Лекція 2.2 Програмування ПЛК (CoDeSys)

     Будь-який технологічний процес повинен виконуватися відповідно до певних правил, послідовностей операцій, тобто відповідно до його "Алгоритму функціонування" й "Алгоритму управління". 

     Складні процеси можуть бути поділені на елементарні операції, взаємодія яких здійснюється за елементарною логікою. 

      При автоматизації технологічних процесів виникає необхідність у керуванні процесами без безпосереднього втручання людини, в цьому випадку спеціальні технічні засоби автоматизації повинні забезпечити ведення процесу відповідно до його алгоритму керування. Схема, що пояснює, яким чином взаємодіють технічні засоби автоматичного керування, називається структурною схемою керування. 

      Найбільш широке застосування при автоматизації процесів знаходять технічні засоби, що використовують електричну енергію. У цьому випадку схема керування буде називатися принциповою електричною схемою регулювання або керування, сигналізації тощо. 

     Для виконання елементарної логіки широко використовуються релейноконтактні пристрої (електромагнітні реле, кнопки, перемикачі, пускачі, крокові пускачі тощо). 

     До основних елементарних логічних операцій відносяться: 

• операції "АБО"; 
• операції "І"; 
• операції "НІ"; 
• операції "Пам'ять" тощо. 

     Складні схеми керування складаються з набору типових схем, що реалізують елементарні логічні операції:

     Мова релейних діаграм LD (Ladder Diagram) або релейно-контактних схем (РКС) – графічна мова, що реалізує структури електричних ланцюгів. РКС – це американський винахід. На початку 70-х рр. XX ст. релейні автомати складальних конвеєрів почали поступово витискуватися програмованими контролерами. Якийсь час ті й інші працювали одночасно й обслуговувалися тими самими людьми.

     Так з'явилося завдання прозорого перенесення релейних схем у ПЛК. Різні варіанти програмної реалізації релейних схем створювалися практично всіма провідними виробниками ПЛК. Завдяки простоті подання РКС знайшов заслужену популярність, що і стало основною причиною включення його у стандарт МЕК. Слова «релейна логіка» звучать сьогодні досить архаїчно, майже як «ламповий комп'ютер». Тим більше у зв'язку зі створенням численних швидкодіючих і надійних безконтактних (зокрема, оптоелектронних) реле і потужних перемикаючих приладів, таких як потужні польові транзистори, керовані тиристори і прилади IGBT. Але, незважаючи на це, релейна техніка усе ще дуже широко застосовується. 

Мова LD, будучи найбільш простою для розуміння, в той же час її можна застосувати для вузького кола завдань машинної логіки і простого дискретного управління, в той час, як організувати обчислення з її допомогою не особливо зручно.

Графічно LD-діаграма показана у вигляді двох вертикальних шин живлення. Між ними розташовані ланцюги, утворені з'єднанням контактів. Навантаженням кожного ланцюга служить реле. Кожне реле має контакти, які можна використати в інших ланцюгах (табл. 2.1).

Таблиця 2.1 – Зіставлення позначень базових елементів LD і позначень ЄСКД

     Логічно послідовне (І), паралельне (АБО) з'єднання контактів та інверсія (НІ) утворюють базис Буля. У результаті LD ідеально підходить не тільки для побудови релейних автоматів, але й для програмної реалізації комбінаційних логічних схем. Завдяки можливості включення в LD функцій і функціональних блоків, виконаних іншими мовами, сфера застосування мови практично не обмежена.