Промышленным контроллером называется устройство предназначенное для управления различными технологическими процессами, и при этом они совсем не обязательно должны быть промышленными.
Устройство современного промышленного контроллера основано на IBM PC — совместимой базе. Обязательным условием является возможность программирования его работы на основе языка блок-схем или языке языке высокого уровня.
По элементной базе ПЛК (промышленный логический контроллер) может иметь различные исполнения, начиная от одноплатного восьмибитного устройства (например, на основе raspberry pi) и заканчивая полноценным 64 битным PC- компьютером. Но всё же некоторые общие черты всех контроллеров можно выделить.
Общие черты промышленных контроллеров.
Все контроллеры изначально разрабатываются в компактных корпусах с возможностью установки в промышленный шкаф на монтажную панель или на DIN-рейку.
Обязательным условием является пониженная чувствительность к вибрациям, малое тепловыделения и широкий температурный рабочий диапазон.
На передней панели имеется набор входных и выходных контактов для подключения периферии
Почти все промышленные контролеры являются расширяемыми за счет дополнительных модулей.
Принцип работы промышленного контроллера
Промышленные контроллеры являются логическим продолжением электромагнитных реле и в первую очередь применяются там, где по тех.процессу требуется выполнение большого количества логических операций.
Если сильно упростить, то весь принцип работы сводится к отслеживанию информации, которая поступает от различных датчиков и приборов, присоединенных к выходам ПЛК и дальнейшее управление различными устройствами, которое производится с помощью генерирования сигнала на выходах контроллера.
Исходя из вышесказанного можно понять, что чем больше входов и выходов у ПЛК — тем лучше, поэтому в базовой конфигурации всегда имеется уже определенный набор (в основном, 8 входов, и 3-8 выходов).
Большинство программируемых промышленных контроллеров не имеют экрана и клавиатуры, их программирование производится через встроенный RJ-45 порт, на компьютере в специальной программной среде.
После подключения к ПК и запуска среды для программирования, программист создает проект, выбирает модель контроллера (если он не распознался автоматически) и начинает создавать логику работы исходя из блок схем.
Таким образом можно смоделировать различные ситуации. Вот несколько примеров:
-
Подключение дополнительной нагрузки. Имеется насосная станция с одним основным насосом, и одним дополнительным. Основной имеет частотный преобразователь, который регулирует его обороты и сообщает их ПЛК. Если ПЛК замечает, что основной насос определенное время работает на максимальных оборотах, он подает сигнал на включение второго насоса
-
Контроль загрузки грузовика на основе работы нескольких датчиков. При заезде грузовика под загрузки срабатывает фотодатчик и ПЛК дает команду на закрытие ворот и загрузку сыпучего материала, при этом второй датчик, встроенный в весы, на которых стоит грузовик уже отправил информацию о весе пустого грузовика. Далее ПЛК в реальном времени отслеживает вес и при достижении определенного веса даст команду на остановку загрузки и открытие ворот для выезда грузовика.
-
Аварийное отключение системы. В случае аварии обслуживающий персонал просто нажимает кнопку аварийного останова, а ПЛК по уже заданной программе будет корректно останавливать процесс интеллектуально завершая работу всех устройств, если даже они не обладали такой возможностью изначально.
Все вышеописанные примеры можно было реализовать на основе электромагнитных реле, но это было бы более дорогое и громозкое решение, которое к тому же было бы менее надежным. Поэтому промышленные контроллеры можно назвать своего рода «умный дом» для производства.