Программируемые логические контроллеры

Модификации

-  Simatic S7-400H разработан для построения систем автоматического управления, отличающихся повышенной надежностью функционирования.

-  S7-400F/FH предназначены для построения систем безопасного управления, в которых возникновение отказов не влечет за собой появление опасности для жизни обслуживающего персонала и не приводит к загрязнению окружающей природной среды.

Области применения

Благодаря своей высокой надежности SIMATIC S7-400H может использоваться:

- в системах с высокими затратами на перезапуск производства в случае отказа контроллера.

- в системах с высокой стоимостью простоя.

- в процессах обработки ценных материалов (например, в фармацевтической промышленности).

- в системах без постоянного контроля со стороны обслуживающего персонала.

- в системах с небольшим количеством обслуживающего персонала.

1.3  Mitsubishi

Mitsubishi Melsec

MELSEC — зарегистрированная торговая марка промышленных программируемых логических контроллеров (ПЛК), производимых корпорацией Mitsubishi Electric.

Аббревиатура MELSEC расшифровывается как Mitsubishi ELectric SEquenCer. Впервые аббревиатура MELSEC была использована для обозначения модели серийного ПЛК Mitsubishi Electric в 1978 году.

В настоящее время под торговой маркой MELSEC корпорация Mitsubishi Electric производит следующие семейства промышленных ПЛК:

-  компактные промышленные ПЛК MELSEC FX для задач автоматизации низкой и средней сложности;

-  модульные промышленные ПЛК MELSEC L для задач автоматизации средней сложности;

-  модульные промышленные ПЛК MELSEC System Q для задач автоматизации высокой сложности.

Компактные контроллеры Melsec FX используются во всех отраслях, от систем управления единичных машин до распределенных сетевых систем передачи команд и данных. Известные контроллеры серии Melsec FX являются одними из наиболее успешных приборов подобного класса в мире, что подтверждает статистика о десятках миллионов отгруженных устройств по всей планете.

Такие миниатюрные контроллеры конструктивно объединяют в одном корпусе ввод и вывод, память, электропитание и центральный процессор. Область применения этих PLC можно расширить, подключая различные опции, например аналоговые интерфейсы, дополнительные входы и выходы или модули мониторинга и регулировки температуры. Одной из самых часто выбираемых модульных опций является коммуникационный интерфейс, благодаря которому контроллеры линейки Melsec FX можно подключить ко всем наиболее распространенным сетям, например Ethernet, Profibus-DP, CC-Link, DeviceNet, CANopen и AS-interface.

Основные характеристики FX2N

- от 16 до 256 каналов ввода/вывода

- высокое быстродействие (0,08 мкс)

- большой объем программы (8000 шагов, с возможностью расширения до 16000 шагов)

- возможность подключения до восьми модулей из обширного выбора специальных модулей, например, для обработки аналоговых сигналов, измерения температуры, коммуникации или позиционирования до 16 осей.

- возможности подключения к сетям Profibus-DP, CC-Link, DeviceNet и AS-Interface

- удобное программирование в среде Microsoft Windows

- встроенное управление позиционированием

FX3G — компактный расширяемый контроллер для задач автоматизации малой и средней сложности. Производится с 2009 года. Предшествующая модель — FX1N (производится с 2000 г по сей день).

Основные характеристики  FX3G

- время выполнения одной бинарной инструкции — 210 нс.

- объем памяти программы — 32 000 шагов;

- адресное пространство локального ввода/вывода: 128 точек;

- адресное пространство удаленного ввода/вывода: 128 точек;

- функции встроенных входных каналов: дискретный ввод, счетный ввод (6 счетчиков);

- типы встроенных выходных каналов: дискретные транзисторные или релейные;

- типы модулей расширения: дискретный ввод/вывод, аналоговый ввод/вывод, ввод температурных сигналов, интерфейсные модули.

- поддерживаемые полевые шины: CC-Link; Profibus DP (Slave), Modbus RTU.

- поддерживаемые шины управления: Ethernet (MC Protocol);

- поддерживаемые последовательные интерфейсы: RS232, RS422, RS485.

- напряжение питания =24 В или ~220 В;

- поддерживаемые среды разработки: GX Developer, GX IEC Developer, GX Works 2.

FX3UC - это контроллер для достаточно сложных задач управления, обладающий достаточными резервами мощности для множества применений.

- время цикла - всего 0,065 мкс на логическую инструкцию

- до 40.768 регистров данных

- до 7.680 маркеров

- 210 команд

- память вмещает до 64 тысяч шагов программы контроллера

FX3U — компактный расширяемый контроллер для задач автоматизации средней и повышенной сложности. Производится с 2005 г. Предшествующая модель — FX2N (производилась с 1996 по 2010 г.)

Основные характеристики FX3U

- Время выполнения одной бинарной инструкции — 65 нс.

- Объем памяти программы — 64 000 шагов;

- Адресное пространство локального ввода/вывода: 256 точек;

- Адресное пространство удаленного ввода/вывода: 128 точек;

- Функции встроенных входных каналов: дискретный ввод, счетный ввод (8 счетчиков);

- Типы встроенных выходных каналов: дискретные транзисторные или релейные;

- Типы модулей расширения: дискретный ввод/вывод, аналоговый ввод/вывод, ввод температурных сигналов, высокоскоростной счетный ввод, модули регулирования температуры, модули позиционирования, интерфейсные модули.

- Поддерживаемые полевые шины: CC-Link; Profibus DP, Modbus RTU , DeviceNet.

- Поддерживаемые шины управления: Ethernet (MC Protocol, Modbus TCP, IEC-60870-5-104), CANopen;

- Поддерживаемые последовательные интерфейсы: RS232, RS422, RS485.

- Напряжение питания =24 В или ~220 В;

- Поддерживаемые среды разработки: GX Developer, GX IEC Developer, GX Works 2.

Также с 2001 года производится моноблочный нерасширяемый контроллер серии FX1S, расчитанный исключительно на дискретную логику.

Промышленные программируемые логические контроллеры серии  ПЛК Mitsubishi  MELSEC L

Данный контроллер предназначен для решения задач автоматизации, в которых возможностей моноблочных ПЛК семейства FX недостаточно, а возможности модульных контроллеров System-Q являются избыточными.

Контроллер оптимально подходит для систем управления технологическим оборудованием, в которых требуется работа с большим количеством каналов ввода-вывода, расширенные функции позиционирования и управления движением, а также удобная и простая в программировании система коммуникаций.

Процессорные модули на данный момент представлены двумя моделями: L02CPU, способный обслуживать до 1024 каналов ввода-вывода и L26CPU-BT, обслуживающий 4096 каналов и имеющий на борту встроенную CC-Link-V2.0 станцию.Для удобства обслуживания процессоры можно оснастить дисплейным модулем, позволяющим менять настроечные параметры и осуществлять базовые возможности мониторинга.

Встроенный Ethernet порт теперь оснащен технологией, позволяющей подключиться к процессору, даже если его IP изначально не задан. При наличии нескольких процессоров в одной сети, программное обеспечение GX Works предоставит вам весь список подключенных устройств. Ethernet порт может быть использован для синхронизации времени по SNTP протоколу, что позволяет запускать связанные между собой процессы в разных ПЛК или вести запись временных меток аварийных событий.

На  процессорном модуле имеется слот для SD/SDHC-карт памяти, который служит для сохранения программ, параметров или логов пользовательских данных объёмом до 4832кБ. Лог данных может вестись непрерывно или по событию.

Скорость интегрированного USB порта программирования была увеличена и теперь соответствует спецификации USB2.0. Для работы с процессорами L-серии требуется программное обеспечение GX Works2 или пакет iQ Works.

В настоящее время для  MELSEC L выпускаются следующие процессорные модули:

L02CPU-P

• Время выполнения инструкции: 40 нс

• Память программы: 20 тыс. шагов

• Расширение: до 10 модулей

L02CPU-PBT

• Время выполнения инструкции: 9,5 нс

• Память программы: 260 тыс. шагов

• Расширение: до 40 модулей

• Встроенный интерфейс CC-Link

Промышленные программируемые логические контроллеры серии  ПЛК MELSEC SystemQ

Cерия MELSEC System Q - самый мощный и компактный модульный ПЛК с мультипроцессорной технологией для текущих и будущих запросов, производства компании Mitsubishi Electric.

Небольшой размер, коммуникационные возможности и высокопроизводительная мультипроцессорная обработка являются тремя важными характеристиками серии MELSEC System Q.

Компактность гарантирует, что контроллер займет меньше места в стойке коммутационного оборудования, а  разнообразные коммуникационные возможности обеспечивают гибкость и открытость. Этот контроллер особенно удобен для выполнения задач автоматизации, требующих средней или высокой производительности.

Отдельные системы могут быть инсталлированы в различных MELSEC-сетях и открытых сетях (например, MELSECNET, Ethernet или Profibus/DP), позволяющих им взаимодействовать друг с другом.

Благодаря уникальному объединению возможностей PLC, персонального компьютера (PC) и CPU движения, оказывается доступной платформа, которая отвечает всем требованиям задач автоматизации.

Платформу автоматизации MELSEC System Q можно использовать и в областях, требующих высокой надежности. Например, это могут быть резервные главные устройства в коммуникационных сетях, резервированные системы полевой шины (CC-Link) или резервируемые сетевые блоки для станций удаленного ввода/вывода. Кроме того, некоторые аналоговые модули и модули для измерения температуры способны распознавать обрыв линии, а также отличать реалистичное изменение сигнала от изменения, вызванного внешней неисправностью.

Модули серии MELSEC System Q

Рисунок 4. Модули серии MELSEC System Q

2 SCADA

SCADA (аббр. от англ. Supervisory Control And Data Acquisition, Диспетчерское управление и сбор данных) — программный пакет, предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования информации об объекте мониторинга или управления. SCADA может являться частью АСУ ТП, АСКУЭ, системы экологического мониторинга, научного эксперимента, автоматизации здания и т.д.. SCADA-системы используются во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать операторский контроль за технологическими процессами в реальном времени. Данное программное обеспечение устанавливается на компьютеры и, для связи с объектом, использует драйверы ввода-вывода или OPC/DDE серверы. Программный код может быть как написан на языке программирования (например на C++), так и сгенерирован в среде проектирования.

Иногда SCADA комплектуются дополнительным ПО для программирования промышленных контроллеров. Такие SCADA-системы называются интегрированными и к ним добавляют термин SoftLogic.

Термин SCADA имеет двоякое толкование. Наиболее широко распространено понимание SCADA как приложения, то есть программного комплекса, обеспечивающего выполнение указанных функций, а также инструментальных средств для разработки этого программного обеспечения. Однако, часто под SCADA-системой подразумевают программно-аппаратный комплекс. Подобное понимание термина SCADA более характерно для раздела телеметрия.

Значение термина SCADA претерпело изменения вместе с развитием технологий автоматизации и управления технологическими процессами. В 80-е годы под SCADA-системами чаще понимали программно-аппаратные комплексы сбора данных реального времени. С 90-х годов термин SCADA больше используется для обозначения только программной части человеко-машинного интерфейса АСУ ТП.

2.1 Разновидности наиболее популярных SCADA - систем

Программные продукты класса SCADA широко представлены на мировом рынке. Это несколько десятков SCADA - систем, многие из которых нашли свое применение и в странах СНГ. Наиболее популярные из них приведены ниже: