1. Программируемые контроллеры

В конце 1960-х гг. компания General Motors, производитель американских автомобилей, заинтересовалась применением компьютеров для замены релейной программы, используемой при уп­равлении сборкой автомобилей.

Две компании, Bedford Associates (позже получившая название Modicon) и Allen Bradley, независимо друг от друга разработали компьютерную систему, которая имела некоторое сходство с сегодняшними промышленными мини-компьютерами.

Собственно компьютер, называемый центральным процессором, был спроектирован так, чтобы быть способным работать в промышленных условиях, и связывался с внешним миром с помощью стоек, в которых можно было вмонтировать входные или выходные платы:

1. Плата дискретного входа постоянного тока (DC).

2. Плата дискретного выхода постоянного тока (DC).

3. Плата дискретного входа переменного тока (АС).

4. Плата дискретного выхода переменного тока (АС).

Однако главной идеей было использование языка программирования, основанного на релейной принципиальной схеме, где входные сигналы (от концевых выключателей, кнопок и т. д.) представлялись в виде контактов реле, а выходные (к соленоидам, пусковым устройствам двигателей, лампам и т. д.) — в виде обмоток реле (катушек). На рис. (а) изображен простой гидроцилиндр, перемещение которого вперед или назад можно задать пусковыми кнопками (Кн.). Направление движения определяется концевыми выключателями (KB), которые размыкаются в конечной точке перемещения, а соленоид работает только в том случае, если включен гидравлический насос. Управление гидроцилиндром можно было бы осуществить с помощью компьютерной программы, идентичной релейной схеме, изображенной на рис (б), используемой для той же цели. Подобные программы выглядят как ступеньки на лестнице, откуда и появилось название «многоступенчатая схема».

а

б

РисПример применения ПЛК. (а) Гидроцилиндр, управляемый ПЛК. (б) Программа в виде многозвенной схемы для управления гидроцилиндром. В схеме использованы принятые в США обозначения: -] [- обозначает, что сигнал присутствует, -]/[- обозначает, что сигнал отсутствует

•Программа вводилась с помощью терминала для программирова­ния

Чтобы предотвратить разрушение памяти процессора или потерю программы в случае пропажи питания, были предусмотрены дублирующие батареи. Программы можно было хранить на кассетном магнитофоне, что позволяло использовать различные рабочие операции (а следовательно, и программы) для производства различной продукции.

Эти машины получили название «программируемые логические контроллеры», или ПЛК.

Основные термины тау

ТАУ – наука, которая изучает процессы управления методы их исследований и основы проектирования САУ.

Автоматика (самодействие – древнегреческое) – совокупность методов и средств контроля и управления техническими процессами и устройствами без участия человека.

Кибернетика – наука об общих закономерностях процессов управления системами (общественными, биологическими, техническими и т.д.).

Техническая кибернетика, соответственно --------------- // ----------------- в технических системах.

Автоматизация – замена умственной деятельности человека работой АУ.

Управление: Цель – обеспечение протекания процессов преобразования энергии, вещества и информации, поддержание работоспособности и безаварийности функционирования объекта в соответствии с назначением (целевой функцией).

Средства: сбор и обработка информации о состоянии объекта и внешней среды, принятие решений и воздействие на объект в соответствии с ними.

Регулирование – частный случай.

Цель – стабилизация текущих значений параметров (переменных координат) объекта управлния на заданном уровне.

УУ или регулятор – совокупность технических средств воздействующих на параметры ОУ.

Внешние воздействия:

1. Управляющие воздействие- задающие воздействия , Х(t), определяются законом

регулирования выхода ОУ.

2. возмущающие воздействия, f(t) нарушающие требуемую функциональную связь Y=Ф(X).

3. помехи h(t) – искажаются в САУ, к счастью обычно незначительны.

Выходная величина , Y(t)

регулируемая величина, главный параметр объекта.