Основные типы моноблочных ПЛК

Фирма Siemens была пионером в области микроконтроллеров, начав их массовое производство в 1996 году. Логический модуль LOGO! (рисунок 1.8а) изначально задумывался как промежуточное звено между традиционными релейными элементами автоматики (контакторы, реле времени и т.п.) и ПЛК. В нем вместо соединения проводов должно было использоваться логическое соединение функций, обычно реализуемых аппаратно с помощью отдельных устройств. Но в отличие от ПЛК сложность устройств должна была позволять работать с ними персоналу без специальных знаний в области программирования. С этой же целью ввод программы в LOGO! предполагалось осуществлять непосредственного со

встроенных индикатора и клавиатуры.

К понятию «время реакции»

Рисунок 1.13 - К понятию «время реакции»

Для подключения к источникам сигналов и исполнительным устройствам модули LOGO! первых поколений имели 6 или 12 дискретных входов и 4 или 8 дискретных выходов (варианты Basic и Long соответственно). Затем к дискретным входам добавилось два аналоговых. И, наконец, в 2001 году фирма Siemens выпустила первый модульный LOGO!, в котором увеличение числа обслуживаемых входов и выходов обеспечивается с помощью дополнительных модулей расширения. Наверное, нет необходимости говорить об очевидных преимуществах такого подхода. После этого LOGO! стал полноправным представителем семейства ПЛК. В настоящее время серийно выпускается уже восьмое поколение семейства LOGO! (0ВА8).

Логические модули LOGO! являются компактными функционально законченными универсальными изделиями, предназначенными для построения простейших устройств автоматики с логической обработкой информации. Алгоритм функционирования модулей задается программой, составленной из набора встроенных функций. Программирование модулей

LOGO! может производиться как со встроенной клавиатуры, так и с помощью программного обеспечения. Стоимостные показатели модулей настолько низки, что их применение может оказаться экономически целесообразным даже в случае замены схем, включающих в свой состав 2 многофункциональных реле времени или 2 таймера и 3, 4 промежуточных реле.

Главной особенностью ПЛК LOGO! является то, что схема релейной автоматики собирается из программно реализованных функциональных блоков. В распоряжении пользователя имеется восемь логических функций типа НЕ, И, ИЛИ и т.п., большое число типов реле, в том числе реле с задержкой включения и выключения, импульсное реле, реле с самоблокировкой, а также такие функции, как выключатель с часовым механизмом, тактовый генератор, календарь, часы реального времени с возможностью автоматического перехода на летнее/зимнее время и другие

Программирование модулей LOGO!, а точнее - ввод схемы, может выполняться с помощью встроенных клавиатуры и дисплея. Оно сводится к выбору необходимых функциональных блоков, соединению их между собой и заданию параметров настройки блоков (задержек включе-ния/выключения, значений счетчиков и т.д.). Для хранения управляющей программы в модуле имеется встроенное энергонезависимое запоминающее устройство в виде. Создание резервной копии программы, а также перенос ее в другие LOGO! может быть осуществлен с помощью карты мик-po-CD, устанавливаемой в интерфейсное гнездо.

Однако ввод программы с панели управления является делом неблагодарным и может быть оправдан только для небольших по объему программ или в случае острой необходимости внесения корректив в уже работающую программу непосредственно на объекте. А учитывая то, что программу все равно предварительно приходится прорисовывать на бумаге, становится очевидным необходимость использования программного продукта под названием LOGO! Soft Comfort. Этот пакет позволяет разрабатывать в графической форме и документировать программы для LOGO! на компьютере и, кроме того, отлаживать их в режиме эмуляции логического модуля. С помощью специального кабеля, подключаемого к тому же ин терфейсному гнезду, что и модули памяти программу можно загрузить в память LOGO!.

Фирма Siemens выпускает большую номенклатуру, как базовых блоков, так и модулей расширения [18]. Семейство LOGO! Объединяет в своем составе: универсальные логические модули (LOGO! Basic с встроенной клавиатурой и дисплеем; LOGO! Pure без клавиатуры и дисплея); модули расширения (8-ми и 16-ти канальные модули ввода-вывода дискретных сигналов DM8 и DM 16; 2-х канальные модули ввода аналоговых сигналов АМ2, АМ2 RTD; 2-х канальный модуль вывода аналоговых сигналов АМ2 AQ; 4-х канальные неуправляемые коммутаторы Industrial Ethernet LOGO! CSM; модуль LOGO! CMR 2020 для поддержки GSM/GPS соединений; текстовый дисплей LOGO! TDE; модули коммутации 3-х фазных цепей переменного тока LOGO! Contact; модули блоков питания LOGO! Power).

На рисунке 1.14 показан внешний вид базового блока LOGO! и модулей расширения с основными конструктивными элементами.

Серия продуктов LOGO! объединяет в своем составе логические модули LOGO! Basic и LOGO! Pure, модули ввода-вывода дискретных сигналов DM8/DM16, модули ввода и вывода аналоговых сигналов АМ2/АМ2 AQ, коммуникационные модули СМ, модули бесшумной коммутации трехфазных цепей переменного тока LOGO!Contact, блоки питания LOGO!P ower, аксессуары, а также программное обеспечение LOGO! Soft Comfort.

Логические модули LOGO! Basic характеризуются следующими показателями: 8 дискретных входов, 4 дискретных выхода; 39 встроенных функции, сгруппированные в библиотеки логических (GF) и специальных (SF) функций; объем программы до 400 программных блоков; 27 внутренних флага; встроенный календарь и часы; интерфейс для установки модуля памяти или подключения кабеля для программирования с компьютера; интерфейс для подключения панели TD LOGO! или соединительного кабеля для аналогового модема; интерфейс дополнительного расширения.

Логические модули LOGO! Pure не имеют дисплея и клавиатуры. Программирование таких модулей производится либо с компьютера, оснащенного программой LOGO! Soft Comfort, либо установкой заранее запрограммированной карты памяти.

55

1 - клеммы питания; 2 - входы; 3 - выходы; 4 - гнездо с крышкой для подключения модуля памяти или компьютера; 5 - кнопки управления; 6 -дисплей; 7 - индикатор состояния RUN/STOP; 8 - интерфейс расширения системной шины; 9,10- механизм крепления на DIN-рейку; 11 - защелка.

Рисунок 1.14- Конструкция LOGO! и модуля расширения

Все модули LOGO! имеют встроенные входы, которые могут использоваться для ввода дискретных сигналов. Напряжение питания входных цепей соответствует напряжению питания модуля. В моделях номинала питания 12/24 В постоянного тока 4 из 8 входов имеют универсальное назначение, они могут использоваться для ввода дискретных сигналов или аналоговых сигналов 0...10 В. Остальные 4 входа могут использоваться для регистрации дискретных сигналов или быстрых импульсов до 5 кГц.

Различные модели модулей LOGO! имеют транзисторные или релейные выходы. Транзисторные выходы способны коммутировать токи до 0,3 А в цепях постоянного тока напряжением 24 В и оснащены электронной защитой от короткого замыкания.

Релейные выходы способны коммутировать токи до 10 А (активная нагрузка) или до 3 А (индуктивная нагрузка) в цепях напряжением 12/24 В, или 115/240 В.

Для более жестких условий эксплуатации существуют модификации SIPLUS LOGO! Basic, SIPLUS LOGO! Pure и модулей ввода-вывода с диапазоном рабочих температур от -25 до +70 °С.

Маркировка модулей содержит в своем составе логотип LOGO!, за которым следуют буквенно-цифровые обозначения, характеризующие конструктивные особенности данной модели: 12/24, 24, 230 - напряжение питания модуля; R - релейные выходы; С - часы реального времени и календарь; Е - сетевая карта Ethernet; О - модели LOGO! Pure без дисплея и клавиатуры. Например: LOGO 230RC - модуль на напряжение переменного тока 230 В с релейными выходами и встроенными часами реального времени.

Для увеличения количества обслуживаемых входов-выходов и максимальной адаптации к требованиям решаемой задачи к каждому логическому модулю LOGO! могут подключаться до 8 модулей расширения (рисунок 1.15). Модуль LOGO! поддерживает до 24 дискретных входов, 8 аналоговых входов, 20 дискретных выходов и 8 аналоговых выходов. Максимальная конфигурация может быть достигнута различными способами.

Подключение блоков расширения LOGO!

Рисунок 1.15- Подключение блоков расширения LOGO!

Для расширения базового модуля используются следующие модули.

  • 1. Модули ввода-вывода дискретных сигналов DM8/DM16. Маркировка модулей DM8/DM16 выполняется по правилам, изложенным для ло гических модулей. Модули DM8 имеют 4 входа и 4 выхода, a DM 16 - 8 входов и 8 выходов. Релейные выходы модулей при активной нагрузке способны коммутировать токи до 5А. Внутренняя шина модулей DM8/DM16 может быть подключена только к модулю с таким же номиналом напряжения питания.
  • 2. Модули ввода-вывода аналоговых сигналов АМ2. Модули аналоговых сигналов имеют гальваническую развязку и потому могут быть подключены к модели LOGO! любого номинала питания. Эти модули предназначены для работы с сигналами 0...10В, 0...20мА и 4...20мА, а также сигналами термометров сопротивлений РТ100 с диапазоном измерения от -50 до +200 °С.

Коммуникационный модуль LOGO! CMR2020 предназначен для обмена данными через мобильные GSM/ GRPRS сети. Он позволяет строить простейшие системы телеуправления на базе логических модулей LOGO! 0ВА8 с поддержкой функций: удаленного обмена данными с логическим модулем LOGO! 0ВА8 с помощью SMS; синхронизации даты и времени через GPS, NTP сервер или сеть оператора мобильной связи; получения данных позиционирования через GPS; формировать SMS-сообщения по событиям, фиксируемым логическим модулем, или по сигналам, поступающим на входы модуля LOGO! CMR2020.

Модули LOGO! CSM выполняют функции неуправляемых коммутаторов Ethernet и ориентированы на совместное использование с логическими модулями LOGO!. С их помощью можно получить три дополнительных интерфейса Ethernet для организации обмена данными между модулем LOGO! 0ВА7/ 0ВА8 и другими сетевыми узлами.

Модули LOGO! Contact (рисунок 1.16а) предназначены для бесшумной коммутации трехфазных цепей переменного тока напряжением до 400 В с активной нагрузкой до 20 А или асинхронными короткозамкнутыми двигателями мощностью до 4 кВт. Модули выпускаются в двух модификациях, отличающихся напряжением питания обмотки управления: 24 В или 230 В. Модули не подключаются к внутренней шине LOGO! Для управления их обмотками необходимо использовать соответствующие дискретных выходы модулей LOGO! или DM8/DM16.

Текстовый дисплей LOGO! TDE (рисунок 1.166) служит для подключения к логическим модулям LOGO! 0ВА8 с встроенным интерфейсом Ethernet 10/100 Мбит/с вместе с 2-х канальным коммутатором.

а) б)

Рисунок 1.16 - Внешний вид модуля LOGO! Contact (а) и текстового дисплея LOGO! TDE (б)

Блоки питания LOGO! Power преобразуют сетевые напряжения 115/230 В в выходное напряжение 12 В или 24 В с различными значениями тока нагрузки. Модули обеспечивают защиту нагрузки от коротких замыканий.

Модули LOGO! имеют входы и выходы. Каждый вход обозначен буквой «I» и номером. Если смотреть на модуль LOGO! спереди, клеммы входов находятся сверху. Только аналоговые модули LOGO! AM 2 и AM 2 PT 100 имеют входы в нижней части. Выходы обозначаются буквой »Q» и номером (в модуле AM 2 AQ: обозначение «AQ» и номер). Клеммы выходов находятся внизу. Цифровые входы и выходы могут иметь состояния логических 0 или 1. Состояние 0 означает, что на входе отсутствует определенное напряжение. Состояние 1 означает, что на входе присутствует определенное напряжение.

К входам модуля LOGO! подключаются различные дискретные или аналоговые датчики, кнопки, контакты и т.д.

Логическая единица на входе соответствует напряжению больше 5 В для LOGO! 12/24 и больше 79 В для LOGO! 230. Таким образом, для подачи логической единицы на вход модуля можно использовать напряжение питания данного модуля.

Характеристики и внешний вид доступных базовых блоков LOGO! приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Характеристики и внешний вид доступных базовых блоков LOGO!

Вид

Тип блока

Напр яже-ние питания, В

Количество входов

Коли-чество ВЫХОДОВ

Фирменное обозначение (примечание)

дискретных

аналоговых

>>»»>»»

1 1

>•

12/24RC

12/24

пост, тока

8

4

4

6ED1052-1MD00-0BA6

І

5

12/24RC

Е

12/24

пост, тока

8

4

4

6ED1052-1MD00-0BA8 (микро-CD карта)

1 >»>>»•*

.iw

»>»

1 1

24RC

24 пост, тока

8

-

4

6ED1052-1НВ00-0ВА6

1

і

І

24RCE

24 пост, тока

8

-

4

6ED1052-1НВ00-0ВА8 (микро-CD карта)

,1

1

230RC

115/ 230 пер. тока

8

-

4

6ED1052-1FB00-0BA6

1

?

230RCE

115/ 230 пер. тока

8

-

4

6ED1052-1MD00-0BA8 (микро-CD карта)

После изменения состояния сигнала с 0 на 1 или с 1 на 0 сигнал на входе должен оставаться неизменным хотя бы в течение одного цикла программы, чтобы модуль LOGO! смог определить изменение состояния сигнала.

На рисунке 1.17 приведены рекомендуемые схемы подключения датчиков к входам модулей LOGO!, а на рисунке 1.18 - схема подключения нагрузки к дискретным выходам LOGO!.

LOGO! 12/24....

Входы этих устройств не имеют гальванической развязки и поэтому требуют того же опорного потенциала (земли), что и источник литания.

У LOGO! 12/24 RC/RCo И LOGO! 24/240 аналоговые сигналы можно снимать методу питающим напряжением и землей.

LOGO! 230 ....

Входы этих устройств разбиты на 2 группы по 4 входа в каждой группе.

Различные фазы возможны только между группами, но не внутри групп.

Рисунок 1.17 - Схемы подключения датчиков к дискретным входам LOGO!

В последнее время, в связи с экономической ситуацией, позиции ПЛК LOGO! в России несколько потеснили более дешевые ПЛК из Китая, такие как ПЛК фирмы ТЕСО и ПЛК EASY xLogic фирмы Easy Electronics [19]. Эти ПЛК по своим функциональным, эксплуатационным и техническим показателям не уступают аналогичным моделям фирмы Siemens, а стоят значительно меньше. При этом среда программирования xLogic Soft [20] полностью идентична LOGO! Soft Comfort фирмы Siemens. Данное семейство ПЛК имеет встроенные сетевые карты Ethernet и Wi-Fi, что позволяет регулировать всем, что подключено к ПЛК через персональный компьютер или мобильный телефон. Семейство xLogic построено аналогично семейству LOGO!, то есть существует набор базовых блоков и блоков расширения к ним. В таблице 1.2 приведены данные базовых блоков.

L1/L+

1________І о о

DM8...R

О О

Q1 02

$

г>о^>

II

_

Нагрузка

Нагрузка О'1

L______________________________________________

е

Рисунок 1.18- Схема подключения нагрузки к выходам LOGO!

Международная компания SCHNEIDER ELECTRIC (год создания -1836) является мировым лидером в производстве электротехнического оборудования низкого напряжения и средств автоматизации. Продукция компании - это широчайшая гамма электрооборудования и услуг под всемирно известными марками Merlin Gerin, Telemecanique и Square D для четырех сегментов рынка: строительство, инфраструктура, промышленность, электроэнергетика.

Интеллектуальное реле Zelio Logic [21] (рисунок 1.19) фирмы Schneider Electric по своим характеристикам, внешнему виду и номенклатуре изделий аналогично LOGO! фирмы Siemens.

Фирма выпускает 2 серии контроллеров на выбор: обычные (компактные, 3 модели на выбор: 10, 12, 20 входов/выходов, исполнения с дисплеем и без дисплея и кнопок и с возможностью подключения дополнительных модулей (модульные) [21].

Таблица 1.2 - Базовые блоки ПЛК EASY xLogic

Вид

Тип блока

Напряжение питания, В

Количество входов

Количе-ство ВЫХОДОВ

дискрет ных

аналоге го-вых

ELC-12AC-

RN-HMI

110/240 пер. тока

8

-

4(реле)

ELC-12DC-

DA-RN-HMI

12/24

пост, тока

8

4

4(реле)

ELC-22DC-

DA-R-N-

HMI

12/24

пост, тока

14

8

8(реле)

ELC-26AC-

R-CAP

110/240 пер.тока

16

-

  • 10
  • (реле)

1

ELC-26DC-

DA-R-CAP

12/24

пост, тока

16

8

10 (реле)

Окончание таблицы 1.2

Вид

Тип блока

Напряжение питания, В

Количество входов

Количе-ство ВЫХОДОВ

дискрет ных

аналоге го-вых

ELC-26AC-

R-HMI

110/240 пер.тока

16

-

10 (реле)

****- '

ELC-26DC-

DA-R-HMI

12/24

пост, тока

16

8

10 (реле)

ELC-22AC-

R-N-HMI

110/240 пер.тока

14

-

8 (реле)

Внешний вид ПЛК Zelio Logic

Рисунок 1.19- Внешний вид ПЛК Zelio Logic

Модульное реле Zelio Logic (таблица 1.3) обеспечивает эффективность и гибкость установки, увеличивая функциональные возможности и возможности программирования. Серия включает в себя 2 базовых модуля на 10 и 26 входов/выходов с возможностью расширения до 40 вхо-дов/выходов; 3 типа расширительных модулей: 6, 10, 14 входов/выходов; 1 модуль расширения связи по протоколу Modbus.

Таблица 1.3 - Основная номенклатура Zelio Logic

Тип блока

Напряжение питания, В

Количество входов

Количество

Фирменное обозначение

дискретных

анало

говых

ВЫХО

ДОВ

Компактный

12

8

4

4

SR2B121JD

Zelio Logic

пост, тока

12

6

8

SR2B201JD

а

24

пост, тока

6

-

4

SR2A101BD

8

4

4

SR2B121BD

12

6

8

SR2B201BD

6

-

4

SR2A101FU

100/240

8

-

4

SR2B121FU

  • 1 ——
  • 1 •••••

пер.тока

12

-

8

SR2B201FU

Модульный

24

6

4

4

SR3B101BD

Zelio Logic

пост, тока

16

6

10

SR3B261BD

і

100/240

пер. тока

6

-

4

SR3B101FU

^gSSS 1

16

-

10

SR3B261FU

Блоки

24

4

-

2

SR3XT61..

расширения

пост, тока

6

-

4

SR3XT10L.

или

1

100/240

8

-

6

SR3XT14L.

1

пер. тока

1

24

пост, тока

-

2

2 анал.

SR3XT43B

D

К каждому базовому модулю можно подключать один модуль расширения с дополнительными входами и выходами и один модуль связи. Модули связи позволяют связать Zelio Logic с сетью по стандарту Ethernet, Modbus, а также осуществлять беспроводную связь по стандартам GSM и Bluetooth.

Программирование модуля можно выполнять как автономно при помощи клавиатуры логического модуля (контактный язык), так и на компьютере посредством программного обеспечения Zelio Soft [22].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >