1. Технические характеристики контроллеров
Контроллеры Р-130, КР-300, КР-500, ПЛК-154, ПЛК-110, которые затронуты в пособии, рассмотрены в различных пособиях и технической литературе [14, 24, 25, 26, 27]. Прежде чем начинать разрабатывать программы для контроллера, желательно представлять структуру АСУ ТП, знать и уметь применять принципы построения АСУ ТП [5] и принципы программирования [28]. Студенты должны знать назначение контроллера, его технические характеристики, ориентироваться в модулях УСО и их характеристиках. А именно, уметь оценивать требуемое количество каналов, точность поступающей информации и точность вычислительная, разрешающую способность АЦП и ЦАП, ток потребления отдельным каналом, нагрузочную способность ЦАП. Кроме того, в технических характеристиках должно быть указано: наличие защиты по каналам (входным/выходным) от короткого замыкания (КЗ) или нарушения полярности, гальванической развязки, организация основного и резервного питания, наличие тестов для проверки состояния контроллера и модулей УСО (автоматическое или оператором).
В пособии [24] приведена методика выбора контроллера. Важно так же знать с какой SCADA6-системой может работать контроллер, её доступность, надёжность и простота настроек [27].
Программы, которые представлены в пособии, реализованы, в большинстве случаев, на регулирующей или логической модели контроллера Р-130, имеющих тип УСО равен 15. Программы для контроллера Р-130 выполнены с помощью кросс-средства Редитор Р-130 и имеют расширение rem. Для установки модулей УСО в контроллере Р-130 имеются два разъёма (два слота), которые называются «группа А и «группа Б». Эти разъёмы предназначены для установки модулей УСО. В нашем контроллере тип УСО равен 15, поэтому установлены два модуля: модуль аналоговых сигналов и модуль дискретных сигналов. В группе А находится модуль аналоговых сигналов МАС, имеющий восемь входных каналов и два выходных (МАС 8AI/2AO). Тип этого модуля – один. В группе Б находится модуль дискретных сигналов МСД 8DI/8DO, его тип по заводской документации – пять. Поэтому УСО контроллера Р-130 в лаборатории автоматизации имеет обозначение (тип) 15. Логический номер регулирующей модели контроллера в локальной сети установлен двум (что не принципиально). Для отладки программ в лаборатории имеется стенд, позволяющий имитировать и контролировать значения аналоговых сигналов и состояния дискретных [25]. В приложении А даётся подробная техническая характеристика модулей УСО и порядок оценки разрешающей способности и разрядности аналого-цифрового преобразователя (АЦП).
2. Структура алгоблока. Последовательность обслуживания алгоблоков
2.1. Структура алгоблоков
Программы для контроллера Р-130 будут представлены на языке FBD, поэтому поясним структуру алгоблока. Шаблон структуры алгоблока приведён на рис. 1. Следует чётко различать понятие алгоблока и алгоритма. Алгоблок – это просто место (не жёстко привязанное) в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), в которое вызывают алгоритм из библиотеки алгоритмов контроллера. В контроллере Р-130 имеется 99 зон памяти и 76 алгоритмов [13, 25, 27]. В ОЗУ контроллера может разместиться 99 алгоблоков. На рис. 1 представлена типовая структура алгоблока.
Рис. 1. Структура алгоблока
На рис. 1 изображён алгоблок с двумя алгоритмами И. Шифр алгоритма И – ЛОИ, код этого алгоритма равен 70. Это двухвходовая логика, то есть два входа и один выход. В данном случае модификатор равен двум (m=2) и указывает, что в алгоблоке номер 5 размещено два алгоритма И. Двухвходовая операция И (ЛОИ): каждый алгоритм имеет два входа и один выход. С11 и С21 – входы первого элемента И1. С12 и С22 – входы второго элемента И2. D1 и D2 – выход первого и второго элемента И соответственно.
В одном алгоблоке, согласно документации [13, 25], может быть до 20-ти алгоритмов И. Количество алгоритмов в одном алгоблоке задаётся модификатором 7. В этом алгоритме масштаб времени (МВ) не используется. С помощью масштаба времени задают временную единицу: секунду, минуту или час. Например, в одновибраторе, устанавливая соответствующее значение МВ, задают длительность импульса или в секундах, или в минутах, или в часах [13, 25]. Следует обратить внимание, что не всегда модификатор указывает на количество алгоритмов в алгоблоке. Так, например, в таймере (алгоритм ТМР) модификатор указывает на количество нуль-органов в алгоритме, а таймер — один.