В статье представлен программируемый проектный контроллер ПЛК-70 с расширенной функциональностью. Описаны особенности конструкции, а также характеристики и эксплуатационные свойства контроллера.
ООО «КБ «АГАВА», г. Екатеринбург
В 2024 году в линейке программируемых логических контроллеров, разрабатываемых АГАВА, представлено новое устройство — свободно программируемый контроллер автоматизации АГАВА ПЛК-70 (рис. 1). Разработка ориентирована на применение в системах промышленной и инженерной автоматизации, где требуется совмещение функций управления, сбора и передачи данных, а также локального взаимодействия с оператором.
Контроллер АГАВА ПЛК-70 объединяет в одном корпусе функции программируемого логического контроллера, устройства связи с объектом и панели оператора. Такая архитектура позволяет сократить состав оборудования на объекте, упростить проектирование систем автоматизации и повысить их функциональную насыщенность.
В статье рассматриваются конструктивные особенности контроллера, его функциональные возможности и области применения в составе локальных и распределённых систем автоматизации.
Рис. 1. Внешний вид свободно программируемого контроллера ПЛК-70 в исполнении «три в одном»: а – дисплей лицевой панели; б – вид сзади с входами/выходами субмодулей
ПЛК‑70 относится к классу проектных контроллеров. Это означает, что пользователь сам определяет то, что требуется для его проекта:
- количество и тип входов/выходов;
- форм-фактор;
- среду программирования.
К особенностям новой модели, следует отнести:
- персонализацию, позволяющую создать систему управления, максимально соответствующую задачам за счет возможности выбора типов используемых входов и выходов;
- «плавающий» форм-фактор (типоразмер, определяющий расположение и физические размеры конструктивных элементов внутри корпуса ПЛК);
- свойства трансформера, позволяющие использовать прибор в качестве контроллера без дисплея (с креплением на DIN-рейке), моноблока (устройство «три в одном») или же сплит-системы, когда дисплей смонтирован на щите (дверце шкафа), а сам контроллер – в скрытом субмодуле на DIN-рейке;
- две доступные системы программирования.
Внутренний узел питания (от источника постоянного тока 24 В) и все коммуникационные интерфейсы размещены на материнской плате контроллера, а не выполнены в виде отдельных устройств. Таким образом, конструкторам ПЛК‑70 удалось во внутреннем пространстве корпуса освободить слоты для размещения до 10 многоканальных субмодулей с различными типами и количеством входов и выходов. Это субмодули:
- аналоговых входов и выходов, использующих унифицированные сигналы по току 4–20, 0–20, 0–5 мА и напряжению 0–10 В, входное сопротивление 100 Ом по току и 70 кОм по напряжению;
- дискретных входов и выходов. Могут быть реализованы дискретные выходы разных типов: реле, семистор, «сухой контакт» или «открытый коллектор». Субмодули предназначены, в частности, для подсчета импульсов, подключения двух инкрементальных энкодеров и подсчета числа импульсов каждого энкодера, а также для управления драйверами шаговых двигателей;
- измерения температуры Pt100, Pt1000, 50M, 100M, ТСП‑50, ТСП‑100 (50П, 100П);
- расширения интерфейсов. Дают два дополнительных канала RS‑485 (основные расположены на материнской плате) и один модем GSM/GPRS.
Расположение субмодулей на задней панели контроллера показано на рис. 2 (см. также рис. 1б).
Рис. 2. Расположение субмодулей контроллера ПЛК-70
Конструкция с субмодулями, которые пользователь набирает самостоятельно, создает условия для конфигурирования контроллера точно под выполняемую задачу. Если количества входов и выходов недостаточно, то его можно увеличить, подключив к устройству универсальные модули ввода/вывода типа АГАВА МВВ (рис. 3) или аналогичные модули сторонних изготовителей, работающие по открытому коммуникационному протоколу Modbus RTU или TCP. В этом случае систему можно расширять до любых необходимых размеров.
Рис. 3. Пример масштабирования системы автоматизации с использованием контроллера ПЛК-70 и универсальных модулей ввода/вывода МВВ-40
В качестве центрального обрабатывающего устройства в ПЛК‑70 используется четырехъядерный 32‑разрядный процессор (Quad-core ARM CortexTM-A7 Processor), объем оперативной памяти (DDR3) 1024 МБ, флеш-памяти (eMMC) – 8 ГБ, сегнетоэлектрической памяти (FRAM) – 8 кБ. Применение четырехъядерного ARM CortexTM-A7 позволило получить выигрыш в производительности контроллера по сравнению с предыдущими моделями ПЛК в 4–6 раз. Используемые клиентом прикладные программы работают в операционной системе реального времени Linux-RT 5.19.
Новая модель контроллера оснащена сенсорным дисплеем с диагональю 4,3, 7 или 10 дюймов в зависимости от потребностей заказчика. Опционально предоставляется цветная графическая TFT-панель с сенсорным управлением таких же размеров.
Контроллер ПЛК‑70 имеет еще одну важную особенность – две системы программирования. Наряду с известной средой создания приложений для ПЛК – программным комплексом CODESYS V3.5 с веб-визуализацией, потребитель может использовать эксклюзивную разработку екатеринбургской компании – инструментальный программный комплекс для промышленной автоматизации AgavaPLC. Это современный российский продукт. Его основные преимущества:
- возможность разработки масштабного проекта всего в одной программе;
- иерархическая структура проекта;
- использование преимуществ многозадачности;
- кросс-платформенность;
- широкий набор используемых инструментов (составные многослойные композиции, поддержка GIF-анимации, функциональные виджеты);
- мощная визуализация;
- удобная проверка и отладка проекта;
- высокоскоростные обработка и обновление данных.
Все прикладное ПО, которое разработано специалистами КБ «АГАВА» для поддержки своих программируемых контроллеров, имеет удобный и понятный русскоязычный интерфейс и находится в свободном доступе на сайте компании. В программной среде контроллера используется технология «Всё ПО на борту», в частности, в ней предусмотрены, кроме среды разработки прикладного ПО, программы его загрузки, отладки, проверки и сохранения (конфигуратор ПЛК), а также библиотека готовых решений, библиотека графических изображений. Имеется и набор функций для разработки и поддержки интернет-страниц.
Следует отметить, что заложенный в контроллер конструкторами и программистами КБ «АГАВА» выигрыш в производительности можно полностью реализовать только в программной среде AgavaPLC.
Для сбора и передачи информации в контроллере ПЛК‑70 на материнской плате предусмотрены коммутационные входы/выходы, перечисленные в табл. 1. Расположение входов/выходов показано на рис. 4.
Рис. 4. Расположение коммутационных портов контроллера ПЛК-70
Таблица 1. Коммутационные входы/выходы на материнской плате ПЛК-70
На базе ПЛК‑70 можно построить как достаточно простые системы автоматизации (для индивидуальных теплопунктов, котельных и насосных станций, объектов сельского хозяйства и т. п.), так и сложные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). А эти системы сегодня используются практически во всех областях народного хозяйства, в числе которых ЖКХ, теплоэнергетика, нефтегазодобыча, машиностроение, сельское хозяйство, а также химическая, металлургическая, металлообрабатывающая промышленность и др.
Опубликовано_в журнале ИСУП № 3(111)_2024
ООО «КБ «АГАВА», г. Екатеринбург,
тел.: +7 (343) 262‑9276,
e‑mail: zakazkb‑agava.ru
Иллюстрации предоставлены компанией ООО «КБ «АГАВА»
_big.jpg'); "2(116)_small.jpg")
