- •Технические средства автоматизации
- •I. Типовые технические средства автоматизации асу тп
- •1.1. Требования к техническому обеспечению асу
- •1.1.2. Исполнения технических средств автоматизации по степени защите от внешних воздействий
- •1.2. Классификация средств автоматизации
- •Исполнительные механизмы;
- •1.3. Этапы развития средств автоматизации
- •1.3.1. Режимы работы двухуровневой системы автоматизации
- •1.4. Классификация технических средств автоматизации по элементной базе
- •2. Особенности систем управления технологическими процессами
- •2.1. Основные принципы построения локальных систем автоматического регулирования
- •2.2. Основные структуры систем автоматизации
- •2.3. Автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •2.4. Типовые структуры систем управления
- •3. Электромеханические средства автоматизации
- •3.1. Классификация электрических аппаратов
- •3.1.1. Классификация электрических аппаратов по функциональному признаку
- •3.1.2. Классификация электрических аппаратов по устройству коммутирующего органа
- •3.1.3. Классификация электрических аппаратов по номинальному напряжению
- •3.1.4. Классификация электрических аппаратов низкого напряжения
- •3.2. Общие технические характеристики электрических аппаратов
- •3.3. Физические процессы в электрических аппаратах
- •3.3.1. Нагрев токоведущих частей электрического аппарата
- •3.3.2 Режимы работы электрических аппаратов
- •3.3.3. Эффекты в проводнике вызываемые переменным током
- •3.4. Отключение электрической цепи
- •3.4.1. Общий вид уравнений отключения электрической цепи
- •3.4.2. Процесс отключения постоянного тока
- •3.4.3. Процесс отключения переменного тока.
- •3.5. Электромагниты
- •3.5.1. Основные положения теории магнитных цепей
- •3.5.2. Тяговые силы в электромагнитах
- •3.5.3. Особенности электромагнитов переменного тока
- •3.5.4. Изменение скорости срабатывания электромагнитов постоянного тока
- •3.6. Электромеханические реле автоматики
- •3.6.1. Классификация реле по выполняемой функции
- •3.6.2. Классификация реле по техническим параметрам
- •3.6.3. Электромагнитные реле.
- •3.6.4. Герметичный магнитоуправляемый контакт
- •3.6.5. Поляризованные реле
- •3.6.6. Реле времени с электромагнитным замедлением
- •3.6.7. Тепловые реле
- •3.6.8. Бесконтактное промежуточное реле
- •3.6.9. Твердотельное реле
- •3.6.10. Схемы гашения искры на контактах реле
- •3.7. Аппараты управления
- •3.7.1. Дугогасительные устройства аппаратов управления
- •3.7.2. Контакторы и пускатели
- •3.7.2. Автоматический воздушный выключатель
- •3.7.2.1 Примеры автоматических выключателей
- •3.7.3. Устройство защитного отключения
- •3.7.3.1 Классификация типов узо по условиям функционирования
- •3.7.3.2 Классификация узо по способу технической реализации
- •3.7.6. Командоаппараты и неавтоматические выключатели
- •3.8. Бесконтактные аппараты
- •3.8.1. Особенности бесконтактных аппаратов
- •3.8.2 Выключатели тиристорные
- •4. Исполнительные устройства
- •4.1. Общие характеристики исполнительных устройств
- •4.2. Регулирующие органы
- •4.2.1. Технические характеристики дроссельных регулирующих органов
- •4.2.2. Требования к регулирующим органам
- •4.2.3. Краткая характеристика дроссельных регулирующих органов
- •4.2.3.1. Шиберы
- •4.2.3.2. Поворотные заслонки
- •4.2.3.3. Регулирующие клапаны
- •4.2.3.4. Диафрагмовые и шланговые регулирующие органы
- •4.2.3.5 Краны
- •4.3. Исполнительные механизмы
- •4.3.1. Механизм исполнительный электрический однооборотный
- •4.3.2. Механизм исполнительный электрический многооборотный мэм
- •4.3.3. Механизмы исполнительные электрические прямоходные мэп
- •4.4. Блоки управления электродвигателем реверсивные
- •4.4.1. Обмен информацией по каналу полевой сети
- •5. Промышленные сети
- •3. Промышленные сети
- •3.1. Структура промышленных сетей
- •3.1.1. Топология промышленных сетей
- •3.2. Аппаратные интерфейсы пк
- •3.2.1. Стандарт rs-232c
- •3.2.2. Последовательная шина usb
- •3.3. Универсальный асинхронный приемопередатчик
- •3.4. Физические интерфейсы
- •3.4.1. Интерфейс rs-485
- •3.4.1.1. Автоматический преобразователь интерфейсов usb/rs-485 овен ас4
- •3.4.2. Интерфейс «Токовая петля»
- •3.4.2.1. Адаптер интерфейса овен ас 2
- •3.5. Протоколы промышленных сетей
- •3.5.1. Протокол modbus
- •3.5.2. Hart-протокол
- •3.5.4. Сеть profibus
- •3.5.5. Описание шины can
- •2.8.1.1. Организация сети can
- •2.8.1.2. Физический уровень канала can.
- •2.8.1.3. Арбитраж шины can.
- •2.8.1.4. Структура формата передачи данных.
- •2.8.1.1. Форматы кадра
- •Механизм обработки ошибок.
- •Адресация и протоколы высокого уровня
- •5.8. Универсальная сеть Foundation Fieldbus
- •5.9. Физическая среда передачи данных
- •6. Языки программирования логических контроллеров
- •3. Языки программирования логических контроллеров
- •3.1 Объекты адресации языков программирования плк
- •3.2 Язык Ladder Diagram (ld)
- •3.3 Язык Functional Block Diagrams (fbd)
- •3.4 Язык Instruction List (il)
- •3.5. Язык структурированного текста
- •3.5.1. Применение управляющих структур Условное действие if...End_if
- •Условное итеративное действие while...End_while
- •Условное итеративное действие repeat...End_repeat
- •Повторяющееся действие for...End_for
- •Выход из цикла посредством инструкции exit
- •3.6. Язык последовательных функциональных схем
- •5.4. Пример
- •7. Микропроцессорные реле автоматики
- •5. Мини-контроллеры
- •5.1. Мини-контроллеры серии Alpha
- •5.2. Миниатюрные программируемые устройства Easy
- •5.2.1. Управляющее реле Easy 500
- •5.2.2. Управляющее реле Easy 700
- •5.2.3. Управляющее реле Easy 800
- •5.2.4. Модули расширения Easy
- •5.2.5. Средства коммуникации устройств Easy
- •5.3. Интеллектуальные реле Zelio Logic
- •5.3.1. Компактные и модульные интеллектуальные реле
- •5.3.2. Общие технические характеристики реле Zelio Logic
- •5.3.3. Преобразователи Zelio Analog
- •5.3.4. Средства коммуникации интеллектуальных реле Zelio Logic
- •5.3.4.1. Коммуникационный модемный интерфейс
- •5.3.4.2. Протокол связи Modbus slave
- •5.3.4.3. Протокол связи Ethernet server
- •5.3.5. Программное обеспечение интеллектуального реле
- •5.4. Универсальный логический модуль Logo!
- •5.4.1. Типы базовых модулей logo! Basic
- •5.4.2. Модули расширения ввода/вывода сигналов Logo!
- •5.4.3. Коммуникационные модули logo!
- •5.4.4.1.3. Цифровые выходы
- •5.4.4.1.4. Аналоговые выходы
- •5.4.4.1.5. Блоки флагов
- •5.4.4.1.6. Биты регистра сдвига
- •5.4.4.1.7. Клавиши управления курсором
- •5.4.4.1.8. Постоянные уровни
- •5.4.4.2. Группа базовых функций
- •5.4.4.3. Специальные функции
- •5.4.4.3.1. Список специальных функций
- •5.4.4.3.2. Примеры специальных функций
- •5.4.5. Объем памяти и размер коммутационной программы
- •8 Программируемые логические контроллеры
- •6.1. Программируемые контроллеры simatic s7-22x
- •6.1.1. М одули расширения вводов-выводов
- •6.1.2. К оммуникационные модули
- •6.1.3. Ч еловеко-машинный интерфейс
- •6.2. Программируемый логический контроллер simatic s7-224xp
- •6.2.1. Основы функционирования плк
- •6.2.1.1. Порядок чтения входов
- •6.2.1.2. Исполнение программы
- •6.2.1.3. Запись значений в выходы
- •6.2.2. Доступ к данным s7-200
- •6.2.3. Адресация встроенных входов/выходов и входов/выходов модулей расширения
- •6.2.4. Обмен данными в сети
- •6.3. Программируемые контроллеры simatic s7-300
- •6.3.1. Области применения
- •6.3.2. Состав
- •6.3.3. Сертификаты
- •6.4. Программируемые контроллеры simatic s7-400
- •6.4.1. Области применения
- •6.4.2. Состав
- •6.4.3. Сертификаты
- •Список литературы
6. Языки программирования логических контроллеров
3. Языки программирования логических контроллеров
Массовое производство программируемых логических контроллеров (ПЛК) различными фирмами производителями привело к двум неблагоприятным последствиям в области программного обеспечения:
Первое – большое количество разнородных языков программирования, т.к. каждый изготовитель в комплекте с ПЛК поставлял свои программные средства его программирования.
Второе – сложность получаемых программ для чтения и редактирования, поэтому зачастую в случае обнаружения неточности в программе или необходимости ее корректировки, разобраться в ней и изменить ее мог только автор.
Для разрешения этих проблем был разработан стандарт Международной электротехнической комиссии IEC 61131-3. В этом стандарте описаны два текстовых языка (IL – Список Инструкций и ST – Структурированный Текст), два графических языка (LD – Язык Диаграмм Лестничной Логики и FBD – Язык Диаграмм Функциональных Блоков), а также язык графических схем SFC (Язык Последовательных Функциональных Схем).
3.1 Объекты адресации языков программирования плк
Большинство задач управления промышленными объектами требует не столько большого объема математических вычислений, сколько значительного количества логических операций, совершаемых над информационными сигналами, получаемыми по различным каналам от датчиков технологических параметров. Поэтому основное внимание в программном обеспечении ПЛК уделяется организации опроса модулей ввода дискретных и аналоговых информационных сигналов, их логической обработке и формированию управляющих решений с выдачей последних на соответствующие модули вывода.
Основные объекты адресации языков программирования ПЛК представляют собой либо биты, соответствующие дискретным логическим переменным, либо слова того или иного формата, соответствующие числовым данным.
Объекты-биты имеют длину, соответствующую одному разряду, принимают значения 0 или 1 и соответствуют либо дискретным сигналам ввода/вывода, либо результатам выполнения тех или иных логических операций.
Биты ввода/вывода. Эти биты являются «логическими отображениями» электрического состояния дискретного ввода/вывода. Биты хранятся в памяти данных и обновляются на каждом сканировании задачи, в которой они сконфигурированы.
Внутренние биты. Внутренние биты используются для хранения промежуточных состояний во время выполнения программы.
Системные биты. Системные биты предназначены для отслеживания корректности выполнения операций ПЛК в процессе работы программы приложения и устанавливаются в зависимости от различных событий.
Биты функциональных блоков. Биты функциональных блоков соответствуют выходам специальных программных блоков, разработанных программистом. Эти выходы могут быть подсоединенными непосредственно (физически) либо использоваться как объекты.
Биты, выделяемые из слова. Используя программное обеспечение, можно выделять один из 16 битов из объекта типа «слово» (word).
Объекты-слова имеют различную длину и позволяют описывать числовые данные.
Байт: этот формат имеет длину 8 бит и используется исключительно для операций над символьными строками.
Слово одинарной длины. 16-битные слова могут содержать алгебраическую величину в диапазоне от -32 768 до 32 767. В формат «слово» обычно преобразуются аналоговые сигналы после преобразования в модулях аналогового ввода. Для получения аналоговых сигналов с модулей вывода в модуль вывода поступают цифровые данные также в формате слова одинарной длины.
Слово двойной длины. 32-битные слова могут содержать алгебраическую величину в диапазоне от -2 147 483 648 до 2 147 483 647. Эти слова хранятся в памяти в виде двух последовательных слов одинарной длины.
Слова с плавающей точкой используются при выполнении некоторых математических операций.
Формат адресации величины вводимой или выводимой из ПЛК показан в таблице 3.1,
Таблица 3.1. Адресация к физическим входам/выходам
% |
I или Q |
X, W, или D |
x |
у |
. |
i |
Символ IEC |
I – вход Q – выход |
X –бит W – слово D – двойное слово |
Номер корзины |
Номер модуля |
Номер канала |
|
Формат адресации внутренней переменной ПЛК представлен в таблице 3.2.
Таблица 3.2. Адресация внутренних данных
% |
М, К или S |
X, B, W, D или F |
i |
Символ IEC |
М - внутренний К - константа S - системный |
X -бит В - байт W - слово D - двойное слово F - число с плав. точкой |
Адрес (номер ячейки памяти) |
Адресация переменной величины в стандарте IEC 61131-3 осуществляется следующим образом. Сначала записывается символ стандарта «%», затем тип объекта (ввод, вывод и т.д.), затем формат объекта (бит или слово), после чего адрес (номер корзины, номер модуля, номер канала – для величин ввода/вывода; или номер регистра – для внутренних переменных ПЛК).