Программируемые логические контроллеры

Место программируемого контроллера в АСУ предприятия

Специалисты по комплексной автоматизации предприятий придерживаются пятиуровневой структуры при построении индустриальных систем (рис. 6.1):

  • 1 - системы планирования ресурсов предприятия ERP (Enterprise Resource Planning);
  • 2 - системы исполнения производства MES (Manufacturing Execution Systems);
  • 3 - станции оперативного технического персонала MMI (Меп-Maching Interface);
  • 4 - средства локального управления (Control);
  • 5 - датчики и исполнительные устройства I/O (Input/Output).

На уровне ERP осуществляется расчет и анализ финансово-экономических показателей, решаются административные и логистические задачи; на уровне MES — задачи управления качеством продукции, планирования и контроля последовательности операций технологического процесса, управления производственными и людскими ресурсами в рамках технологического процесса, технического обслуживания производственного оборудования. Согласно ранее принятой терминологии эти два уровня относятся к задачам АСУП (автоматизированные системы управле- ния предприятием). Технические средства, с помощью которых решаются задачи уровней ERP и MES, - это персональные компьютеры и рабочие станции.

На следующих трех уровнях решаются задачи, которые относятся к классу АСУТП (автоматизированные системы управления технологическими процессами).

Уровень I/O представлен датчиками и исполнительными механизмами.

Уровень Control занимают устройства, называемые программируемыми контроллерами (ПК). Условно задачи, решаемые контроллерами на этом уровне, можно разделить на две группы:

- локальное управление объектом (например, поддержание температуры на заданном уровне);

- сбор данных (например, опрос нескольких датчиков температуры и передача сообщения о параметрах в цифровом виде системе верхнего уровня).

Пирамида комплексной автоматизации предприятия

Рис .6.1. Пирамида комплексной автоматизации предприятия

На практике часто встречается сочетание этих двух типов задач. На протяжении последних 30 лег техническими средствами уровня Control служили программируемые логические контроллеры (ПЛК). Однако в настоящее время на уровне Control развернута жесткая конкуренция между ПЛК с универсальными программируемыми контроллерами, оснащенными устройствами сопряжения с объектами (УСО). На уровне MMI осуществляется оперативное управление технологическим процессом, принимаются тактические решения, направленные на поддержание стабильности процесса, решаются задачи двусторонней связи оператор — технологический процесс. По способу организации взаимосвязей между уровнями MES, MMI и Control системы MMI подразделяют на две группы: SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition); DCS (Distributed Control System).

Ведущие производители программируемых логических контроллеров (фирмы Siemens, Allen Bradley, Mitsubishi, AEG Modicon) ориентируются на использование своей продукции в системах типа SCADA (рис. 6.2). Системы SCADA обычно имеют серверную структуру. Выделенный узел осуществляет сбор информации от контроллеров, ее обработку и передачу контроллерам управляющих воздействий. Этот же узел может выполнять функции операторской станции или быть ее сервером. Техническими средствами, на основе которых реализуют операторские станции, служат промышленные компьютеры. Однако в ряде случаев экономически целесообразно объединить функции управления и MMI интерфейса на основе единых аппаратных средств, и тогда неминуемо придется выбирать между промышленным компьютером и программируемым логическим контроллером.

Обобщенная структура системы типа SCAD А

Рис. 6.2. Обобщенная структура системы типа SCAD А

Таким образом, современные ПЛК могут использоваться в качестве технического средства сразу на двух уровнях «пирамиды», и на каждом из них они испытывают все более серьезную конкуренцию со стороны средств, программно совместимых с персональными компьютерами общего назначения.

Прежде чем обратиться к классификации программируемых контроллеров, взглянем еще раз на пирамиду комплексной автоматизации (см. рис. 6.1) и отметим два важных аспекта:

  • 1. Движение от основания пирамиды к ее вершине сопровождается значительным усложнением аппаратных средств и программного обеспечения, требующихся для реализации задач каждого уровня;
  • 2. Число единиц технических средств, используемых на верхнем и нижнем уровнях, несоизмеримы. Самыми массовыми изделиями средств автоматизации являются датчики, исполнительные устройства и программируемые контроллеры.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >