Языки программирования контроллеров: Программирование промышленных контроллеров (ПЛК). Стандарт МЭК (IEC) 61131 | RuAut

Содержание

Программирование промышленных контроллеров (ПЛК). Стандарт МЭК (IEC) 61131 | RuAut

Обслуживание промышленных контроллеров (ПЛК) на производстве выполняется технологическим персоналом, поэтому общепринятые языки программирования микропроцессоров и персональных компьютеров не подходят для программирования промышленных контроллеров, так как требуют от персонала особых навыков и знаний. Привлечение к программированию сторонних инжиниринговых компаний зачастую приводит к привязанности конечного пользователя промышленного контроллера ПЛК к конкретному исполнителю. Поэтому для программирования ПЛК необходимы более понятные, простые и наглядные языки программирования, открытые для общего использования. В 1979 г. в рамках Международной Электротехнической Комиссии (МЭК или английская аббревиатура IEC) была создана специальная группа технических экспертов по проблемам ПЛК, включая аппаратные средства, монтаж, тестирование, документацию и связь. Результатом работы данной комиссии был выпуск в 1982 г.

стандарта IEC 1131. Современная редакция стандарта (который с 1997 г. называется IEC 61131) включает 8 разделов:

  1. Общая информация.
  2. Требования к оборудованию и тестам.
  3. Языки программирования.
  4. Руководства пользователя.
  5. Спецификация сообщений.
  6. Полевые сети.
  7. Программирование с нечеткой логикой.
  8. Руководящие принципы применения и реализации языков ПЛК.

Раздел 3 данного стандарта МЭК (IEC 61131-3) регламентирует использование пяти стандартных языков программирования ПЛК (промышленных контроллеров): язык функциональных блоков (FBD), язык релейной логики (LD), язык последовательных функциональных схем (SFC), язык инструкций (IL) и язык структурированного текста (ST). Выбор этих языков обусловлен простотой и наглядностью представления с их помощью алгоритмов управления. Внедрение стандарта IEC 61131 дало основу для создания единой школы подготовки специалистов в области программирования ПЛК.

Также после появления стандарта появилась возможность создавать аппаратно-независимые библиотеки.

Краткая характеристика стандартных языков программирования промышленных контроллеров (ПЛК)

Язык релейной логики (LD)

Язык релейной логики используется для описания логических выражений различного уровня сложности с помощью электромеханических элементов (реле и контактов). На языке релейной логики проще всего и наглядней реализуются логические операции, такие как И, ИЛИ, НЕ. Язык программирования LD предусматривает также выполнение условных переходов между блоками программы.

Язык последовательных функциональных схем (SFC)

Реализует последовательность процедурных шагов и условных переходов. На каждом шаге выполняется конкретное действие, запрограммированное пользователем. Переход между шагами осуществляется после выполнения логических условий, назначенных данным условным переходам.

Язык инструкций (IL)

Текстовый язык низкого уровня. Принцип программирования, команды и структура записи команд такая же, как и у языков ассемблерного типа. Язык инструкций (IL) стандартизован и не зависит от используемой аппаратной платформы. Каждая инструкция может содержать четыре поля, разделяемых пробелами или знаками табуляции. Структура записи команд в языке инструкций выглядит следующим образом:

<Метка> : <Оператор> + <Модификатор> <Операнд> <Комментарий>

Метка, модификатор и комментарий в строке инструкции необязательны и указываются по необходимости. Оператор должен присутствовать в строке всегда, а операнд иногда может отсутствовать. Метка — это символическое имя (адрес) некоторой области памяти, в которой хранится номер отмеченной меткой строки в списке команд. После метки обязательно ставится знак двоеточия. Совместно с метками используются команды условного (исполняемые при выполнении определенных условий) и безусловного (выполняемые всегда) перехода (соответственно, операторы JMPC или JMP) .

Переходы необходимо использовать достаточно аккуратно, чтобы не получить бесконечный цикл. Оператор — это непосредственно команда, которая выполняет определенное действие над операндом. Совместно с оператором может присутствовать модификатор, который предназначен для преобразования оператора к необходимому виду. Так модификатор N выполняет инверсию операнда до выполнения самой команды, а модификатор С — добавляет проверку содержимого аккумулятора и выполняет оператор только в том случае, если значение в аккумуляторе соответствует true (истина).

Язык структурированного текста (ST)

Язык структурированного текста — текстовый язык программирования высокого уровня для создания гибких процедур обработки данных. По структуре этот язык похож на Паскаль. Основу языка структурированного текста (ST) составляют выражения, каждое из которых должно заканчиваться точкой с запятой. Для присвоения значений переменным используется оператор «:=». Для описания математических выражений используются общепринятые символы: +, *, /, (,), <, <=, >=, > и др. Порядок вычисления выражений такой же, как и в алгебре — действия выполняются слева направо. Сначала выполняются действия, заключенные в скобки, затем — операции умножения или деления, и только после этого — сложение или вычитание. Для увеличения функциональных возможностей языка структурированного текста в нём предусмотрены операторы выбора (IF … THEN … ELSE … ENDIF) , операторы множественного выбора (CASE … OF … ELSE … ENDCASE) , операторы цикла (WHILE … DO … ENDWHILE, REPEAT … UNTIL … ENDREPEAT или FOR … TO … BY … DO … ENDFOR) .

В завершении статьи стоит обязательно упомянуть об особенности программирования промышленных контроллеров (ПЛК). При программировании ПЛК всегда нужно помнить, что выполнение программ в промышленном контроллере осуществляется циклически, причем время выполнения одного цикла может быть фиксированным или асинхронным (новый цикл начинается сразу после окончания предыдущего цикла). Алгоритм выполнения программы следующий. На первом шаге ПЛК получает необходимую для обработки информацию о состоянии объекта управления — производится считывание входных переменных (входы модулей аналогового и дискретного ввода). Далее осуществляется непосредственная обработка полученной информации — выполняется основная программа ПЛК. В результате обработки информации формируются команды управления, которые на следующем шаге передаются на выходы промышленного контроллера — процедура обновления выходных переменных.

Программирование контроллеров Siemens — multisets.ru

Программирование различных типов контроллеров от Siemens выполняется посредством создания специальной программы-инструкции в поставляемом вместе с контроллером программном обеспечении и последующей загрузки ее в контроллер.

Наибольшее распространение получили три основных программы:

1. Simatic Step 7.
2. Desigo Xworks.
3. LOGO! SoftComfort.

Создание специалистами компании Siemens различных программ для программирования связано со значительными отличиями в архитектуре и назначении контроллеров.

Simatic Step 7

Данное программное обеспечение предназначено для работы с контроллерами серии S200, S300 и S400. Все они предназначены для работы в особо тяжелых условиях промышленного производства. Серия S200 используется для малой автоматизации технологических процессов, S300 – выполнения автоматизации средней сложности, S400 — максимальной, при этом их архитектура довольно похожа.

Программирование контроллеров Сименс данной линии выполняется с помощью нескольких стандартных языков программирования:
1. FBD – язык функциональных блоков, программирование на данном языке похоже на использование цифровой логики (блоки И, ИЛИ, компараторы, таймеры, триггеры и т.д). Программа контроллера напоминает функциональную построенную на базе аналоговых микросхем.
2. LAD – язык релейных схем, программирование Siemens посредством данного языка программирования идеально подходит для выполнения первичной обработки дискретных входов и выходов контроллера. Программа, написанная на LAD, выглядит аналогично функциональной схеме соединения релейных контактов (нормально открытые и закрытые контакты)
3.

STL – язык создания списка инструкций, предназначен для организации выполнения пошаговых операций.
4. SCL – похожий на Pascal язык программирования, идеально подходит для организации сложной обработки получаемых данных. Сименс программирование на данном языке может заключаться в функциональные блоки FBD для удобного внедрения в другие части программы контроллера.

Подключение для программирования контроллеров может выполняться через кабель MPI, Profibus, эзернет.

Desigo Xworks

Программа, используемая для Siemens программирование контроллеров, обеспечивающих автоматизацию зданий и помещений, выполнение диспетчеризации. Основная задача, решаемая с помощью контроллеров данной серии, – управление микроклиматом и освещением здания, создание систем оповещения. Для программирования контроллеров данного типа используются языки программирования аналогичные Simatic Step 7.

LOGO! Soft Comfort

Программное обеспечение данного типа позволяет выполнять программирование лого Сименс. Контроллеры Logo фактически являются мощными, многофункциональными, программируемыми реле, объединяющими в себе ряд дискретных и аналоговых входов-выходов, обладающие возможностью подключения дополнительной периферии. Siemens logo программирование похоже на FBD и LAD язык программирования Step 7, но имеется ограничение по максимальному количеству используемых блоков. Контроллеры logo для программирования подключаются через кабель USB непосредственно к персональному компьютеру.

Наша компания предлагает продажу и помощь в программировании контроллеров Siemens. Совместное внедрение систем автоматизации любой сложности и на любом объекте.

Языки программирования контроллеров — ООО ПРОМТЕХАВТОМАТИЗАЦИЯ

Чтобы написать программу для программируемого логического контроллера (ПЛК), необходимо изучить технологический процесс и иметь навыки работы в системе программирования конкретного ПЛК. Как правило, большинство производителей контроллеров поддерживают язык программирования

LD, предком которого являются релейные схемы.

Можно сказать так — если для какого-то технологического процесса разработана релейная схема управления, то реализовать алгоритм управления можно и с помощью ПЛК, просто механически переведя релейную схему в символы программы.

Исторически параллельно развивалось несколько языков, что нашло применение в стандарте IEC 61131-3, который выделяет пять языков программирования для контроллеров — IL, LD, FBD, SFC, ST.

Также разнообразно и количество применяемых сред программирования. Фактически у каждого производителя программируемых контроллеров свой программный продукт. Появление стандартов IEC 61131 позволили унифицировать подходы к созданию программ в различных средах программирования, т. к. стали стандартизированы требования к языкам программирования контроллеров.

Отечественная литература, посвященная вопросам программирования ПЛК на языках МЭК

Наиболее известные источники:

  • 1) Петров И. В., «Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования» / Под ред. проф. В. П. Дьяконова.-М.:СОЛОН-Пресс, 2004. — 256с.
  • 2) Э. Парр. Программируемые контроллеры: руководство для инженера. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 516 с.
  • 3) Минаев И. Г. Программируемые логические контроллеры в автоматизированных системах управления / И. Г. Минаев, В. М. Шарапов, В. В. Самойленко, Д. Г. Ушкур. 2-е изд., перераб. и доп. — Ставрополь: АГРУС, 2010. — 128 с.

Отдельно стоить отметить инструкции, которые распространяются производителями контроллеров. Например, руководство «Первые шаги с CoDeSys от компании ОВЕН».

Методическая польза от этих изданий различна.

Изучение программируемых контроллеров – это, как правило, изучение программы для их программирования или конфигурирования. Из всех бумажных источников, наиболее полно на вопросы инженера может ответить только книга Минаева И. Г. Необходимо отметить, что авторы описывают только среду программирования CodeSys. Остальные авторы или не рассматривают вообще программы для работы с контроллерами, или приводят краткую обзорную информацию, которой недостаточно для самостоятельного изучения.

Такая ситуация с методической литературой вполне закономерна и отражает отношение вендоров к продвижению своих продуктов на рынке России и доступность оборудования для высших учебных заведений. На сайте Seimens написано — «Сименс» сотрудничает с десятками вузов России. Среди которых такие крупнейшие университеты, как МГУ им. М. В. Ломоносова, МЭИ (ТУ), МИЭТ, МГТУ им. Н. Э. Баумана, РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, СПбГУ и многие другие, однако в сети нет информации о учебно-методической литературе по оборудованию Siemens.

Написать простую программу может любой инженер, после подробного изучения документации. Проблемы возникают, когда нужно решить нетиповые задачи, которые требуют глубоких знаний в области функционирования промышленных контроллеров. Наша компания предлагает услуги по программированию промышленных контроллеров на любых языках программирования.

Услуги могут включать в себя:

  • консультирование заказчика по выбору оптимальной конфигурации оборудования;
  • закупку материалов;
  • сборку шкафов управления;
  • обучение персонала (в том числе и ИТР).

Обратившись в ООО Промтехавтоматизацию, клиент может быть уверен в том, что после пусконаладки оборудования ему будут переданы все исходные коды программ, и предоставлена скидка на последующие работы, связанные с перенастройкой оборудования.

Использование языков МЭК 61131-3 для программирования логических контроллеров Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 1/2020

самопередвижение техники и образованию глубоких колей, что будет мешать технике.

Поэтому лучший вариант — увеличение скорости движения. В этом направлении ведутся работы по совершенствованию трансмиссии. Сейчас большинство лесопромышленных тракторов оснащены механическими ступенчатыми трансмиссиями, имеющими ряд недостатков, влияющих на общую производительность. Переход на гидростатические и гидродинамические гидромеханические трансмиссии и выбор их оптимальных характеристик для конкретного назначения позволит значительно повысить производительность. Так для трелевочных тракторов лучше подходит гидродинамическая, а для форвардеров и многооперационных тракторов — гидростатическая трансмиссия.

Замена трансмиссии позволит обеспечить использование высокой мощности в широком диапазоне тяговых сопротивлений, снизит утомляемость операторов машин, позволит переключать передачи под нагрузкой. В результате производительность существенно повысится.

Все другие методы увеличения производительности не дадут существенного результата, если не будут решены озвученные проблемы.

И еще один способ увеличения КПД, который ранее учитывался в недостаточной степени. Необходимо решить задачи по повышению комфортности место операторов лесозаготовительной техники. Согласно исследованиям работники зачастую не увеличивают скорость передвижения, хотя имеют такую возможность, из-за того, что такие действия приведут к его личному дискомфорту. Список использованной литературы:

1. Единые нормы выработки и расценки на лесозаготовительные работы нормативно-производственное издание. — М: Экономика, 1989)

2. Кочегаров, В.Г. Технология и машины лесосечных работ [Текст]: учеб. для вузов / Б.Г. Кочегаров, Ю.А. Бит, В.Н. Меньшиков, 1990.

3. Никишов, В.Д. Комплексное использование древесины [Текст]: учеб. для вузов / В.Д. Никишов. — М.: Лесная промышленность, 1985.

4. Матвейко А. П., «Технология и оборудование лесозаготовительного производства», 2006 г.

© Тимофеев И. С., 2020

УДК 004.431.2

Черкасов А.С.,

студент 2 курса магистратуры, Амурский государственный университет, Благовещенск

[email protected]

Научный руководитель: Семичевская Н.П., канд. техн. наук, доцент Амурский государственный университет, Благовещенск

[email protected]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯЗЫКОВ МЭК 61131-3 ДЛЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ЛОГИЧЕСКИХ КОНТРОЛЛЕРОВ

Аннотация

Любая машина, способная автоматически выполнять некоторые операции, имеет в своем составе управляющий контроллер. Физически, ПЛК представляет собой блок, имеющий определенный набор выходов и входов, для подключения датчиков и исполнительных механизмов. Задачей прикладного программирования ПЛК является только реализация алгоритма управления конкретной машиной. Благодаря стандартизации языков программирования прикладная программа может быть использована в любом ПЛК, поддерживающем данный стандарт.

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 1/2020

Ключевые слова

Логический контроллер, МЭК Р 61131-3, Pascal, функциональные блоки.

Стандарт МЭК 61131-3 описывает 5 языков программирования, которые являются результатом изучения наиболее успешных фирменных разработок мировых лидеров на рынке ПЛК. Настоящий стандарт устанавливает синтаксис и семантику унифицированного набора языков программирования для программируемых контроллеров (PC). Данный набор состоит из двух текстовых языков программирования, списка инструкций (IL) и структурированного текста (ST), и двух графических языков, релейно-контактных схем (LD) и функциональных блоковых диаграмм (FBD). №исйоп List, список инструкций) — представляет собой текстовый язык программирования низкого уровня, который очень похож на ассемблер, но не привязан к конкретной архитектуре процессора. Он позволяет описывать функции, функциональные блоки и программы, а также шаги и переходы в языке SFC. Одним из ключевых преимуществ IL является его простота и возможность добиться оптимизированного кода для реализации критических секторов программ. Особенности IL делают его неудобным для описания сложных алгоритмов с большим количеством разветвлений.

Язык ST (Structured Text, структурированный текст) — это текстовый язык высокого уровня общего назначения, по синтаксису схожий с языком Pascal. Удобен для программ, включающих числовой анализ или сложные алгоритмы, и работы с аналоговыми сигналами и числами с плавающей точкой. Может использоваться в программах, в теле функции или функционального блока, а также для описания действия и перехода внутри элементов SFC. Широко используется в пакетах SСАDА/HMI/SоftLоgic.

LD (Ladder Diagram, рус. РКС) — графический язык, основанный на принципах релейно-контактных схем (элементами релейно-контактной логики являются: контакты, обмотки реле, вертикальные и горизонтальные перемычки и др.) с возможностью использования большого количества различных функциональных блоков. Достоинствами языка LD являются: представление программы в виде электрического потока (близкого специалистам по электротехнике), наличие простых правил, использование только булевых выражений.

Применяются также названия, как язык релейно-контактной логики, релейные диаграммы, релейно-контактные схемы (РКС).

LD отлично подходит для реализации комбинационных логических схем и конечных автоматов. Благодаря возможности включения функций и функциональных блоков в LD, выполненных на других языках, имеет практически не ограниченную сферу применения. n В1оск Diagram, диаграмма функциональных блоков) — еще один графический язык программирования, созданный для описания процессов прохождения сигналов и обеспечивающий управление потоками данных всех типов.

Язык FBD похож на электрические схемы, поэтому удобен для не имеющих опыта логического программирования инженеров-схемотехников, которые могут с легкостью составить электрическую схему системы управления на базе «жесткой логики». FBD подходит для управления непрерывными процессами и процессами регулирования.

При программировании на данном языке применяются наборы стандартных библиотек, а так же могут быть использованы собственные функциональные блоки, написанные на языке FBD, на других языках стандарта МЭК 61131-3 или же на языке С. Подобные блоки могут быть многократно использованы в разных частях программы. FBD заимствует символику булевой алгебры.

К преимуществам языка FBD относятся простота создания, наглядность, четкая последовательность, легкая структура команд, надежный и быстрый код. Язык FBD использует такие же команды, как и LD, но сама схема визуально более понятна пользователю, не обладающему знаниями релейной логики.

Язык функциональных блок-схем идеально подходит для создания простых пользовательских

СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 1/2020

программ с использованием цифровых входов и выходов, может применяться в любых приложениях наряду с языком релейных диаграмм или вместо него. Но при реализации сложной задачи с применением специальных входов и функций программный код может разрастись, включив в себя большое число секций, и, таким образом, потерять свою наглядность.

Также при создании программы на языке FBD требуется предварительная проработка программы в виде четкого прописывания алгоритма работы перед тем, как начать писать код, так как потом будет достаточно сложно внести изменения

Рисунок 1 — Пример фрагмента программы на FBD в среде OWEN Logic

Язык SFС (Sequentiаl Funсtiоn ^ай) — расшифровывается как «Последовательность функциональных диаграмм», и является одним из языков стандарта МЭК 61131-3. SFC позволяет легко описывать последовательность протекания процессов в системе.

SFC осуществляет последовательное управление процессом, базируясь на системе условий, передающих управления с одной операции на другую. Язык SFC состоит из конечного числа базовых элементов, которые используются как блоки для построения целостного алгоритма протекания программы.

Рисунок 2 — Пример фрагмента программы на SFС в среде СОDESYS

Описать операцию можно не только с помощью SFC, но и с помощью ST и Ш. Как только шаг выполнен, то идет действие по передачи управления следующему шагу. Переход между шагами может быть двух видов. Если на шаге выполнено какое — то условие и дальнейшим действием является переход на следующий шаг, значит — это условный переход. В случае же, если происходит полное выполнение всех условий на данном шаге и только потом осуществляется переход на следующий шаг, то-это безусловный переход.n List), ST (Strud:ured Text), LD (Ladder Diagram), FBD (Fundim ВЬск Diagram), SFС (Sequential Fundim СИах!)

Siemens Simаtiс FBD, LD, STL(Statement List), ST, GRAPH 7, HiGraph 7, SFС

GE Еапис Ргойсу МасЫпе Edition (МЕ) QMPLrciTY МасЫпе Editrnn FBD, IL, LD

Таким образом, мы видим, что для написания программ для большинства наиболее часто используемых в промышленности логических контроллеров используются языки, регламентируемые стандартом МЭК 61131-3, а именно LD, FBD, ST, IL, SFC. Даже столь краткое представление МЭК языков показывает очевидную сложность полноценной реализации инструмента программирования, поддерживающего все пять языков ПЛК. Обычно небольшие фирмы-изготовители ПЛК реализуют несколько или один единственный язык. Во многом приоритет использования того или иного языка программирования зависит от исторически сложившихся традиций в отрасли или сферы применения. Список использованной литературы

1. Максимычев, О.И. Программирование логических контроллеров (PLC): учеб. пособие / О.И. Максимычев, А.В. Либенко, В.А. Виноградов. — М.: МАДИ, 2016. — 188 с.

2. Минаев И. Г. и др. Программируемые логические контроллеры в автоматизированных системах управления / И. Г. Минаев, В. М. Шарапов, В. В. Самойленко, Д. Г. Ушкур. 2-е изд., перераб. и доп. -Ставрополь: АГРУС, 2010. — 128 с. ISBN 978-5-9596-0670-1

3. ГОСТ Р МЭК 61131-3-2016 Контроллеры программируемые. Часть 3. Языки программирования

© Черкасов А.С., 2020

УДК 004.432

Р. И. Шакиров,

студент ГУМРФ, г. Санкт-Петербург, РФ, E-mail: [email protected] А. С. Татаурова, студентка ГУМРФ, г. Санкт-Петербург, РФ, E-mail: [email protected] .com

АВТОМАТИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО РАСПИСАНИЯ ЧЕРЕЗ TELEGRAM-BOT

Аннотация

Статья посвящена разработке бота Telegram, который решает проблему доступности расписания в образовательном учреждении. Проект был реализован с использованием Python и Heroku. В результате мы получали простой и в то же время полезный Telegram-bot.

Ключевые слова Telegram-bot, telegram, Python, Heroku, университет, расписание.

Особенности программирования контроллеров | БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА

Тема автоматизации промышленного производства сегодня актуальна, как никогда. Новые возможности помогают решить современному технологическому процессу множество задач. Для автоматизации производства промышленных систем используются программируемые логические контроллеры производства Siemens. Они являются мозгом промышленного контроллера, который успешно реализует цифровые и логические операции.

ПЛК на основе Simatik STEP 7

ПЛК Siemens работают с помощью программного обеспечения Simatik STEP 7. Для создания программ используются языки, которые отвечают стандарту МЭК 61131-1. Осуществлять программирование можно на одном из пяти языков, графических или текстовых. К ним относятся:
— LD, который является языком реальных схем;
— FBD — ставший языком функциональных блоков;
— SFC — язык диаграмм состояния;
— IL — язык, который подобен ассемблеру;
— ST- язык, подобный паскалю.

Все эти языки легко подходят к манипуляциям битами в словах, которые используются для управления оборудования.

Особенности программирования ПЛК

У ПЛК существует несколько особенностей, которые отличают их от других электронных приборов:
— применяются исключительно в области автоматизации промышленных процессов;
— главный принцип работы – взаимодействие с оборудованием;
— является самостоятельным не встраиваемым оборудованием.

ПЛК основывается на цикличности управляемых процессов, максимально растянутых во времени.

Обслуживание ПЛК

Работу с программируемыми логическими контроллерами проводит специально обученный технический персонал. Особые знания заключаются в использовании языков программирования необходимого стандарта. Оптимальным вариантом становится разработка программного обеспечения на конкретном производстве. Это даст возможность выполнить все требования и нюансы, которые ему соответствуют и не привяжут дальнейшее обслуживание к сторонней организации, которая занимается разработкой программ на основе Simatik STEP 7. Языки программирования, используемые для ПЛК, простые и наглядные, поэтому получив определенные базовые знания можно легко решать необходимые задачи. Более подробное руководство, о том, как осуществляется программирование с помощью STEP 7 можно узнать, перейдя на главную страницу.

Инженеры программисты, работающие в данной сфере, обладая нужными знаниями, смогут легко автоматизировать работу любого промышленного оборудования. Необходимо обязательно уяснить, что программируемый контроллер работает циклично, при этом важно выбрать, будет ли время фиксированным или асинхронным, то есть когда новый цикл начинается сразу по окончанию предыдущего.

Основной алгоритм выполнения программы состоит в следующем:
— получение ПЛК информация о состоянии системы. На этом этапе происходит считывание входных значений;
— обработка полученных данных, которая составляет основную часть программы ПЛК;
— формирование команд управления;
— передача данных промышленному контроллеру;
— отображение выходных параметров с оборудования.

Таким методом осуществляется автоматизация производственных процессов.

⇓ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ⇓

⇒ВНИМАНИЕ⇐

  • Материал на блоге⇒ Весь материал предоставляется исключительно в ознакомительных целях! При распространении материала используйте пожалуйста ссылку на наш блог!
  • Ошибки⇒ Если вы обнаружили ошибки в статье, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье. Мы будем очень признательны!
  • Файлообменники⇒ Если Вам не удалось скачать материал по причине нерабочих ссылок или отсутствующих файлов на файлообменниках, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье.
  • Правообладателям⇒ Администрация блога отрицательно относится к нарушению авторских прав на www.electroengineer.ru. Поэтому, если Вы являетесь правообладателем исключительных прав на любой материал, предоставленный на ресурсе, то сообщите нам через контакты и мы моментально примем все действия для удаления Вашего материала.

⇓ОБСУДИТЬ СТАТЬЮ⇓

Принципы программирования ПЛК | Техпривод

В данном обзоре рассмотрим ряд вопросов, связанных с программированием современных логических контроллеров (ПЛК или PLC). Поскольку контроллеры разных производителей имеют различную конфигурацию, функционал и программные среды, будут приведены общие принципы и приемы разработки программ для ПЛК.

Техническое задание

Создание и утверждение технического задания (ТЗ) – очень важная часть разработки ПО. От грамотно составленного ТЗ зависит, насколько эффективно будет вестись разработка.

Опытные программисты знают, что программа не пишется за один раз. Как правило, софт корректируется и приближается итерациями к конечному варианту в соответствии с пожеланиями конструкторов, инженеров, электриков, механиков и технологов. Поэтому очень важно на этапе составления ТЗ плотно взаимодействовать со всеми заинтересованными специалистами, которые подписывают ТЗ, а по окончании принимают работу.

Периферия

В первую очередь составляется список всех дискретных входов и выходов контроллера. Также указываются аналоговые входы/выходы при их наличии.

Входы и выходы логического контроллера — это начальные и конечные точки работы алгоритма, поэтому нужно четко представлять, как должно функционировать оборудование, под которое пишется программа.

Для решения некоторых стандартных задач можно не писать программу, а воспользоваться специализированными периферийными модулями, например, модулями обработки сигналов от тензодатчиков или от инкрементального энкодера, специализированным ПИД-регулятором и проч. В результате алгоритм работы существенно упростится, а быстродействие всей системы в целом увеличится.

Необходимо собрать подробную информацию о том, как работает тот или иной датчик, какие сигналы он выдает, например, какой выход у датчика – нормально открытый или нормально закрытый. Есть ряд нюансов, связанных с аварийным или ручным управлением выходными сигналами, например, некоторые приводы могут требовать коррекции временной задержки.

Помехоустойчивость

Важно помнить о возможных проблемах, связанных с максимальным выходным током, противо-ЭДС и различными помехами, поскольку все это скажется на стабильной работе программы и оборудования в целом.

В сложном оборудовании, где применяются преобразователи частоты, коммутируются силовые цепи и действуют мощные электромагнитные поля — эти факторы необходимо предусмотреть, чтобы минимизировать их отрицательное влияние на ПЛК. Об этом обычно подробно говорится в инструкции по установке логического контроллера.

Для повышения помехоустойчивости необходимо применять программные средства. Например, обязательным является использование сторожевого таймера, который «приводит в чувство» ПЛК при его «зависании».

Также необходимо учитывать возможное накопление ошибок, искажение поступаемых на входы данных и другие нарушения в работе программы. Для этого нужно вводить программные блоки по проверке и коррекции данных и программы. Например, несмотря на то, что при включении реверсивного пускателя используется аппаратная защита (блокировка) от одновременного включения встречных направлений, такая же защита должна быть реализована и программно.

Проблемы совместимости программы с аппаратной частью

Возможно, в процессе работы выяснится, что аппаратная часть контроллера не соответствует поставленной задаче. Например, не хватает входов или выходов, памяти или быстродействия.

Проблема с нехваткой входов или выходов легко решается приобретением дополнительных периферийных модулей. Они подключаются к центральному модулю (который имеет свои входы и выходы), обмен данных происходит по внутренней шине.

С памятью и быстродействием решить вопрос просто не получится, поэтому перед приобретением «железа» нужно обкатать программу в программном эмуляторе, который есть в каждой среде программирования.

Языки программирования и среды разработки

У каждого производителя имеется своя среда программирования, «заточенная» под конкретные модели ПЛК. Однако производители пришли к соглашению, что будут использовать унифицированные языки программирования, подходящие для разных контроллеров.

Наиболее простым и наглядным языком программирования ПЛК, входящим в каждую среду разработки является язык релейных схем LD (Ladder Diagram), максимально приближенный к функциональным электрическим схемам. Его любят использовать программисты, изначально хорошо разбирающиеся в электронике.

Другой язык, имеющий обширный функционал – FBD (Function Block Diagram), который относится к графическим языкам программирования. В FBD используются законченные блоки, имеющие определенные функции. Блоки поставляются со средой программирования или создаются программистом. Существуют и другие языки (6 стандартных), но их описание выходит за рамки данной статьи.

В программных средах разработки обычно имеется большой набор готовых библиотек элементов, подпрограммы стандартных процедур и шаблонов. Также среда разработки должна обязательно включать в себя программный эмулятор, позволяющий всесторонне проверить работоспособность программы перед ее переносом на реальный контроллер.

Среды разработки разных производителей могут включать в себя разные элементы, и за каждый из них необходимо платить. Например, Siemens предлагает множество версий программной среды, которые значительно отличаются по функционалу и цене. Другой производитель – Delta – имеет полностью открытое полнофункциональное ПО, которое можно бесплатно скачать с официального сайта.

Другие полезные материалы:
Настройка ПЧ для работы на несколько двигателей
Особенности работы частотников при однофазном питании
Коротко о программируемых логических контроллерах

РИВКОРА — Программное обеспечение для контроллеров Mitsubishi Electric

MELSOFT — Прогрессивная концепция программного обеспечения

Семейство программных продуктов MELSOFT Mitsubishi Electric представляет собой набор эффективных инструментов для программирования, конфигурирования и настройки программируемых контроллеров, облегчая создание и отладку управляющих программ. Семейство продуктов MELSOFT обеспечивает непрерывный доступ, прозрачность, совместимость и гибкое обращение с переменными. 

Среда программирования для серии ALPHA — AL-PCS/WIN 

С помощью программного обеспечения AL-PCS/WIN для Windows можно программировать все контроллеры ALPHA. Программировать в этой среде очень просто. Сначала отдельные элементы программы располагаются на графической поверхности программирования. Затем щелчком мыши проводятся соединения (электропроводка) между входами, функциональными блоками и выходами, в результате чего образуется логика. Так можно создавать программы с количеством функциональных блоков до 200, причём каждую функцию можно использовать в программе сколь угодно часто.

Полное документирование программ обеспечивается непосредственно в среде AL-PCS/WIN.

Программное обеспечение для программирования ПЛК — GX Works2/GX Works2 FX

GX Works2 — среда программирования ПЛК нового поколения. Она поддерживает все ПЛК семества MELSEC System Q, L и FX и предлагает многочисленные функции для облегчения программирования и поддержки пользователей. GX Works2 FX имеет те же функциональные возможности, что и GX Works2, но предназначается только для ПЛК серии FX.

Поддерживаются следующие языки программирования:

  • ST (Structured Text)
  • SFC (Sequential Function Chart)
  • LD (Ladder Diagram)
  • FBD (Function Block Diagram)
  • IL (Instruction List) — планируемые возможности

Основные особенности GX Works2:

  • Интегрированная параметризация специальных функциональных модулей (аналоговых, температурных , позиционирования, счётчиков, сетевых).
  • Использование библиотек программ и функциональных блоков экономит время программирования и минимизирует ошибки.
  • Встроенное моделирование позволяет автономно проверять код программы  и конфигурацию.
  • Широкий набор диагностических и отладочных функций упрощает процесс поиска и устранения неисправностей.
  • Проверка и восстановление версий позволяет восстановить старые версии программы или сравнить их с программами из ПЛК.
  • GX Works2 совместим с проектами GX Developer и GX IEC Developer (насколько поддерживаются редакторы).

Программное обеспечение для сетей Profibus — GX Configurator DP

GX Configurator DP предназначен для конфигурирования открытых сетей Profibus DP.

Пакет является 32-битным приложением, функционирующим под всеми версиями Windows и позволяет осуществлять конфигурирование всех модулей Profibus для Ans/QnAS и A/Q серий, а также контроллеров семейства FX.

Благодаря поддержке GSD-файлов, обеспечивается возможность использования ведомых модулей других производителей.

Новый пакет GX Configurator DP позволяет загружать все конфигурационные параметры по коммуникационной сети.

Все модули Profibus конфигурируются через шину данных.  

Программное обеспечение для сетей Profibus — FX Configurator FP

Программное обеспечение FX Configurator-FP представляет собой программу для наладки столов позиционирования, параметров сервоусилителей и параметров позиционирования в сочетании с модулем позиционирования FX3U-SSC-H. Процессы позиционирования и все соответствующие параметры (скорости, адреса, пределы крутящего момента и т.п.) можно контролировать с помощьювстроенных функций мониторинга и тестирования.

Простые и сложные комбинации командпозиционирования можно легко конфигурировать с помощью новых функций.

Программное обеспечение работает под всеми версиями Windows.

GX IEC Developer

представляет собой целый пакет мощного программного обеспечения для программирования и документирования. GX IEC Developer будет сопровождать применение вашего контроллера MELSEC от стадии проектирования до стадии эксплуатации. Это ПО предлагает на выбор пять языков программирования в дружественной пользователю среде Windows. 

GX Developer

GX Developer поддерживает все контроллеры MELSEC. Это программное обеспечение отличается простой структурой и очень быстрой осваиваемостью. GX Developer поддерживает список инструкций (IL), язык релейных диаграмм (LD) и язык шаговых диаграмм (STL). 

GX IEC Developer FX

Данная версия GX IEC Developer специально разработана для программируемых микроконтроллеров FX. Ее особенности и функции оптимизированы для набора команд, настроек параметров и основной конфигурации ПЛК серии FX. В результате, данный продукт предлагается по доступной цене, соотносимой с ценами аппаратного обеспечения FX

Control Engineering | Другие языки программирования ПЛК

В США большинство людей, занимающихся программированием и обслуживанием программируемых логических контроллеров (ПЛК), склонны считать, что релейная логика — единственный язык программирования ПЛК. Во многом это убеждение связано с историей PLC и тем, что на рынке США доминируют бренды, использующие лестничную логику в качестве основного языка.

Фактически, до того, как компьютеры и портативные компьютеры стали широко использоваться для программирования ПЛК, портативные программаторы часто использовались для ввода программы в ПЛК.Этому часто предшествовало рисование электрических схем для разных инструкций. Это было очень похоже на то, как раньше была подключена исходная логика реле до появления ПЛК. Иногда на портативных устройствах были символы, обозначающие различные инструкции, но за графическим дизайном также стоял текстовый язык.

В 1994 году Международная электротехническая комиссия (МЭК) выпустила стандарт МЭК 61131-3, который определил, каким должен быть ПЛК. Наряду с формализацией определений инструкций, таких как таймеры и счетчики, они также определили пять языков программирования.

Список инструкций (IL) — это тот же текстовый язык, в который часто преобразовывалась релейная логика. Некоторые использовали его только как ступеньку к машинному коду, который в конечном итоге был языком, скомпилированным в процессоре. Другие бренды использовали список инструкций в качестве основного языка и добавляли инструкции, которые вообще не могли быть представлены в релейной логике (например, список инструкций).

Релейная логика была определена дополнительно, наряду с подпрограммами и другими аспектами ПЛК. Как упоминалось ранее, лестница произошла от принципиальных схем релейной логики, которые были знакомы электрикам по техническому обслуживанию.

Функциональные блок-схемы (FBD) — еще один язык графического программирования, используемый в некоторых контроллерах, включая контроллеры распределенной системы управления (DCS). Он описывает функцию между входными и выходными переменными с использованием различных типов блоков, таких как И, ИЛИ, сравнения, математика, таймеры и счетчики. Входы в блок подаются с выходов устройств или других блоков; выходы переносят данные в следующий блок или в переменную.

Структурированный текст (ST) — это язык высокого уровня, подобный компьютерным языкам, таким как Паскаль.Он использует циклы итераций, такие как Do-While или For-Next, условные операторы, такие как If-Then-Else или Case, и другие математические функции, такие как Sqrt () или Sin ().

Язык последовательных функциональных диаграмм (SFC) основан на старом логическом языке Grafcet, который был основан на двоичных сетях Петри. Это язык блоков, называемых шагами, и переходов с соответствующими логическими условиями. Шаги в языке активны или неактивны, и логика может выполняться параллельно.

Несколько лет назад я подумал, что было бы интересно написать небольшой фрагмент кода на всех пяти языках, чтобы посмотреть, как они будут сравниваться.Следующая логика устанавливает автоматический и ручной режим, а затем активирует бит «цикла» через 3 секунды. Это преднамеренно общий характер, но он основан на некоторых из различных платформ ПЛК, которые я использую: (Рисунки 1–5)

Рисунок 1: Пример программирования списка команд; IL часто используется для более сложных математических задач и поиска. Предоставлено: Фрэнк Лэмб, Учебник по автоматизации

Рисунок 2: Пример программирования релейной логики; LL — это наиболее часто используемое программирование ПЛК, наиболее близко напоминающее принципиальные схемы, используемые для реле.Предоставлено: Фрэнк Лэмб, Учебник по автоматизации

Рисунок 3: Пример программирования функциональной блок-схемы; Диаграммы FB хорошо подходят для цепей безопасности / ПЛК безопасности. Предоставлено: Фрэнк Лэмб, Учебник по автоматизации

Рисунок 4: Пример программирования структурированного текста; ST может помочь со сложными математическими задачами и поиском. Предоставлено: Фрэнк Лэмб, Учебник по автоматизации

Рисунок 5: Пример программирования последовательной функциональной схемы (SFC); SFC полезен для поэтапной логики.Предоставлено: Фрэнк Лэмб, Учебник по автоматизации

Как упоминалось ранее, разные бренды и программные пакеты по-разному работают с этими языками. Синтаксис и способ отображения кода будут отличаться в зависимости от используемой платформы.

Инструкции и комментарии часто имеют цветовую маркировку, чтобы их было легче читать. Как правило, языковые пакеты требуют дополнительной оплаты или включены в «профессиональные» версии программного обеспечения для программирования.

Эти языки также используются для разных целей.Релейная логика по-прежнему подходит для простой логики «побитового вызова», в то время как список инструкций и структурированный текст часто используются для более сложных математических задач и поиска. Диаграммы функциональных блоков хорошо подходят для цепей безопасности / ПЛК безопасности. а SFC полезен для поэтапной логики.

Подумайте об использовании некоторых из «других» языков ПЛК в следующий раз, когда придется писать сложную программу, потому что это может облегчить работу.

Фрэнк Лэмб — основатель Automation Consulting LLC, создатель Automation Primer и член редакционного консультативного совета Control Engineering .Под редакцией Марка Т. Хоске, контент-менеджера, Control Engineering , CFE Media, [email protected]

БОЛЬШЕ ОТВЕТОВ

Ключевые слова: Релейная логика, языки программирования

Релейная логика — наиболее распространенный язык программирования, используемый для программируемых логических контроллеров (ПЛК) в США.

Список инструкций , функциональная блок-схема, структурированный текст и последовательные функциональные схемы — все это полезные языки программирования и могут быть более подходящими, чем релейная диаграмма, в зависимости от приложения.

Рассмотрим это

Какие языки программирования вы использовали помимо релейной логики и почему?

5 лучших языков программирования ПЛК. Прежде чем мы перейдем к 5 ПЛК… | Раджи Айнла | The Open Manuel

Фотография Скотта Стефана на Unsplash

Прежде чем мы перейдем к пяти языкам ПЛК, давайте кратко упомянем, что такое ПЛК. Помните Stuxnet? Эксплойт воспользовался преимуществами прародителя IoT-устройств — ПЛК.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК)

были разработаны для замены электромеханических реле.Раньше вам приходилось заставлять электрика рисковать жизнью и здоровьем, чтобы перемонтировать реле, если вы хотели отрегулировать линию. С появлением ПЛК электриков научили использовать программируемую логику для внесения обновлений.

Программы, допускающие такие обновления, часто записываются на ПК, а затем передаются через кабель или USB в сам ПЛК. Эти программы хранятся в энергонезависимой памяти, чтобы гарантировать бесперебойную работу процессов, для управления которыми они предназначены.Вы же не хотите, чтобы программа, контролирующая тюремные двери в тюрьмах строгого режима, была внезапно уничтожена.

Как и на любой другой машине, которая может выполнять программы, существует множество языков, которые можно разбить на машинный код. У перечисленных ниже языков есть свои варианты использования. Некоторые из них хороши своей простотой в контексте электромеханики, а другие — своей сложностью.

Есть только 5 языков, которые считаются стандартными языками для использования в ПЛК в соответствии с разделом 61131–3 МЭК.Вот они:

Релейная диаграмма (LD)

Релейная диаграмма — самый старый язык ПЛК. Этот графический язык программирования был смоделирован на основе релейной логики, чтобы позволить инженерам и электрикам плавно перейти к программированию ПЛК.

Внутри лестницы перекладины и направляющие представляют собой реальные электрические соединения. В частности, вертикальные «направляющие» представляют мощность источника питания устройства, в то время как ступеньки, подключенные к направляющим, равны количеству цепей управления.

Условия высокого и низкого входных сигналов могут быть записаны в одном терминале, что затем влияет на выход на выходных терминалах. Нехватка инструкций в релейной логике затрудняет моделирование движения или пакетной обработки — это понятно, потому что релейная логика строго придерживается логика включения / выключения проводных реле.

Последовательные функциональные схемы

Последовательные функциональные диаграммы — это графический язык программирования, имитирующий блок-схему. Вы используете шаги и переходы, чтобы получить результат.

Шаги — это функции внутри программы и домашних событий, которые активируются в зависимости от состояния и других заданных условий.

Переходы — это инструкции, основанные на истинных / ложных значениях, которые перемещают вас от одного шага к другому.

Ветви используются для одновременного запуска нескольких шагов. Ветви действуют как потоки, в которых функции могут выполняться одновременно.

Все эти шаги, переходы и ответвления размещены в серии сценариев, которые выполняются процедурно.Визуальная природа языка позволяет пользователям отслеживать процессы, которые как интенсивно используют условную логику, так и выполняют параллельные инструкции. ПЛК, склонные к возникновению узких мест, можно более интуитивно поддерживать и устранять неисправности с помощью диаграммы, чтобы следовать логике программы.

Функциональная блок-схема

Блочные языки программирования — это тип графического языка, который сводит код к минимуму в блоки, что обеспечивает простой способ создания исполняемых команд.

FBD, в частности, описывает функцию между входами и выходами, которые соединены линиями связи. Логика входов и выходов хранится в блоках. Блоки программируются на листах, и ПЛК сканирует эти листы по порядку или по заданным связям между блоками, как в процедурных языках.

Фокус ввода / вывода отражает фокус релейной логики. Тем не менее, код, содержащийся в блоках, позволяет инженерам разрабатывать более сложные задачи управления партиями среди других повторяемых задач.

Список инструкций

Это эквивалент ПЛК языку ассемблера. Это дает вам немедленный доступ к самой машине, что позволяет вам писать сжатый и быстрый код. Код представлен так, как предполагает название языка: в списке команд.

Структурированный текст

Структурированный текст — это язык высокого уровня, разработанный для программирования ПЛК. По сути, это C ++ мира ПЛК. Любой ПЛК, требующий сложной обработки данных, скорее всего, будет использовать ST.

Топ 5 самых популярных языков программирования ПЛК

Спецификации языков программирования ПЛК

Пять самых популярных типов языков программирования ПЛК на 2020 год:

  • Структурированный текст (ST)
  • Последовательный Функциональные схемы (SFC)
  • Релейная логическая схема (LD)
  • Функциональная блок-схема (FBD)
  • Список инструкций (IL)

Международная электротехническая комиссия 61131-3 описывает 5 различных программ ПЛК языки: релейная логика , структурированный текст, схемы функциональных блоков, последовательные функциональные схемы и списки команд .У каждого из этих языков есть свои преимущества, недостатки и наилучшие варианты использования. Как компетентному программисту ПЛК важно знать об этих параметрах, чтобы устранять неполадки в существующем коде, использовать правильный инструмент для работы и иметь другой взгляд на то, как проблемы могут быть решены. Кроме того, в зависимости от выбранной платформы ПЛК, конкретных языков могут быть платными или быть недоступными вообще . Например, только полная лицензия RSLogix 5000 будет иметь доступ к языкам, выходящим за рамки лестничной логики.

Давайте более подробно рассмотрим каждый из этих языков, рассмотрим их приложения, общую структуру и варианты использования.

Какой самый популярный язык программирования для ПЛК?

Этот вопрос обсуждается программистами ПЛК во всем мире. Все согласны с тем, что наиболее часто используемым языком для программирования ПЛК является релейная логика . Это связано с тем, что он очень гибкий, простой в освоении и очень хорошо понимается электриками, которые работали со схемами, моделирующими ту же архитектуру.

Однако за последнее десятилетие в производство пришла более молодая рабочая сила. Этих инженеров и техников в основном обучали современным языкам, таким как Java, Python и Javascript. Эти языки больше похожи на Strcutured Text [ST] и, таким образом, способствуют его использованию.

Также важно учитывать рассматриваемую отрасль. Химический процесс обычно разрабатывается с использованием схем трубопроводов и приборов (P&ID). Эти специфические схемы легко копируются с помощью функциональных блок-схем [FBD] .

Языки программирования ПЛК — пример химического процесса, который было бы проще реализовать в функциональных блок-схемах (FBD) Программирование ПЛК

Программирование ПЛК с релейной логикой


До того, как программируемые логические контроллеры стали популярными, релейное управление было в лучшем случае нормой производственные площадки. Реле управляли нагрузками на основе простой логики, которая была реализована через физическую проводку устройств. Схема подключения этих устройств была указана на электрических чертежах, которые предполагали расположение, напоминающее лестницу .Поскольку самые простые ПЛК были внедрены в эту область, программирование ПЛК с релейной логикой было разработано для имитации компоновки релейных схем. Другими словами, релейная логика была одним из первых языков программирования ПЛК, который все еще используется сегодня из-за простоты.

Языки программирования ПЛК — Схема ПЛК, ведущая к релейной логике Программирование ПЛК


С момента своего создания релейная логика претерпела значительные изменения. Однако основные принципы работы остаются прежними. Релейная логика Программирование ПЛК оценивает каждую ступень лестницы в последовательном порядке, оценивает условные инструкции, и если результат оценивается как «ИСТИНА», выполняются выходные инструкции.

Языки программирования ПЛК | Пример программирования ПЛК с релейной логикой в ​​RSLogix 5000

Преимущества программирования ПЛК с релейной логикой

  • Простота реализации и устранение неисправностей | Релейная логика — это визуальный язык, который обеспечивает подтверждение статуса для большинства инструкций. Другими словами, человеку, мало знакомому с конкретным процессом, легко пройти через программу и понять логику.
  • Модульная конструкция | Лестничную логику можно легко изменить путем сложения или вычитания логики.Каждая цепочка представляет собой отдельное условие и может быть удалена или добавлена ​​по мере необходимости.
  • Устойчивость и последовательность | Релейная логика позволяет пользователю реализовать множество функций. Однако язык сильно стандартизирован и не обеспечивает полной гибкости, что позволяет сохранить согласованность кода между различными реализациями.

Недостатки лестничной логики

  • Крутая кривая обучения | Ladder Logic — простой язык, но не очень интуитивно понятный для тех, кто имеет опыт работы на C, C ++, Java или Python.При этом, возможно, это будет легче понять инженерам-электрикам и тем, у кого есть базовые знания программирования сборки.
  • Медленное развертывание | Из-за наглядной природы релейной логики программисту требуется больше времени, чтобы создать логику, которую он вообразил. Необходимо перетаскивать элементы, которые замедляют процесс разработки по сравнению с другими современными языками программирования.
  • Не интуитивно понятный для сложных приложений | Релейная логика лучше всего подходит для последовательных логических задач.Однако когда дело доходит до современной теории управления, которая включает ПИД-регуляторы, управление потоком, аналоговые датчики и контуры обратной связи, ее не всегда легко реализовать и расшифровать.

Релейная логика — наиболее часто используемый язык программирования ПЛК во всем мире. С ним легко работать и поддерживать для тех, кто не имеет постоянного опыта программирования ПЛК. Мы рекомендуем вам начать свое путешествие по программированию ПЛК с изучения релейной логики.

Структурированный текст Программирование ПЛК

Структурированный текст — это язык программирования ПЛК, который очень похож на C или сборку .Пользователь вводит строки кода, которые выполняются последовательно, оценивают определенные функции, логические проверки и активируют соответствующие выходы ПЛК. Structured Text обеспечивает простой переход на ПЛК для тех, кто имеет опыт работы с традиционными языками программирования, такими как C, C ++, Java или Python . Кроме того, им можно легко манипулировать в текстовых процессорах, что ускоряет реализацию без необходимости в оборудовании.

Программирование ПЛК со структурированным текстом | Пример в Studio 5000 CompactLogix PLC

Преимущества структурированного текста Программирование PLC

  • Интуитивно понятный для других языков программирования | Как упоминалось выше, структурированный текст легко освоить тем, кто хочет перейти от разработки программного обеспечения.Он имеет те же структуры, парадигмы программирования и функции, которые можно было бы ожидать от C или Java.
  • Высокая сложность | Структурированный текст обеспечивает большую гибкость, чем другие языки, и, таким образом, упрощает реализацию расширенных функций для тех, кто владеет языком.
  • Возможность передачи | Структурированный текст стандартизирован среди большинства систем ПЛК, что упрощает переход между платформами. Вы обнаружите значительные различия в других языках между платформами, но структурированный текст может быть реализован на аппаратных и программных платформах.

Недостатки структурированного текста

  • Устранение неполадок затруднено | По сравнению с программированием релейной логики структурированный текст намного сложнее с точки зрения устранения неполадок. Нет визуальных очередей, меньше наглядных пособий и, как правило, больше кода в одной строке. Тем, кто не знаком с этим языком, будет сложно разобраться в потоке процесса.
  • Подвержены ошибкам | Структурированный текст обеспечивает большую гибкость для пользователя.Однако такая гибкость достигается за счет стандартизации. Пользователи должны использовать передовые методы разработки программного обеспечения, чтобы создавать безопасные резервные варианты и улавливать любые потенциальные сбои программного обеспечения.

Обычно мы рекомендуем вам изучать структурированный текст только после того, как вы освоите лестничную логику , если у вас нет опыта работы с другим языком программирования. Это не часто встречается в производственной среде из-за недостатков, упомянутых выше. Однако это отличный способ манипулировать данными, реализовывать циклы FOR и другие структуры, требующие дополнительных шагов в релейной логике.

Функциональные блок-схемы Язык программирования ПЛК

Функциональные блок-схемы FBD — это язык программирования, разработанный с учетом химических процессов. Это позволяет пользователю создавать визуальное представление и поток процесса с соответствующими переходами между инструкциями. Визуальный редактор удобен для пользователя, интуитивно понятен и создает естественный способ реализации определенных потоков.

Самым распространенным приложением, которое мы использовали схемы функциональных блоков в наших программах для ПЛК, является создание ПИД-контроллеров.Визуальный аспект FBD упрощает реализацию, визуализацию, настройку и устранение неполадок PID в полевых условиях.

Функциональная блок-схема Программирование ПЛК | Пример масштабирования аналогового сигнала в RSLogix 5000

Преимущества схем функциональных блоков Программирование ПЛК
  • Гибкий визуальный редактор | Редактор программирования функциональных блок-схем очень удобен для пользователя и обеспечивает простой способ создания любого макета.
  • Идеально для сложных структур программирования | В релейной логике пользователю придется использовать несколько ступеней для того, что можно выполнить на одной странице FBD.Инструкции могут быть перенесены непосредственно в сложные инструкции ПЛК, которые реализуют циклы ПИД, управление движением и дополнительные инструкции (AOI).
  • Удобство для пользователя | Визуальный редактор FBD естественен для большинства пользователей. Макет процесса можно воссоздать с помощью метода перетаскивания, который оставляет мало места для догадок.

Недостатки структурированного текста
  • Трудно стандартизировать | Из-за гибкости макета сложно стандартизировать программы, написанные на FBD.У каждого программиста ПЛК будет подход, отличный от других. Тем, кто отстает, будет сложно понять поток информации.
  • Проблемы в масштабе | FBD выделяется, когда речь идет о небольших реализациях определенных областей процесса. Однако по мере усложнения программы легко потеряться на всех листах.

Функциональные блок-схемы имеют решающее значение для аналогового масштабирования, контуров ПИД-регулирования и последовательностей управления движением.По мере того, как вы узнаете об этих темах, вы должны начать знакомиться с этим типом программирования ПЛК. А до этого мы рекомендуем освоить лестничную логику.

Последовательные функциональные диаграммы Язык программирования ПЛК

Как следует из названия, последовательные функциональные диаграммы или SFC, сияют, когда дело доходит до последующего процесса . Для тех, кто не знаком с этим понятием, примером может служить химическое превращение сырья в готовый продукт. Возьмем для примера простой процесс пивоварения .

Представьте себе большой пивоваренный завод с многочисленными резервуарами, клапанами, датчиками давления, нагревательными элементами и упаковочной секцией. Когда оператор инициирует производство новой партии, процесс проходит через следующую последовательность шагов. Обратите внимание, что эти шаги упрощены.

Шаг 1 — Система проверена на готовность. Доступны ли все подходящие ингредиенты? Баки пустые? Клапаны в правильном состоянии? Если ответ верен на все проверки, продолжайте.Если нет, прервите.

Шаг 2 — Инициируйте последовательность заполнения бака, которая может включать несколько ингредиентов (вода, сахар, соль, дрожжи и т. Д.). Подтвердите состояние и продолжайте, как только резервуар будет заполнен.

Шаг 3 — Запустить процесс заваривания. Поднимите и поддерживайте температуру в течение определенного периода. Следите за давлением в баллоне и реагируйте соответствующим образом. При необходимости добавьте ингредиенты. После завершения заваривания переходите к следующему шагу.

Шаг 4 — Начать перевод в сборный резервуар.Наша партия готова; убедитесь, что все соответствующие клапаны установлены в правильное положение, резервуар для хранения пуст, и начните процесс переноса.

Шаг 5 — Перенести партию в розлив.

Как видно из схемы примера выше, шаги процесса выполняются в последовательности, имеют определенные условия запуска и поток, как процесс будет выполняться на производственном предприятии. В релейной логике этот процесс может быть реализован с помощью инструкции SQI / SQO.Однако лучшим подходом было бы использование SFC.

Последовательные функциональные схемы Программирование ПЛК | Пример последовательного процесса в RSLogix 5000

Преимущества последовательных функциональных диаграмм Программирование ПЛК
  • Имитация потоков большинства химических процессов | Дозирование — это общий подход к химическому процессу, при котором определенное количество сырых ингредиентов превращается в конечный продукт. SFC блестят в этих приложениях.
  • В сочетании с ST | Большинство редакторов SFC позволяют использовать структурированный текст в определенных случаях для создания сложных логических потоков.

Недостатки последовательных функциональных схем
  • Неприменимо в большинстве приложений | Сложно применить последовательные функциональные диаграммы к непоследовательному процессу. Другими словами, у него ограниченное количество вариантов использования.
  • Параллельные потоки сложно реализовать и устранить неисправности | Вы можете реализовать неограниченное количество потоков процессов через SFC. Однако, поскольку пути процесса разделяются на несколько потоков, становится трудно реализовать отдельные пути потока, которые привели бы к устойчивой последовательности.

Последовательные функциональные схемы чрезвычайно полезны в определенных случаях. Однако попытка приспособить этот тип языка программирования к непоследовательному случаю быстро приводит к разочарованию. Когда вы работаете в производственной среде, мы рекомендуем вам ознакомиться с процессом, понять поток продукта и попытаться построить модель на бумаге, прежде чем погрузиться в программирование SFC.

Списки инструкций Язык программирования ПЛК

Списки инструкций часто путают со структурированным текстом из-за схожих редакторов.Эти два языка программирования ПЛК обычно используются на разных платформах, поскольку их последовательность операций схожа. Например, контроллеры на основе Codesys позволят пользователям реализовать логику в списках инструкций , тогда как контроллеры на основе RSLogix 5000 имеют доступ только к структурированному тексту.

С точки зрения потока программы каждая строка определяет инструкцию, а также условия и результаты выполнения. Во многих аспектах списки инструкций ближе к тому, как вы реализуете программы релейной логики, чем структурированный текст.Однако любой язык может создавать один и тот же поток процессов.

Преимущества списков инструкций Программирование ПЛК
  • Высоко стандартизованный | Списки инструкций следуют жесткой структуре, которая требует, чтобы пользователь явно создавал переменные, определял условия и перечислял все инструкции. Существует небольшая разница между реализацией программ, что приводит к легкому пониманию кода.
  • Ориентация на инструкции | Как следует из названия, большое внимание уделяется инструкциям, а не потоку данных.Такой стиль программирования обеспечивает ясность того, как данные обрабатываются в программе.

Недостатки списков инструкций

Недоступно на большинстве платформ ПЛК | Как упоминалось выше, списки инструкций не являются популярным методом программирования, поскольку они приходят неестественно большинству программистов. Они ближе к тому, что можно увидеть на ассемблере, а не на любом другом языке программирования на рынке.

Заключение

Пять самых популярных языков программирования ПЛК — это релейная логика, структурированный текст, функциональные блок-схемы, последовательные блок-схемы и списки инструкций .Эти методы программирования доступны на большинстве платформ. Однако некоторые ПЛК будут ограничивать доступ пользователей к определенным языкам, если пользователь не платит надбавку.

Мы рекомендуем, чтобы каждый программист ПЛК начинал с релейной логики, поскольку этот метод наиболее распространен в отрасли. При этом, поскольку человек знаком с передовыми методологиями программирования, важно изучить другие языки, которые могут обеспечить более простой способ реализации определенных процессов.

4 самых популярных языка программирования ПЛК на сегодняшний день

Программы ПЛК

ПЛК различных производителей можно программировать различными способами.Популярные языки программирования для ПЛК — это лестничные диаграммы, функциональные блок-схемы (FBD) и список операторов. За некоторыми исключениями программу, написанную в одном формате, можно просматривать в другом.

4 самых популярных языка программирования ПЛК для реализации схем управления (фото предоставлено: Green Mamba через Flickr)

Популярные языки программирования для ПЛК

Давайте обсудим каждый из популярных языков программирования для ПЛК:

  1. Релейные диаграммы
  2. Функциональная блок-схема
  3. Список операторов
  4. Логические функции

1.Релейные диаграммы

В качестве введения в релейную диаграмму рассмотрим простую схему реле, которая содержит катушку и контакты, как показано на рисунке 1.

Когда на входную катушку подается напряжение, возникающий в результате ток создает магнитное поле. Магнитное поле притягивает к себе металлический переключатель (или язычок), и контакты соприкасаются, замыкая переключатель. Контакт, который замыкается при подаче напряжения на катушку, называется нормально разомкнутым (NO) .

Нормально замкнутые (NC) контакты касаются, когда входная катушка не находится под напряжением.Когда входная катушка не находится под напряжением, нормально замкнутые контакты будут замкнуты (проводящие).

Реле, показанное на рисунке, имеет два контакта: один NO, другой NC. Когда катушка реле находится под напряжением, контакты реле меняют свое состояние, т.е. замыкаются замыкающие контакты и размыкаются замыкающие контакты.

Расположение реле можно показать с помощью различных схематических схем, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1 — Простые схемы и схемы реле

Реле обычно схематично изображаются с использованием круга для обозначения входной катушки.Выходные контакты показаны двумя параллельными линиями. НО контакты показаны в виде двух линий и будут разомкнуты (непроводящие), когда на вход не подается напряжение. Контакты NC показаны двумя линиями с диагональной линией, проходящей через них.

Теперь, если необходимо управлять контактом NO (C) этого реле, подключенного к источнику переменного тока, через два входных контакта реле, A (NC) и B (NO), то логическая схема реле, показанная на рисунке 2, является наиболее подходящий для типовой логики .

Согласно логической схеме реле, показанной на рисунке, активация катушки входного реле соответствует контакту B, замыкает C (выход), а активация катушки входного реле соответствует контакту A, превращает C (выход) в откройтесь.

Такая схема обычно используется в обычных жестких релейных логических схемах.

Рисунок 2 — Простой релейный контроллер и соответствующая релейная логика

Та же самая схема может быть реализована в соответствии с релейной логикой, показанной на рисунке 2. Релейная логическая диаграмма является наиболее часто используемым методом программирования ПЛК. Релейная диаграмма состоит из двух вертикальных линий, представляющих шины питания. Цепи, соединенные горизонтальными линиями между двумя рельсами, называются ступеньками лестницы.Несколько символов, используемых для обозначения входов и выходов релейной логики, показаны на рисунках 3 и 4 соответственно.

Принимая во внимание эти символы релейной логики, релейная логика, реализованная на Рисунке 2, имитирует ту же жесткую релейную логику.

Рисунок 3 — Входы релейной логики
Рисунок 4 — Релейная логика Нормальный выход

Наконец, эта релейная логика вставляется как управляющая программа в ПЛК , где устройства ввода и вывода расположены таким образом, как показано на Рисунке 5 .

Итак, программы релейной логики загружаются в ПЛК, устройства ввода и вывода подключаются к модулям ввода / вывода, а затем выполнение программы обновляет выводы в соответствии с состоянием вводов.

Рисунок 5 — ПЛК с реле

Многие реле также имеют несколько выходов, что позволяет выходному реле одновременно быть входом.

Схема, показанная на рисунке 6, является примером этого и называется запечатанной схемой . В этой цепи ток может протекать через любую ветвь цепи, через контакты, обозначенные A или B.

Вход B будет включен только тогда, когда включен выход B. Если B выключен, а A находится под напряжением, то B включается. Если B включается, то вход B включается, и выход B остается включенным, даже если вход A отключается. После включения B выход B не выключится.

Рисунок 6 — Контур герметизации

Примечание! Если A замкнут, выход B включится, и вход B также включится, что будет держать выход B постоянно включенным — до тех пор, пока не будет отключено питание.

Другой пример релейной логики можно увидеть на рисунке 7.Чтобы интерпретировать эту диаграмму, представьте, что мощность находится на вертикальной линии с левой стороны, называемой горячим рельсом. Справа находится нейтральный рельс.

На рисунке две ступени, и на каждой ступеньке есть комбинации входов (две вертикальные линии) и выходов (кружки) . Если входы открываются или закрываются в правильной комбинации, мощность может течь от горячей шины через входы для питания выходов и, наконец, к нейтральной шине. Вход может поступать от датчика, переключателя или любого другого типа датчика.

Выходом будет какое-то устройство вне ПЛК, которое включено или выключено, , например, освещение или двигатели . В верхней ступени контакты нормально разомкнуты и нормально замкнуты, что означает, что если вход A включен, а вход B выключен, то через выход будет протекать мощность и активировать его.

Любая другая комбинация входных значений приведет к отключению выхода X .

Рисунок 7 — Простая диаграмма релейной логики

Примечание! Для включения выходов (X, Y) мощность должна проходить через комбинацию входов (A, B, C, D, E, E, F, G и H)

Вернуться к содержанию ↑


Пример //

Попробуйте разработать (не глядя на решение) релейный контроллер, который позволит трем переключателям в комнате управлять одним светом .


Решение

Есть два возможных подхода к этой проблеме. Первый предполагает , что любой из включенных переключателей включит свет , но все три переключателя должны быть выключены, чтобы свет был выключен. Релейная логика показана на рисунке 8.

Рисунок 8 — Релейная логика для управления одним источником света с помощью трех переключателей

Второе решение предполагает , что каждый переключатель может включать или выключать свет, независимо от состояний других переключателей . Этот метод более сложен и предполагает продумывание всех возможных комбинаций положений переключателя.

Вы можете распознать эту проблему как исключительную или проблему. Релейная логика показана на рисунке 9.

Рисунок 9 — Релейная логика для управления одним источником света другим способом с помощью трех переключателей

Примечание! Важно получить четкое представление о том, как должны работать средства управления. В этом примере были получены два принципиально разных решения, основанных на простом различии в работе.

Вернуться к содержанию ↑


Основы лестничной схемы # 1


Основы лестничной диаграммы # 2 (Схема управления безопасностью)

9020 2-проводная и 3-проводная цепь управления двигателем)

Вернуться к содержанию ↑


2.Схема функциональных блоков

Схема функциональных блоков (FBD) используется для программ ПЛК, описываемых в терминах графических блоков. Он описывается как графический язык для изображения потоков сигналов и данных через блоки входов, которые являются многократно используемыми программными элементами.

Функциональный блок — это программный блок команд , который при исполнении дает одно или несколько выходных значений . Таким образом, блок представлен способом, показанным на рисунке 10, с записанным в блоке именем функции.

Функциональные блоки могут иметь стандартные функции, такие как функции логических вентилей или счетчиков или таймеров , или иметь функции, определяемые пользователем, например блок для получения среднего значения входов.

Рисунок 10 — Функциональный блок

Вернуться к содержанию ↑


Программирование функциональных блок-схем (FBD) — первый урок

В этом видео вы изучите основы программирования ПЛК с помощью языка функциональных блок-схем (FBD). FBD — это графический язык, на котором вы имеете дело с блоками и связью между ними.


Как создавать и использовать функциональные блоки в проекте

В этом видео вы узнаете, как создавать индивидуальные функциональные блоки в проекте и вызывать их в основной программе.

Вернуться к содержанию ↑


3. Список операторов

В подходе к программированию списка операторов используется набор команд, аналогичный языку ассемблера для микропроцессора. Списки операторов, доступные для ПЛК нескольких марок, являются наиболее гибкой формой программирования для опытных пользователей , но им отнюдь не так легко следовать, как лестничным диаграммам или логическим символам.

На рисунке 11 показана простая операция в форме релейной диаграммы для ПЛК Mistsubishi. Список эквивалентных операторов будет таким, как показано в таблице 1.

Рисунок 11 — Релейная диаграмма Mitsubishi Список эквивалентных операторов для рисунка 11

Вернуться к содержанию ↑


Как использовать PLCSIM S7-300 STL LESSON 1 Tutorial

В этом уроке мы обсудить программу STL и концепцию RLO & STA. Подробная информация о RLO и STA объясняется вместе с моделированием.


PLCSIM S7 300 STL УРОК 2 Учебное пособие… автоматизация на предприятии

В этом уроке мы узнаем, как написать программу для ПЛК, используя ПЛК «S7 300» и программное обеспечение «STEP 7» .

Вернуться к содержанию ↑


4. Логические функции

Существует множество ситуаций управления, требующих инициирования действий при реализации определенной комбинации условий. Таким образом, для автоматического сверлильного станка может существовать условие, при котором электродвигатель сверла должен активироваться при срабатывании концевых выключателей, указывающих на наличие заготовки и положение сверла как на поверхность заготовки.

Такая ситуация включает в себя логическую функцию AND , условие A и условие B, которые должны удовлетворять обоим для появления вывода. Точно так же в других ситуациях может потребоваться реализовать такие логики, как OR, NOT, NAND, NOR, XOR .

Электрическая схема, таблица истинности, лестничная диаграмма и функциональная блок-схема для различных логических схем представлены в таблице 2.

Таблица 2 — Характеристики для различных логик

Вернуться к содержанию ↑


Логические ворота и лестничные логические схемы

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Электрические и электронные измерения и контрольно-измерительные приборы, выполненные Притхвираджем Пуркайтом, Будхадитьей, Сантану Дасом и Чиранджибом Колей (получить мягкую обложку на Amazon)

【PLC】 5 типов Языки программирования ПЛК [Обновлено в 2020 г.]

Программируемый логический контроллер используется в различных отраслях промышленности для управления различными кнопками, а также специальными автоматическими переключателями.ПЛК можно использовать для автоматического управления одним двигателем постоянного тока на огромном промышленном предприятии. Для блока ПЛК предоставляется другой набор инструкций, и согласно предоставленному набору инструкций, ПЛК функционирует. Набор инструкций предоставляется блоку ПЛК с помощью программирования. Для программирования ПЛК используется определенный язык программирования. Программное обеспечение для программирования ПЛК входит в комплект поставки каждого ПЛК, который используется для программирования ПЛК. Введено различное программное обеспечение для программирования, обеспечивающее автоматическое обеспечение правильной последовательности для заводов и агрегатов.Программируемый логический контроллер сначала программируется в соответствии с желаемыми операциями, а после программирования он присоединяется к промышленному блоку. Существуют ПЛК различных форм и размеров, которые используются в различных отраслях промышленности или на перерабатывающих предприятиях. Самый важный параметр в ПЛК — это программирование ПЛК. Если ПЛК не запрограммирован эффективно, то ПЛК не работает должным образом. Управляющий характер ПЛК различается в зависимости от модели ПЛК. Он может включать простой способ программирования ПЛК.Пользовательское приложение разработано с помощью программного обеспечения PLC. Программное обеспечение для программирования ПЛК представляет собой человеко-машинный интерфейс, который обеспечивает различные средства связи между программистом и программируемым блоком ПЛК. После программирования ПЛК, ПЛК переходит в режим RUN, а после активации режим RUN для ПЛК продолжается до тех пор, пока операция не будет завершена или прервана оператором при любом условии. Прежде чем перейти к программированию ПЛК, обсуждаются основы программирования ПЛК.

Основы программирования ПЛК:

ЦП ПЛК выполняет две разные программы:

  • Операционная система
  • Программа пользователя

Операционная система сортирует все операции, последовательности и функции ЦП, не связанные с задачей управления.

Различные функции, которые требуются в процессе выполнения задачи, сортируются пользовательской программой. Пользовательская программа выполняет ряд задач, таких как обработка и определение выходных сигналов, обработка прерываний в командах и устранение различных ошибок.

Языки программирования для ПЛК:

Программирование ПЛК Языки

С развитием технологий на рынке появился ряд ПЛК с их особыми характеристиками и свойствами. Большинство ПЛК поставляются со специальным программным обеспечением, которое затем используется для программирования ПЛК. Таким образом, язык программирования для ПЛК меняется от производителя к производителю. Тем не менее, пять распространенных и хорошо известных языков программирования для ПЛК:

Последовательные функциональные схемы.

— это язык программирования ПЛК, программатор кодирует в хронологическом порядке. Это графически ориентированное программирование для ПЛК. В этом языке программирования конкретный код представляет собой последовательность различных операций, которые будут выполняться в соответствии с кодом. Последовательная функциональная диаграмма — это простой язык, поскольку графическое представление легче понять по сравнению с другими языками программирования.

Лестничная диаграмма.

Программное обеспечение для программирования ПЛК

диаграмма является официальным языком программирования для ПЛК, поскольку он официально признан языком программирования для ПЛК во всем мире.Это также простой язык программирования, так как это также графическая форма программирования. В этом языке программирования разные символы соединяются для формирования кода и выполняют разные действия по желанию программиста. Единственный недостаток, связанный с программированием релейных диаграмм, — это плохая структура данных, поскольку данные в этом программировании плохо организованы.

Функциональная блок-схема.

это программирование, входные данные отправляются на выход через блоки вложенных данных.Этот язык программирования был создан для преодоления ограничений предыдущих языков программирования, особенно ограничений программирования релейных диаграмм. Основными параметрами в программировании FBD являются ключевые слова, идентификаторы, переменные и типы данных, которые необходимо использовать эффективно. Система в процессе программирования может быть просмотрена в FBD для перекрестной проверки, тогда как в других программах эта функциональность отсутствует во время программирования. Различные обрабатываемые элементы можно просмотреть во время программирования на этом языке программирования для ПЛК.

Структурированный текст.

, как следует из названия, структурированный текст — это язык программирования для ПЛК, который основан только на текстовой форме. Это программирование немного сложно понять, поскольку это структурированный текст, который может быть трудным для понимания читателем. В ST используются различные термины, такие как программирование на языке Pascal, например If-then-Else.

Список инструкций.

этого языка программирования, инструкции извлекаются из релейных диаграмм.Извлеченные инструкции затем отправляются в ПЛК через терминалы программирования. Это не графический язык, это серия текста. Это то же самое, что и язык ассемблера.

5 различных типов языков программирования ПЛК, обычно используемых в промышленности

Какие языки программирования ПЛК самые популярные

Сегодня я собираюсь познакомить вас с различными типами языков программирования, определенными для программируемого логического контроллера (ПЛК).

Эти языки полезны для проектирования и реализации последовательного управления программируемой логикой в ​​системе автоматизации.

Давайте изучим, какие языки программирования ПЛК используются наиболее часто.

5 различных типов языков программирования ПЛК

В соответствии со стандартом « Международной электротехнической комиссии (IEC) » языки программирования ПЛК подразделяются на пять основных стандартов.

Таблица классификации языков программирования ПЛК

Давайте углубимся в каждый язык программирования ПЛК один за другим.

1.Лестничная диаграмма (LD)

Релейная диаграмма — это универсальный язык программирования ПЛК. Он имеет короткое обозначение LD , также известное как Ladder Logic . Используется с программируемыми логическими контроллерами. И это один из старейших языков программирования для ПЛК.

В релейной диаграмме язык программирования, используемый для создания программы для управления системой ПЛК, известен как язык релейной логики или язык релейной логики .

Как правило, лестничная диаграмма наиболее популярна во всем мире (включая Индию). Этот язык легко изучить, используя логический вентиль и некоторые важные правила программирования.

Преимущество лестничной диаграммы (LD):

  • LD имеет простую логическую конструкцию и более надежен, чем контроллер электронных схем.
  • Простая в освоении и чтении программа.
  • Каждый программный символ выполняет определенные действия.
  • Имеет хорошее представление для дискретной логики.
  • Простота устранения неполадок.
  • Отключите питание без переключателя (т. Е. Аппаратных устройств).

Чтобы узнать больше о лестничной диаграмме и ее основных частях, ознакомьтесь с этим руководством.

2. Список инструкций (IL)

Список инструкций (IL) — это еще один тип языка программирования ПЛК. Он использует мнемонический код . Так что синтаксис этого языка программирования легко запомнить.

В целом, торговая марка AB PLC работает с языком программирования Instruction List (IL).

В предыдущей статье я упоминал различные марки ПЛК и их программное обеспечение. AB PLC — одна из стандартных марок ПЛК.

Преимущества Ил:

  • Обладает высокой скоростью исполнения.
  • Занимает меньше памяти по сравнению с другими языками программирования.
3. Структурированный текст (ST)

Язык ПЛК со структурированным текстом кратко обозначается как « ST», и « STX ». Он использует высокоуровневого программирования, синтаксис языка .

Синтаксис ST аналогичен синтаксису языка программирования высокого уровня с циклами, переменными, условиями и операторами.

Преимущества СТ:

  • ST очень легче понять как новичкам, так и опытным программистам.
  • Благодаря стандартному формату кодирования, легко редактировать и модифицировать программу, написанную на языке ST.
4. Схема функциональных блоков (FBD)

Функциональная блок-схема (FBD) — это популярный и простой способ написать программу, подобную лестничной диаграмме.

FBD представлен в виде блока, состоящего из ряда строк кода для размещения различных функций программирования.

Это графический язык для программирования логического контроллера. Таким образом, вы можете легко описать систему.

5. Последовательные функциональные схемы (SFC)

Последовательные функциональные схемы (SFC) также являются графическим языком программирования . Это не текстовая база. Это стало популярным методом точного определения требований к последовательному контролю.

Преимущества SFC легко понять. Потому что вы можете визуализировать, что и когда происходит, в процедуре кода.

Основная функция SFC — выполняются только активные части кода. Благодаря этому упрощается устранение неполадок и изменение кода в случае возникновения проблем.

Эти языки приняты во всем мире. Среди всех них в отрасли в основном используется язык программирования лестничных диаграмм (LD).

Последняя мысль :

Это все о различных типах широко используемых языков программирования ПЛК.И вы можете использовать эти языки программирования при разработке ПЛК на основе проекта автоматизации.

Если вы запутались и не уверены, какой язык программирования вам следует изучить для ПЛК, воспользуйтесь релейной диаграммой. Легко начать с компактного ПЛК или модульного ПЛК.

Какой у вас опыт работы над программированием ПЛК? Пожалуйста, поделитесь своим мнением в комментариях ниже.

Готов к тесту:

Если вы готовы к онлайн-тестированию, щелкните Тест по автоматизации ПЛК.

Удачного программирования ПЛК!

Если вы цените то, что я делаю здесь, в DipsLab, вам следует принять во внимание:

DipsLab — это самый быстрорастущий и пользующийся наибольшим доверием сайт сообщества инженеров по электротехнике и электронике. Все опубликованные статьи доступны БЕСПЛАТНО всем.

Если вам нравится то, что вы читаете, пожалуйста, купите мне кофе (или 2) в знак признательности.

Это поможет мне продолжать оказывать услуги и оплачивать счета.

Я благодарен за вашу бесконечную поддержку.

Я получил степень магистра в области электроэнергетики. Я работаю и пишу технические руководства по ПЛК, программированию MATLAB и электрике на портале DipsLab.com.

Я счастлив, поделившись своими знаниями в этом блоге. А иногда вникаю в программирование на Python.

Какие существуют языки программирования ПЛК

Программы

PLC обычно пишутся в специальном приложении на персональном компьютере, а затем загружаются в PLC.Эта загруженная программа похожа на скомпилированный код, чтобы поддерживать ее эффективность. Программа хранится в ПЛК либо в ОЗУ с резервным питанием от батарей, либо в другой энергонезависимой флэш-памяти.

Пять различных языков программирования ПЛК

Альберт Эйнштейн сказал: «Мир, который мы создали, — это процесс нашего мышления. Его нельзя изменить, не изменив нашего мышления ». Языки программирования ПЛК эволюционировали, чтобы адаптировать и изменить способ программирования этих устройств.Мы рассмотрим все пять языков программирования в соответствии со стандартом IEC 61131-3 Standard .

  • Структурированный текст (ST)
  • Функциональная блок-схема (FBD)
  • Последовательная функциональная схема (SFC)
  • Список инструкций (IL)
  • Лестничная диаграмма (LD)

Не все эти языки программируемых контроллеров доступны в каждом ПЛК. Программирование релейной логики — это, безусловно, самый большой процент использования в ПЛК сегодня. Фундаментальные концепции программирования ПЛК общие для всех производителей.Различия в адресации ввода / вывода, организации памяти и наборах команд означают, что программы ПЛК никогда не могут быть взаимозаменяемыми между разными производителями. Даже в пределах одной и той же продуктовой линейки одного производителя разные модели могут быть несовместимы напрямую. Это верно, если смотреть на производителей, которые используют другие контроллеры под собственной торговой маркой.

 По оценкам, 95% установок используют программирование релейной логики в программируемом логическом контроллере. 

Используемый язык программирования ПЛК может быть определен, если вы посмотрите на следующее:

  • Техническое обслуживание, поиск и устранение неисправностей
  • Знание языка
  • Приемка страны, местонахождения или отдельного завода
  • Применение ПЛК
  • Простота изменения программы ПЛК

Фактическое программирование ПЛК — это второй последний шаг в разработке программ.Пять этапов разработки программы для ПЛК — хороший метод, которому нужно следовать, прежде чем выбирать язык программирования. Как упоминалось ранее, языки, поддерживаемые каждым ПЛК, могут отличаться. См. Типы программирования, доступные для вашей модели и версии ПЛК.

Давайте быстро рассмотрим некоторые из различных языков программирования для ПЛК.

Структурированный текст (ST)

Structured Text (ST) — это язык программирования высокого уровня, который очень похож на программирование на Паскале.Операторы используются для определения того, что выполнять.

Функциональная блок-схема (FBD)
Функциональная блок-схема

(FBD) — это графическое представление прорисованных логических элементов AND, NAND, OR, NOR и т. Д. Он будет описывать функцию между входными и выходными переменными.

Последовательная функциональная схема (SFC)

Последовательная функциональная диаграмма (SFC) похожа на блок-схему вашей программы. Он определяет шаги, по которым движется ваша программа.

Список инструкций (IL)
Список инструкций

(IL) также может называться мнемоническим кодом и списком операторов.Он содержит простые инструкции по просмотру ваших переменных.

Лестничная диаграмма (LD) — широко используется

Ladder Diagram (LD) — самый популярный язык программирования для ПЛК. Он был написан для имитации механических реле в панели, которую заменил программируемый логический контроллер. Он имеет две вертикальные направляющие и ряд горизонтальных перекладин между ними. Контроллеры обычно просматривают слева направо сверху вниз. Выход одной ступени доступен для следующей ступени.

Примечание: все изображения из PLCopen IEC 61131 Basics

Методы программирования ПЛК постоянно развиваются. PLC Open — это организация, которая определяет новые методы использования последних компьютерных инноваций. Они определили метод программирования IL для XML (расширенного языка разметки), который используется для веб-разработки. Это, на мой взгляд, продвигает идеальный метод к стандартному способу программирования ПЛК.

Если у вас есть вопросы или вам нужна дополнительная информация, свяжитесь со мной.
Спасибо,
Гарри

Если вы, как и большинство моих читателей, стремитесь изучать технологии. Системы нумерации, используемые в ПЛК, нетрудно изучить и понять.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *