-
1 устройства ввода-вывода информации
Большой русско-немецкий полетехнический словарь > устройства ввода-вывода информации
-
2 программируемый логический контроллер
- speicherprogrammierbare Steuerung, f
программируемый логический контроллер
ПЛК
-
[Интент]
контроллер
Управляющее устройство, осуществляющее автоматическое управление посредством программной реализации алгоритмов управления.
[Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 107. Теория управления.
Академия наук СССР. Комитет научно-технической терминологии. 1984 г.]EN
storage-programmable logic controller
computer-aided control equipment or system whose logic sequence can be varied via a directly or remote-control connected programming device, for example a control panel, a host computer or a portable terminal
[IEV ref 351-32-34]FR
automate programmable à mémoire
См. также:
équipement ou système de commande assisté par ordinateur dont la séquence logique peut être modifiée directement ou par l'intermédiaire d'un dispositif de programmation relié à une télécommande, par exemple un panneau de commande, un ordinateur hôte ou un terminal de données portatif
[IEV ref 351-32-34]
- архитектура контроллера;
- производительность контроллера;
- время реакции контроллера;
КЛАССИФИКАЦИЯ
Основным показателем ПЛК является количество каналов ввода-вывода. По этому признаку ПЛК делятся на следующие группы:- нано- ПЛК (менее 16 каналов);
- микро-ПЛК (более 16, до 100 каналов);
- средние (более 100, до 500 каналов);
- большие (более 500 каналов).
- моноблочными - в которых устройство ввода-вывода не может быть удалено из контроллера или заменено на другое. Конструктивно контроллер представляет собой единое целое с устройствами ввода-вывода (например, одноплатный контроллер). Моноблочный контроллер может иметь, например, 16 каналов дискретного ввода и 8 каналов релейного вывода;
- модульные - состоящие из общей корзины (шасси), в которой располагаются модуль центрального процессора и сменные модули ввода-вывода. Состав модулей выбирается пользователем в зависимости от решаемой задачи. Типовое количество слотов для сменных модулей - от 8 до 32;
- распределенные (с удаленными модулями ввода-вывода) - в которых модули ввода-вывода выполнены в отдельных корпусах, соединяются с модулем контроллера по сети (обычно на основе интерфейса RS-485) и могут быть расположены на расстоянии до 1,2 км от процессорного модуля.
Многие контроллеры имеют набор сменных процессорных плат разной производительности. Это позволяет расширить круг потенциальных пользователей системы без изменения ее конструктива.
По конструктивному исполнению и способу крепления контроллеры делятся на:- панельные (для монтажа на панель или дверцу шкафа);
- для монтажа на DIN-рейку внутри шкафа;
- для крепления на стене;
- стоечные - для монтажа в стойке;
- бескорпусные (обычно одноплатные) для применения в специализированных конструктивах производителей оборудования (OEM - "Original Equipment Manufact urer").
По области применения контроллеры делятся на следующие типы:- универсальные общепромышленные;
- для управления роботами;
- для управления позиционированием и перемещением;
- коммуникационные;
- ПИД-контроллеры;
- специализированные.
По способу программирования контроллеры бывают:- программируемые с лицевой панели контроллера;
- программируемые переносным программатором;
- программируемые с помощью дисплея, мыши и клавиатуры;
- программируемые с помощью персонального компьютера.
Контроллеры могут программироваться на следующих языках:- на классических алгоритмических языках (C, С#, Visual Basic);
- на языках МЭК 61131-3.
Контроллеры могут содержать в своем составе модули ввода-вывода или не содержать их. Примерами контроллеров без модулей ввода-вывода являются коммуникационные контроллеры, которые выполняют функцию межсетевого шлюза, или контроллеры, получающие данные от контроллеров нижнего уровня иерархии АСУ ТП. Контроллеры для систем автоматизации
Слово "контроллер" произошло от английского "control" (управление), а не от русского "контроль" (учет, проверка). Контроллером в системах автоматизации называют устройство, выполняющее управление физическими процессами по записанному в него алгоритму, с использованием информации, получаемой от датчиков и выводимой в исполнительные устройства.
Первые контроллеры появились на рубеже 60-х и 70-х годов в автомобильной промышленности, где использовались для автоматизации сборочных линий. В то время компьютеры стоили чрезвычайно дорого, поэтому контроллеры строились на жесткой логике (программировались аппаратно), что было гораздо дешевле. Однако перенастройка с одной технологической линии на другую требовала фактически изготовления нового контроллера. Поэтому появились контроллеры, алгоритм работы которых мог быть изменен несколько проще - с помощью схемы соединений реле. Такие контроллеры получили название программируемых логических контроллеров (ПЛК), и этот термин сохранился до настоящего времени. Везде ниже термины "контроллер" и "ПЛК" мы будем употреблять как синонимы.
Немного позже появились ПЛК, которые можно было программировать на машинно-ориентированном языке, что было проще конструктивно, но требовало участия специально обученного программиста для внесения даже незначительных изменений в алгоритм управления. С этого момента началась борьба за упрощение процесса программирования ПЛК, которая привела сначала к созданию языков высокого уровня, затем - специализированных языков визуального программирования, похожих на язык релейной логики. В настоящее время этот процесс завершился созданием международного стандарта IEC (МЭК) 1131-3, который позже был переименован в МЭК 61131-3. Стандарт МЭК 61131-3 поддерживает пять языков технологического программирования, что исключает необходимость привлечения профессиональных программистов при построении систем с контроллерами, оставляя для них решение нестандартных задач.
В связи с тем, что способ программирования является наиболее существенным классифицирующим признаком контроллера, понятие "ПЛК" все реже используется для обозначения управляющих контроллеров, которые не поддерживают технологические языки программирования. Жесткие ограничения на стоимость и огромное разнообразие целей автоматизации привели к невозможности создания универсального ПЛК, как это случилось с офисными компьютерами. Область автоматизации выдвигает множество задач, в соответствии с которыми развивается и рынок, содержащий сотни непохожих друг на друга контроллеров, различающихся десятками параметров.
Выбор оптимального для конкретной задачи контроллера основывается обычно на соответствии функциональных характеристик контроллера решаемой задаче при условии минимальной его стоимости. Учитываются также другие важные характеристики (температурный диапазон, надежность, бренд изготовителя, наличие разрешений Ростехнадзора, сертификатов и т. п.).
Несмотря на огромное разнообразие контроллеров, в их развитии заметны следующие общие тенденции:- уменьшение габаритов;
- расширение функциональных возможностей;
- увеличение количества поддерживаемых интерфейсов и сетей;
- использование идеологии "открытых систем";
- использование языков программирования стандарта МЭК 61131-3;
- снижение цены.
[ http://bookasutp.ru/Chapter6_1.aspx]
Программируемый логический контроллер (ПЛК, PLC) – микропроцессорное устройство, предназначенное для управления технологическим процессом и другими сложными технологическими объектами.
Принцип работы контроллера состоит в выполнение следующего цикла операций:
1. Сбор сигналов с датчиков;
2. Обработка сигналов согласно прикладному алгоритму управления;
3. Выдача управляющих воздействий на исполнительные устройства.
В нормальном режиме работы контроллер непрерывно выполняет этот цикл с частотой от 50 раз в секунду. Время, затрачиваемое контроллером на выполнение полного цикла, часто называют временем (или периодом) сканирования; в большинстве современных ПЛК сканирование может настраиваться пользователем в диапазоне от 20 до 30000 миллисекунд. Для быстрых технологических процессов, где критична скорость реакции системы и требуется оперативное регулирование, время сканирования может составлять 20 мс, однако для большинства непрерывных процессов период 100 мс считается вполне приемлемым.
Аппаратно контроллеры имеют модульную архитектуру и могут состоять из следующих компонентов:
1. Базовая панель ( Baseplate). Она служит для размещения на ней других модулей системы, устанавливаемых в специально отведенные позиции (слоты). Внутри базовой панели проходят две шины: одна - для подачи питания на электронные модули, другая – для пересылки данных и информационного обмена между модулями.
2. Модуль центрального вычислительного устройства ( СPU). Это мозг системы. Собственно в нем и происходит математическая обработка данных. Для связи с другими устройствами CPU часто оснащается сетевым интерфейсом, поддерживающим тот или иной коммуникационный стандарт.
3. Дополнительные коммуникационные модули. Необходимы для добавления сетевых интерфейсов, неподдерживаемых напрямую самим CPU. Коммуникационные модули существенно расширяют возможности ПЛК по сетевому взаимодействию. C их помощью к контроллеру подключают узлы распределенного ввода/вывода, интеллектуальные полевые приборы и станции операторского уровня.
4. Блок питания. Нужен для запитки системы от 220 V. Однако многие ПЛК не имеют стандартного блока питания и запитываются от внешнего.
Рис.1. Контроллер РСУ с коммуникациями Profibus и Ethernet.
Иногда на базовую панель, помимо указанных выше, допускается устанавливать модули ввода/вывода полевых сигналов, которые образуют так называемый локальный ввод/вывод. Однако для большинства РСУ (DCS) характерно использование именно распределенного (удаленного) ввода/вывода.
Отличительной особенностью контроллеров, применяемых в DCS, является возможность их резервирования. Резервирование нужно для повышения отказоустойчивости системы и заключается, как правило, в дублировании аппаратных модулей системы.
Рис. 2. Резервированный контроллер с коммуникациями Profibus и Ethernet.
Резервируемые модули работают параллельно и выполняют одни и те же функции. При этом один модуль находится в активном состоянии, а другой, являясь резервом, – в режиме “standby”. В случае отказа активного модуля, система автоматически переключается на резерв (это называется “горячий резерв”).
Обратите внимание, контроллеры связаны шиной синхронизации, по которой они мониторят состояние друг друга. Это решение позволяет разнести резервированные модули на значительное расстояние друг от друга (например, расположить их в разных шкафах или даже аппаратных).
Допустим, в данный момент активен левый контроллер, правый – находится в резерве. При этом, даже находясь в резерве, правый контроллер располагает всеми процессными данными и выполняет те же самые математические операции, что и левый. Контроллеры синхронизированы. Предположим, случается отказ левого контроллера, а именно модуля CPU. Управление автоматически передается резервному контроллеру, и теперь он становится главным. Здесь очень большое значение имеют время, которое система тратит на переключение на резерв (обычно меньше 0.5 с) и отсутствие возмущений (удара). Теперь система работает на резерве. Как только инженер заменит отказавший модуль CPU на исправный, система автоматически передаст ему управление и возвратится в исходное состояние.
На рис. 3 изображен резервированный контроллер S7-400H производства Siemens. Данный контроллер входит в состав РСУ Simatic PCS7.
Рис. 3. Резервированный контроллер S7-400H. Несколько другое техническое решение показано на примере резервированного контроллера FCP270 производства Foxboro (рис. 4). Данный контроллер входит в состав системы управления Foxboro IA Series.
Рис. 4. Резервированный контроллер FCP270.
На базовой панели инсталлировано два процессорных модуля, работающих как резервированная пара, и коммуникационный модуль для сопряжения с оптическими сетями стандарта Ethernet. Взаимодействие между модулями происходит по внутренней шине (тоже резервированной), спрятанной непосредственно в базовую панель (ее не видно на рисунке).
На рисунке ниже показан контроллер AC800M производства ABB (часть РСУ Extended Automation System 800xA).
Рис. 5. Контроллер AC800M.
Это не резервированный вариант. Контроллер состоит из двух коммуникационных модулей, одного СPU и одного локального модуля ввода/вывода. Кроме этого, к контроллеру можно подключить до 64 внешних модулей ввода/вывода.
При построении РСУ важно выбрать контроллер, удовлетворяющий всем техническим условиям и требованиям конкретного производства. Подбирая оптимальную конфигурацию, инженеры оперируют определенными техническими характеристиками промышленных контроллеров. Наиболее значимые перечислены ниже:
1. Возможность полного резервирования. Для задач, где отказоустойчивость критична (химия, нефтехимия, металлургия и т.д.), применение резервированных конфигураций вполне оправдано, тогда как для других менее ответственных производств резервирование зачастую оказывается избыточным решением.
2. Количество и тип поддерживаемых коммуникационных интерфейсов. Это определяет гибкость и масштабируемость системы управления в целом. Современные контроллеры способны поддерживать до 10 стандартов передачи данных одновременно, что во многом определяет их универсальность.
3. Быстродействие. Измеряется, как правило, в количестве выполняемых в секунду элементарных операций (до 200 млн.). Иногда быстродействие измеряется количеством обрабатываемых за секунду функциональных блоков (что такое функциональный блок – будет рассказано в следующей статье). Быстродействие зависит от типа центрального процессора (популярные производители - Intel, AMD, Motorola, Texas Instruments и т.д.)
4. Объем оперативной памяти. Во время работы контроллера в его оперативную память загружены запрограммированные пользователем алгоритмы автоматизированного управления, операционная система, библиотечные модули и т.д. Очевидно, чем больше оперативной памяти, тем сложнее и объемнее алгоритмы контроллер может выполнять, тем больше простора для творчества у программиста. Варьируется от 256 килобайт до 32 мегабайт.
5. Надежность. Наработка на отказ до 10-12 лет.
6. Наличие специализированных средств разработки и поддержка различных языков программирования. Очевидно, что существование специализированный среды разработки прикладных программ – это стандарт для современного контроллера АСУ ТП. Для удобства программиста реализуется поддержка сразу нескольких языков как визуального, так и текстового (процедурного) программирования (FBD, SFC, IL, LAD, ST; об этом в следующей статье).
7. Возможность изменения алгоритмов управления на “лету” (online changes), т.е. без остановки работы контроллера. Для большинства контроллеров, применяемых в РСУ, поддержка online changes жизненно необходима, так как позволяет тонко настраивать систему или расширять ее функционал прямо на работающем производстве.
8. Возможность локального ввода/вывода. Как видно из рис. 4 контроллер Foxboro FCP270 рассчитан на работу только с удаленной подсистемой ввода/вывода, подключаемой к нему по оптическим каналам. Simatic S7-400 может спокойно работать как с локальными модулями ввода/вывода (свободные слоты на базовой панели есть), так и удаленными узлами.
9. Вес, габаритные размеры, вид монтажа (на DIN-рейку, на монтажную панель или в стойку 19”). Важно учитывать при проектировании и сборке системных шкафов.
10. Условия эксплуатации (температура, влажность, механические нагрузки). Большинство промышленных контроллеров могут работать в нечеловеческих условиях от 0 до 65 °С и при влажности до 95-98%.
[ http://kazanets.narod.ru/PLC_PART1.htm]Тематики
Синонимы
EN
DE
- speicherprogrammierbare Steuerung, f
FR
Русско-немецкий словарь нормативно-технической терминологии > программируемый логический контроллер
3 блок
блок м. Bauabschnitt m; Baueinheit f; Bauglied n; Baugruppe f; Baukörper m; Baustein m; Betonblock m; выч.,горн.,стр.,стр. мор.,суд.,эн. Block m; Blockeinheit f; Blockeinrichtung f; Blockfeld n; суд. Blocksektion f; Einheit f; Einzelbau m; Gebäudeabschnitt m; стр. Häuserblock m; Kielblock m; Kombination f; Kraftwerkblock m; Kraftwerksblock m; элн. Kästchen n; граф. Kästchenblock m; Pallung f; Ringsektion f; Rolle f; Scheibe f; Station f; Teil m; Vollstein m; Zusammenstellung fблок м. (напр., полиспаста) Rollenblock mблок м. ввода-вывода выч. Eingabe-Ausgabe-Block m; выч. Eingabe-Ausgabe-Einheit f; выч. Eingabe-Ausgabe-Gerät nблок м. ВМ Rechnereinheit fблок м. вывода выч. Ausgabeblock m; выч. Ausgabeeinheit f; выч. Ausgangsblock m; выч. Ausgangseinheit fблок м. генератор-трансформатор м. эл. Block m Generator-Transformator; Generator-Transformator-Block m; Generator-Transformator-Einheit fблок м. котёл-турбина ж. эн. Block m Kessel-Turbine; Kessel-Turbine-Block m; Kessel-Turbine-Einheit fблок м. питания Netzanschlußgerät n; Netzanschlußteil m; Netzteil n; эл. Speiser m; Stromversorgung f; Stromversorgungsbaugruppe f; эл. Stromversorgungsblock m; Stromversorgungsgerät n; Stromversorgungsteil nблок м. питания обмотки возбуждения двигателя постоянного тока эл. Feldspeisung f; eingebaute Feldspeisung fблок м. питания от сети Netzanschlußgerät n; эл. Netzanschlußspeisegerät n; Netzanschlußteil m; Netzteil mблок м. ПС ж.-д. Erlaubnisabgabefeld nблок м. управления Bedienteil m; Bedienungsblock m; Bedienungsteil m; Leitwerk n; Programmgerät n; Programmteil m; выч. Steuerblock m; Steuereinheit f; Steuerschaltkreis m; автом. Steuerschaltung f; Steuerteil m; Steuerungsgruppe f4 адрес
адрес м., записанный на перфоленту уст.выч. Adressenkonserve fадрес м. адреса выч. Adresse f von Adresse; indirekte Adresse f; выч. iterierte Adresse f; relative Adresse fСм. также в других словарях:
Устройства ввода — приборы для занесения (ввода) данных в компьютер во время его работы. Содержание 1 Разновидности устройств ввода 1.1 Устройства ввода графической информации … Википедия
Указательные устройства ввода — Устройства ввода приборы для занесения (ввода) данных в компьютер во время его работы. Содержание 1 Разновидности устройств ввода 1.1 Устройства ввода графической информации … Википедия
Устройство ввода-вывода — Устройство ввода вывода компонент типовой архитектуры ЭВМ, предоставляющий компьютеру возможность взаимодействия с внешним миром и, в частности, с пользователями и другими компьютерами. Подразделяются на: Устройство ввода Устройство вывода… … Википедия
Порт ввода-вывода — Не следует путать с Аппаратный порт. Эта статья содержит незавершённый перевод с иностранного языка. Вы можете помочь проекту, переведя её до конца. Если вы знаете, на каком языке написан фрагмент, укажите его в этом шаблоне. Ввод вывод через… … Википедия
Устройства отображения информации — Устройства вывода используются для извлечения результатов работы компьютера. Содержание 1 Устройства для вывода визуальной информации 2 Устройства для вывода звуковой информации … Википедия
Каналы ввода-вывода — (англ. IOC input output channel), далее КВВ, и интерфейсы обеспечивают взаимодействие центральных устройств машины и периферийных устройств. КВВ самостоятельные в логическом отношении устройства, которые работают под управлением… … Википедия
Устройство вывода — Устройства вывода периферийные устройства, преобразующие результаты обработки цифровых машинных кодов в форму, удобную для восприятия человеком или пригодную для воздействия на исполнительные органы объекта управления. Содержание 1… … Википедия
Указательное устройство ввода — Устройства ввода приборы для занесения (ввода) данных в компьютер во время его работы. Содержание 1 Разновидности устройств ввода 1.1 Устройства ввода графической информации … Википедия
внешние устройства ЭВМ — (периферийные устройства), устройства ввода вывода, распечатки, хранения и передачи информации, связанные функционально с центральным процессором в соответствии со структурой ЭВМ (или системы ЭВМ). * * * ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА… … Энциклопедический словарь
Регистр устройства — 4 х разрядный сдвиговый регистр, преобразователь последовательного кода в параллельный и обратно Регистр последовательностное логическое устройство, используемое для хранения n разрядных двоичных слов (чисел) и выполнения преобразований над ними … Википедия
ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА ЭВМ — (периферийные устройства) устройства ввода вывода, распечатки, хранения и передачи информации, связанные функционально с центральным процессором в соответствии со структурой ЭВМ (или системы ЭВМ) … Большой Энциклопедический словарь
18+© Академик, 2000-2024- Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте
Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP, Joomla, Drupal, WordPress, MODx.
Перевод: с русского на немецкий
с немецкого на русский- С немецкого на:
- Русский
- С русского на:
- Все языки
- Английский
- Испанский
- Итальянский
- Немецкий
- Французский