Структура ПЛК.

Программируемые контроллеры (PLC – Programmable Logical Controller) – это выпускаемые серийно управляющие устройства, предназначенные преимущественно для управления технологическим циклом работы производственного оборудования.

Типичная структура ПЛК представлена на рис.7.2. Конструктивно ПЛК обычно оформлен в виде двух или трёх блоков. Обязательными являются блок управляющих модулей ПЛК (блок ПЛК) и блок программатора. Программатор – это программирующее устройство, с помощью которого управляющая программа вводится в блок ПЛК. Для разработки и ввода может быть использован компьютер, оснащённый специализированным программным обеспечением. Одновременно предусматривается применение переносного клавишного программатора, который используют преимущественно для наладки системы управления, построенной на базе ПЛК. После ввода и отладки УП контроллер реализует заданные управляющие функции, работая в автономном автоматическом режиме.

Процессорный блок ПЛК имеет модульную структуру, что позволяет формировать «корзину» ПЛК с бό льшим или меньшим числом модулей различного назначения в зависимости от сложности и характера решаемых задач управления. Обязательным модулем ПЛК наряду с модулем питания является модуль процессора (МПМ) (микропроцессорный модуль, см. вопрос 7.2). В этом модуле находится микропроцессорное устройство, осуществляющее переработку поступающей информации в соответствии с заданной УП и формирование управляющих сигналов. В нём же находится устройство памяти ПЛК в составе ПЗУ и ОЗУ.

Рис.7.2. Структура программируемого логического контроллера.

Для ввода информации, поступающей от управляемого объекта, и вывода сигналов управления служат модули ввода-вывода (МВВ). В составе любого ПЛК имеется обычно несколько модулей ввода дискретных сигналов и несколько модулей вывода дискретных сигналов. Габаритные размеры ПЛК определяются общим числом входных и выходных сигналов, которые он может соответственно принимать и выдавать. Например, ПЛК на 256 входов-выходов – это ПЛК, в котором может быть установлено такое число дискретных модулей ввода и вывода сигналов, что общее число сигналов, обрабатываемых ПЛК, может достигать 256 при условии, что аналоговые и специализированные модули отсутствуют. Каждый дискретный модуль ввода или вывода обычно рассчитан на 8, 12, 16 и 32 дискретных сигналов.

Помимо модулей, обеспечивающих обработку дискретных сигналов, в блоке ПЛК могут быть установлены модули для ввода или вывода аналоговых сигналов. Модули ввода аналоговых сигналов – это аналогово-цифровые преобразователи, преобразующие непрерывные аналоговые сигналы в цифровые (числовые). Напряжению или току на входе АЦП соответствует число на выходе АЦП, пропорциональное данному напряжению или току. Модули вывода аналоговых сигналов – это цифро-аналоговые преобразователи, преобразующие заданное процессором число, поданное на данный выход, в пропорциональное ему напряжение или ток, формируемое на данном выходе. При необходимости в блоке ПЛК устанавливаются различные специализированные МВВ, среди которых – модули для приёма импульсных сигналов датчиков перемещений и модули, предназначенные для управления следящими электроприводами.

Модуль для обмена информацией с центральной УВМ выполняется на базе последовательного интерфейса и устанавливается, если рассматриваемый ПЛК играет роль ЛУВМ. Последовательный интерфейс может применяться и для управления ведомыми устройствами по схеме ведущий – ведомый, а также (через станции распределённого ввода- вывода) – для связи с дискретными датчиками. Если же ПЛК играет роль ЦУВМ, то он оснащается модулем последовательного интерфейса для связи с локальными УВМ.

Для обеспечения связи между модулями внутри блока ПЛК применяется параллельный интерфейс, организующий передачу информации через многопроводную системную магистраль.