Kategori: Novice juruelektrik, Buku dan kursus video mengenai kejuruteraan elektrik dan elektronik, Juruelektrik industri, Pengawal boleh atur cara
Bilangan pandangan: 32688
Komen pada artikel: 5

Bahasa pengaturcaraan PLC dan platform perisian automasi CoDeSys

 

PLC, bahasa pengaturcaraan dan platform perisian automasi CoDeSysAmbil contoh yang paling mudah: anda perlu menghidupkan akhbar 1 saat selepas pengendali pada masa yang sama memegang dua butang dalam keadaan tertekan. Oleh itu, kami menjamin bahawa kedua-dua tangan pengendali sibuk dan memberinya masa untuk memantau kesediaan mesin. Penyelesaian yang paling mudah ialah menyambungkan kenalan kedua-dua butiran secara siri dan meletakkan relay elektronik dengan pemasa. Sekiranya pemasa membenarkan pelarasan masa kelewatan, maka skim tersebut akan memberikan kelonggaran sistem, tetapi tidak terlalu tinggi.

Apa-apa syarat tambahan, sebagai contoh, keperluan untuk mengawal urutan butang menekan akan meletakkan kita dalam keadaan yang sukar - kita akan terpaksa menukar litar dengan memperkenalkan relay tambahan. Ini bukan masalah yang sukar, dengan syarat bahawa keperluan tersebut timbul sangat jarang.

Tetapi dalam keadaan pengeluaran kompetitif, masa yang diperlukan untuk produk baru untuk memasuki pasaran adalah penting dan oleh itu apabila ia berkaitan dengan pengeluaran automatik yang fleksibel, penyesuaian peralatan mesti dilakukan dengan cepat, dengan kos yang minimum.

Masalah tambahan adalah peningkatan kerumitan sistem kawalan ketika produksi berkembang dan fungsi tambahan muncul (komplikasi dari algoritma operasi).

Mana-mana pakar automasi juga menghadapi masalah membina sistem kawalan untuk peralatan di kawasan subjek yang dia tidak akrab dengan cukup: kekurangan pernyataan masalah yang jelas, kemunculan keadaan baru sebagai peralatan diperkenalkan, mungkin tidak mungkin untuk melaksanakan projek dengan jayanya.

Ia adalah perlu untuk mencipta peranti kawalan, algoritma operasi yang boleh diubah tanpa mengubah rajah pendawaian sistem kawalan, dan sebagai hasilnya, idea logik timbul untuk menggantikan sistem kawalan dengan logik operasi "keras" (satu set relay, pengawal selia, pemasa, dan sebagainya). automata dengan logik boleh diprogram kerja. Jadi lahir pengawal logik boleh atur cara (PLC). Buat kali pertama, PLC digunakan di Amerika Syarikat untuk mengotomatikkan pengeluaran perhimpunan garisan pemasangan dalam industri automotif (1969).

Memandangkan definisi "pengawal logik boleh diprogram" adalah "diprogramkan", persoalan itu timbul dengan serta-merta, bagaimana untuk memprogramkan PLC?

Bahasa pengaturcaraan algoritmik komputer pada masa itu berorientasikan ke arah menyelesaikan masalah pengiraan. Profesion seorang programmer dianggap sangat jarang dan sukar, tidak ada pakar seperti di mana-mana tapak pengeluaran. Pilihan ideal adalah untuk menerjemahkan gambarajah rajah mesin relay ke dalam program PLC secara automatik.

Mengapa tidak? Jadi dalam PLC muncul bahasa litar relay-hubungan (RCS atau LD dalam sumber Inggeris tangga tangga). Ahli teknologi boleh "menyalin semula" litar kawalan pada paparan stesen pengaturcaraan PLC. Sememangnya, gambar rajah digambarkan bukan secara grafik tetapi melalui simbol bersyarat.

Sebagai contoh, tugas yang diterangkan di atas boleh diprogramkan seperti berikut:

relay bahasa perhubungan

Di sebelah kiri dan di sebelah kanan dalam program sedemikian kita melihat bas kuasa menegak yang disambungkan oleh litar mendatar. Litar boleh terdiri daripada kenalan mereka dan beberapa elemen tambahan (contohnya, pemasa) disambung secara selari atau secara siri. Di sebelah kanan, setiap litar berakhir dengan gegelung geganti. Kenalan geganti ini boleh hadir di litar lain. Oleh itu, adalah mungkin untuk membuat litar yang agak kompleks sama seperti fungsi ke litar relay sebenar.

Stesen pengaturcaraan pertama adalah alat yang sangat besar yang diangkut oleh beberapa orang. Walau bagaimanapun, PLC mula secara aktif menggantikan kabinet automasi yang lebih besar dan paling penting, dengan logik "tegar".

Secara fizikal, PLC adalah satu atau lebih blok yang mempunyai set output dan input spesifik untuk menyambungkan sensor dan penggerak (lihat Rajah 1).

Logik operasinya diterangkan dalam perisian dan dilakukan oleh mikropemproses terbina dalam. Akibatnya, PLC yang sama boleh melaksanakan fungsi yang sama sekali berbeza. Untuk mengubah algoritma operasi, tiada perubahan perkakasan diperlukan.

Prinsip kerja PLC

Rajah. 1. Prinsip operasi PLC

Perkembangan elektronik telah membawa kepada pengintegrasian PLC yang menakjubkan. Hari ini terdapat pengawal yang dapat diprogramkan secara mini yang dilengkapi dengan paparan kecil dan keupayaan pengaturcaraan terbina dalam, pengawal tersebut dipanggil geganti boleh diprogram. Tugas-tugas biasa relay boleh diprogramkan adalah sistem tempatan yang sangat mudah sehingga mempunyai input sedozen dan beberapa output relay kuasa.

Menulis program yang lebih kompleks menggunakan jarak jauh terbina tidak mudah. Begitu juga, kita boleh dengan mudah menaip teks SMS pada papan kekunci telefon bimbit, tetapi juga memasuki beberapa halaman teks, tidak kira jumlah yang besar, nampaknya bermasalah. Untuk ini, terdapat komputer peribadi (PC) yang menyediakan keadaan kerja yang lebih selesa untuk orang ramai.


Satu PLC moden boleh menggantikan berpuluh-puluh pengawal selia, beratus-ratus pemasa dan beribu-ribu geganti. Menggunakan PC untuk memprogram sistem sedemikian tidak sama sekali sukar. Menggunakan PC sebagai stesen pengaturcaraan PLC adalah penyelesaian utama hari ini. Ini bukan sahaja memudahkan pengaturcaraan, tetapi juga menyelesaikan masalah-masalah arkib projek, menyediakan dokumentasi, visualisasi dan pemodelan. Komputer menyediakan alat universal yang universal untuk pengaturcaraan tugas-tugas tempatan yang paling mudah pada PLC, serta sistem kawalan proses.

Sila ambil perhatian bahawa ketika bercakap tentang pengaturcaraan PLC, kami selalu kembali kepada cara membuat proses ini mudah dan mudah bagi manusia. Nampaknya sekali PLC diprogramkan akan bekerja selama bertahun-tahun dan tidak begitu penting sama ada programnya akan kelihatan cantik, perkara utama adalah ia berfungsi dengan baik.

Malangnya, ini tidak begitu. Keperluan untuk menukar program di PLC timbul secara teratur dan kadang-kadang. Oleh itu, ia harus ditulis agar setiap orang, bukan sekadar pengarangnya, dapat dengan cepat memahaminya dan dengan cepat membuat penambahbaikan yang diperlukan. Untuk mengatakan bahawa program-program yang ditulis untuk PLC tidak semestinya betul.

Semua program ditulis oleh manusia dan bertujuan untuk membaca manusia. Sebarang alat pengaturcaraan akhirnya memberi arahan mikropemproses dalam kod mesinnya. Tidak ada perbezaan untuk dia dalam bahasa apa program itu ditulis.

Disebutkan di atas Bahasa LD dicipta di Amerika Syarikat semasa tempoh automasi geganti. Fesyen untuk PLC datang ke Eropah sedikit kemudian, apabila kabinet relay telah berjaya diganti dengan kabinet dengan litar logik. Oleh itu, keperluan timbul untuk mencipta bahasa pengaturcaraan yang lain difahami untuk generasi baru jurutera.

Oleh itu, di Jerman ada terdapat bahasa-bahasa yang mengandungi arahan teks yang menyerupai assembler (IL). Di Perancis, grafik bahasa rajah blok berfungsi (FBD) dan gambarajah peringkat tinggi yang menggambarkan tahap dan keadaan peralihan (Graphset, SFC moden). Bahasa yang digunakan untuk komputer pengaturcaraan (Pascal, Basic) juga digunakan. Pada akhir tahun tujuh puluhan, keadaan yang amat sukar telah berkembang.

Setiap pengeluar PLC (termasuk dalam USSR) mengembangkan bahasa pengaturcaraannya sendiri, oleh itu PLC pengeluar yang berbeza adalah perisian tidak serasi, di samping itu terdapat masalah ketidakserasian perkakasan. Menggantikan PLC dengan produk dari pengeluar lain telah menjadi masalah besar.Pembeli PLC terpaksa menggunakan produk hanya satu syarikat atau membelanjakan tenaga untuk mempelajari bahasa dan cara yang berbeza mengenai perolehan alat yang sesuai.

Akibatnya, pada tahun 1979, dalam rangka kerja Suruhanjaya Elektroteknikal Antarabangsa (IEC), satu kumpulan khusus ahli teknikal mengenai masalah PLC telah diwujudkan. Dia ditugaskan untuk membangunkan keperluan standard untuk perkakasan, perisian, peraturan pemasangan, ujian, dokumentasi dan komunikasi PLC.

Pada tahun 1982, versi draf pertama piawai telah diterbitkan, yang menerima nama IEC 1131. Oleh kerana kerumitan dokumen yang dihasilkan, ia telah diputuskan untuk memecah masuk ke dalam beberapa bahagian, bahagian ketiga piawai "PLC Programming Languages" ditumpukan kepada isu pengaturcaraan.

Oleh kerana IEC telah beralih kepada 5 notasi digital sejak tahun 1997, nama yang betul untuk versi antarabangsa bahagian standard yang ditumpukan kepada bahasa pengaturcaraan PLC ialah IEC 61131-3. Kumpulan Kerja IEC membuat keputusan yang agak asli. Dari pelbagai jenis bahasa pengaturcaraan PLC yang wujud pada masa pembangunan piawai, 5 bahasa yang paling banyak digunakan telah dikenalpasti.

Spesifikasi bahasa telah dimuktamadkan supaya menjadi mungkin menggunakan set elemen dan jenis data seragam dalam program yang ditulis dalam mana-mana bahasa ini. Pendekatan IEC ini telah dikritik lebih dari sekali, tetapi masa telah membuktikan kebenaran keputusan ini.

Pelaksanaan pendekatan sedemikian membolehkan para pakar menarik dari pelbagai bidang pengetahuan (dan, yang sangat penting, dari pelbagai kelayakan) untuk memprogramkan PLC yang sama: pengaturcaraan automasi pakar (dan juga juruelektrik) dalam LD, pakar dalam bidang litar semikonduktor dan kawalan automatik untuk siapa bahasa yang biasa adalah FBD, pengaturcara dengan program menulis pengalaman untuk komputer dalam bahasa perhimpunan (sesuai dengan bahasa IL untuk PLC), dalam bahasa peringkat tinggi (bahasa ST), bahkan yang jauh dari Pemrograman teknologi mendapat alat pengaturcaraan mereka - bahasa SFC.

Walaupun pengenalan sistem pengaturcaraan IEC tidak sepenuhnya meninggalkan perkhidmatan pengaturcara profesional (walau bagaimanapun, matlamat ini tidak ditetapkan), tetapi ia dibenarkan untuk mengurangkan keperluan kelayakan dan, dengan itu, kos buruh untuk programmer PLC. Penyeragaman bahasa yang dibenarkan (sekurang-kurangnya sebahagian) untuk menyelesaikan masalah pergantungan pengguna PLC pada pengeluar tertentu.

Semua PLC moden dilengkapi dengan alat pengaturcaraan IEC 61131-3, yang memudahkan kerja pengguna pengawal (anda boleh menggunakan PLC pelbagai syarikat tanpa latihan semula) dan pada masa yang sama membuang beberapa masalah untuk pengeluar PLC (anda boleh menggunakan komponen PLC dari pengeluar lain).

Standard ini telah memperluaskan peluang di pasaran buruh untuk pakar dalam pengaturcaraan PLC. Sama seperti mekanik auto dengan set alat standard boleh melakukan pembaikan mana-mana bahagian (kecuali standard) mesin mana-mana syarikat, pakar yang telah mempelajari bahasa IEC 61131-3 akan dapat mengetahui program mana-mana PLC moden. Ini memungkinkan untuk mengurangkan kedua-dua pergantungan syarikat itu pada pakar pengaturcaraan PLC, dan pakar di syarikat itu.

Kompleks CoDeSys

Hari ini, kedudukan utama dalam pasaran untuk sistem pengaturcaraan IEC adalah Kompleks CoDeSys Syarikat Jerman 3S-Smart Software Solutions GmbH. Ia digunakan oleh 190 syarikat di seluruh dunia, kebanyakan syarikat ini mengetuai pengeluar peralatan dan / atau sistem automasi perindustrian.

Di Rusia, PLC dengan CoDeSys terkenal dengan pakar; pelbagai produk yang dihasilkan di bawah kawalan PLC ini sangat besar. CoDeSys termasuk 5 editor khusus untuk setiap bahasa pengaturcaraan standard:

  • Senarai Arahan (IL),

  • Rajah Blok Fungsional (FBD),

  • Litar kenalan geganti (LD),

  • Teks Berstruktur (ST),

  • Carta Fungsi Sequential (SFCs).

CoDeSys

Editor disokong oleh sebilangan besar alat tambahan yang mempercepatkan input program. Ini adalah pembantu input, perisytiharan ubahsuaian automatik, pembetulan input pintar, penonjolan warna dan kawalan sintaks semasa input, skala, penempatan automatik dan sambungan unsur-unsur grafik.

Dalam satu projek, anda boleh menggabungkan program yang ditulis dalam beberapa bahasa IEC atau menggunakan salah satu daripada mereka. Tiada syarat khas untuk memilih bahasa. Ini hanya disebabkan oleh pilihan peribadi.

Bahasa yang paling popular di Rusia ialah ST. Ini adalah bahasa teks, yang sedikit disesuaikan Pascal. Bahasa kedua yang paling popular adalah FBD, diikuti oleh LD. Sebagai tambahan kepada alat penyediaan program, CoDeSys termasuk debugger bersepadu, emulator, visualisasi dan alat pengurusan projek, PLC dan konfigurasi rangkaian.

Perwujudan idea lain yang tidak dijangka, secara kolektif dihasilkan oleh pengguna CoDeSys, adalah persatuan sukarela pengeluar PLC yang menyokong CoDeSys ke dalam organisasi bukan keuntungan CoDeSys Automation Alliance (CAA). Intipati idea ini adalah untuk menjadikan pengilang produk automasi perindustrian yang menyokong CoDeSys menjadi rakan kongsi (setakat yang mungkin dalam pasaran yang kompetitif) dan meneutralkan akibat persaingan antara pengeluar untuk pengguna PLC.

Daripada sengaja mewujudkan halangan teknikal yang menghalang pengguna daripada dengan mudah menggunakan produk syarikat lain, ahli CAA sengaja mengambil langkah untuk memastikan kesesuaian produk mereka.

Pengguna boleh memastikan bahawa aplikasi CoDeSysnya akan berfungsi di mana-mana pengawal mana-mana syarikat yang merupakan ahli CAA. Pengguna boleh memastikan bahawa alat yang mereka gunakan (CoDeSys) telah disahkan oleh ribuan pengguna di seluruh dunia. Pengguna sentiasa dapat membincangkan kesukaran mereka dan mendapatkan bantuan sebenar dari pelbagai rakan sekerja yang mempunyai pengalaman dalam menyelesaikan masalah tersebut.

Brokarev A.Zh., Petrov I.V. Syarikat "PROLOGI"

Lihat juga di i.electricianexp.com:

  • FUNGSI Blok Fungsional Bahasa (FBD) dan Aplikasinya
  • Bahasa LD Ladder dan Aplikasinya
  • Menggunakan ARIES PLC dalam sistem kawalan pencahayaan automatik
  • Rajah permulaan motor dalam bahasa gambarajah tangga LD untuk PLC
  • Pengawal Logik Boleh Diprogram untuk Automasi Utama

  •  
     
    Komen:

    # 1 menulis: | [quote]

     
     

    Artikel yang berguna!

     
    Komen:

    # 2 menulis: | [quote]

     
     

    Siapa yang memerlukan seluruh cerita ini. Berikan spesifik !!!

     
    Komen:

    # 3 menulis: | [quote]

     
     

    Terima kasih, ia adalah menarik. Dan anda tahu spesifik dalam kerja))

     
    Komen:

    # 4 menulis: | [quote]

     
     

    Sila tulis bagaimana jarak jauh untuk relay kawalan diprogramkan, yang dijual secara berasingan di Aliexpress.

     
    Komen:

    # 5 menulis: | [quote]

     
     

    Menetapkan hebat, mudah difahami. Sudah selesai! Terima kasih! Kami ingin meneruskan pelbagai isu dan bidang, setiap hari, diperlukan.