Сетевое издание

Международный студенческий научный вестник

ISSN 2409-529X

Введение

На современном этапе развития техники остро стоит вопрос модернизации предприятий алмазодобывающего профиля с целью повышения эффективности и оптимизации работы промышленного оборудования и основных технологических процессов, в том числе снижения энергопотребления. Инструментом этого может служить комплексная автоматизация и оптимизация производства, организация сквозного обмена данными и отчетности в рамках корпоративной информационной сети производственных подразделений предприятия. Именно автоматизация наиболее доступное, а иногда и единственное средство быстрого повышения эффективности производства, снижения себестоимости и повышения качества продукции. На основе компьютерного анализа больших потоков информации в контурах управления и отображения протекающих процессов в виде «виртуальных» мнемосхем, оптимизации управления промышленных объектов предоставляется возможность оперативного переконфигурирования производства и оптимизации технологических процессов и промышленного оборудования в ходе его работы без остановки самого производства [1].

1.1 Программное обеспечение для программирования ПЛК

Всё программное обеспечение для ПЛК работает по одному принципу – создание в целевом ЦПУ исполняемого кода [5]. В большинстве случаев производитель не предоставляет информации о том, какая операционная система используется в модуле процессора ПЛК, но сами модули работают достаточно стабильно.

При необходимости на ПЛК реализуется резервирование, вплоть до троирования, штатными средствами аппаратных средств и среды разработки [7]. Стандарты языков программирования регламентируются IEC 61131–3 и IEC 61499. Функциональной разницы между языками IEC 61131–3 нет. Разница заключается в наглядности логических конструкций. На языках LD и FBD одинаковая логическая конструкция выглядит по-разному, при этом она может быть проще или сложнее для восприятия в зависимости от решаемой задачи. IEC 61499 – стандарт для функциональных блоков ПЛК для поддержки параллельности и событийности выполнений блоков. На данный момент используется не столь часто, так как особой необходимости в нем нет для большинства задач.

Функциональная наполненность у всех сред разработки в целом достаточно близка [3]. Везде есть работа с битами, словами, математические операции, логические функции, диагностика, обмен данными, ПИД-регулирование. Соответственно, основные отличия приходятся на интерфейс, наличие симулятора ПЛК, сравнение проектов и возможность разработки модулей на С++.

1.2 Интерфейс среды разработки

Интерфейс всех сред разработки можно разделить на два типа:

1. Многооконный (рис. 1), когда одна утилита служит для конфигурации аппаратуры, вторая позволяет работать с переменными, в третьей редактируется открытый блок (Step 7, ISaGRAF, CX-One).

Рис. 1. Пример многооконного интерфейса

2. Однооконный (рис. 2), с одним исполняемым файлом, поделенный на зоны, в которых отображаются в зависимости от выбранной вкладки – коды, конфигурация аппаратуры и остальные параметры (Proficy ME, CoDeSys, DirectLogic, RSLogix 5000).

Рис. 2. Пример однооконного интерфейса

Для демонстрации различий между производителями, в качестве примера рассмотрим обращение к модулям ввода вывода (таблица).

Программа в ПЛК выполняется постоянно в цикле. Соответственно, действие не обязательно завершать в одном цикле программы – можно перенести его в следующий цикл, например, по флагу. Значение отображающихся переменных может меняться [2]. Например, отображается 1, но раз в секунду на один такт ПЛК (несколько миллисекунд) этой переменной присваивается 0. И единственное, чем это изменение можно уловить, это использование какого-либо оператора, срабатывающего при условии переменная = 0.

2. Диагностика с помощью светодиодов

Самый простой способ диагностики состояния оборудования – это индикаторные светодиоды. Все аппаратные компоненты, например, Simatic CPU, интерфейсные модули и т. д. отображают информацию о режиме их работы, а также о внутренних или внешних ошибках с помощью своих LED-индикаторов [4]. Диагностика с помощью LED-индикаторов — это базовый инструмент для локализации ошибки.

Рисунок №1. LED-индикация контроллера

Рисунок №2 схема индикаторов расположенных на ПЛК

Заключение

Для сложных автоматизированных производственных процессов свойственен тщательный контроль. Для этого в управлении используются программируемые логические контроллеры. По мимо контроля, ПЛК обеспечивают: относительной простой ввод новых позиций датчиков, повышение производительности технологических процессов и отслеживание в реальном времени. Однако программируемый логический контроллер, как и любое оборудование может выходить из строя. Исходя из этого появляется необходимость своевременной диагностики системы. Самым простым методом на производстве является диагностика посредством светодиодов контроллера.