Лекція 8. Керуючі елементи автоматики

Сьогодні, на основі технічної бази реалізації керуючих елементів автоматики, можна виділити пристрою, що не містять електронні й мікропроцесорні обчислювальні блоки й які містять такі (рис. 8.1.). Перші, це релейні пристрої дискретних керуючих сигналів, релейні пристрої захисту, автотрансформаторні й тиристорні регулятори напруги, параметричні блоки (активний, індуктивний і ємнісний опору),

До других відноситься:

• інтелектуальні електронні пристрої (блоки комутації тиристорів, пристрою захисту, регулятори й вимірники-регулятори, програмувальні реле й контролери, перетворювачі частоти живильної мережі);

• пристрою зв'язку з об'єктом, системи й засобу передачі даних, інформаційно-обчислювальні пристрої (, що нормують перетворювачі, аналізатори параметрів мережі, блоки введення/виводу інформації й виводу команд, модеми (LAN, WAN, GSM), перетворювачі інтерфейсів);

• пристрою реального часу (таймери).

Таблиця 8.1. Класифікація керуючих елементів автоматики

Тип	Програмувальне реле Програмно-логічний контролер (головний (master), вторинний (slave)) Модулі введення/виводу Інтерфейсні модулі
функції	Індикація й візуалізація (світлодіодна, графічна) Вимір і індикація Вимір і керування із твердими вимогами до точності регулювання Програмні задатчики (регулятори) Комунікаційні (інтерфейсні, модемні)
Виконання	Моноблочне Модульне Панельне
призначення	Загального призначення Керування клапанами Системи вентиляції ( з урахуванням виду нагрівання: водяне й/або електричне) Системи гарячого водопостачання Технологічний процес (сушіння, термо-камера, клімат. камера, печі і т.д.)
Кількість і вид каналів керування	Одноканальні й багатоканальні Дискретні й/або аналогові Наявність входів і виходів Тип виходу: е/м реле, транзисторні ключі, оптопара Тип входу: дискретний, аналоговий, спеціальний (кондуктометричні та тензометричні датчики, взаємна індуктивність, рн-датчики й ін.)
Сервісні параметри	Наявність мережних протоколів зв'язки RS-232, RS-485, USB і ін. Наявність гальванічної розв'язки Наявність годин реального часу Умови експлуатації Тип живлення (-/) Вид монтажу (панель, щит, стіна, Din-Рейка) Вимоги до габаритів

8.1. Програмовані контролери

8.1.1. Визначення, історія появи й розвитку

Промислові програмовані логічні контролери (ПЛК) - це технічні засоби автоматизації, призначені для приймання, зберігання, перетворення, обробки (логічної, арифметичної) інформації й виробітку команд керування, створені на базі мікропроцесорної техніки, що і є спеціалізованими керуючими ЕОМ призначеними для роботи в локальних і розподілених АСК ТП.

Вони вперше з'явилися наприкінці шістдесятих років в автомобільній промисловості США в результаті злиття трьох напрямків техніки:

- релейно-контактна й безконтактна електроавтоматика (основа ПЛК);

- циклове програмне керування (принцип керування ПЛК);

- мікропроцесорна техніка (елементна база ПЛК).

Спочатку виробництвом ПЛК займалися комп'ютерні фірми, але пізніше до їхньої розробки підключилися й електротехнічні фірми, які випускали пристрою електроавтоматики й краще знали потреби промисловості, тому їх ПЛК були більш зручні в програмуванні й орієнтовані на заводських фахівців (електриків, наладчиків). У цей час виробництвом і впровадженням ПЛК займаються десятки провідних світових фірм. У нашій країні найпоширеніші: Siemens (29%), Rockwell Automation (16%), Mitsubishi (12%), Schneider (9%), Omron (8,5%), Funuc (3,5%), Koyo Electronics, Marpos, Festo, АВВ, Bosch і ін.

Цікаво відзначити, що поріг рентабельності ПЛК постійно знижувався, і якщо в 70-е роки вважалося, що економічно вигідно заміняти контролером систему електроавтоматики з 100 реле (в 80-е роки – з 60, в 90-е роки – з 20), той у цей час ця цифра опустилася до декількох одиниць.