Что такое плк: ПЛК — что это такое? / Хабр

Что такое программируемый логический контроллер.

Контроллер (от англ. Control) — управление. Контроллером в автоматизированных системах называют техническое средство, выполняющее функции управления физическими процессами в соответствии с заложенным алгоритмом, с использованием информации, получаемой от датчиков и выводимой на окончательные устройства. Любое устройство, способное работать автоматически, имеет в своем составе управляющий контроллер — модуль, определяющий логику работы устройства.  

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) — технические средства, используемые для автоматизации технологических процессов. Это электронное специализированное устройство, работающее в реальном масштабе времени. Основным режимом работы ПЛК выступает его длительное автономное использование, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, без серьезного обслуживания и без вмешательства человека. ПЛК обычно применяются для управления последовательными процессами, используя входы и выходы для определения состояния объекта и выдачи управляющих воздействий.

Программируемый логический контроллер, представляют собой микропроцессорное устройство, предназначенное для сбора, преобразования, обработки, хранения информации и выработки команд управления, имеющий конечное количество входов и выходов, подключенных к ним датчиков, ключей, исполнительных механизмов к объекту управления, и предназначенный для работы в режимах реального времени.

Для используемых в настоящее время релейно-контактных систем управления характерна невысокая надёжность, наличие открытых контактов и др. Применение программируемых логических контроллеров (ПЛК) для автоматизации локальных систем управления является наиболее эффективным.

ПЛК программируются в соответствии со стандартом МЭК-61131-3. Программируются ПЛК с помощью специализированных комплексов, один из наиболее популярных является CoDeSys. Он включает в себя следующие языки: графические (Ladder Diagram, Function Block Diagram, Sequential Function Chart, Continuous Function Chart), текстовые (Instruction List, Structured Text).

Первый в мире программируемый логический контроллер появился в середине XX века. Modicon 084 представлял собой шкаф с набором соединённых между собой реле и контактов, его память составляла лишь 4 килобайта. Термин ПЛК ввел Аллен-Брадли в 1971. Вместе с Ричардом Морли он является «отцом ПЛК».

Структура работы программируемого логического контроллера:

Алгоритм работы ПЛК:

В качестве основного режима работы ПЛК выступает его длительное автономное использование, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, без серьезного обслуживания и практически без вмешательства человека.

ПЛК имеют ряд особенностей, отличающих их от прочих электронных приборов, применяемых в машиностроении: 

• в отличие от микроконтроллера (однокристального компьютера) — микросхемы, предназначенной для управления электронными устройствами — областью применения ПЛК обычно являются автоматизированные процессы промышленного производства в контексте производственного предприятия;

• в отличие от компьютеров ПЛК ориентированы на работу с агрегатами машин через развитый ввод сигналов датчиков и вывод сигналов на исполнительные механизмы, ориентированных на принятие решений и управление оператором;

• в отличие от встраиваемых систем ПЛК изготавливаются как самостоятельные изделия, отдельные от управляемого при его помощи оборудования.

• наличие расширенного числа логических операций и возможность задания таймеров и счетчиков.

• все языки программирования ПЛК имеют легкий доступ к манипулированию битами в машинных словах, в отличие от большинства высокоуровневых языков программирования современных компьютеров.

Существуют ПЛК разного уровня сложности в зависимости от сложности решаемых задач автоматизации.

Основные операции ПЛК соответствуют комбинационному управлению логическими схемами специфических агрегатов — механических, электрических, гидравлических, пневматических и электронных.

В процессе управления контроллеры генерируют выходные сигналы (включить — выключить) для управления исполнительными механизмами (электродвигателями, клапанами, электромагнитами и вентилями) на основании результатов обработки сигналов, полученных от датчиков, либо устройств верхнего уровня.

Современные программируемые контроллеры выполняют также и другие операции, например, совмещают функции счетчика и интервального таймера, обрабатывают задержку сигналов.

Программируемые логические контроллеры среднего и высокого уровня, как правило, имеют встроенные аппаратно-программные средства управления движением, в частности, модули быстродействующих счетчиков, модули позиционирования и др., которые дают возможность сравнительно просто реализовать функции управления движением и обеспечить позиционирование с высокой точностью.

Конструктивно ПЛК приспособлены для работы в типовых промышленных условиях, с учетом загрязненной атмосферы, уровней сигналов, термо- и влагостойкости, ненадежности источников питания, а также механических ударов и вибраций. С этой целью аппаратная часть заключается в прочный корпус, минимизирующий негативное влияние ряда производственных факторов.

Главным отличием ПЛК от релейных схем управления является алгоритмы, которые реализованы с помощью программ. На одном контроллере можно реализовать схему, эквивалентную тысячам элементов жесткой логики. При этом надежность работы схемы не зависит от ее сложности.

Программируемые логические контроллеры традиционно работают в нижнем звене автоматизированных систем управления предприятием (АСУ) — систем, непосредственно связанных с технологией производства. ПЛК обычно являются первым шагом при построении систем АСУ. Это объясняется тем, что необходимость автоматизации отдельного механизма или установки всегда наиболее очевидна. Она дает быстрый экономический эффект, улучшает качество производства, позволяет избежать физически тяжелой и рутинной работы. ПЛК по определению созданы именно для такой работы.

Основное преимущество ПЛК является в том, что один маленький механизм может заменить огромное количество электромеханических реле, а также быстрое время сканирования, компактные системы ввода/вывода, стандартизированные средства программирования и специальные интерфейсы, позволяющие подключать нетрадиционные устройства автоматики непосредственно к контроллеру или объединять разное оборудование в единую систему управления.

Классификация ПЛК:

Выбор программируемого контроллера является важной и сложной задачей при создании систем автоматического управления технологическими параметрами на любом промышленном предприятии. При его выборе необходимо учесть и оценить большое количество факторов. Объединив технологические требования к конкретному объекту автоматического управления со сравнительным анализом современных программируемых логических контроллеров, можно принять правильное решение.

Программируемые логические контроллеры, их функции и виды

Программируемые логические контроллеры входят в оборудование, отвечающее за автоматизацию процессов. Плк-системы используются в малых предприятиях, крупных производствах.

Содержание

1. ПЛК — что это такое?
2. История создания
3. Структура и устройство ПЛК
4. Принцип работы ПЛК
5. Типы ПЛК
6. Ограничения ПЛК
7. Место ПЛК в системе управления
8. Назначение переменных в ПЛК
9. Основы программирования ПЛК. Реле и контроллер‌‌
10. Среда программирования
11. Языки программирования ПЛК
12. Удаленное управление и мониторинг
13. Применение контроллеров
14. Производители ПЛК
15. На что обращать внимание при покупке 
16. Что же выбрать

ПЛК — что это такое?

Плк-контроллер представляет собой микрокомпьютер с упрощенным алгоритмом, выполняющий типовые функции в заданном режиме. Применяют его и в бытовой технике, не только в сложных роботизированных устройствах. Унификация элементов, их взаимозаменяемость повышает надежность системы. Упрощает  ремонт и отладку.

История создания

В 60 годах 20 века для управления телефонными станциями, промышленным оборудованием использовались сложные схемы с реле. Они не отличались повышенной надежностью или ремонтопригодностью. Инженерам одной из компаний, американской General Motors, была поставлена цель по созданию нового оборудования. Задачи, на которые оно было рассчитано, выглядели так:

1. Упрощение отладки, замены.
2. Относительная дешевизна.
3. Гибкость, удобство модернизации.
4. Снижение риска отказов.

Изобретение, создание микросхем и блоков управления на их основе позволило решить заданные вопросы.

Терминология, объясняющая, что такое ПЛК (PLC), внесена в международные и европейские стандарты качества МЭК, EN.

Структура и устройство ПЛК

Любой плк Siemens или аналогичный, других производителей, ориентирован на выполнение конкретных действий. Микроконтроллер опрашивает блоки ввода информации, чтобы принять решение, сформировать на выходе готовую команду. Упрощенно схема стандартного элемента включает:

• вход;
• центр;
• выход.

Входные цепи образованы набором датчиков (аналоговых или цифровых), переключающих устройств, смарт-систем. В центральном блоке расположены: процессор, обрабатывающий команды, модуль памяти и средства коммуникации. Выходные цепи отвечают за передачу сигнала на моторы привода, вентиляцию, осветительную арматуру.

Туда же допускается подключить управляющее смарт- устройство архитектуры ардуино или подобное. Необходимо также выполнить условие подключения ПЛК к цепям питания. Без них устройство работать не будет. Внешний компьютер через унифицированный интерфейс используется для отладки, программирования контроллера.

Принцип работы ПЛК

По сути, микроконтроллер достаточно близок к реле. Только вместо механических контактов и катушек в нем — электронные цепи. Понять принцип действия будет легко любому инженеру, знакомому со схемами, основами электротехники.

Датчик освещенности на входе подает сигнал в блок обработки данных. В нормальном состоянии процессор не реагирует. Как только сенсор определит падение освещения, изменится его сопротивление, центральный блок задействует цепи питания электроламп.

Для управления ПЛК, его программирования используется бытовой ПК. Несколько отдельных микроконтроллеров образуют каскад с усложненными задачами. Системы «умный дом», автоматика включения двигателя насоса для закачки воды в накопительный бак давно содержат в себе подобные блоки.

Сложные микроконтроллерные устройства обеспечивают охрану, защиту периметра (квартиры), включая связь с полицией (владельцем) через модем, подъем тревоги при проникновении нарушителей, разрушении механизма закрытия двери.

Первый этап работы устройства состоит из экспресс-теста задействованного оборудования. Одновременно идет загрузка операционной среды, управляющих программ. Все как в настольном ПК при старте Windows. Предусмотрена пошаговая отработка команд (отладка), при которой допускается мониторинг, корректировка переменных.

Для простоты восприятия рабочий, шаговый режим ПЛК разбит на типовые циклы. Они повторяются во время функционирования устройства. В каждом цикле, «маршрутной карте» заключаются 3 действия:

Сканирование, обращение к внешним датчикам. Запись значений (состояния) в ячейки памяти.

Анализ действующей программы. Внесение требуемых корректив на основании данных предыдущего шага.

Передача результата вычислений на блоки выхода.

Завершается цикл быстрым переходом к первому этапу «урока».

Типы ПЛК

Все ПЛК, выпускаемые Schneider Electric, Mitsubishi, Beckhoff, Omron, Segnetics или Unitronics, четко разделяются по типам. Это же относится к классификации российской продукции, представленной компаниями «Овен», «Контар», «Текон» и другими. Конструктивно устройства принято обозначать как моноблочные и модульные.

В первом типе содержится полный набор входных, выходных цепей, процессор, источник энергии. Во втором предусмотрена сборка готового ПЛК из отдельных частей. Согласно МЭК 61131, количество и состав модулей варьируются в соответствии с назначением, характеристиками поставляемого заказчику устройства.

Модульный микроконтроллер может управлять посредством Ethernet соединения малопроизводительным собратом, выполняющим специфично назначенные функции (диагностика состояния периметра, безопасность охраняемой зоны). Маломощный адаптер питания в этом случае является отдельным модулем. Обобщенно функциональные возможности второго вида превосходят первый. Но в отдельных ситуациях (микроконтроллер управления чайником Berghof) достаточно моноблочного ПЛК.

Главное достоинство такой конструкции — компактность. При этом полностью завершенная конструкция платы, блока контроллера оборудуется дисплеем и устройством ввода-вывода, кнопочной панелью. Типичный пример — «умный» автоматный моноблок, отвечающий за стабилизацию напряжения.

Из нескольких ПЛК, смонтированных на стандартную рейку, набирается укрупненный узел управления. Первоначально конфигурация микроконтроллеров подразумевала замену существовавших релейных, полупроводниковых схем. Со временем задачи усложнились, но и сохранившиеся ограниченно производительные 8 и 16 разрядные процессоры по-прежнему востребованы в промышленности.

Ограничения ПЛК

Не стоит полагать, что наличие программируемого контроллера способно решить все глобальные проблемы пользователя. ПЛК, работающие на основе протоколов Codesys, Modbus (для модульных решений), обладают ограниченной сферой применения. Их выбор обусловлен поставленной задачей. Попытку создать универсальные ПЛК вряд ли можно признать целесообразной.

Подобный ход лишает технологический процесс гибкости. Создание требуемой конфигурации осуществляется комплектацией готового моноконтроллера, согласно проекту заказчика. В исключительных ситуациях проблему решают сборкой мегаустройства из дискретных блоков. Последний вариант предпочтительнее: каждый элемент допускается оборудовать индивидуальным пультом ввода команд, сенсорной панелью, устройством отображения данных.

Роль каналов обмена данными играют кабельные медные шины, оптоволоконная связь. Успешно используются варианты стандартизированных интерфейсов RS-232, RS-485 (кабель), промышленных Profibus или CAN. Не возбраняется коммутация по беспроводным линиям (Wi-Fi).

Место ПЛК в системе управления

Современные контроллеры выполняют несколько функций. Они могут быть «ведущими» или «ведомыми», находиться в центре схемы. Чаще всего они сосредоточены в начальной цепи автоматизации.

До создания миниатюрных интегральных схем рука оператора буквально не успевала переключать режимы на пульте цепи управления. Использование контроллерных блоков «Сегнетикс», «Дельта» и подобных способствовало снятию нагрузки с человека.

Ее переложили «на плечи» машин с выводом на экран данных мониторинга, отображенных в виде мнемосхем и изменяемых параметров. На ПЛК возлагаются задачи по опросу датчиков и регистров, обработке поступающей информации.

Без микроконтроллеров не было бы РСУ, АСУ, сложных автоматных комплексов управления технологическими процессорами. Используя сетевой трафик, ПЛК анализируют данные, успевая проверять состояние портов входа. Главный недостаток, особенность микроконтроллеров состоит в необходимости прошивки, создания программы для работы.

Впрочем, его следует воспринимать двояко: индивидуально создаваемое ПО позволяет проектировать узкоспециализированные изделия под конкретные задачи.

Назначение переменных в ПЛК

Перед тем как начинать программирование, необходимо назначить переменные. Это условная метка (флаг) для обозначения отработки командного кода. Данные манипуляции характерны для единичных действий: запуск комплекса, когда требуется сброс состояния.

Подобная ситуация возникает при отключении электроэнергии. Зафиксированная переменная позволяет пропустить обмен сигналами, ускорить инициализацию ПЛК.

Основы программирования ПЛК. Реле и контроллер‌‌

Возможность программирования, безусловно, является главным достоинством систем с ПЛК. Чтобы сделать восприятие процесса предельно понятным, разработчики изобрели визуальное отображение управляющих цепей в виде релейных контактных блоков.

На профессиональном языке такой метод обозначается аббревиатурой LD (logo LAD). В дальнейшем работа ПЛК представляется как взаимодействие отдельных логических элементов. Они выполняют действия таймеров, релейных ячеек, счетчиков. Считается, что благодаря подобной унификации, освоить принципы программирования может каждый. Причем независимо от профильной профессии.

Среда программирования

Программисты предпочитают использовать для создания прикладных комплексов среду Си, Кодесис, как наиболее универсальную. Применение регламентируется стандартом IEC 61131. На базе Codesys пишутся языки программирования для ПЛК: LD, SFC, FBD, IL, STL.

Языки программирования ПЛК

Создатели микроконтроллеров обеспечили взаимодействие разрабатываемых устройств с несколькими универсальными языками программирования. Условно их разделяют на графические и текстовые. Это допускает компиляцию готового программного продукта из блоков, созданных на разных языках.

Обманчивая простота программирования скрывает трудности, с которыми обязательно столкнется излишне самоуверенный инженер. Составить простейшие команды под силу неопытному пользователю. Для реализации сложных понадобится получение специальных навыков.

Удаленное управление и мониторинг

Различные интерфейсы управления встраиваются в контролеры уже на стадии проектирования. Предусмотрена синхронизация с АСУ (SCADA и подобные). Оператор контактирует с ПЛК посредством интегрированной панели, устройства ввода-вывода, либо удаленно. Для этого по помехозащищенному каналу, кабельной сети к блоку подключается HMI, специализированный интерфейс взаимодействия между человеком и машиной.

Каким из доступных способов выполнить реализацию, с помощью простейшего клавиатурного модуля или сенсорной панели — решать заказчику. В последнее время активно используются «облачные» хранилища, виртуальные серверы. Не остаются в стороне и стандартные, Intranet (локальные) и Internet (внешние) подключения.

Реализация веб-интерфейса допускается также и без проводов, в сети Wi-Fi. Описанные методы невероятно расширяют возможности оператора. Упрощают контроль работающего комплекса ПЛК.

Применение контроллеров

Современный ПЛК, недорогой и надежный, находит применение в ПИД-регуляторах, счетчиках типа «Меркурий», промышленных устройствах серии DVP. Компактность блоков позволяет встраивать их в бытовую технику, монтировать в щитах и шкафах совместно с прочим электрооборудованием.

Энкодер, подключенный к контроллеру, применяется в автомобилестроении, реагируя на изменение угла поворота руля. Удобно использовать ПЛК при создании комплексов с ЧПУ, автоматизированных систем запуска аварийной откачки сточных вод в канализации. Видеонаблюдение, интегрированное в охранный пост, создаст полноценный обзор зоны наблюдения для оператора.

Все требуемые данные при этом будут сохранены на носителе информации (переданы в сеть), а в случае опасности сигнал тревоги будет подан автоматически. Цепочке контроллеров под силу управлять работой цеха металлообработки, пошивочной мастерской. В домашнем варианте ПЛК без участия человека включит свет, накачает воду из колодца в бак до требуемого уровня.

Производители ПЛК

На рынке представлены компании из России, США, ФРГ, Японии. Это Texas Instruments, Carel, Delta Electronics, Schneider Electric, Mitsubishi, Beckhoff, Omron, Segnetics, Unitronics. Отечественную продукцию представляют марки «Овен», «Контар», «Текон».

Выбор конкретного решения зависит от предъявляемых заказчиком требований, условий работы. А чтобы разобраться, чем ПЛК100, ПЛК110 отличается от ПЛК160, ПЛК323 потребуется обладание квалификацией, возможно — консультации специалистов.

На что обращать внимание при покупке 

До приобретения ПЛК нужно кое-что уточнить. Вот эти факторы:

Универсальность программной среды. Единые языки для всех аппаратных платформ.

Наличие контролеров с распределенным, интегрированным вводом-выводом.

Реализация связи ПЛК со стационарным компьютером.

Специализированное оборудование. Это микросистемы, ориентированные на работу с облачным сервисом (вариант оповещения по мобильной связи, почте).

Открытая архитектура отдельных ПЛК.

Данный перечень создает направление для движения как покупателей, так и производителей. Какой из перечисленных критериев окажется в приоритете, решает заказчик. С дружественным ПО эксплуатация станет удобнее. Так утверждают опытные инженеры-наладчики.

Что же выбрать

ПЛК 110 «Овен» или Simatic s7 производства «Сименс», Modicon m340, Segnetics trim5 четко подчинены встроенной инструкции. Работают по разработанному производителем алгоритму. Программное обеспечение разных марок не всегда совместимо, это учитывается при модернизации (замене) или комплектации технологических цепочек средствами автоматизации.

Кому-то термины step7, ms4, opc, pixel ни о чем не говорят. Разобраться с каталогом, обилием информации помогут специалисты. Расшифровка обозначения микроконтроллера, выбор программы ПЛК для человека неосведомленного станут непосильной задачей. Отличие, оценка, сравнение представленных решений также достаточно сложны, чтобы приступать к ним без подготовки.

Выбрать свой прибор помогут отзывы, обзоры, опыт эксплуатации владельцев контроллеров. Нужный микронтролллер — не обязательно дорогой. Цена определяется выполняемыми функциями, маркой прибора. Описание, настройка параметров приводятся в паспорте устройства.

Там же находится перечень портов ввода-вывода, краткое пособие как подключать изделие. Для отдельных типов может понадобиться преобразователь напряжения, его характеристики производитель обязан указать в руководстве по эксплуатации. А хороший контроллер — тот, который справляется с поставленными задачами.

Что такое ПЛК? Определение и подробности

Содержание

1. Что такое ПЛК?

2. Что такое релейная логическая система?

3. Как работает ПЛК?

3.1 Компоненты PLC

3,2 Стэша

3,3 Борьба с источником питания

3,4 CPU

3,5 Модули в/вывода

3,6 Устройство программирования

3,7 Память и хранение

3. 8 Communication

3,9,9,9,9 PLC Life Cycle

9000 4 40004

3.8. машинный интерфейс (HMI)

5 Где используется ПЛК?

6 Как программируется ПЛК?

7 Сервисные планы

8 Преимущества ПЛК

9 Недостатки ПЛК

10 Связанные понятия

10.1 В чем разница между ПК и ПЛК?

10.2 В чем разница между релейной логикой и релейной логикой?

10.3 В чем разница между микроконтроллером и микропроцессором?

11 Резюме

12. Ссылки

 

 

ПЛК означает программируемый логический контроллер. ПЛК — это программируемое вычислительное устройство, которое используется для управления электромеханическими процессами, обычно в промышленной нише. ПЛК иногда называют промышленным ПК, термин, который описывает основную функцию ПЛК как специализированной промышленной вычислительной машины.

ПЛК контролируют состояние устройства ввода, например, сигналы от выключателя света, и принимают решения о следующем состоянии устройства вывода, например, включение или выключение света.

ПЛК также используются для передачи информации с устройств на заводах или из удаленных мест в централизованные приложения, часто работающие на ПК. ПЛК обычно используются для мониторинга устройств и составления отчетов, для диагностики сбоев в аппаратных устройствах, таких как промышленные машины и инструменты, а также для воздействия на события устройств.

 

ПЛК являются преемниками систем релейной логики, представляющих собой системы управления, которые контролируют и управляют низкоуровневыми устройствами, такими как переключатели, реле, таймеры, приводы и двигатели. В релейных логических системах реле выполняют логические операции, известные как релейная логика, активируя и деактивируя магнитные катушки в электрических цепях.

Реле могут соединять цепи, использующие разные токи и напряжения, поэтому исторически они идеально подходили для управления и координации различных устройств промышленной автоматизации.

Недостаток системы релейной логики заключается в том, что, как и в распределительном щите, она жестко подключена и ее трудно обслуживать из-за множества проводов. Разработка микроконтроллеров решила эту проблему, позволив логическим процессам реле программно кодироваться и сохранять их на компьютере.

 

Компоненты ПЛК

Типовой ПЛК подключается к источнику питания и состоит из центрального процессора (ЦП), монтажной стойки, постоянной памяти (ПЗУ), оперативной памяти (ОЗУ), ввода /output (I/O), блок питания и программатор.

ПЛК

имеют модульную конструкцию; Ввод/вывод и другие специализированные модули вставляются в стойку ПЛК. Модули ПЛК иногда называют платами.

Стойка

Стойку ПЛК можно сравнить с шасси автомобиля, к которому подключены другие компоненты. Подключенные компоненты в стойке ПЛК сгруппированы в три секции: ЦП, несколько модулей ввода-вывода и источник питания.

Блок питания

Блок питания преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC). DC используется процессором и компонентами ввода/вывода.

ЦП

Как и в ПК, ЦП является мозгом ПЛК. ЦП имеет два режима работы: режим программирования и режим работы. В режиме программирования ЦП загружает логику в виде программных инструкций, созданных пользователем на ПК. В рабочем режиме ЦП выполняет логику.

ЦП управляет всеми операциями ПЛК в соответствии с программными инструкциями, хранящимися в памяти. Шинная система управления передает информацию в ЦП и от него.

Модули ввода-вывода

ПЛК получает или воспринимает данные от устройств ввода, таких как датчики приближения и фотоэлектрические датчики, клавиатуры, измерители уровня, таймеры, счетчики, подсветка консоли, электродвигатели, а также реле температуры и давления. Концепция сенсорных данных относится к характеру входных данных ПЛК, которые поступают в виде электронных сигналов.

Карты цифрового ввода обрабатывают дискретные сигналы, например сигналы включения/выключения. Платы аналогового ввода преобразуют напряжение в числа, понятные ЦП.

Выходы ПЛК включают в себя клапаны, стартеры, приводы, приводы, соленоиды, сигнализацию, реле управления, принтеры и насосы.

Карты цифрового вывода включают и выключают устройства, например свет. Карты аналогового вывода преобразуют цифровые числа в напряжение, например, для управления механизмами.

ПЛК могут принимать логические решения и выполнять действия на основе полученных входных данных, например, обрабатывать входные данные и отправлять обработанные данные на устройство вывода. Обработку входных данных осуществляет программатор.

Например, датчик температуры может контролировать температуру в холодильной установке и периодически отправлять эту информацию через ПЛК на принтер в производственном центре.

Устройство программирования

Устройство программирования обычно представляет собой ПК, консоль или ручное фирменное устройство. Модули ввода-вывода направляют входные сигналы в ЦП ПЛК, где создаются выходные сигналы. Формат выходных данных задается прикладной программой, реализованной на устройстве программирования.

Память и хранилище

В ПЗУ хранятся данные операционной системы и драйверы. ОЗУ хранит состояние и подробную информацию о входных и выходных данных и прикладных программах.

Связь

Модули ввода/вывода отвечают за передачу информации между ПЛК и сетями связи.

Для связи с внешними устройствами ПЛК используют рекомендуемый стандарт 232 (RS-232), который является стандартом последовательной связи. RS-232 использует двоичный код для чтения и записи данных в формате американского стандартного кода обмена информацией (ASCII).

На уровне управления ПЛК обмениваются данными с полевыми компонентами на физическом уровне, используя различные протоколы связи в зависимости от компонента. ПЛК также используют различные протоколы связи для связи по сетям и с беспроводными устройствами.

Modbus RTU — это протокол последовательной связи, часто используемый в промышленных сетях связи для передачи данных на большие расстояния. Однако протоколам последовательной связи не хватает производительности и скорости протоколов Ethernet. Протоколы Ethernet, используемые ПЛК, включают Ethernet TCP/IP, Modbus TCP/IP и Profinet, которые используются для подключения к сетям предприятия и к Интернету. Проприетарные протоколы могут быть настроены для проприетарных устройств. Протоколы универсальной последовательной шины (USB) используются для подключения к драйверам и принтерам. Для беспроводных устройств может использоваться протокол Bluetooth.

Жизненный цикл ПЛК

ПЛК выполняет четыре основные рабочие функции. Во-первых, он сканирует все подключенные устройства ввода на предмет их рабочего состояния. Во-вторых, он выполняет программу, которая определяет, что должно происходить с входными данными. В-третьих, он генерирует исполняемые выходные данные. В-четвертых, он использует функцию оперативного обслуживания для выполнения внутренней диагностики.

Человеко-машинный интерфейс (HMI)

ПЛК используют ряд портов и протоколов связи для подключения к управляющим приложениям, таким как системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA).

Операторы промышленных предприятий и линейные руководители взаимодействуют с ПЛК в режиме реального времени с помощью ЧМИ. HMI — это приборная панель оператора, то есть интерфейс между человеком и ПЛК. HMI позволяет оператору координировать, управлять и контролировать промышленные процессы и устройства.

 

 

ПЛК используются для широкого спектра автоматизированных машинных процессов, например, для управления лифтами или включения и выключения освещения в интеллектуальных зданиях. ПЛК используются для наблюдения за камерами видеонаблюдения и автоматическими сигнальными устройствами, светофорами и промышленными процессами, такими как резка стекла и бумаги.

ПЛК отслеживает данные во время выполнения, например время безотказной работы устройства, рабочую температуру и статистику использования. Он также запускает и останавливает процессы и генерирует уведомления в случае неисправности машины.

ПЛК используются при сборке изделий, упаковке, управлении движением, управлении партиями, диагностике и тестировании машин, а также в процессах робототехники.

 

 

Релейная логика обычно используется для программирования ПЛК, но также используются и другие языки, например диаграмма функциональных блоков, структурированный текст, последовательная функциональная схема и список инструкций.

Релейная логика использует графические диаграммы, основанные на оборудовании релейной схемы, для выражения и описания логической структуры процессов в программных приложениях ПЛК. Код лестничной логики выглядит как электрическая схема.

 

Преимущества ПЛК, прежде всего, заключаются в отказе от традиционных систем логического управления с жесткой проводкой. По сравнению с традиционными системами логического управления, ПЛК легче создавать, устанавливать, обслуживать и модифицировать.

Компоненты ПЛК не требуют сложной проводки, поскольку логика управления реализуется программным обеспечением. Модификации и обновления могут быть легко реализованы путем загрузки новой программы релейной логики. Модификации можно выполнять дистанционно, а не вручную, как в случае с системами релейной логики.

Кодирование релейной логики позволяет быстро создавать сложные логические выражения. Программирование ПЛК относительно простое, а поскольку конструкция системы ПЛК является модульной, их можно устанавливать в различных физических конфигурациях и легко масштабировать с помощью множества различных устройств ввода и вывода.

ПЛК — это специализированные устройства, предназначенные для работы в суровых условиях окружающей среды, таких как холод и сильная жара, а также пыльные и влажные условия на заводах.

В ПЛК встроена операционная система реального времени, которая имеет определенные вспомогательные функции, но не требует дополнительных утилит, используемых ПК, таких как антивирусное программное обеспечение или средства очистки реестра.

Будучи основанным на микропроцессоре, время выполнения ПЛК меньше, чем в системах управления с релейной логикой, которые состоят из нескольких механических частей.

 

Сложный программный код часто лучше управляется традиционными ПК, чем ПЛК, поскольку они управляются задачами, а не событиями.

Несмотря на высокую надежность, системы, использующие ПЛК, обычно нуждаются во внешних мониторах для отображения данных в удобном для пользователя виде.

В случае поломки ПЛК может потребоваться тщательный поиск и устранение неисправностей специалистами по ПЛК.

 

В чем разница между ПК и ПЛК?

ПЛК часто называют «защищенным цифровым компьютером», но между ними есть несколько ключевых отличий.

Хотя для запуска ПЛК требуется ПК, для работы ПК не требуется ПЛК. Это связано с тем, что ПЛК работает с использованием микроконтроллера, а ПК — с микропроцессором.

ПЛК использует для выполнения кода метод, основанный на сканировании, в то время как ПК используют для выполнения кода метод, основанный на событиях.

Входы ПЛК представляют собой сигналы, а не данные, поступающие с приводов ПК. Часто данные от ПЛК собираются ПК и используются для запуска рабочих заданий, отчетов и уведомлений.

Операционная система ПЛК предназначена для выполнения задач управления, поэтому, в отличие от ПК, они обычно не используют антивирусные программы или утилиты очистки реестра.

ПЛК программируются с использованием проприетарных языков поставщиков или релейной логики. ПК программируются с использованием языков высокого уровня, таких как Java или C++.

ПЛК не защищены от кибератак и вредоносных программ, но зарегистрированных случаев меньше, чем ПК. Причина этого в том, что ПЛК имеют ограниченную функциональность по сравнению с ПК.

Небольшие системы ПЛК обычно дешевле в реализации, чем аналогичный вариант использования ПК, но большие системы ПЛК, необходимые для сложных логических операций, могут быть дорогими. Поскольку ПЛК лучше приспособлены к суровым условиям окружающей среды, их техническое обслуживание может быть дешевле.

В чем разница между релейной логикой и релейной логикой?

Цепи управления в релейных логических системах должны быть жестко подключены для каждой отдельной функции управления. Логика реле основана на выполнении логических функций и функций управления на основе схем физических электронных цепей.

Используя релейную логику, логика и функции управления выполняются с помощью программируемого ПЛК на базе микропроцессора. ПЛК сохраняет программу релейной логики в памяти. В отличие от проводных систем управления, ПЛК можно перепрограммировать, экономя время и деньги, поскольку не нужно заменять дорогие провода и кабели. Только устройства ввода-вывода в ПЛК требуют жесткой проводки.

В чем разница между микроконтроллером и микропроцессором?

Термины микроконтроллер и микропроцессор иногда используются взаимозаменяемо, но между ними есть большая разница. Микропроцессорный чип имеет только центральный процессор. Микроконтроллер состоит из процессора, памяти и модулей ввода/вывода (I/O), встроенных в один чип.

Микропроцессор не может работать независимо от других компонентов, таких как дополнительные схемы и память, модули ввода-вывода и программное обеспечение.

Микропроцессор используется, когда требуется много сложной обработки, например, для игр и в ноутбуках, и когда задача не определена. Микроконтроллер используется для повторяющихся заранее определенных задач, например, в электронном оборудовании и промышленных машинах.

Микроконтроллеры дешевле, меньше по размеру и потребляют меньше энергии, чем микропроцессоры.

 

ПЛК позволяют пользователям программировать определенные задачи для машин, используя язык кодирования релейной логики. ПЛК обеспечивают экономичную автоматизацию повторяющихся задач в промышленных нишах. Они также могут выполнять интеллектуальные задачи, такие как автоматическая выдача рабочих заданий и диагностика неисправного оборудования.

Что означает компания с ограниченной ответственностью (PLC) в Великобритании

Что такое компания с ограниченной ответственностью (PLC)?

Публичная компания с ограниченной ответственностью (PLC) является публичной компанией в Соединенном Королевстве. PLC является эквивалентом американской публичной компании, имеющей обозначение Inc. или корпорации.

Использование аббревиатуры PLC после названия компании является обязательным и сообщает инвесторам и всем, кто имеет дело с компанией, что она является публичной корпорацией.

Key Takeaways

• PLC, или публичная компания с ограниченной ответственностью, является аббревиатурой публичных компаний в Великобритании.
• Все компании, котирующиеся на Лондонской фондовой бирже, являются PLC.
• Любой розничный инвестор может купить акции PLC.
• В отличие от частных компаний, публичные компании должны регулярно публиковать определенные финансовые данные и раскрытия информации для общественности.
• Официальные названия некоторых известных британских брендов, таких как Burberry и Shell, включают суффикс PLC.
  

Как работает открытая компания с ограниченной ответственностью (PLC)

PLC обозначает компанию, которая предложила акции широкой публике. Покупатели этих акций несут ограниченную ответственность, а это означает, что они не могут нести ответственность за любые коммерческие убытки, превышающие сумму, которую они заплатили за акции.

В Великобритании PLC работает по тому же принципу, что и государственная корпорация в США. Его деятельность регулируется, и они обязаны публиковать периодические отчеты для акционеров и потенциальных акционеров о своем истинном финансовом состоянии.

Требования к ПЛК

Закон Великобритании о компаниях гласит, что PLC должен иметь обозначение PLC после названия компании и минимальный акционерный капитал в размере 50 000 фунтов стерлингов. Как и публично торгуемые компании в США, PLC предлагают различные типы акций, такие как обыкновенные и кумулятивные привилегированные акции. Обыкновенные акции PLC аналогичны обыкновенным акциям, выпущенным корпорациями США.

Кумулятивные привилегированные акции аналогичны привилегированным акциям в США. Другие ключевые требования к PLC включают размещение акций, назначение директоров и соблюдение требований регистрации. PLC также должен иметь PLC или открытую компанию с ограниченной ответственностью как часть имени.

Преимущества и недостатки ПЛК

Самым большим преимуществом создания публичной компании с ограниченной ответственностью (PLC) является то, что она дает возможность привлекать капитал путем выпуска публичных акций. Листинг на публичной фондовой бирже вызывает интерес со стороны хедж-фондов, взаимных фондов и профессиональных трейдеров, а также индивидуальных инвесторов. Это, как правило, приводит к расширению доступа к капиталу для инвестиций в компанию, чем может накопить частная компания с ограниченной ответственностью.

Крупнейшие PLC составляют индекс 100 фондовой биржи Financial Times, известный как Footsie.

С другой стороны, для PLC в Великобритании существует гораздо больше правил, чем для государственной корпорации в США. Они обязаны проводить ежегодные общие собрания, открытые для всех акционеров, и придерживаются более высоких стандартов прозрачности в бухгалтерском учете. Поскольку они публичны, они также уязвимы для давления со стороны акционеров и предложений о поглощении со стороны конкурентов.

Став PLC, компания получает более широкий доступ к капиталу, а акционерам предлагается ликвидность. Это аналогичные преимущества компании в США, которая становится публичной. С другой стороны, получение статуса PLC означает более тщательный контроль и требуемую отчетность. У компании будет больше акционеров, и стоимость компании может стать более изменчивой, поскольку она определяется финансовыми рынками.

Плюсы

• Британские компании могут привлечь больше капитала, став PLC.

• Статус PLC обеспечивает акционерам ликвидность.

• Повышение способности привлекать будущий капитал и совершать приобретения (путем предложения акций целевым компаниям).

Минусы

• Повышенный контроль и регулирование

• Большее количество акционеров, подотчетных

• Волатильность оценки увеличивается, поскольку компания привязана к финансовым рынкам.

Публичная компания с ограниченной ответственностью (PLC) против частной компании с ограниченной ответственностью (LTD)

PLC является публичной компанией в Великобритании. Между тем, существуют частные компании с ограниченной ответственностью (LTD), которые являются частными компаниями в Великобритании. Акции частной компании с ограниченной ответственностью не предлагаются широкой публике.

Частные компании по-прежнему зарегистрированы, как правило, в Регистрационной палате. Эти компании по-прежнему должны иметь юридические документы для создания бизнеса. Частные компании должны иметь хотя бы одного директора.

Чтобы привлечь капитал за счет государственных инвестиций в Великобритании, компания должна быть PLC. PLC похожи на LTD, за исключением того, что они публично торгуются, а акции могут свободно продаваться и продаваться на фондовой бирже. Между тем, PLC должны иметь как минимум двух директоров и проводить ежегодные собрания акционеров.

Как инвестировать в ПЛК

Как публичные компании, любой розничный инвестор в Соединенном Королевстве может купить акции PLC. Самый простой способ сделать это — через брокерскую компанию: инвестор может просто создать учетную запись, перевести деньги и купить акции компании. Это также покупка акций через пенсионный счет, поэтому некоторые люди могут владеть акциями PLC, даже не подозревая об этом.

Это может быть более сложным для инвесторов за пределами Соединенного Королевства. Многие американские брокерские конторы позволяют своим клиентам напрямую покупать акции на зарубежных рынках, обменивая доллары на местную валюту для совершения покупки. Кроме того, многие британские компании торгуются на американских рынках в форме американских депозитарных расписок. Недостатком является то, что инвестор возьмет на себя дополнительный уровень валютного риска.

Примеры ПЛК

Все компании, котирующиеся на Лондонской фондовой бирже, по определению являются PLC. Магазин модной одежды Burberry принадлежит Burberry Group PLC. Автопроизводителем Rolls-Royce является Rolls-Royce Holdings PLC. 100 крупнейших PLC на Лондонской фондовой бирже сгруппированы в индекс под названием Financial Times Stock Exchange 100 (FTSE 100) или, в просторечии, Footsie.

Компании в этой группе представляют экономику Соединенного Королевства в целом. Footsie сопоставим с промышленным индексом Доу-Джонса (DJIA) в США. Крупнейшие PLC по рыночной капитализации в Footsie по состоянию на июль 2022 года включали Shell, HSBC и AstraZeneca.

Официальные названия всех этих компаний включают обозначение PLC. Не все PLC котируются на фондовой бирже. Компания может отказаться от листинга на бирже или может не соответствовать требованиям для листинга.

Что значит быть публичной компанией с ограниченной ответственностью (PLC)?

PLC является публичной компанией в Великобритании. Эти компании должны иметь PLC или слова «public limited company» после их названия. Например, нефтегазовая компания BP plc является британской публичной компанией со штаб-квартирой в Лондоне, Англия.

Кому принадлежит акционерное общество?

Как и публичные компании со штаб-квартирой в США, PLC принадлежат акционерам. Эти компании торгуются на биржах, где акции могут свободно покупаться или продаваться частными лицами, компаниями, взаимными фондами и т. д.

Каковы основные характеристики ПЛК?

Ключевой особенностью PLC является то, что он базируется в Великобритании и торгуется на бирже. Компания также должна иметь обозначение PLC или «публичная компания с ограниченной ответственностью» после своего названия.