Модуль 4. Программируемые логические контроллеры

4.1. Введение. Назначение плк. Типы плк и их производители. Принципы действия плк.

Классификация ПЛК. Поколения ПЛК. Основные семейства ПЛК, выпускаемые ведущими производителями. Области применения ПЛК. Ограничения в применимости ПЛК. Обобщенная структура ПЛК. Методы взаимодействия с объектами наблюдения и/или управления. Интеграция ПЛК в состав информационно-управляющих систем. Системы класса SCADA. Понятие программы. Структура циклов выполнения программ.

4.2. Методы программирования плк. Стандарты. Графические и текстовые языки программирования.

Структура программ для ПЛК. Методы создания и использования программ. Стандарт IEC61131. Графические и текстовые языки программи-рования, их характеристики, ограничения, области использования. SWITCH технология создания программ для ПЛК.

4.3. Программирование плк на связке языков ld и il. Практические приемы программирования.

Характеристика графического языка LD. История появления и развития. Использование LD в составе интегрированных средств разработки и отладки программ для ПЛК. Типы конструкционных блоков, обозначение сигналов и переходов. Текстовый язык программирования IL, как обобщенный язык ассемблера. Обозначение шагов, операторов и операндов. Связь и полиморфность языков LD и IL. Практические приемы создания управляющих программ.

Основная литература к модулю 4: [4], [7].

Дополнительная литература к модулю 4: [10], [12].

Контрольные вопросы к модулю 4. Программируемые логические контроллеры

1. Сформулируйте возможные области применения ПЛК.

2. В чем заключается отличие ПЛК от традиционной ЭВМ?

3. Перечислите основные функциональные узлы ПЛК.

4. Какие типы сенсоров предлагаются в составе современных ПЛК?

5. Какими типами выходов снабжаются ПЛК?

6. Какие средства коммуникаций предлагаются для передачи данных между ПЛК?

7. Опишите структуру рабочего цикла ПЛК.

8. Что обозначает термин «фиксация входов ПЛК»?

9. На каком этапе рабочего цикла ПЛК производится фиксация выходов?

10. Чем определяется максимальное разрешение по времени входных сиг-налов ПЛК?

11. Что обозначает термин «управляющая программа ПЛК»?

12. Перечислите языки программирования, определенные стандартом IEC61131?

13. Какие управляющие элементы используются для графического описания релейно-контактных схем?

14. В чем сходство и отличия описания управляющих программ в нотации LD от описания релейно-контактных схем?

15. Перечислите основные инструкции, определенные нотацией IL?

16. Продемонстрируйте дуальность описаний управляющих программ в нотациях LD и IL на примере.

17. Приведите пример, когда требуется использование элементов IL при составлении управляющей программы в нотации LD.

18. Какие системы принято относить к категории SCADA?

19. Каковы основные (традиционные) области применения SCADA систем?

20. В чем заключается основная идея методологии SWITCH?

Модуль 5. Системы числового программного управления

5.1. Введение. Типы станков с ЧПУ. Типы и поколения систем ЧПУ. Основные характеристики систем ЧПУ.

Классификация станков по функциональным признакам. Конструктивные особенности многооперационных станков. История создания, поколения и современная классификация систем числового управления.

5.2. Принципы числового управления. Приводы станков с ЧПУ и системы координат. Настроечные параметры станков.

Приводы станков и управление ими. Системы координат станков. Понятие управляющей программы станка. Координатное и контурное управление. Чертеж детали и трансформация систем координат. Параметры, влияющие на структуру программ. Настройка системы ЧПУ станка.

5.3. Структура систем ЧПУ. Характеристики, принцип действия и параметры отдельных компонентов.

Построение управляющей микро-ЭВМ. Компоненты сенсорной под-системы. Исполнительные устройства. Объединение станков с ЧПУ в комплексы и автоматизированные линии. Построение управляющих программ для комплек-сов и линий.

5.4. Принципы программирования станков с ЧПУ. Язык ISO-7bit и стандарты. Практические приемы программирования.

Структура управляющих программ, стандарт ISO 6983. Способы хранения управляющих программ. Система кодирования информации ISO-7bit (DIN66025). Основные кадры управляющих программ. Группы функций. Практические приемы создания и примеры управляющих программ.

Основная литература к модулю 5: [4], [5], [6].

Дополнительная литература к модулю 5: [8].

Контрольные вопросы к модулю 5. Системы числового программного управления

1. Приведите основные классификационные признаки станков, используемые при описании систем управления?

2. Перечислите поколения систем числового управления станками?

3. Какие принципиальные преимущества дает переход от систем SNC к системам DNC?

4. В чем заключается отличие систем PC-NC от предыдущих поколений систем числового управления?

5. Какие поколения систем управления позволяют объединять отдельные станки в гибкие производственные линии?

6. Какими параметрами характеризуются приводы станков?

7. Какие технические решения используются для управления приводами станков?

8. В каких системах координат принято производить описание процесса обработки детали на станках с ЧПУ?

9. Приведите примеры систем координат для станков различных классов.

10. Что обозначает термин «управляющая программа станка с ЧПУ»?

11. Какие операции добавляются при использовании контурного управления по отношению к координатному?

12. Каким образом производится подготовка управляющей программы к использованию на конкретном станке?

13. Приведите примеры групп настроечных параметров систем ЧПУ?

14. Какие функциональные узлы входят в состав управляющей микро-ЭВМ современных систем ЧПУ?

15. Какие типы сенсоров используются для определения состояния станка в системах ЧПУ?

16. Какие выделяются категории инструкций управляющих программ ЧПУ?

17. Покажите распределение процессорного времени управляющей микро-ЭВМ систем ЧПУ?

18. Какие компоненты составляют кадр управляющей программы?

19. Какие типы носителей могут применяться для размещения управляющих программ?

20. Какую структуру имеет кадр управляющей программы в кодировке ISO-7bit?

21. Перечислите основные группы команд, составляющий кадры управляющей программы.

22. В какой последовательности выполняются команды из кадров управляющей программы?