4. Существующие аппаратные средства обработки информации.

Аппаратные средства, используемые на предприятии, можно разделить на 3 группы:

А) Программируемые логические контроллеры б) пэвм оператора в) Серверы

ПЛК — это промышленные контроллеры и используются для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима длительной работы ПЛК, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, выступает его автономное использование, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека. в отличие от компьютеров, ориентированных на принятие решений и управление оператором, ПЛК ориентированы на работу с машинами через развитый ввод сигналовдатчикови вывод сигналов наисполнительные механизмы; в отличие отвстраиваемых системПЛК изготавливаются как самостоятельные изделия, отдельные от управляемого при его помощи оборудования.

ПЛК Siemens S-300.

ПЛК, как правило, включает в себя:

• Модуль центрального процессора (CPU);

• блоки питания (PS) для питания контроллера от сети переменного или постоянного тока;

• Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода/вывода дискретных и аналоговых сигналов;

• Коммуникационные процессоры (CP), выполняющие автономную обработку коммуникационных задач в промышленных сетях Profibus, Industrial Ethernet и др.;

• Интерфейсные модули (IM) для подключения стоек расширения к базовому блоку контроллера.

ПЭВМ оператора- являясь обычным PC, имеет ряд особенностей:

• Корпус изготовлен из высокопрочной нержавеющей стали толщиной 1.25 мм, передняя панель корпуса имеет антивандальную конструкцию и соответствует классу защиты IP54.

• Защита от производственной пыли и влаги.

• Защита от несанкционированного доступа.

• Вибростойкое исполнение

Промышленный компьютер IPC2U iRobo-3000

Все данные о ходе технологических процессов хранятся на серверах и используются для построения трендов и другой аналитической обработки накопленных данных, в том числе, при расследованиях внеплановых остановок и аварий на производстве.

Как правило, используются серверные станции IBM System x3400.

Центральный процессор Максимальное количество: 2 Производитель CPU: Intel Модель CPU: Intel Xeon E5606 Тактовая частота CPU: 2.13 Ггц

Оперативная память Максимальный объем: 128 Гб Тип памяти: DDR3 Частота шины: 1333 Мгц Количество разъемов: 16

5. Среды программирования плк.

Для программирования ПЛК используются стандартизированные языки МЭК (IEC) стандарта IEC61131-3.Структурно в IEC61131-3 среда исполнения представляет собой набор ресурсов (в большинстве случаев это и есть ПЛК, хотя некоторые мощные компьютеры под управлением многозадачных ОС представляют возможность запустить несколько программ типа softPLC и имитировать на одном ЦП несколько ресурсов). Ресурс предоставляет возможность исполнять задачи. Задачи представляют собой набор программ. Задачи могут вызываться циклически, по событию, с максимальной частотой.

Языки программирования ПЛК можно разделить на 3 вида:

• Ladder Diagram (англ. LD, англ. LAD, рус.РКС) — язык релейной (лестничной) логики. Синтаксис языка удобен для замены логических схем, выполненных на релейной технике. Обеспечивает наглядный интерфейс логики работы контроллера, облегчающий не только задачи собственно программирования и ввода в эксплуатацию, но и быстрый поиск неполадок в подключаемом к контроллеру оборудовании.

• Structured Text (ST) — текстовый язык программирования. По структуре, как правило, ближе всего к языку программирования Паскаль. Удобен для написания больших программ и работы с аналоговыми сигналами и числами с плавающей точкой.

• Function Block Diagram (FBD) — графический язык программирования. Программа образуется из списка цепей, выполняемых последовательно.

Программана языке релейной логики имеет наглядный и интуитивно понятный инженерам-электрикам графический интерфейс, представляющий логические операции, как электрическую цепь с замкнутыми и разомкнутыми контактами. Протекание или отсутствие тока в этой цепи соответствует результату логической операции (истина— если ток течет;ложь— если ток не течет).

Основными элементами языка являются контакты, которые можно образно уподобить паре контактов реле или кнопки. Пара контактов отождествляется с логической переменной, а состояние этой пары — со значением переменной.

Различаются нормально замкнутые и нормально разомкнутые контактные элементы, которые можно сопоставить с нормально замкнутымиинормально разомкнутымикнопками в электрических цепях.

• ─┤ ├─ Нормально разомкнутый контакт разомкнут при значении ложь, назначенной ему переменной и замыкается при значении истина.

• ─┤/├─ Нормально замкнутый контакт, напротив, замкнут, если переменная имеет значение ложь, и разомкнут, если переменная имеет значение истина.

• ─( )─ Итог логической цепочки копируется в целевую переменную, которая называется катушка (англ.coil). Это слово имеет обобщенный образ исполнительного устройства, поэтому в русскоязычной документации обычно говорят о выходе цепочки, хотя можно встретить и частные значения термина, например катушка реле.

Конкретные версии языка реализуются обычно в рамках программных продуктов, для работы с определенными типами ПЛК. Часто такие реализации содержат команды, расширяющие множество стандартных команд языка, что вызвано желанием производителя полнее учесть желания заказчика, но в итоге приводят к несовместимости программ, созданных для контроллеров различных типов.

Программа, написанная на языке релейной логики имеет следующий вид:

Основой ST-программы служат выражения. Выражения состоят из операндов (констант и переменных) и операторов

Операторы являются «командами» языка программирования ST. Они должны заканчиваться точкой с запятой. Одна строка может содержать несколько операторов (отделяемых точками с запятой).

Результат вычисления выражения присваивается переменной при помощи оператора присваивания :=. Каждое выражение обязательно заканчивается точкой с запятой.

Стандартные операторы в выражениях языка ST имеют символьное представление, например математические действия: +, -, *, /, операции сравнения и т. д.

Имена, используемые в исходном коде (идентификаторы переменных, константы, ключевые слова) разделены неактивными разделителями (пробелами, символами окончания строки и табуляции) или активными разделителями, которые имеют заранее определенное значение (например, символ-разделитель " > " означает сравнение больше чем, а символ " + " операцию сложения и т. д.).

Неактивные разделители могут быть свободно введены между активными разделителями, константами и идентификаторами.

Пример программы, написанной на языке ST:

При программировании на языке функциональных блоков, используются наборы библиотечных блоков и собственные блоки, также написанные на FBD или других языках. Блок (элемент) — это подпрограмма, функция или функциональный блок (И, ИЛИ, НЕ, триггеры, таймеры, счётчики, блоки обработки аналогового сигнала, математические операции и др.).

Язык FBD прост в изучении, нагляден и удобен для прикладных специалистов, не имеющих специальной подготовки в области информатики. Жесткая последовательность выполнения приводит к простой внутренней структуре команд, которая транслируется в быстрый и надежный код.

Существует много практических реализаций языка FBD с определенными расширениями или ограничениями.

Одним из вариантов FBD является язык программирования CFC (Continuous Function Chart). Он позволяет произвольно задавать порядок выполнения блоков. Диаграммы CFC дают программисту большую свободу действий, но платой за это является несколько большая вероятность допустить ошибку и более объемный код.

Пример программы, написанной на языке FBD: