Programozható logikai vezérlő (röv. PLC ; angol programable logic controller , röv. PLC ; pontosabb orosz fordítás: programozható logikával rendelkező vezérlő), a programozható vezérlő az elektronikus számítógépek speciális fajtája. Leggyakrabban a PLC-ket technológiai folyamatok automatizálására használják . A PLC fő működési módja a hosszú távú autonóm használat, gyakran kedvezőtlen környezeti feltételek mellett , komoly karbantartás és gyakorlatilag emberi beavatkozás nélkül.
Néha PLC-ket használnak szerszámgépek numerikus vezérlőrendszereinek felépítésére.
A PLC-k valós idejű rendszerekben való működésre tervezett eszközök .
A PLC-k számos olyan tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek megkülönböztetik őket az iparban használt egyéb elektronikus eszközöktől:
A technológiai objektumok vezérlőrendszereiben a logikai parancsok általában érvényesülnek a lebegőpontos számok aritmetikai műveleteivel szemben , ami lehetővé teszi a mikrokontroller viszonylagos egyszerűségével ( 8 vagy 16 bit széles buszok ), hogy hatékony, valós időben működő rendszereket kapjunk. . A modern PLC-kben a numerikus műveleteket programozási nyelveiken a logikai műveletekkel egyenrangúan hajtják végre. A modern számítógépek legtöbb magas szintű programozási nyelvével ellentétben minden PLC programozási nyelv könnyen hozzáférhet a gépi szavak bitmanipulációjához.
Az első logikai vezérlők szekrények formájában jelentek meg egymással összekapcsolt relékkel és érintkezőkkel. Ezt az áramkört a tervezési fázis után nem lehetett megváltoztatni, ezért kemény logikának nevezték . A világ első programozható logikai vezérlője 1968-ban a Modicon 084 (1968) volt (az angol. modular digital controller ), amely 4 kB memóriával rendelkezett.
A PLC kifejezést Odo Joseph Struger alkotta meg(Allen-Bradley) 1971-ben. Kulcsszerepet játszott a PLC programozási nyelvek egységesítésében és az IEC61131-3 szabvány elfogadásában is . Richard Morley- val(Modicon) a „PLC atyáinak” nevezik őket. A PLC kifejezéssel párhuzamosan az 1970-es években széles körben használták a mikroprocesszoros vezérlő kifejezést is .
Az első PLC-kben, amelyek a relé logikai vezérlőket váltották fel, a működési logikát az LD csatlakozási diagrammal programozták . A készülék működési elve azonos volt, de a relék és az érintkezők (kivéve a bemenetet és a kimenetet) virtuálisak voltak, vagyis a PLC mikrokontroller által végrehajtott program formájában léteztek . A modern PLC-k szabadon programozhatók.
Ez az irány az utóbbi években jelentősen fejlődött, és ennek bizonyos okai vannak. Ezek az okok:
Ezeket a vezérlőket kis zárt objektumok vezérlésére használják az iparban, az orvostudomány speciális automatizálási rendszereiben és más területeken. A vezérlő olyan funkciókat lát el, amelyek a mérési információk komplex feldolgozását biztosítják több vezérlési művelet kiszámításával, miközben a bemenetek/kimenetek összesített száma nem haladja meg a több tízet. Ezeknek a vezérlőknek a fő előnye a nagy mennyiségű számítás meglehetősen rövid idő alatt. Hasonlóság az irodai PC-k munkakörülményeivel, magas szintű nyelven történő programozás lehetősége. A hardveres támogatást a hagyományos vezérlők biztosítják, amelyek a vezérlő működésének leállítása nélkül mélyreható diagnosztikai és hibaelhárítási funkciókkal rendelkeznek [1] .
Az LPK a következő besorolás alá tartozik:
Ezek a vezérlők átlagos feldolgozási kapacitással, azaz teljesítménnyel rendelkeznek. Ez egy összetett jellemző, amely a számítógép frekvenciájától és bitmélységétől, valamint a RAM mennyiségétől függ. Az információ más automatizálási rendszerekkel való átvitelének megvalósításához a helyi vezérlőknek több fizikai portja van. Ezek a vezérlők szabványos funkciókat valósítanak meg a mérési információk feldolgozásához, a blokkoláshoz, a szabályozáshoz és a programlogikai vezérléshez. A vészvédelmi rendszerekben speciális típusú helyi vezérlőket alkalmaznak, mivel ezek rendkívül megbízhatóak, túlélhetőek és gyorsak. Teljes hibadiagnosztikát is biztosítanak az alkatrészek és a készülék egészének lokalizációjával és redundanciájával.
A PLC gyakran a következő részekből áll:
Normális esetben a PLC bemenete vagy kimenete nem csatlakoztatható azonnal a központi chip megfelelő kimenetéhez. Ezeket a kimeneteket alacsony feszültségszintek jellemzik, jellemzően 3,3-5 volt. A PLC bemeneteinek és kimeneteinek normál esetben 24 V DC vagy 220 V AC feszültséggel kell működniük. Ezért a PLC kimenete és a mikroáramkör kimenete között erősítő és védőelemeket kell biztosítani.
PLC programozás az IEC61131-3 szabvány szabványos IEC nyelveivel (IEC).
Programozási nyelvek (grafikus)
Programozási nyelvek (szöveg)
Szerkezetileg az IEC61131-3-ban a végrehajtási környezet erőforrások halmaza (a legtöbb esetben ez egy PLC, bár néhány nagy teljesítményű, többfeladatos operációs rendszert futtató számítógép lehetővé teszi több softPLC program futtatását és több erőforrás szimulálását egy CPU-n). Az erőforrás lehetővé teszi a feladatok végrehajtását. A feladatok egy sor program. A feladatok ciklikusan, eseményenként, maximális gyakorisággal hívhatók meg.
A program a POU programmodulok egyik típusa. A modulok (POU) lehetnek program, funkcióblokk és funkció típusúak. Egyes esetekben nem szabványos nyelveket használnak a PLC programozáshoz, például: Algoritmusok blokkdiagramjai C-orientált fejlesztői környezet PLC programokhoz. A HiGraph 7 egy vezérlőnyelv, amely a rendszer állapotgráfján alapul.
Az IEC 61131-3 nyelvű PLC programozási eszközök egy adott PLC családra vagy univerzálisra specializálódhatnak, több (de semmiképpen sem az összes) típusú vezérlővel együttműködve:
A PLC programozás eltér a hagyományos programozástól. Ennek az az oka, hogy a PLC-k programciklusok végtelen sorozatát hajtják végre, amelyek mindegyikében:
Ezért a PLC programozásakor zászlókat használnak - a feltételes átmenetek bizonyos ágainak a programalgoritmus általi áthaladásának jeleinek logikai változóit. Ezért a PLC programozásakor bizonyos készségekre van szükség a programozótól.
Például a rendszer kezdeti inicializálásának eljárásai alaphelyzetbe állítás vagy bekapcsolás után. Ezeket az eljárásokat csak egyszer kell elvégezni. Ezért bevezetik az inicializálás befejezésének logikai változóját (jelzőjét), amely az inicializálás befejezésekor kerül beállításra. A program elemzi ezt a jelzőt, és ha be van állítva, akkor megkerüli az inicializálási eljárások kódjának végrehajtását.
| otthoni automatizálás | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ellenőrzés | |||||||||
| Érzékelők | |||||||||
| Előadók |
| ||||||||
| Alkalmazások |
| ||||||||
| Protokollok | |||||||||