Введение

Любая машина, способная автоматически выполнять некоторые операции, имеет в своем составе управляющий контроллер - модуль, обеспечивающий логику работы устройства. Контроллер — это мозг машины. Технически контроллеры реализуются по-разному. Это может быть механическое устройства, пневматический или гидравлический автомат, релейная или электронная схема или даже компьютерная программа.

В случае, когда контроллер встроен в машину массового выпуска, стоимость его проектирования распределена на большое число изделий и мала в отношении к стоимости изготовления. В случае машин, изготавливаемых в единичных экземплярах, ситуация обратная. Стоимость проектирования контроллера доминирует по отношению к стоимости его физической реализации.

При создании машин, занятых в сфере промышленного производства, как правило, приходится иметь дело не более чем с единицами однотипных устройств. Кроме того, очень существенной здесь является возможность быстрой перенастройки оборудования на выпуск другой продукции.

Контроллеры, выполненные на основе реле или микросхем с «жесткой» логикой, невозможно научить делать другую работу без существенной переделки. Очевидно, что такой возможностью обладают только программируемые логические контроллеры (ПЛК). Идея создания ПЛК родилась практически сразу с появлением микропроцессора, т.е. 30 лет назад.

Программируемый контроллер — это программно управляемый дискретный автомат, имеющий некоторое множество входов, подключенных посредством датчиков к объекту управления, и множество выходов, подключенных к исполнительным устройствам. ПЛК контролирует состояния входов и вырабатывает определенные последовательности программно заданных действий, отражающихся в изменении выходов.

1. Обзор и анализ научно-технической и патентной информации

В связи с необходимостью переоснащения учебных лабораторий возникла проблема выбора нового оборудования, на базе которого можно было бы с минимальными затратами создать лабораторную установку для исследования современных систем автоматизации и некоторых теоретических вопросов.

Рассмотрим три фирмы, которые производят средства автоматизации. Это «Siemens», «OMRON» и «ОВЕН». Для сравнения возьмем ПЛК.

Siemens S7-300

Контроллер Siemens S7-300 - это модульный программируемый контроллер, предназначенный для построения систем автоматизации низкой и средней степени сложности. Модульная конструкция контроллера Siemens S7-300, работа с естественным охлаждением, возможность применения структур локального и распределенного ввода-вывода, широкие коммуникационные возможности, множество функций, поддерживаемых на уровне операционной системы, удобство эксплуатации и обслуживания обеспечивают возможность получения рентабельных решений для построения систем автоматического управления в различных областях промышленного производства. Эффективному применению контроллеров Siemens S7-300 способствует: возможность использования нескольких типов центральных процессоров различной производительности, наличие широкой гаммы модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных модулей, и коммуникационных процессоров. Программирование контроллера осуществляется в среде Step7.

OMRON CP1L

Среди контроллеров для управления компактным оборудованием промышленные контроллеры серии CP1L компании Omron выгодно отличаются тем, что по своим размерам они относятся к ПЛК класса "микро", а по возможностям не уступают модульным ПЛК. Они обладают всеми функциями, которые необходимы для управления станками и другим оборудованием, включая прекрасно реализованную функцию позиционирования. Для программирования и мониторинга используется стандартный USB-порт. Предусмотрена возможность установки двух дополнительных последовательных портов. По желанию клиента могут устанавливаться опциональные последовательные порты RS2-32C и RS-422A/485. На лицевой панели контроллера расположены разъёмы для карты памяти, батареи, коммутационные и интерфейсы для программирования а так же индикация работы самого ПЛК и соответствующих входов/выходов. Поддерживает работу с языками программирования стандарта МЭК61131. Для программирования необходим пакет CX-One V2.0.

ПЛК150 ОВЕН

Логический контроллер ПЛК150 можно использовать для:

• Для создания систем управления малыми и средними объектами;

• Построение систем диспетчеризации.

Построение системы управления и диспетчеризации на базе ОВЕН ПЛК возможно как с помощью проводных средств — встроенные интерфейсы Ethernet, RS-232, RS-485, так и с помощью беспроводных средств — используя радио-модем,GSM-модемили ADSL модемы. . На его основе можно построить достаточно сложную систему с применением регуляторов. Контроллер имеет 2 типа выходных сигналов, дискретный и аналоговый. Дискретный выход используется в позиционном законе и в законах управления использующих широтно-импульсную модуляцию. Аналоговый выход 4-20мА позволяет реализовывать непрерывные законы управления. Поддерживает работу с языками программирования стандарта МЭК61131. Для программирования необходим пакет CoDeSys.

Внедрением программы вузовской поддержки обратила на себя внимание компания «ОВЕН». Поэтому было принято решение подробно изучить продукцию этой компании и решить вопрос о целесообразности включения кафедры в программу поддержки.

Для изделий ПО ОВЕН характерны:

• большая функциональность;

• низкая стоимость;

• широкая линейка выпускаемо продукции, включающая в себя всё необходимое оборудование для автоматизации, начиная с исполнительных механизмов и заканчивая программируемыми логическими контроллерами;

• постоянное обновление и усовершенствование всех линеек продукции с учётом развития науки и техники;

• техническая поддержка, которая выражается в наличии во всех регионах страны торговых представительств осуществляющих консультацию клиентов на местах, сервисных центров по ремонту приборов и, кроме того, компания проводит подготовку и проведение презентаций и обучающих семинаров, в числе которых семинары в интернете.