Чем ПЛК отличаются от компьютеров?

Мощное вычислительное ядро современных ПЛК делает их очень похожими на компьютеры. Однако ПЛК это не «железо», а технология. Она включает специфическую аппаратную архитектуру, принцип циклической работы и специализированные языки программирования. Программирование ПЛК осуществляется людьми, хорошо знающими прикладную область, но не обязанными быть специалистами в математике.

Существуют программы имитирующие работу ПЛК на компьютере. В этом случае, удается совместить на одной машине контроллер, средства программирования и визуализации. Недостатком такого решения является значительное время восстановления при сбоях и повреждениях. Перезагрузка операционной системы (ОС) и запуск прикладной задачи может занимать несколько минут. Переустановка и настройка ОС, драйверов оборудования и прикладных программ требует значительного времени и высокой квалификации обслуживающего персонала. Системное программное обеспечение ПЛК расположено в постоянной памяти в адресном пространстве центрального процессора и всегда готово к работе. По включению питания, ПЛК готов взять на себя управление системой уже через несколько миллисекунд. В целом, в силу дешевизны, надежности и простоты применения, ПЛК доминируют на нижнем уровне систем промышленной автоматики. Они обеспечивают непосредственное управление оборудованием на переднем крае производства.

На рис. 2.71, 2.72, 2.73 представлены структурные схемы и примеры использования в пищевой промышленности простейшего контроллера МПР51-Щ4 - регулятора температуры и влажности, программируемого по времени, фирмы Овен (Россия).

 

Рис. 2.71. Управление температурно-влажностным режимом при термической обработке мясопродуктов к термокамере.

 

При термообработке и копчении мясопродуктов в термокамере требуется не только точное поддержание определенной температуры и влажности на каждой стадии процесса, но и периодическое включение дополнительных устройств, например, дымогенератора или вентилятора. Для этого, помимо реле 2 для управления ТЭНом и двух реле (реле 3 и реле 4), обеспечивающих непрерывное поступление пара в камеру, в схеме задействованы транзисторные ключи для управления вспомогательными устройствами.

На рис. 2.72 даны примеры выполнения программы поддержания заданных параметров температуры и влажности воздуха в термокамере.

 

 

Рис. 2.72. Графики температуры и влажности заданного температурно-влажностного режима в термокамере.

 

На рис. 2.73 приведен пример управления температурно-влажностным режимом варочного шкафа программируемым по времени регулятором температуры и влажности ОВЕН МПР51-Щ4.

Технология изготовления некоторых вареных колбас требует соблюдения особого температурного режима, суть которого заключается в необходимости поддержания заданной разности температур ΔТ в камере (Т сух) и внутри продукта. Превышение этой величины может привести к разрыву оболочки батонов и порче продукции. Для выполнения условия ΔТ ≤ А, где ΔТ = Т _{сух –} Т _прод; А – максимально допустимая разность температур, в МПР51-Щ4 используется компаратор 1, который в случае превышения ΔТ заданного значения блокирует включение реле 2, подающего пар для нагрева камеры.

 

 

Рис. 2.73. Управление температурно-влажностным режимом варочного шкафа.