Что такое ПЛК?

История развития ПЛК

Первые логические контроллеры появились в виде шкафов с набором соединённых между собой реле и контактов. Эта схема задавалась жёстко на этапе проектирования и не могла быть изменена далее.

Первый в мире ПЛК — MOdular DIgital CONtroller (Modicon) 084, имеющий память 4 кБ, произведен в 1968 году.

В первых ПЛК, пришедших на замену обычным логическим контроллерам, логика соединений программировалась схемой соединений LD (Ladder logic Diagram). Устройство имело тот же принцип работы, но реле и контакты (кроме входных и выходных) были виртуальными, то есть существовали в виде программы, выполняемой микроконтроллером ПЛК. Современные ПЛК являются «свободно программируемыми».

Преимущества ПЛК

Первое и главное преимущество ПЛК, обусловившее их широчайшее распространение, заключается в том, что одно компактное электронное устройство может заменить десятки и сотни электромеханических реле.

Второе их преимущество в том, что функции логических контроллеров реализуются не аппаратно, а программно, что позволяет постоянно адаптировать их к работе в новых условиях с минимальными усилиями и затратами. Ряд дополнительных функций, которыми обладают современные ПЛК, привели практически к полному переходу систем автоматизации на базу контроллеров, без которых сегодня нельзя себе представить любую АСУ ТП.

ПЛК отличаются от традиционных неперепрограммируемых устройств управления следующими преимуществами: они более гибки, надёжнее, имеют меньшие габариты, могут быть объединены в сети с другими устройствами и перенастраиваться по Интернету, быстрее обнаруживают ошибки, расходуют меньше электроэнергии, требуют меньше затрат на изменение своих функций и структуры и вообще менее затратные на больших отрезках времени.

Классификация ПЛК

Для классификации огромного разнообразия существующих в настоящее время контроллеров рассмотрим их существенные различия.

Основным показателем ПЛК является количество каналов ввода-вывода. По этому признаку ПЛК делятся на следующие группы:

• нано-ПЛК (менее 16 каналов);
• микро-ПЛК (более 16, до 100 каналов);
• средние (более 100, до 500 каналов);
• большие (более 500 каналов).

По расположению модулей ввода-вывода ПЛК бывают: 

• моноблочными - в которых устройство ввода-вывода не может быть удалено из контроллера или заменено на другое. Конструктивно контроллер представляет собой единое целое с устройствами ввода-вывода (например, одноплатный контроллер). Моноблочный контроллер может иметь, например, 16 каналов дискретного ввода и 8 каналов релейного вывода;

Моноблочный ПЛК FX3U фирмы Mitsubishi Electric

• модульными - состоящими из общей корзины (шасси), в которой располагаются модуль центрального процессора и сменные модули ввода-вывода. Состав модулей выбирается пользователем в зависимости от решаемой задачи. Типовое количество слотов для сменных модулей - от 8 до 32;

Модульный ПЛК SYSTEM Q фирмы Mitsubishi Electric

По конструктивному исполнению и способу крепления контроллеры делятся на:

•  панельные (для монтажа на панель или дверцу шкафа);
• для монтажа на DIN-рейку внутри шкафа;
• для крепления на стене;
• стоечные - для монтажа в стойке;
• бескорпусные.

По области применения контроллеры делятся на следующие типы:

• универсальные общепромышленные;
• для управления роботами;
• для управления позиционированием и перемещением;
• коммуникационные;
• ПИД-контроллеры;
• специализированные.

По способу программирования контроллеры бывают:

• программируемые с лицевой панели контроллера;
• программируемые переносным программатором;
• программируемые с помощью дисплея, мыши и клавиатуры;
• программируемые с помощью персонального компьютера.

Контроллеры могут программироваться на следующих языках:

• на классических алгоритмических языках (C, С#, Visual Basic);
• на языках МЭК 61131-3.
  

ПЛК, выпускаемые Mitsubishi Electric

На данный момент в авссортименте продукции Mitsubushi  Electric имеются следующие серии ПЛК:

• Программируемые контроллеры ALPHA XL - небольшие компактные приборы, объединяющие в одном корпусе входы и выходы, центральный процессор, память, электропитание и графический ЖК дисплей. Программируются почти интуитивно при помощи программного обеспечения AL-PCS/WIN. Количество доступных каналов ввода/вывода - 10-28. Объём памяти - 200 функциональных блоков. Время обработки логической инструкции - 20 мкс;
• Компактные контроллеры FX.  Применяются во всех областях, от сисетм управления отдельными механизмами до сетевых систем. Объединяют в одном корпусе ввод/вывод, центральный процессор, память и электропитание. Возможности их применения можно расширить, благодаря различсным опциям, например, дополнительным входам и выходам, аналоговому вводу/выводу или модулям регулирования температуры. Контроллеры семейства FX можно подключить ко всем наиболее распространённым сетям. Количество доступных каналов ввода/вывода - 10-384. Объём памяти - 2-64 кШагов. Время обработки логической инструкции - 0,065-0,55 мкс;
• Модульные ПЛК SYSTEM Q. Отличаются высокой производительностью и функциональностью. Монтируются на базовом шасси и составляются из отдельного блока питания, процессорного модуля, а также модулей ввода/вывода и специальных модулей.  Для расширения системы можно добавлять дополнительные шасси разных размеров.  Количество доступных каналов ввода/вывода - 32-8192. Объём памяти - 8-260 кШагов. Время обработки логической инструкции - 0,0095-0,2 мкс;
• Модульные контроллеры серии L. Предназначены для решения задач автоматизации, в которых возможностей моноблочных ПЛК семейства FX недостаточно, а возможности модульных контроллеров System-Q являются избыточными. В этом контроллере сочетаются лучшие свойства обеих линеек, позволяя потребителю выбрать для себя оптимальное соотношение функциональных возможностей и количества каналов ввода-вывода. Количество доступных каналов ввода/вывода - до 4096. Объём памяти - 20-260 кШагов. Время обработки логической инструкции - 9,5-40 нс;