Программируемые логические контроллеры (плк) для домашней автоматизации

Я занимаюсь разработкой программ для программируемых логических контроллеров(ПЛК) в промышленных автоматизированных системах управления технологическими процессами(АСУ ТП). Для тех, кто сталкивается с этим словом впервые, поясню. ПЛК это специальный мини-компьютер, который работает так: 1.

Принимает входные дискретные (Di) или аналоговые (Ai) сигналы; 2. Обрабатывает эти сигналы по заданной программистом программе; 3. Выдает управляющий сигнал через дискретные (DO) или аналоговые (AO) выхода. Дискретный — когда у сигнала может быть только 2 состояния: 0 или 1, «да» или «нет».

Например, кнопка нажата или отжата, лампочка включена или выключена. Аналоговый — когда значение параметра зависит от уровня электрического сигнала. Например, чем выше уровень сигнала (вольт или миллиампер) от датчика температуры, тем больше измеряемая температура.

Применяются ПЛК в основном в промышленности, станках, системах домашней автоматизации «умный дом» и т.д. Естественно, в силу профессии меня интересует все, что касается ПЛК и другого оборудования, применяемого в АСУ ТП. Как-то, бродя по сети, я зашел на сайт американской компании Velocio, которая производит ПЛК серий Ace, Branch, Embeded.

Главные фишки этих контроллеров — маленький размер, всего 2.5'' x 2.5'', питание 5 вольт и цена от 49$ за модель с 6 дискретными входами и 6 дискретными выходами. Особенно впечатлил размер, такого маленького ПЛК я еще не встречал: Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации ПЛК меня заинтересовал, я связался с компанией Velocio и мне прислали контроллер модели Ace 3090v5. Хотелось бы вкратце рассказать об этом ПЛК и более широкой аудитории Хабра. Забегая вперед скажу, что ПЛК компании Velocio лучше всего подходят для «умных домов» и прочих систем домашней автоматизации. Вот ко мне пришла посылочка с контроллером прям из города Хантсвилл, штат Алабама:

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации Состав посылки: 1. ПЛК Velocio Ace 3090v5, $179 2. Крепление на DIN-рейку, $5 3. Коннекторы сигнальных линий (3,4,8 pin, шаг 2.5 мм), 6 шт., $6*3 4. Отвертка плоская, жало 1.5 мм, бесплатно 5. Коннектор питания (2 pin, шаг 2.5 мм), $2 6. Кабель USB Am-miniB, $5 Кабель USB для программирования Ace не обязательно покупать в Velocio, это обычный кабель USB Am-miniB, который продается в любом компьютерном магазине. Коннекторы тоже можно поискать в другом месте, но крепление на DIN-рейку уникально и его нужно покупать вместе с контроллером. Ожидания Ace 3090v5 оправдал, он действительно очень маленький: Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации Характеристики:

Название Velocio Ace 3090v5
Назначение ПЛК для домашней и промышленной автоматизации
Кол-во DI 6
Кол-во DO 18, транзисторные
AI Кол-во, всего 7
Кол-во AI 16 бит/ тип 4/ Термопары J, K, T, N; ±0.256 V, ±0.512 V, ±1.024 V, ±2.048 V
Кол-во AI 12 бит/ тип  3/ 0…+5 V
Порты связи Mini USB(может работать по Modbus), RS-232
Протоколы передачи данных Modbus RTU slave
Скорость передачи данных, bps 9600, 19200, 38400, 57600
Крепление DIN-рейка
Питание 5 V DC
Габариты 63.5х63.5х12.7 мм
Температура эксплуатации -40… 85°С
Степень защиты IP IP65
Среда программирования Velocio vBuilder, бесплатная
Цена 179 $

Конструкция

При своих размерах, контроллер в общей сумме имеет 31 вход и выход, порт последовательной связи RS-232 и порт Mini USB для загрузки программ и связи с внешними устройствами. Спереди на корпусе видны светодиоды индикации питания и состояния дискретных входов и выходов: Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации Сзади на корпусе имеются выемки для монтажа крепления на DIN-рейку: Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации На боковых стенках корпуса находятся порты для подключения всех сигналов через разъемы. Порты маркируются литерами A, B, C, D, E, F: Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации Подключение проводов происходит через коннекторы COMBICON PTSM Series фирмы Phoenix Contact с шагом ножек 2.5 мм (0.098''): Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации Вставляются провода в коннектор с помощью идущей в комплекте с ПЛК отверткой так: Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации Дискретные выхода- транзисторные, на то есть такие причины:

  • реле в корпус контроллера все равно не поместится
  • для обеспечения большого быстродействия, например при управлении шаговыми двигателями

Естественно, для коммутации электрической сети 220 В транзисторные выхода не подходят и нужно после них ставить промежуточные реле. Можно купить модули с промежуточными реле там же у Velocio, при покупке ПЛК. А можно сэкономить и купить на ебее аналогичные китайские платы, как сделал я: Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации Аналоговые входа (Ai) в Ace 3090v5 разделены на 2 группы:

  • 3 Ai с общей землей в порту A, диапазон входных сигналов 0… 5 V
  • 4 Ai дифференциальных в порту F, подключение датчиков температуры(термопар) типа J, K, T, N, а так же милливольтных сигналов

Вот я подключил на вход Ai F1 термопару типа «К» от китайского тестера и вывел значение температуры на ноутбук:

Кстати, в этом примере я термопару в контроллере не калибровал. Тем не менее, показания температуры соответствовали значениям спиртового градусника, который выступал у меня в роли контрольного прибора. Ace отличается маленьким энергопотреблением: 5 В при макс. силе тока до 0.3 А. То есть, в качестве блока питания можно использовать 5-вольтную зарядку для мобильника.

Программирование

Разработка программ осуществляется через бесплатную среду программирования vBuilder. В пакете установки находится так же драйвер виртуального COM-порта, необходимый для подключения контроллера к компьютеру:

Изучение vBuilder лучше начать с просмотра видеоуроков. Есть так же полная документация на английском языке под названием «vBuilder Manual» в несколько сотен страниц.

Разработка программ возможна на двух графических языках: языке релейной логики(Ladder Logic) и языке блок-схем(Flow Chart).

  • Язык релейной логики (Ladder Logic) это хорошо известный всем программистам ПЛК язык LD, который является одним из стандартизированных по стандарту IEC 61131-3 промышленным языком.
  • Язык блок-схем (Flow Chart) это графический язык, на котором программа создается в виде блок-схем:

LD придумали специально для того, что бы на нем писали программы не только программисты, но и обычные электрики. Программа на LD и выглядит, как электрическая схема: Это легкий для изучения и работы язык. Блок-схемы и принципы их построения многие помнят еще со времен информатики в школе. Например, я закончил 11 класс в 1999 году, в мрачные времена постсоветского компьютерного средневековья. Тогда фирма «Интел» уже торговала процессорами Pentium-II, Билл Гейтс продавал Windows 98, а в нашей школе стояли советские компы «Электроника» с черно-белыми экранами. Большую часть урока мы сидели за партой и рисовали программы в тетрадях именно блок-схемами. Потом переводили их на бейсик, садились за «Электронику» (по 4 человека на машину) и уже после вводили в компьютер. А в других школах вообще компьютеров не было. Так что для начинающих язык Flow Chart даже легче, чем LD. При этом, по моему мнению, он нагляднее и позволяет создавать более сложные программы. Кстати, блок-схемы я часто использую и сейчас, работая с различными ПЛК. Когда мне нужно продумать какой-нибудь сложный алгоритм, я сначала рисую блок-схемы на листике, а потом уже перевожу их в программу на конкретном языке. В обоих языках программирования доступны одни и те же программные блоки:

  • сравнение(,= и др.)
  • присваивание с возможностью ввода формул
  • копирование
  • счетчик
  • таймер
  • часы реального времени
  • цифровой фильтр
  • чтение энкодеров
  • управление шаговым двигателем
  • ПИД-регулятор
  • ШИМ
  • плавный пуск/останов
  • масштабирование
  • побитовый сдвиг и «переворот» числа
  • статистика
  • управление com-портом для реализации собственных протоколов передачи данных
  • вызов подпрограмм
Читайте также:  Как выбрать, настроить и подключить фотореле для наружного или внутреннего освещения

В качестве «быстрого хэлпа» по программным блокам используется та же страница загрузки vBulder. Просто жмешь по пиктограммам соответствующих блоков vBuilder справа на странице и читаешь, как они работают: Если с английским совсем туго, на помощь придет переводчик браузера Ghrome: правая кнопка мыши-> перевести на русский. Перевод технический, но смысл будет понятен. Доступные возможности при программировании:

  • создание собственных переменных (тэгов) типа bit, unsigned int 8/16 bit, signed int 16/32 bit, float;
  • создание массивов;
  • создание подпрограмм;
  • причем, подпрограммы здесь это объекты по типу FB как в Step-7 и Codesys;
  • каждому входу/выходу и тэгам можно назначить адрес для передачи их значений по Modbus;
  • cвязь по Modbus с ПК, сенсорными панелями и др. по Modbus в режиме slave; возможно подключение по Modbus к 2-м мастер-устройствам одновременно;
  • возможность реализовывать собственные протоколы передачи данных по RS-232;
  • отладка программы по шагам.

Подключение Ace к компьютеру и сенсорным панелям

Для связи с внешними устройствами по сети в Ace 3090v5 имеется 2 порта: RS-232 и USB. Оба этих порта могут передавать данные по протоколу Modbus RTU slave. Одновременно к Ace могут быть подключены 2 мастер устройства. Например, компьютер по USB, а сенсорная панель по RS-232.

Для управления с компьютера применяются специальные программы типа SCADA, но можно и на каком-нибудь визуал бейсике программу написать. RS-232 это старый добрый COM-порт компьютера. Раньше в него мыши подключались.

Для подключения компьютера к Ace я и нашел старую комовскую мышь с шариком, отрезал от нее хвост и подключил его к 3-пиновому разъему RS-232 Aсe вот по такой схеме: Если в компьютере нет COM-порта, нужно купить любой преобразователь USB/RS-232 по цене около $8.

Варианты реализации обмена данными Ace с внешними устройствами:

  • по внутреннему протоколу Ace для связи с компьютером, на котором установлена бесплатная SCADA vFactory;
  • по универсальному протоколу передачи данных Modbus RTU для связи с компьютерами, сенсорными панелями и другими ПЛК;
  • по собственному протоколу, реализованному программным путем в контроллере.

Бесплатная СКАДА vFactory работает только с ПЛК компании Velocio, потому что использует не Modbus, а внутренний закрытый протокол контроллеров. Документации на vFactory нет, чтобы ей овладеть, достаточно одного видеоурока. Очень простая СКАДА без скриптового языка и возможности ведения архивов. Панель инструментов невелика: Зато, можно быстро сделать работающую программу без особых навыков программирования:

Если возможностей vFactory маловато, можно подключить по протоколу Modbus RTU любую другую SCADA. Например, в ролике с термопарой, я применил SCADA Trace Mode 6 Base.

Можно в Ace запрограммировать и собственный протокол передачи данных, этому посвящен отдельный видоурок.

Плк ace в домашней автоматизации

Думаю, этот контроллер хорошо себя покажет в системе «умный дом».

Плюсы контроллера: маленький размер, малое энергопотребление, питание всего от 5 В, множество дискретных выходов, возможность подключения термопар, 2 порта связи с внешними устройствами, легкость программирования, большое количество разных программных блоков.

Если контроллер Ace понравился, но 6 дискретных входов маловато, можно присмотреться к серии Branch — тот же Ace, только с возможностью подключения модулей расширения (до 450 входов/выходов). Впрочем, это уже без меня — мне пока хватит поиграться Ace.

Плк (plc)

Программируемый логический контроллер — важный элемент системы автоматизации на промышленном предприятии. ПЛК необходимы для автоматического управления объектом в условиях реального времени.

К каналам ввода-вывода PLC подключают внешние модули, позволяющие собирать и анализировать данные, контролировать работу объекта.

К некоторым программируемым логическим контроллерам также можно подключить дисплей, мышь и клавиатуру.

PLC входит в класс промышленных контроллеров. В эту группу включены все технические средства, предназначенные для автоматизации технологических процессов на производстве. Промышленный контроллер также используют для автоматизации зданий, контроля за работой инженерных сетей и др.

Программируемые логические контроллеры для промышленных производств должны отвечать строгим требованиям:

  • устойчивость к неблагоприятному воздействию внешней среды,
  • возможность длительной автономной работы,
  • простота обслуживания.

В нашем каталоге представлены программируемые логические контроллеры от ведущих отечественных и зарубежных производителей. Мы предлагаем ПЛК Advantech, ICP DAS, ОВЕН, НИЛ АП, Сегнетикс и др. Всегда в наличии устройства с различными рабочими характеристиками: классом защиты, количеством каналов ввода-вывода и др.

Каждый программируемый контроллер в каталоге сертифицирован. Все устройства соответствуют требованиям стандартов и норм. Цены на ПЛК менеджеры назовут по запросу. За подробной информацией об условиях сотрудничества обращайтесь по телефонам.

Advantech

  • Существуют две основные серии PLC Advantech — это контроллеры ADAM-5000 и APAX-5000.
  • Серия Advantech APAX-5000 использует открытую архитектуру разработки со встроенным ПО KW Multiprog Softlogic и опциональным ПО HMI/SCADA, а также объединяет в себе функции управления, обработки информации и коммуникационные возможности в рамках единой системы управления.  
  • ПК-совместимые контроллеры ADAM-5000 на базе Intel Atom D510, обладают специальными функциями управления, такими, как сторожевой таймер, память RAM с питанием от резервной батареи и детерминированный ввод/вывод.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации

Bolid Контроллер Болид «М3000-Т Инсат» предназначен для создания систем автоматизированного управления технологическим оборудованием в энергетике, на транспорте, в т.ч. железнодорожном, в различных областях промышленности, жилищно-коммунального и сельского хозяйства.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации

ICP DAS

Компания ICP DAS выпускает ПЛК широко известных в России серий I-7000, uPAC, WinPAC, XPAC, iPAC и т.д.

Возможность применения более дешевых, отработанных и быстро развивающихся открытых архитектур на базе РС-совместимой платформы позволяет широко использовать изделия компании ICP DAS для задач, где раньше применялись только обычные PLC.

Неоспоримыми достоинствами контроллеров ICP DAS являются:

  • невысокая цена PLC;
  • использование открытых протоколов;
  • простота программирования и доступность широкого спектра программного обеспечения;
  • простота интеграции с системами управления более высокого уровня.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации

RealLab RealLab! предлагает контроллеры серий NLсon-CE (полноценный ПЛК средней мощности с высокими техническими характеристиками), NLсon-1AT (недорогие ПЛК для локальной автоматизации с применением модулей ввода-вывода серии NL), промышленные контроллеры с заказным программированием (заказные «прошивки» контроллеров, входящих в состав модулей серии NL или разработанных для конкретного заказчика) и ПЛК серии NS (выпускаются в двух модификациях: с протоколом Modbus RTU и с протоколом DCON, программно полностью совместимы с серией NL).

Читайте также:  Что такое канифоль: состав, свойства, применение

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации

Segnetics

Российская компания «Сегнетикс» (Segnetics) производит три линейки контроллеров. Первая линейка — SMH2010 — универсальные панельные устройства для автоматизации широкого спектра объектов в области ЖКХ, автоматизации зданий и промышленности.

Вторая линейка предназначена для автоматизации систем вентиляции — Pixel. И, наконец, третья линейка — SMH 2G – второе поколение панельных ПЛК, предназначенных для автоматизации инженерных систем зданий и технологических процессов в промышленности.

Цена ПЛК этого производителя приятно удивит.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации

TREI Контроллеры TREI-5B-04 и TREI-5B-05 предназначены для локальных и распределенных систем автоматического контроля и управления технологическими процессами в ответственных системах на промышленных предприятиях с нормальным и взрывоопасным производством, а также для построения систем противоаварийных блокировок и защит.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации

АГАВА Контроллеры АГАВА предназначены для управления технологическими процессами в шинном производстве, водогрейных и паровых котлов, печей, сушильных агрегатов, для управления двумя насосами с помощью одного частотного преобразователя, а также для управления атмосферными деаэраторами ДА-5/2, ДА-15/4, ДА-25/8, ДА-50/15, ДА-100/25 или аналогичными.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации

МЗТА

ПТК КОНТАР предназначен для автоматического управления, сбора и передачи информации, а также дистанционного управления и диспетчеризации технологических процессов в ЖКХ и промышленности. Контроллер КОНТАР обеспечивает сбор информации от разнообразных источников, используемых на объекте (датчики температуры, давления, расхода, тепло-, водо- и электросчетчики и т.п.) и передачу ее на верхний уровень. Возможно также и полностью автономное применение аппаратуры комплекса в виде отдельных модулей.

Комплекс построен на новейшей элементной базе и обеспечивает простой доступ к современным коммуникационным технологиям (подключение к сети Ethernet, передача информации по сотовой сети стандарта GSM/CDMA). КОНТАР может использоваться для решения многих задач также с помощью дополнения его оборудованием других производителей. У нас можно купить ПТК КОНТАР со скидкой.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации

ОВЕН

Компания ОВЕН уже более 15 лет производит широкий ряд приборов первичной автоматики. Идя в ногу со временем компания ОВЕН в 2005 году начала разработку управляющих контроллеров для широкого применения. В них использовалась современная элементная база и с самого начала закладывались мощные аппаратные ресурсы и широкие программные возможности.

Для их программирования используется среда CoDeSys, разработанной немецкой компанией 3S-Software. Кроме того, контроллеры ОВЕН могут программироваться с помощью интегрированной SCADA и SoftLOGIC системы MasterSCADA.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации

ОСАТЕК ЧГП-РТ Промышленный контроллер ЧГП-РТ производства компании «ОСАТЕК» предназначен для применения в составе систем сбора, передачи, управления технологической информацией любого промышленного предприятия или процесса.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации

Серебрум

Программируемые логические контроллеры. Обзор

Контроллеры с HMI для локальных систем автоматизации ОВЕН ПЛК63 / ПЛК73

Контроллеры для малых систем автоматизации ОВЕН ПЛК100 / ПЛК150 / ПЛК154

Моноблочные контроллеры с дискретными и аналоговыми входами/выходами для средних систем автоматизации ПЛК110[М02] / ПЛК110 / ПЛК160

Линейка программируемых моноблочных контроллеров с дискретными входами/выходами и аналоговыми входами/выходами (ПЛК160) на борту для автоматизации средних систем. 

Оптимальны для построения систем автоматизации среднего уровня и распределенных систем управления. 

Рекомендуется к использованию

  • В системах HVAC
  • В сфере ЖКХ (ИТП, ЦТП)
  • В АСУ водоканалов (водоподготовка, насосные станции)
  • Для управления малыми станками и механизмами
  • Для управления пищеперерабатывающими и упаковочными аппаратами
  • Для управления климатическим оборудованием
  • Для автоматизации торгового оборудования
  • В сфере производства строительных материалов

На данный момент выпускаются несколько контроллеров: ОВЕН ПЛК110, обновленный ОВЕН ПЛК110[М02], ОВЕН ПЛК160

Сравнительная таблица контроллеров ОВЕН ПЛК110, ОВЕН ПЛК110[М02](обновленный), ОВЕН ПЛК160

ПЛК110-30 18 12 нет Нет 2 шт.
ПЛК110-32 18 14 нет Нет 1 шт.
ПЛК110-60 36 24 нет Нет 2 шт.
ПЛК160 16 12 8 4 1 шт.

Отличительные особенности линейки

  • Мощные вычислительные ресурсы и большой объем памяти.
  • Наличие последовательных портов (RS-232, RS-485) на борту контроллера.
  • Наличие порта Ethernet для включения в локальные или глобальные сети верхнего уровня.
  • Поддержка протоколов обмена Modbus (RTU, ASCII), ОВЕН, DCON.
  • Возможность работы напрямую с портами контроллера, что позволяет подключать внешние устройства с нестандартными протоколами.
  • Контроллер имеет встроенные часы, что позволяет создавать системы управления с учетом реального времени.
  • Встроенный аккумулятор, позволяющий организовать ряд дополнительных сервисных функций: возможность кратковременного пережидания пропадания питания, перевод выходных элементов в безопасное состояние.
  • Наличие дискретных (ПЛК110/ПЛК110[М02]/ПЛК160) и аналоговых (ПЛК160) входов/выходов на борту контроллера.

Сравнение ПЛК110 (выпускаемого ранее) и ПЛК110[M02] (модернизированного)

Вычислительные ресурсы:
Процессор 200 МГц 400М Гц
ОЗУ 8 МБ 16 МБ
ПЗУ 8 МБ 6 МБ
Операционная система нет Есть, EmbOS Segger
Интерфейсы:
RS-232
RS-232 Debug
RS-485 (1 или 2)
Ethernet
USB Device
USB Host
Работа по беспроводным сетям SMS, CSD SMS, CSD, GPRS
Питание 5В в RS-232 нет Есть
Температурный диапазон эксплуатации -20…+50°C -40…+60°C
Источник питания для часов RTC Встроенный аккумулятор Заменяемая стандартная батарейка CR2032
Источник питания для Retain Встроенный аккумулятор Не требуется, используется MRAM
Ведение архивов на USB Flash нет До 8 ГБ
Быстрые входы Есть, до 10 кГц Есть, 100 кГц
Быстрые выходы до 5 кГц До 100 кГц

Поддерживаемые интерфейсы и протоколы

ОВЕН RS-232 RS-485 Поддержка модулей ввода/вывода ОВЕН Мх110 Работа в сетях ОВЕН совместно с ТРМ2хх
Modbus RTU Modbus ASCII RS-232 RS-485 Поддержка модулей ввода/вывода и операторских панелей (например, ОВЕН СП3хх), связь со SCADA-системами
Modbus TCP Ethernet 10/100 Mbps Связь со SCADA-системами
DCON RS-232 RS-485 ППоддержка модулей ввода/вывода ICP DAS I-7xxx, АDAM-4xxx, операторских панелей
GateWay (протокол CODESYS)
  • RS-232
  • Ethernet 10/100 Mbps
  • USB-Device
  1. Программирование контроллера, отладка пользовательской программы
  2. Связь с контроллерами других производителей на базе CODESYS.
  3. Работа с OPC-сервером CODESYS

Контроллеры данной линейки также поддерживают работу с нестандартными протоколами по любому из портов, что позволяет подключать такие устройства, как электро-, газо-, водосчетчики, считыватели штрих-кодов и т.п.

Программирование

Программирование контроллеров осуществляется в профессиональной, распространенной среде CODESYS v.2.3.x, максимально соответствующей стандарту МЭК 61131:

  • поддержка 5 языков программирования, для специалистов любой отрасли;
  • мощное средство разработки и отладки комплексных проектов автоматизации на базе контроллеров;
  • функции документирования проектов;
  • количество логических операций ограничивается только количеством свободной памяти контроллера;
  • практически неограниченное количество используемых в проекте счетчиков, триггеров, генераторов.

Интерфейсы для программирования и отладки: Ethernet, USB, RS-232 (Debug).

При покупке программируемого контроллера ОВЕН ПЛК предоставляются БЕСПЛАТНО

  • Среда программирования CODESYS
  • Готовые библиотеки программных блоков
  • Специальные сервисные утилиты для работы с ОВЕН ПЛК
  • Руководство пользователя и обучающие видео-курсы
  • Для организации обмена с верхним уровнем предоставляются бесплатные OPC драйвера OPC, драйвер Gateway (от CODESYS) и OPC драйвер ModBus (от ОВЕН)

Коммуникационные контроллеры ПЛК304 / ПЛК323

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизацииПЛК304 контроллер для распределенных систем Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизацииПлаты и эмуляторы сигналов Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизацииКабели Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизацииКлеммники Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизацииУмощнители

Программируемые логические контроллеры для домашней автоматизации

Развитие систем автоматизации с применением электротехнических устройств началось несколько десятков лет назад. Основной любой схемы на то время были различные реле, таймеры, кнопки и переключатели.

Читайте также:  Как защитить квартиру от превышения напряжения

С развитием радиоэлектронных компонентов и микропроцессорной техники на электротехнический рынок вышли универсальные устройства, позволяющие выполнять любые функции управления и контроля – программируемые логические контроллеры (ПЛК).

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации

Классификация ПЛК

Все программируемые логические контроллеры разделяют на универсальные и специализированные. Последние предназначены для выполнения определенных задач (специальные порты ввода-вывода информации).

Примером специализированного ПЛК может служить «интеллектуальный» контроллер для управления асинхронным электродвигателем.

Такая система позволяет не только контролировать скорость двигателя, но и выполнять функции контроля, управления и реагировать на аварийные ситуации в системе электропривода.

Универсальные ПЛК служат для решения разнообразных задач по управлению и контролю. Такие контроллеры разделяют по числу и назначению портов ввода-вывода информации.

Универсальные ПЛК зачастую имеют избыточные возможности, заложенные производителем в них. Создавая систему автоматизации на базе ПЛК, достаточно сложно подобрать необходимый контроллер.

Поэтому на рынке представлены различные модули расширения портов, дополнительные блоки питания, интерфейсные модули и пр.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации

Назначение ПЛК

Современные программируемые логические контроллеры выпускаются в одном корпусе, на лицевые поверхности которого выведены контакты портов ввода-вывода и различных интерфейсов. Количество выводов может достигать несколько сотен, поэтому габариты ПЛК в основном определяются именно этим. Внутри корпуса располагаются вычислительные мощности ПЛК, позволяющие выполнять некоторые функции исполнительных внешних устройств управления. Применение ПЛК в простейших схемах автоматизации (управление освещением) зачастую не оправдано ввиду их высокой стоимости. Заменять реле времени на программируемый контроллер бессмысленно. Стоит учитывать, что основное свое применение программируемые контроллеры нашли в сложных системах промышленной автоматизации. Производители для этих целей закладывают определенный уровень надежности, что непременно сказывается на конечной стоимости ПЛК. Кроем того, настройка системы управления потребует определенных знаний в программировании.

В последнее время на рынке программируемых контроллеров появились ПЛК исключительно для домашней автоматизации.

Такие контроллеры обладают меньшим набором функций и меньшей надежностью, по сравнению с промышленными контроллерами.

Однако создание систем автоматизации и на основе таких «упрощенных» ПЛК потребует определённых знаний в электротехнике (выбор датчиков и исполнительных механизмов по требуемым выходным и входным сигналам) и программировании.

Всего комментариев:

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизации Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.[ Регистрация | Вход ]

Защита от перенапряжений в частном доме

Заземление, зануление rashpilek1975 Alexzhuk / 37

Электрическое отопление

Электроотопление IusCoin Multiki / 68

А как ты экономишь электроэнергию?

Всё обо всём — общение 2alpilip Наде4ка / 29

PLC для начинающих. Часть 1 из 4 — Технотренд

Programmable Logic Controllers (PLC) или Программируемые Логические Контроллеры (ПЛК) это небольшие промышленные компьютеры с модульной конструкцией. Они предназначены для того, чтобы автоматизировать изменяемые процессы управления.

PLC часто используются на фабриках и промышленных предприятиях для того чтобы контролировать моторы, насосы, свет, вентиляторы, автоматы защиты электроцепи и другие механизмы.

Чтобы лучше понять назначение PLC, давайте рассмотрим краткую историю PLC.

История PLC

Промышленная автоматизация началась задолго до ПЛК. C начала до середины 1900-х годов автоматизация обычно проводилась с использованием сложных электромеханических релейных схем.

Однако огромное количество реле, проводов и пространства, необходимого для создания даже простой системы автоматизации, создавало проблемы.

Тысячи реле могли быть необходимы для того чтобы автоматизировать простой процесс на фабрике! А если что-то в логической схеме нужно изменить?

Примечание: На базовом уровне электромеханические реле функционируют путем магнитного открытия или закрытия электрических контактов при подаче питания на катушку реле. Эти устройства очень полезны и до сих пор играют важную роль в промышленной автоматизации.

Первый программируемый логический контроллер был выпущен в 1968г. Он должен был заменить сложные сети реле на промышленных предприятиях. ПЛК был сконструирован так, чтобы его было легко программировать инженерам и техникам завода.

Ведь они уже были знакомы с логикой реле и схемами управления. С самого начала ПЛК программировались с использованием лестничной логики. Лестничные диаграммы выглядят как управляемые схемы.

Ток проходит слева направо через закрытые контакты для того чтобы запитать катушку реле.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизацииPLC Лестничная диаграмма

Как видите, лестничная логика выглядит как простая схема управления. Источники входного сигнала, такие как выключатели, кнопки, датчики и т. д. показаны слева. А выходы отображаются справа.

Возможность запрограммировать сложные автоматизированные процессы при помощи интуитивного интерфейса, такого как лестничная логика, сделала переход от логики реле к ПЛК гораздо проще для многих в промышленности.

Как работают ПЛК?

PLC можно назвать небольшими промышленными компьютерами с модульными компонентами. Они предназначены для автоматизации процессов управления. ПЛК это основа управления почти всей современной промышленной автоматизации. Есть много компонентов для PLC. Большинство из них можно разделить на следующие три категории:

ПЛК — это сложные и мощные компьютеры. Но, мы можем описать функцию ПЛК в простых терминах. PLC принимает входные данные, выполняет логику в процессоре (CPU). А затем включает или выключает выходы, основанные на этой логике. Мы рассмотрим более подробно позже, но пока подумайте об этом так:

  1. CPU контролирует состояние входных сигналов. Например переключатель включен, датчик близости , открытие клапана 40%, и др.)
  2. Процессор принимает информацию, которую он получает от входов, выполняет программу
  3. CPU управляет логикой вывода. Например отключает двигатель, открывает клапан, и др.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) для домашней автоматизацииДиаграмма функционирования PLC

Дискретный и аналоговый ввод/вывод

Входные и выходные данные часто сокращаются как “I/O”. Дискретные сигналы — это сигналы, которые могут быть только включены или выключены. Это самый простой и наиболее распространенный тип ввода-вывода. С помощью аналоговых сигналов вы можете отобразить 0 – 100%, 4 – 20мА, 0 – 100 градусов по Цельсию. Это отностится и к входным сигналам, и выходным.

PLC или PAC?

Возможно, вы слышали о программируемом контроллере автоматизации (PAC). Термин был впервые придуман исследовательской фирмой ARC в 2001 году. В отличие от ПЛК это более новые, более мощные и гибкие контроллеры. Существуют разногласия по поводу различий в определении между PAC и PLC. Часто термины используются взаимозаменяемо.

Эта статья может помочь вам понять различия между PLC и PAC. Мы, в Технотренд, считаем, что PAC всегда лучший выбор, если система не очень проста. И минимизация стоимости проекта жизненно важна. Современный пользовательский интерфейс, мощь CPU и большой объем памяти большинства PAC обеспечивают их превосходство над большинством PLC.

Заключение

Теперь вы должны лучше понимать, что такое ПЛК, историю создания и то, как они работают. В следующий раз мы рассмотрим процессор ПЛК (CPU). Оставайтесь с нами!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector