемами, для увеличения нагрузочной способности микропроцессора.

Интеграция процессора со всеми необходимыми дополнительными элементами, для того чтобы это изделие выливалось в какой-то завершённый конструктив и приводит к образованию микроконтроллера. Микросхема или микроконтроллерный чип реализует на одном кристалле процессор и интерфейсные схемы.

Самодостаточный чип, который содержит практически всё, чтобы этого хватало для построения законченного изделия и есть пример типового микроконтроллера. Например наручные электронные часы или часы-будильник имеют внутри микроконтроллер, который реализует все функции такового устройства. Отдельные периферийные устройства подключаются непосредственно к ножкам микросхемы микроконтроллера, либо совместно используются дополнительные элементы или микросхемы малой либо средней степени интеграции.

Смотите также у нас на сайте:

Смотрите также по этой теме обучающие видеокурсы Мaкcима Селиванова:

Кур для тех, кто уже знаком с основами электроники и программирования, кто знает базовые электронные компоненты, собирает простые схемы, умеет держать паяльник и желает перейти на качественно новый уровень, но постоянно откладывает этот переход из-за сложностей в освоении нового материала.

Курс замечательно подойдет и тем, кто только недавно предпринял первые попытки изучить программирование микроконтроллеров, но уже готов все бросить от того, что у него ничего не работает или работает, но не так как ему нужно (знакомо?!).

Курс будет полезен и тем, кто уже собирает простенькие (а может и не очень) схемы на микроконтроллерах, но плохо понимает суть того как микроконтроллер работает и как взаимодействует с внешними устройствами.

Курс посвящен обучению программирования микроконтроллеров на языке Си. Отличительная особенность курса - изучение языка на очень глубоком уровне. Обучение происходит на примере микроконтроллеров AVR. Но, в принципе, подойдет и для тех, кто использует другие микроконтроллеры.

Курс рассчитан на подготовленного слушателя. То есть, в курсе не рассматриваются базовые основы информатики и электроники и микроконтроллеров. Но, что бы освоить курс понадобятся минимальные знания по программированию микроконтроллеров AVR на любом языке. Знания электроники желательны, но не обязательны.

Курс идеально подойдет тем, кто только начал изучать программирование AVR микроконтроллеров на языке С и хочет углубить свои знания. Хорошо подойдет и тем, кто немного умеет программировать микроконтроллеры на других языках. И еще подойдет обычным программистам, которые хотят углубить знания в языке Си.

Этот курс для тех, кто не хочет ограничиваться в своем развитии простыми или готовыми примерами. Курс отлично подойдет тем, кому важно создание интересных устройств с полным пониманием того, как они работают. Курс хорошо подойдет и тем, кто уже знаком с программированием микроконтроллеров на языке Си и тем, кто уже давно программирует их.

Материал курса прежде всего ориентирован на практику использования. Рассматриваются следующие темы: радиочастотная идентификация, воспроизведение звука, беспроводной обмен данными, работа с цветными TFT дисплеями, сенсорным экраном, работа с файловой системой FAT SD-карты.

Стремительное развитие электроники быстро меняет нашу жизнь, и мы замечаем это, прежде всего, в социальной сфере, сферах коммуникации (общение) и связи. Первое, что приходит в голову в этой связи, - это компьютер, Интернет и сотовые телефоны. Мы свободны в поисках необходимой информации, имеем возможность выйти на связь с желаемым абонентом, несмотря на наше местонахождение. Мы можем получать дистанционное образование и объединяться в группы по профессиональным, социальным или культурным интересам. Все это стало возможным в значительной степени благодаря изобретению микропроцессора и созданию микропроцессорных систем. Помогла и другая вычислительная техника.

А есть и другие проявления прогресса микроэлектроники, которые не так заметны, но отыгрывают важную роль в нашей жизни.

Что такое микроконтроллер

Так, микропроцессоры и микроконтроллеры широко используются в бытовой технике, автомобильной электронике, аэрокосмической и военной отраслях и, конечно же, в промышленном производстве.

Микроконтроллер - это микроэлектронное программируемое устройство, предназначенное для обработки информации и управления процессами обмена этой информацией в составе микропроцессорной системы (компьютера).

Какие бывают микроконтроллеры

Сложно определить, какая именно классификация микроконтроллеров является наиболее приемлемой, ведь на сегодня существует более сорока семейств и более 300 разновидностей данного миниатюрного устройства. Перечислим некоторые из них.

Какие бывают микроконтроллеры:

Microchip PIC,
Atmel AVR;
ATTiny26L;
ATMega8515 и пр.

Atmel AVR имеют главный нюанс - выполнение каждой команды по 1 или 2 периода тактовой частоты. Им можно сделать несколько простеньких программок в "графическом программировании" Alghorytm Builder.

Стоит обязательно упомянуть о такой подразновидности как ARDUINO, микроплата которого построена на базе контроллера ATMega168, то есть это тот самый AVR, но бутлоадер, что позволяет прошивать его через USB и программировать на упрощенном СИ, который назвали Processing.

Стоит она немало по сравнению с обычным контроллером, код, генерируемый компилятором Processing не слишком оптимальный по объему и быстродействию. И самое главное - программирование под ардуино не дает знаний того, что творится внутри реального контроллера.

А что же такое-то микроконтроллер (МК)? Если сказать по-простому, то фактически это целый компьютер в одной микросхеме! Просто он очень простой по характеристикам (по сравнению с современными ПК, так как есть микроконтроллеры, явно мощнее старые Спектрум и даже за и 486. И предназначен для решения задач в различных "встроенных" системах.

Как устроен микроконтроллер

То есть в микроконтроллере являются:

арифметико-логическое устройство (процессор), который выполняет вычисления и логические операции;
Оперативная память (RAM)
Память программ (Flash), что является аналогом жесткого диска ПК, в ней хранится программа-прошивка;
энергонезависимая память (EEPROM), туда программа может сохранять данные, которые не будут исчезать при отключении питания. Память программ также энергонезависимая, но сохранять туда данные во время работы программа не может (в принципе это возможно, но так не делают по причине ограниченного количества циклов записи-стирания (10000 для AVR))
Порты ввода-вывода, которые используются для связи с "внешним миром". Если в ПК порты стандартизированы и имеют каждый свое назначение, то это просто выводы, которые можно настроить программно в зависимости от пожеланий разработчика устройства на МК.
Другая периферия, например, аналогово-цифровой преобразователь (фактически измеряет значение напряжения на входе, выводя результат в цифровой форме), аналоговый компаратор (сравнивает напряжения аналоговых сигналов и выдает значение больше / меньше чем 1 или 0), таймеры, которые используются для отмеривания отрезков времени, задержек и других функций.
Также много МК имеют встроенные интерфейсы UART (последовательный порт), JTAG (протокол для отладки программы внутри контроллера), USB и другие.

А теперь поговорим о область применения МК. Здесь только не придумаешь:

Так, что МК можно использовать для самых разнообразных целей.

Принцип работы микроконтроллеров

Рассмотрим самый простой метод - счетчик считает в обычном режиме - циклически из-за переполнения. Задействовано также прерывания по сравнению, допустим с регистром OCR1A. В прерывании по переполнению мы будем включать выход OUT, подавая на него лог.1. В прерывании сравнения Timer1CompA будем выключать выход, подавая на него лог.0.

Итак, мы получим последовательность импульсов, которые идут с одинаковым периодом (равным периоду переполнения счетчика, который можно вычислить как 256 / fт), где fт - частота тактирования таймера. Длина импульса будет пропорциональна значение в регистре OCR1A, чем больше значение, тем позже выключится выход, тем длиннее будет импульс и меньше пауза.

На самом деле описан метод это фактически программное формирования ШИМ, Timer1 же содержит аппаратный ШИМ модулятор, который сам включает и выключает выходы в описанных условиях. Сигналы прерывания также формируются, но обычно при работе в ШИМ режиме прерывания от таймера не используются и запрещаются в настройках управляющих регистров.

Для включения аппаратного ШИМ модулятора существует соответствующий флаг в управляющих регистрах. При переходе в ШИМ режиме работа таймера несколько отличается от стандартного режима. Здесь по умолчанию таймер считает не до переполнения, а до значения, что записано в регистре OCR1С. При достижении равенства значений TCNT1 и OCR1C счетчик сбрасывается в 0. Это позволяет точно устанавливать частоту импульсов, она здесь зависит не только от частоты тактирования, а и от значения OCR1C.

Наличие двух регистров сравнения OCR1A и OCR1B позволяет получить два канала ШИМ модулятора (но с одинаковой частотой). То есть можно легко управлять двумя однотипными нагрузками, например, независимо изменять яркость двух светодиодных ламп.

Следует заметить, что значение регистров OCR1A и OCR1B могут лежать в диапазоне от 0 до значения OCR1C. Конечно, никто не запрещает записать туда значение которых превышает регистр OCR1C, но в таком случае мы будем иметь на выходе сигнал с постоянным уровнем а не импульсную последовательность, так как значение TCNT1 никогда не достигнет условия равенства с регистром сравнения, согласно сигнал на выходе не будет меняться.

ШИМ модулятор в МК ATTiny 26 имеет как прямые выходы OC1A, OC1B так и инверсные OC1A, OC1B. При том уровне на инверсных выходах в ШИМ режиме изменяются не одновременно с изменением уровней прямых выходов. Переход из 0 в 1 инверсного импульса происходит на один период тактовой частоты таймера позже, чем переход из 1 в 0 на прямом выходе, а обратный переход из 1 в 0 на инверсном выходе происходит наоборот раньше на период чем переход из 0 в 1 на прямом. Включение прямых и инверсных выходов, а также порядок изменения сигнала на них можно изменять с помощью управляющих регистров. Стандартное формирования ШИМ сигнала таймером ATTiny 26 показано на рисунке: Следует отметить, что значение в регистрах OCR1A и OCR1B меняются в момент обнуления счетчика. Это реализовано аппаратно с помощью так называемых буферных регистров, то есть программа может изменить значение в любой момент времени, но запись его в регистры сравнения произойдет в момент перехода счетчика через 0, до этого момента они хранятся в буфере.

Словом, в современном мире практически все приборы так или иначе связаны с такими устройствами как микроконтроллер и микропроцессор, которые за многие десятки лет, с 1971 года, трансформировались из крупных приспособлений на транзисторах. Без них невозможно представить себе сейчас программирование. Ведь все вычислительные процессы базируются именно на них. Они проникли также и в сферу детских игрушек, которые нынче благодаря развитию микроконтроллеров может похвастаться роботоинжинирингом для детей на базе Arduino STEMbot.

Программируемый логический контроллер — это микропроцессорное устройство. Предназначено для сбора, обработки, процессов преобразования, а также хранения информационных данных. Дополнительно вырабатывает команды управления.

В конструктивном плане включает несколько входов и выходов, к которым подключаются датчики, ключи и исполнительные механизмы. Прибор используют в режиме реального времени.

Сегодня многие интересуются PLC, что это значит, так как такие устройства необходимы для реализации современных схем управления различными процессами промышленного типа.

По сути, они относятся к промышленной автоматике, которая первоначально была создана на базе контактно-релейных схем. Последние обладали фиксированной логикой работы. Это вызывало необходимость полной переделки монтажной схемы при внесении изменений в алгоритмическую формулу.

Микропроцессорная техника быстро развивалась и усовершенствовалась, что в конечном итоге привело к производству систем управления на основе контроллеров промышленного формата. Несмотря на этот фактор, реле до сих пор продолжают так же широко использоваться, но сфера применения при этом у таких узлов несколько поменялась.

Принцип работы

ПЛК — это определение, которое часто дают в различной технической документации разного назначения. Но при этом важно сразу отметить, что принцип функционирования в данном случае отличается от работы стандартных микропроцессорных приборов. Программное обеспечение (ПО) контроллеров универсального назначения включает в себя два компонента.

Первым является системное программное обеспечение (аналог операционной системы компьютера) находится в центральном процессоре внутри постоянной памяти, всегда находится в состоянии готовности начать работать. Это означает, что любой программируемый логический контроллер в состоянии сразу после включения питания в течение нескольких миллисекунд стартовать функционировать.

ПЛК — это контроллер, который выполняет работу с помощью обхода данных путем последовательного опроса. Каждый из рабочих циклов является четырехфазным. Перечислим:

первоначальный опрос входов;
реализация программы пользователя (исполнение);
на выходах регистрируются конкретные значения;
далее производятся операции вспомогательного характера. К ним могут относится визуализация, диагностические работы, подбор данных для дальнейшей отладки и т. д.

Начальная фаза реализуется за счет системной программы. После этой процедуры управление идет через прикладную программу, которая была ранее записана пользователем в память устройства. По завершении операций, указанной в ней, управление ведется снова на системном уровне.

Удобство системы заключается в простоте построения структуры самой программы, так как создателю не обязательно иметь информацию об управлении ресурсами аппаратного формата. Но при этом понимание, с какого из выходов передается сигнал, а какая реакция должна присутствовать на выходах, должно быть.

Циклы работы

Таким образом, понятие о PLC контроллере, что это такое, проще всего сформировать на основании принципа работы прибора. Отдельно стоит обратить внимание, что есть время реакции на событие и время выполнения 1-го цикла программы. Первое напрямую зависит от второго. Проще разобраться с процессом на основании простой схемы о составляющих этапах цикла распознавания (сканирования):

начало события;
чтение входов;
код программы управления;
установка входов;
прочие фазы.

Все составляющие кроме последней составляют в ПЛК время реакции.

Так как программный логистический контроллер обладает памятью, он способен на текущие события реагировать разным образом. Поэтому в сравнении с обычными комбинационными аппаратами имеет ряд преимуществ:

возможность перепрограммирования;
широко развитые способности вычислений;
цифровая обработка сигналов.

Структурные особенности PLC

Моноблочные ПЛК — это устройства, которые включают несколько видов входов и выходов. Для пояснения проще всего рассмотреть их особенности. Всего существует 3 вида входов:

дискретные. Каждый из таких входов может принимать 1 электрический сигнал бинарного типа. Описывается двумя состояниями: включением или выключением. Большинство входов изначально рассчитаны для приема сигналов с постоянным током на 24 В. Поэтому сам ток равен в данном случае 10 мА;
аналоговый сигнал отвечает за отражение уровня тока или напряжения, которые соответствуют определенной физической величине в определенный временной момент. Этими показателями могут быть, например, значение скорости, веса, температуры, давления, частоты и т. д. Такой формат сигнала всегда подвергается АЦП. Поэтому на выходе получается дискретная переменная с некой разрядностью. Сами модули такого ввода относятся к многоканальным;
наиболее распространенный тип входов — специализированный счетный, который предназначен, чтобы производить измерения фиксации и длительности фронтов, а также подсчета импульсов.

Дискретный выход устроен идентичным образом и тоже имеет два основных состояния. Может быть включенным или выключенным. Применяются для управления такими конструктивными элементами как электромагнитные клапаны, катушки, пускатели, световые сигнализаторы и многие другие. То есть сферы применения очень разнообразны и широки.

Крайне важно рассмотреть структуры систем управления всех ПЛК контроллеров. Встречаются двух видов:

централизованная подразумевает установку модулей процессоров, вводов и выводов, связующих звеньев в объединительную панель, называемую часто корзиной. Для расширения последней устанавливаются модули расширения, которые масштабируют пределы одного блока. Подключение исполнительных устройств и датчиков происходит при помощи проводов к модулям со входами и выходами;
распределенная означает отдельные и удаленные с PLC датчики от основного блока и исполнительные устройства. Связь осуществляется за счет наличия каналов связи (специальные модули и процессоры). Иногда в схему добавляются корзины-расширители, изготовленные по принципу связей ведущих и ведомых элементов.

Классификация ПЛК по видам

Все программируемые логические контроллеры делятся на несколько видов:

основного типа;
программируемое реле (интеллектуальное);
на базе IBM PC совместимых компьютеров (частая расшифровка — SoftPLC);
на базе микропроцессоров простейшего типа;
контроллеры электронной системы управления двигателем (ЭСУД).

PLC на базе персонального компьютера в последние годы получил широкое распространение и активно развивается. Такое положение дел вызвано следующими причинами:

повышение степени надежности персональных компьютеров;
появление новых модификаций для обычного и промышленного исполнения;
наличие открытой архитектуры;
подключение широкого перечня модулей УСО, выпускаемых сторонними производителями;
обширная номенклатура с уже разработанным программным обеспечением.

Разобраться, в чем заключается назначение ПЛК данного вида, проще всего по назначению и областям применения. Устройства дают возможность управлять небольшими замкнутыми объектами, которые используются в промышленной сфере. Нередко их можно встретить в медицинских приборах в рамках специализированных систем автоматизации.

При этом несмотря на то, что такие российские ПЛК контроллеры, а также приборы от производителей других стран (например, бренд Siemens) включают не более нескольких десятков входов и выходов, предназначены для обработки информации с нацеленностью на несколько воздействий со стороны системы управления.

Именно эта особенность позволяет им обрабатывать большие объемы вычислений за небольшие временные промежутки. Такие аппараты в плане использования во многом схожи с обычными персональными офисными компьютерами. Программировать на средствах можно на высоком уровне.

Локальный программируемый контроллер

Одним из видов в классификации контроллеров PLC становятся ЛПК, который тоже делится на отдельные подвиды:

встраиваемый в специальное оборудование (входит в состав чего-то и является неотделимым компонентом);
автономный для реализации функций по управлению и контролю.

Эти программируемые логические контроллеры имеют средние мощностные показатели, то есть средние способности в плане количества вычислений. Эти параметры зависят от разрядности и частоты компьютера, объема оперативной памяти.

Чтобы связать ЛПК со сторонними системами автоматизации, они снабжаются в конструктивном плане физическими портами. Сами контроллеры предназначены для выполнения типовых функций по обработке измерительных данных, регулировки, блокировок и программно-логического контроля.

Дополнительно контроллеры включают в своей схеме системы противоаварийной защиты. Она состоит из специальных локальных контроллеров, отвечающих высокой надежности, долговечности и быстродействию. Эти же компоненты помогают организовать полный цикл диагностических работ по устранения неисправностей, реализуют локализацию и резервирование.

Выводы

Данный материал подробно раскрывает информацию и дает понимание о том, что программируемый логический контроллер — это ценное и многофункциональное устройство, которое нашло себе широкое применение в разных сферах деятельности. Такие аппараты легко программируются за счет простых графических и текстовых языков программирования.

Основным компонентом промышленной автоматизации были и остаются PLC (Programmable Logic Controller) - программируемые логические контроллеры. Для работы с ними нужны.

Siemens выпускает в продажу высокоточные контроллеры для программного обеспечения. Тотальная автоматизация промышленного оборудования исключает человеческий фактор. Правильная настройка предотвратит ошибки.

Компания Агава присутствует на рынке автоматики около 30 лет и за это время ее специалисты создали с нуля собственные решения.

Контроллеры французской компании Schneider Electric выполняют задачи автоматизированного управления разной сложности. Программируемые многофункциональные устройства обеспечивают работу промышленных машин, коммерческого оборудования.

Контроллеры российского производства ОВЕН обеспечивают эффективное управление оборудованием инженерных систем, коммуникаций, зданий и сооружений. Программируемые устройства представлены широким спектром решений.

Читайте также: