Зачем нужен контроллер? | Магия компьютерных знаний

 Так уж получается, что поколения компьютерной техники сменяются очень быстро, и то, что считалось современным 2 года назад, сейчас уже отсталое и снятое с производства. Но что делать потребителю, который не рассчитывает на замену всего комплекса компьютерных устройств каждые 3 года, а хочет всего лишь новый системный блок, оставляя старый принтер, сканер или TV Tuner, и оказывается, что их порты отсутствуют на новом системном блоке или ноуте, потому что считаются устаревшими? А если наоборот: человек на старый системный блок хочет подцепить современную цифровую камеру или несколько USB устройств, а гнёзд не хватает.
Во всех этих случаях помогают самые разнообразные контроллеры. Они бывают как внешние для ноутов, так и в виде плат, вставляемых в PCI порт стандартного ПК. Контроллер — это переходник и разветвитель, если говорить о нём упрощённо. С помощью 1 платы контроллера на старый ПК можно добавить 4-6 USB портов, одни из которых будут находиться на задней планке ПК, а другие будут внутри блока на самой плате контроллера.

Не всегда купленный контроллер будет совместим с Вашим ПК и вполне возможно, что придется его подбирать, меняя на контроллер другого производителя, иначе ПК будет зависать и вытворять другие неприятные вещи.

На большинстве ПК также отсутствует порт 1398, на самом деле тоже являющийся частью USB и используемый многими производителями видеокамер для их подключения к ПК. Такой порт часто используется в контроллерах разветвителях USB совместно с стандартными портами USB.
Также на практически всех современных ПК отсутствует порт LPT, используемый большинством моделей устаревших, но до сих пор работающих, принтеров. Для использования этих портов тоже существуют вставляемые в порт PCI контроллеры, а также внешние контроллеры — переходники с LPT на USB (правда, не всегда срабатывающие).
Так же  не забудьте о других переходниках с интерфейсом USB. Это переходники PCI- LPT для настольного ПК или PCMCIA LPT для ноутбука.

 

 

 

 

 

определение, схема, устройство и виды :: SYL.ru

Контроллеры – это устройства, позволяющие производить обработку цифровых сигналов. Буквально несколько десятилетий назад все логические системы строились на основе электромеханических реле. Они до сих применяются, но в большинстве сфер были вытеснены микроконтроллерами. Наибольшее распространение контроллеры получили в промышленности, именно в системах управления и автоматизации. Впервые на рынке электроники появилось устройство MODICON производства Bedford Associates в 1960-х годах.

Аналогичные устройства, разработанные другими компаниями, стали известны как ПЛК. А если точнее, то это программируемые логические контроллеры. Их работа зависит от программы, которую записывают при помощи персонального компьютера через специальный интерфейс. Именно благодаря использованию устройств на контроллерах получилось заменить большое количество электромеханических реле логическими элементами.

Особенности ПЛК

Для того чтобы понять, что такое контроллер, необходимо разобраться с его устройством и назначением. У программируемого элемента несколько входов – с их помощью происходит контролирование состояния выключателей и датчиков. И есть выходные клеммы, которые подают сигналы различного уровня на электроклапаны, контакторы, электроприводы, реле и другие исполнительные устройства.

Программирование ПЛК очень простое, потому что язык, на котором это делается, очень схож с логикой работы электромагнитных реле. Если инженер-электрик или обычный монтер умеет читать схемы релейных систем, то он без особых трудностей сможет выполнить программирование контроллеров. Это займет немного времени, все зависит от количества логических элементов и функций.

Нужно отметить, что, в зависимости от модели ПЛК, подключение к ним источников сигналов и особенности программирования будут незначительно отличаться. Но суть процедуры настройки остается неизменной.

Подключение элементов к ПЛК

Во всех моделях контроллеров есть клеммы для подключения питания – некоторые нуждаются в переменном напряжении вплоть до 120 В, а другие — в постоянном до 24 В. Напряжение питания зависит от модели устройства. Входные клеммы обозначаются буквой Х – на каждую подается отдельный сигнал. Общий провод обычно соединяется с нейтралью источника переменного тока или с минусом постоянного.

В корпусе контроллера есть оптический изолятор – простой светодиод. С его помощью происходит связь входной клеммы и общей. При подаче напряжения на ПЛК загорается светодиод – именно по нему можно судить о том, что устройство работает. На выходе происходит генерация сигнала при помощи компьютерной схемотехники – активируется устройство переключения. В качестве переключающего устройства могут использоваться электромагнитные реле, транзисторы, силовые ключи, тиристоры. Выходы обозначаются буквой Y. На каждом выходе устанавливается светодиод, сигнализирующий о том, что устройство работает.

Как происходит программирование

Контроллеры – это устройства, позволяющие обрабатывать электрический сигнал и преобразовывать его. На сегодняшний день в ПЛК ставится логика при помощи компьютерной программы. Именно она определяет, на каких выходных клеммах будет присутствовать напряжение при определенных условиях на входных клеммах. Отчасти эта логика схожа с той, которая применяется в релейной схемотехнике. Но в ней нет никаких реле, переключателей, контактов. Написание и просмотр программы происходит при помощи компьютера, который соединяется с портом программирования.

Логика простой программы

Допустим, у нас есть контроллер, лампа и выключатель. Контроллер подключается к источнику питания, со входом соединяется выключатель, а на выходе ставится лампа. При нажатии кнопки должна загораться лампа. Вариант простейшей программы для ПЛК:

1. При разомкнутом выключателе на вход не подается напряжение, поэтому на выходе лампа не будет загораться.
2. При нажатии на кнопку подается сигнал на вход. В программе контакты, соответствующие порту, будут активироваться. Все мнимые реле начнут работать внутри контроллера. Это образное обозначение, на деле никаких электромагнитных реле в нем нет. В результате появляется напряжение на выходе контроллера и лампа загорается.

Все действия, которые производятся с контроллерами, удобнее всего рассматривать на примере электромагнитных реле. Так нагляднее видна работа устройства.

Зачем нужен компьютер

При помощи компьютера происходит создание логической связи между входными и выходными клеммами. Программное обеспечение, с помощью которого осуществляется составление логики, позволяет направить в контроллер виртуальный сигнал и проследить, как он будет действовать при определенных условиях. После того как будет заложена логика внутрь ПЛК, компьютер отключается и контроллер работает самостоятельно. Все команды, которые ему были заданы на этапе программирования, он сможет выполнять без сторонней помощи.

Универсальность ПЛК

Чтобы понять всю силу и универсальность программируемых компонентов, необходимо рассмотреть несколько типов программ. Контроллер – это программируемый элемент, поэтому без вторичной настройки подключенных к нему элементов можно изменить все заданные команды. Допустим, вам нужно изменить программу, рассмотренную выше – при замыкании кнопки должна тухнуть лампа, а при размыкании загораться.

Для выполнения такой команды нужно просто поменять местами типы команд, которые были ранее. При нажатии на кнопку должно подаваться напряжение на вход ПЛК, а мнимое реле, которое находится в нем, имеет нормально-замкнутые контакты. Поэтому при подаче напряжения контакты размыкаются и лампа тухнет. Но когда в схеме контроллера пропадает сигнал, мнимое реле замыкает контакты и лампа загорается.

Преимущества контроллеров

Одно из преимуществ контроллеров – это возможность реализации в программном обеспечении логического контроля. Причем, в отличие от релейного оборудования, выходной сигнал может использоваться столько раз, сколько требуется для автоматизации. При помощи контроллера для систем автоматизации можно спроектировать систему запуска и останова электродвигателя. Чтобы построить аналогичную систему на электромеханических элементах, нужно использовать три реле.

При использовании контроллера на две входные клеммы подключаются кнопки. На выходе устанавливается электрический двигатель. Логика выглядит таким образом:

1. При нажатии кнопки, соединенной с выводом Х1, происходит запуск мотора. При этом контакты мнимого реле запускаются и на выходе появляется напряжение питания.
2. При нажатии кнопки, соединенной с Х2, мотор останавливается. При этом происходит игнорирование того факта, что ранее была нажата первая кнопка.

Причем все процессы, которые происходят в контроллерной системе, могут дублироваться для удаленного мониторинга. Именно с помощью такого свойства реализуется удаленное управление системами. Теперь вы знаете, что такое контроллеры и каковы их ключевые особенности. Программирование устройств может осилить любой человек, который разбирается в компьютерной и релейной технике.

Зачем нужны контроллеры солнечных батарей

Важность контроллера в солнечной системе неочевидна. То есть, без соответствующих знаний о взаимодействии солнечных батарей и аккумуляторов на уровне физических процессов на первый взгляд может показаться, что в этом устройстве нет никакой необходимости. Ведь если соединить солнечные модули с аккумуляторной батареей, ток пойдет в любом случае.

Давайте проследим весь процесс получения энергии от солнечной батареи в аккумулятор от начала до конца без «участия» контроллера.

Когда луч солнца бьет по поверхности солнечной панели, происходит фотоэлектрический эффект. Под его воздействием электроны собираются в непрерывную цепочку, и образуется ток, который и передается аккумулятору для дальнейшей зарядки.

Когда ток начинает поступать в аккумулятор, напряжение устройства начинает расти и достигает своего пика по мере его заряда. В этих процессах не усматривается никаких несоответствий, все верно.

Но! Если аккумулятор и солнечные панели взаимодействуют без контроллера, то без своевременного отключения панелей от аккумулятора после его стопроцентной зарядки произойдет перезаряд. Тогда электролиты начнут выкипать из аккумулятора. Если не применять контроллер и перезаряжать аккумулятор, то в скором времени произойдут сбои в системе и скоропостижный выход из строя аккумуляторов.

В связи с высокой стоимостью оборудования автономной солнечной системы частые поломки и замена аккумуляторов на новые весьма накладна. Кроме того, могут произойти сбои других устройств такой электростанции.

Купить контроллер, или нет, — рассудите сами. Но мнение специалистов едино – такое устройство является необходимым для эффективной слаженной и, главное, долговечной работы солнечной системы.

Типы контроллеров и принцип их работы

Перейдем к описанию типов контроллеров и рассмотрим то, как они работают в системе – взаимодействуют с аккумулятором.

Контроллеры ON/OFF

Самый простой вариант среди тех, что предлагают современные производители. Контроллеры типа ON/OFF работают только на включение и выключение аккумулятора по достижении им полного заряда, то есть, реагируют на пиковое напряжение. Выработка энергии модулями при этом зависит только от внешних факторов и технических характеристик фотоэлементов.

Но дело в том, что аккумулятору, чтобы зарядиться на 100%, необходимо держать максимальное напряжение несколько часов. В итоге вот он, недостаток таких устройств. Контроллер ON/OFF отключает зарядное устройство от панелей на стадии неполного заряда – 80-90%.

Частый или постоянный недозаряд негативно сказывается на работе аккумуляторов. Срок службы зарядных устройств постепенно сокращается. Поэтому даже при низкой стоимости контроллеры ON/OFF не пользуются большой популярностью.

Контроллер PWM (ШИМ)

Сравнительно более модернизированные устройства, чем ON/OFF. Контроллеры PWM (ШИМ) компенсируют высокое напряжение аккумуляторов до достижения полного заряда за счет понижения напряжения солнечных панелей. В основе работы таких устройств лежит принцип широтно-импульсного преобразования, за что они и получили свое название ШИМ.

Но и у таких контроллеров есть существенный недостаток, неблагоприятно сказывающийся на эффективности работы автономной системы. Их взаимодействие с солнечными панелями очень ограничено. То есть, в процессе работы контроллера PWM теряется около 40% вырабатываемой энергии.

Контроллеры MPPT

Устройства нового поколения, наиболее экономичные в использовании, хотя и имеют высокую стоимость. Контроллер MPPT также работает по принципу широтно-импульсного преобразования, но с применением вычислительных технологий.

Такой прибор извлекает из солнечной панели максимум мощности, реагируя на самый высокий порог напряжения. Таким образом, в аккумулятор поступает самый мощный ток, причем на всех уровнях его заряда. Контроллер MPPT сопоставляет напряжение аккумулятора и панелей и выбирает наилучший вариант преобразования.

Контроллер MPPT может быть оснащен температурными датчиками, а также датчиками, которые распознают тип аккумуляторов. Это важно, ведь у каждого аккумулятора своя кривая напряжения на различных этапах зарядки. Эффективность работы контроллера MPPT доказана тем, что при его работе наблюдается прирост количества используемой солнечной энергии на 10-30%.

Критерии выбора контроллера

При выборе контроллера необходимо учесть характеристики других элементов оборудования солнечной системы. Перед тем, как отправиться за покупкой данного устройства, произведите анализ и некоторые вычисления:

• Входное напряжение контроллера. Оно указано производителем на обороте корпуса устройства. Значение входного напряжения контроллера должно быть выше значения напряжения холостого хода солнечной батареи на 20%. Обратите внимание: не одной панели, а всей батареи, всех фотомодулей. То есть, суммарное значение.

Вообще, напряжение контроллера и солнечной батареи должны соответствовать. Запас в 20% нужен по той причине, что регламент производителя в отношении напряжений контроллера может быть завышен, а в отношении солнечных батарей — занижен.

• Суммарная мощность солнечных батарей. Умножьте значение выходного тока контроллера на величину напряжения системы с запасом +20%. Таким образом, суммарная мощность солнечных батарей не должна превышать значение полученного результата.

Вы можете купить контроллер без всяких вычислений, если обратитесь к специалистам. В компании «НСиА» вам дадут исчерпывающую информацию о том, как правильно выбрать любое оборудование для солнечной системы и выполнят необходимые расчеты.

Если вы хотите купить контроллер в Краснодаре или Краснодарском крае, добро пожаловать на страницы нашего каталога. Вы можете заказать устройство онлайн. Если у вас есть время, то приезжайте в офис «НСиА» или просто свяжитесь с нами. Мы произведем нужные расчеты и подберем для вашей системы качественный надежный и функциональный контроллер.

Что такое Ethernet-контроллер и зачем он нужен компьютеру? :: SYL.ru

Ethernet-контроллер — важный компонент любого современного персонального компьютера, без которого невозможно представить обмен информацией с использованием витой пары. В рамках этого небольшого обзора будет детально изложен порядок настройки данного компьютерного компонента.

Виды и порядок настройки

Существуют различные варианты исполнения такого компьютерного компонента, как Ethernet-контроллер. Среди них можно выделить такие:

• Интегрированная микросхема в составе материнской платы. В этом случае разъем для подключения витой пары выведен, как правило, на тыльную сторону системного блока. Подобное исполнение получило в последнее время наибольшее распространение — нет нужды приобретать дополнительную сетевую карту.

• Внешняя сетевая карта. В случае стационарного ПК это отдельная плата, которая устанавливается в слот расширения материнской платы. Если этот компьютерный компонент устанавливается в ноутбук, то для таких целей используется PCMCIA-слот. Недостаток подобного исполнения очевиден — необходимо покупать дополнительное оборудование. А вот скорость передачи данных в этом случае идентична предыдущему.

• USB-сетевая плата. По существу, это частный случай предыдущего варианта исполнения сетевого адаптера. Только разница состоит в том, что он идет в виде отдельного внешнего компонента, который устанавливается в порт USB ПК. При этом с другой стороны у него привычный разъем для подключения обжатой витой пары. Наиболее часто такое конструктивное исполнение используют в тех случаях, когда основная сетевая карта вышла из строя и вместо нее применяют вторую, которая подключена к порту USB.

  

Теперь об алгоритме настройки данного компьютерного компонента, который состоит из таких этапов:

• Узнаем модель сетевой карточки.

• Скачиваем и устанавливаем драйверы контроллера.

• Задаем параметры подключения.

• Тестируем настроенное подключение.

Определение модели

Наиболее простой вариант определения модели данного устройства — посмотреть в документации на него, если она сохранилась. Для внешнего сетевого адаптера должно быть отдельное руководство по эксплуатации вместе с гарантийным талоном. А вот в случае если Ethernet-контроллер интегрирован в материнскую плату, информация о нем указана в комплекте документации к ней. Но не всегда руководство по эксплуатации, гарантийный талон и прочие важные документы есть в наличии. В таком случае нужно использовать какую-то специализированную утилиту. Например, AIDA 64. С ее помощью тоже можно выяснить эту информацию. Все это выполняется для того, чтобы поставить наиболее подходящий драйвер. Ethernet-контроллер Acer, например, может работать и под управлением стандартного драйвера от «Майкрософт». Но в некоторых случаях подобное решение приводит к тому, что функциональность сетевого устройства может быть «обрезана» или оно вообще не будет работать. Поэтому нужно в обязательном порядке выяснить модель сетевой

карточки любым из ранее приведенных способов. Можно обойтись и без определения модели адаптера. Но в этом случае нужно загрузить такое громадное приложение, как Driver Genius, и с его помощью обновить все драйверы на персональном компьютере. Это не всегда оправданно, да и трафик будет использован существенный.

Подбор драйвера

Идеальный вариант — если есть в наличии комплектный компакт-диск с драйверами на сетевую карту. Но не всегда его можно найти. В таком случае на подключенном к интернету компьютере запускаем браузер и указываем модель сетевого драйвера. После выполнения операции поиска находим в открывшемся перечне официальный сайт производителя и скачиваем последнюю версию драйверов, сохраняем ее на флеш-накопителе. Далее подключаем этот флеш-накопитель к компьютеру, на котором необходимо настроить Ethernet-контроллер. Драйвер для Windows инсталлируется, как и любое другое программное обеспечение. Запускаем установочный файл и выполняем указания мастера. В конце рекомендуется перезагрузить компьютерную систему.

Задание параметров сетевого подключения

На следующем этапе заходим в центр управления сетями («Пуск»/»Панель управления») и создаем новое подключение. Следуя указаниям мастера по настройке, конфигурируем его должным образом. Потом переходим на вкладку «Параметры адаптера». В открывшемся окне на вкладке «Сеть» выбираем пункты TCP/IPv6 или TCP/IPv4 (эту информацию должен предоставить провайдер). Здесь задаем все параметры сетевого подключения и сохраняем внесенные изменения. После этого закрываем все окна.

Тестирование

На этом настройка окончена, и полностью готов к работе Ethernet-контроллер. XP («Виндовс») или любая другая операционная система уже получила необходимые программные параметры и должна была установить подключение к Всемирной паутине. Теперь нужно его проверить. Для этого запускаем браузер на ПК и вводим любой адрес. Затем жмем «Ввод». Если все выполнено правильно, то откроется стартовое окно указанного интернет-ресурса.

Итоги

«Ethernet-контроллер» и «сетевая плата» — это слова-синонимы. По существу, за ними скрывается одно и то же. Разница лишь в том, что первое название дает компьютерному компоненту операционная система, а второе используют специалисты. Порядок же его настройки не такой уж и сложный, и каждый пользователь с легкостью с этим справится.

Программируемый логический контроллер — Википедия

Модульный программируемый логический контроллер

Программи́руемый логи́ческий контро́ллер (сокр. ПЛК; англ. programmable logic controller, сокр. PLC; более точный перевод на русский — контроллер с программируемой логикой), программируемый контроллер — специальная разновидность электронной вычислительной машины. Чаще всего ПЛК используют для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима работы ПЛК выступает его длительное автономное использование, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.

Иногда на ПЛК строятся системы числового программного управления станков.

ПЛК — устройства, предназначенные для работы в системах реального времени.

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

• в отличие от микроконтроллера (однокристального компьютера) — микросхемы, предназначенной для управления электронными устройствами — ПЛК являются самостоятельным устройством, а не отдельной микросхемой.
• в отличие от компьютеров, ориентированных на принятие решений и управление оператором, ПЛК ориентированы на работу с машинами через развитый ввод сигналов датчиков и вывод сигналов на исполнительные механизмы;
• в отличие от встраиваемых систем ПЛК изготавливаются как самостоятельные изделия, отдельные от управляемого при его помощи оборудования.

В системах управления технологическими объектами логические команды, как правило, преобладают над арифметическими операциями над числами с плавающей точкой, что позволяет при сравнительной простоте микроконтроллера (шины шириной 8 или 16 разрядов), получить мощные системы, действующие в режиме реального времени. В современных ПЛК числовые операции в языках их программирования реализуются наравне с логическими. Все языки программирования ПЛК имеют лёгкий доступ к манипулированию битами в машинных словах, в отличие от большинства высокоуровневых языков программирования современных компьютеров.

Первые логические контроллеры появились в виде шкафов с набором соединённых между собой реле и контактов. Эта схема не могла быть изменена после этапа проектирования и поэтому получила название — жёсткая логика. Первым в мире, программируемым логическим контроллером, в 1968 году стал Modicon 084 (1968) (от англ. modular digital controller), имевший 4 кБ памяти.

Термин PLC ввел Одо Жозеф Стругер (англ.)русск. (Allen-Bradley) в 1971 году. Он также сыграл ключевую роль в унификации языков программирования ПЛК и принятии стандарта IEC61131-3. Вместе с Ричардом Морли (англ.)русск. (Modicon) их называют ‘отцами ПЛК’. Параллельно с термином ПЛК в 1970-е годы широко использовался термин микропроцессорный командоаппарат.

В первых ПЛК, пришедших на замену релейным логическим контроллерам, логика работы программировалась схемой соединений LD. 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.

Контроллер на базе персонального компьютера[править | править код]

Именно это направление существенно развивается в последнее время, и это обусловлено определенными причинами. Таковыми причинами являются:

• Повышение надежности ПК.
• Наличие разных модификаций ПК в обычном и промышленном исполнении.
• Использование открытой архитектуры.
• Возможность подключения любых модулей УСО, которые выпускаются другими компаниями.
• Возможность использования широкой номенклатуры наработанного программного обеспечения.

Эти контроллеры используются для управления небольшими замкнутыми объектами в промышленности, в специализированных системах автоматизации в медицине и др. направлениях. Контроллер выполняет функции, которые предусматривают сложную обработку измерительной информации с расчетом нескольких управляющих воздействий, при этом общее число входов/выходов не превышает нескольких десятков. Основными достоинствами этих контроллеров является большой объем вычислений за достаточно малый отрезок времени. Схожесть с условиями работы офисных ПК, возможность программирования на языке высокого уровня. Аппаратная поддержка обеспечивается обычными контроллерами, обладающего функциями глубокой диагностикой и устранением неисправностей без остановки работы контроллера.^[1]

Локальный программируемый контроллер[править | править код]

ЛПК подлежит следующей классификации:

• Встраиваемый в оборудование и являющийся его неотъемлемой частью
• Автономный реализующий функции контроля и управления

Эти контроллеры имеют среднюю вычислительную способность, т.е. мощность. Она представляет собой комплексную характеристику, зависит от частоты и разрядности компьютера и объема оперативной памяти. Для реализации передачи информации с другими системами автоматизации локальные контроллеры имеют несколько физических портов. В этих контроллерах реализуются типовые функции обработки измерительной информации, блокировок, регулирования и программно-логического управления. В системах противоаварийной защиты используется специальный тип локальных контроллеров, так как они отличаются высокой надежностью, живучестью и быстродействием. Также предусматривают полную диагностику неисправностей с локализацией их и резервирования компонентов и устройства в целом.

Часто ПЛК состоит из следующих частей:

• центральная микросхема (микроконтроллер, или микросхема FPGA), с необходимой обвязкой;
• подсистема часов реального времени;
• энергонезависимая память;
• интерфейсы последовательного ввода-вывода (RS-485, RS-232, Ethernet)
• схемы защиты и преобразования напряжений на входах и выходах ПЛК.

Обычно вход или выход ПЛК нельзя сразу же подключить к соответствующему выходу центральной микросхемы. Эти выходы характеризуются низкими уровнями напряжений, обычно от 3,3 до 5 вольт. Входы и выходы ПЛК обычно должны работать с напряжениями 24 В постоянного либо 220 В переменного тока. Поэтому между выходом ПЛК и выходом микросхемы необходимо предусматривать усилительные и защитные элементы.

• Централизованная: в корзину ПЛК устанавливаются модули ввода-вывода. Датчики и исполнительные устройства подключаются отдельными проводами непосредственно, либо при помощи модулей согласования к входам/выходам сигнальных модулей;
• Распределенная: удалённые от ПЛК датчики и исполнительные устройства связаны с ПЛК посредством каналов связи и, возможно, корзин-расширителей с использованием связей типа «ведущий-ведомый» (англ. Master-Slave).

Для программирования ПЛК используются стандартизированные языки МЭК (IEC) стандарта IEC61131-3

Языки программирования (графические)

• LD (Ladder Diagram) — Язык релейных схем — самый распространённый язык для PLC
• FBD (Function Block Diagram) — Язык функциональных блоков — 2-й по распространённости язык для PLC
• SFC (Sequential Function Chart) — Язык диаграмм состояний — используется для программирования автоматов
• CFC (Continuous Function Chart) — Не сертифицирован IEC61131-3, дальнейшее развитие FBD

Языки программирования (текстовые)

• IL (Instruction List) — Ассемблеро-подобный язык
• ST (Structured Text) — Паскале-подобный язык
• C-YART — Си-подобный язык (YART Studio)

Структурно в IEC61131-3 среда исполнения представляет собой набор ресурсов (в большинстве случаев это и есть ПЛК, хотя некоторые мощные компьютеры под управлением многозадачных ОС предоставляют возможность запустить несколько программ типа softPLC и имитировать на одном ЦП несколько ресурсов). Ресурс предоставляет возможность исполнять задачи. Задачи представляют собой набор программ. Задачи могут вызываться циклически, по событию, с максимальной частотой.

Программа — это один из типов программных модулей POU. Модули (POU) могут быть типа программа, функциональный блок и функция. В некоторых случаях для программирования ПЛК используются нестандартные языки, например: Блок-схемы алгоритмов С-ориентированная среда разработки программ для ПЛК. HiGraph 7 — язык управления на основе графа состояний системы.

Инструменты программирования ПЛК на языках МЭК 61131-3 могут быть специализированными для отдельного семейства ПЛК или универсальными, работающими с несколькими (но далеко не всеми) типами контроллеров:

• Конфигурируемые: В ПЛК хранится несколько программ, а через клавиатуру ПЛК выбирается нужная версия программы;
• Свободно программируемые: программа загружается в ПЛК через его специальный интерфейс с Персонального компьютера используя специальное ПО производителя, иногда с помощью программатора.

Программирование ПЛК имеет отличие от традиционного программирования. Это связано с тем, что ПЛК исполняют бесконечную последовательность программных циклов, в каждом из которых:

• считывание входных сигналов, в том числе манипуляций, например, на клавиатуре оператором;
• вычисления выходных сигналов и проверка логических условий;
• выдача управляющих сигналов и при необходимости управление индикаторами интерфейса оператора.

Поэтому при программировании ПЛК используются флаги — булевые переменные признаков прохождения алгоритмом программы тех или иных ветвей условных переходов. Отсюда, при программировании ПЛК от программиста требуется определённый навык.

Например, процедуры начальной инициализации системы после сброса или включения питания. Эти процедуры нужно исполнять только однократно. Поэтому вводят булевую переменную (флаг) завершения инициализации, устанавливаемую при завершении инициализации. Программа анализирует этот флаг, и если он установлен, то обходит исполнение кода процедур инициализации.

• Мишель Ж. Программируемые контроллеры: архитектура и применение. — М.: Машиностроение, 1986
• Э. Парр. Программируемые контроллеры: руководство для инженера. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 516 с. ISBN 978-5-94774-340-1
• Петров И. В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования / Под ред. проф. В. П. Дьяконова. — М.: СОЛОН-Пресс, 2004. — 256 c. ISBN 5-98003-079-4
• Денисенко В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. — М: Горячая Линия-Телеком, 2009. — 608 с. ISBN 978-5-9912-0060-8
• Минаев И. Г. Программируемые логические контроллеры. Практическое руководство для начинающего инженера. /И. Г. Минаев, В. В. Самойленко — Ставрополь: АГРУС, 2009. — 100 с. ISBN 978-5-9596-0609-1
• 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. ISBN 978-5-9596-0670-1
• О. А. Андрюшенко, В. А. Водичев. Электронные программируемые реле серий EASY и MFD-Titan. — 2-е изд., испр. — Одесса: Одесский национальный политехнический университет, 2006. — С. 223.
• Минаев И.Г. Свободно программируемые устройства в автоматизированных системах управления / И.Г. Минаев, В.В. Самойленко, Д.Г. Ушкур, И.В. Федоренко — Ставрополь: АГРУС. 2016. — 168 с. ISBN 978-5-9596-1222-1

1. ↑ Елизаров И.А., Мартемьянов Ю.Ф., Схиртладзе А.Г., Фролов С.В. Технические средства автоматизации. Программно-технические комплексы и контроллеры: Учебное пособие. М.: «Издательство Машиностроение-1», 2004, — с.7-8 — 180 с.

Что такое контроллер управления | elesant.ru

Вступление

Есть в электротехнике, электронике и вычислительной технике термины, которые объединяют устройства самого различного применения. Один из таких многозначных терминов, термин — контроллер.

Что такое контроллер управления?

Само слово контролер, буквально обозначает управление. Устройство, называемое контроллер, буквально означает — устройство, предназначенное для управления, чем либо.

Самым простым и понятным примером контроллер компьютера, который управляет внешними устройствами клавиатурой и мышью компьютера.

Чтобы был понятен спектр охватываемых приборов и устройств, именуемых контроллеры, приведу более сложный пример — контроллеры ControlLogix. Эта система на базе одного автономного контроллера и модулями ввода/вывода позволяет осуществлять дискретное управление постоянными процессами, управление приводами, сервоприводами в самых различных комбинациях.

Используются программируемые контроллеры для автоматического контролирования работы машин, процессов упаковки, автоматизации зданий и конвейеров, управления освещением зданий и систем безопасности.

Еще один пример, это контролер умного дома. Это базовое устройство для работы данной системы. Без контроллеров управления не обходится ни одна система «умный дом». К входам контроллера «умного дома»  подключаются различные датчики (утечки воды, наличие газа, дыма, датчики движения и т.д.). К выходам прибора подключаются сервоприводы и реле управления, которые в автоматическом режиме могут отключить газ, воду, регулировать и управлять светом дома.

Обще устройство контроллеров управления

Рассмотрим обще устройство контроллеров управления. Это поможет, на базовом уровне, понять суть их применения и использования в различных системах.

У любого контроллера есть клеммы входа и выхода. Также у контроллеров управления есть клеммы для подключения внешних интерфейсов. Интерфейсы позволяют контролеру получать и передавать сигналы на различные устройства. Существуют сетевые и коммуникационные интерфейсы.

Например, интерфейс USB позволяет менять прошивку контроллера. Сетевой Ethernet позволяет подключить устройство к сети Интернет и мобильному приложению. Интерфейсы промышленных контроллеров (например, Allen-Bradley) поддерживают промышленные сети (DeviceNet, ProfiBus, Ethernet, ControlNet, Dh585 и т.п.).

Базовыми элементами любого контроллера являются входы и выходы устройства. На входы поступают информационные сигналы для дальнейшей обработки. На выходы контроллер сам подает сигнал, который чем-либо управляет.

Например, на вход контроллера поступает сигнал с датчика температуры воздуха. На выход подключаем управление работой кондиционера, включение которого зависит от датчика температуры воздуха.

Или еще пример, на вход подключаем датчик движения, на выход — управление освещением, которое включает/выключает освещение по сигналу датчика.

Входы и выходы

Так как возможностей у контроллеров масса, то и использовать их можно в самых различных комбинациях и системах. Однако важно, входы и выходы контроллера могут быть либо аналоговыми, либо цифровыми (дискретными).

• Дискретный вход воспринимает только наличие (единица) или отсутствие (ноль) сигнала.
• Аналоговый вход «видит» параметры сигнала.

Например, датчики температуры, освещенности, влажности должны подключаться к аналоговому входу. Датчик движения или простой выключатель должны подключаться к дискретному входу.

Вывод

Контроллеры управления это устройства позволяющие получать и обрабатывать сигналы, на базе обработанных сигналов (данных), по вложенным в них алгоритмам, управлять различными машинами, механизмами, приборами.

©elesant.ru

 

Полезная информация

Современная промышленная сфера не может существовать без непрерывной автоматизации процессов. Для этого требуется множество компьютерного оборудования, различных датчиков и систем, объединяющих предприятие в единый механизм. Рассуждая, для чего нужен контроллер, стоит вспомнить о его основных функциях. Сегодня многие компании могут значительно экономить средства и повышать качество продукции, именно благодаря таким технологичным решениям.

Качественная автоматизация производства с помощью контроллеров

Само по себе контролирующее устройство является простым механизмом для сбора и обработки данных, отправки необходимых сигналов на другие детали автоматизированной системы. Состоит устройство из процессора, памяти и различных датчиков. Существует несколько вариантов управления и настройки таких систем. 

Чтобы понять, для чего служат контроллеры, стоит разобрать их основные функции:

• установка необходимых программ для управления промышленным активом предприятия;

• безукоризненное и точное выполнение всех введенных настроек в систему управления;

• непрерывный контроль за соблюдением всех условий работы каждого устройства в системе;

• автоматическое аварийное отключение при сбое в режимах температур, условиях производства;

• неограниченное количество функций, которые можно вводить в программный модуль.

Рассуждая простыми словами, контроллером можно назвать промышленный компьютер, который управляет работой станков. Но при этом система также может включать в себя десятки иных функций, работать в различных режимах одновременно и обеспечивать безопасность каждого производственного процесса. Это важные преимущества технологичного оборудования.

Какие контролирующие устройства стоит покупать?

Вопрос подбора достаточно сложен. Следует отдать предпочтение мировым лидерам в производстве промышленной автоматики. Такие компании как Siemens предлагают оптимальные решения, наработанные за годы постоянного совершенствования. Есть и более доступные варианты, но они не всегда оказываются эффективными для предприятий в конкретной сфере.

Где можно выгодно купить автоматику для производства в Москве?

Если вам необходимо оборудовать предприятие дополнительными средствами управления, обращайтесь в компанию «Приборы Контроля». Наши сотрудники расскажут вам, для чего предназначен контроллер, как его установить и настроить. При необходимости специалисты выедут для выполнения наладочных работ. В ассортименте компании вы найдете наиболее подходящее оборудование для ваших целей. По всем вопросам звоните нам и заказывайте поставки технологичных устройств.