Введение
В современном деловом мире стремительное развитие скорости промышленной автоматизации, где требуются системы программирования для контроллеров соответствующие стандартам МЭК, на высших позициях находится уникальный комплекс под названием CoDeSys.Этот мощный инструмент нашел свое применение в более чем 190 компаниях по всему миру, множество из которых являются ведущими производителями промышленного оборудования и систем автоматизации. CoDeSys занимает заслуженное место лидера среди аппаратно независимых систем для разработки и программирования
Цель исследовательской работы заключаются в изучении интегрированной среды программирования и разработки для ПЛК и систем автоматизации в области промышленной автоматизации.
Задачи исследования включают в себя: анализ инструментов и средств для создания прикладных программ, которые управляют различными аспектами автоматизированных систем, таких как станки, производственные линии, машины, системы безопасности и многое другое. Изучение среды программирования и разработки для ПЛК
1.Логические элементы составляют основу любой цифровой техники
Логические элементы составляют основу любой цифровой техники. Связь между сигналами определяется логической функцией. Для ее описания используется математическая логика. Логика управления организует взаимодействие всех узлов процессора, перенаправляет данные, синхронизирует работу процессора с внешними сигналами, а также реализует процедуры ввода и вывода информации. Для простоты анализа логических элементов и для уяснения их функциональных возможностей служат таблицы состояний входных и выходных величин — сигналов.
Универсальность, гибкость, простота проектирования аппаратуры, практически неограниченные возможности по усложнению алгоритмов обработки информации- все это обещает микропроцессорной технике большое будущее. Микропроцессоры используются как в бытовых приборах для простейшей обработки сигналов и формирования команд, так и в сложнейших измерительных системах для цифровой обработки сигналов.
Часто препятствием в освоении микропроцессорной техники становится непонимание того, как работает сам микропроцессор или микроконтроллер. В статье сделана попытка объяснить необходимость знаний принципов устройства этих микросхем на рассмотрении примеров упрощенных вариантов внутренней структуры, также базовых понятий программирования микропроцессорной техники. Только после этого происходит переход к обсуждению особенностей применения реально существующего семейства микросхем.
Мы знаем, микропроцессор способен выполнять множество операций. Но откуда он узнает, какую операцию ему надо выполнять в данный момент? Именно это определяется управляющей информацией, программой. Программа представляет собой набор команд (инструкций), то есть цифровых кодов.
2.Популярная среда программирования
Самая популярная среда программирования, используемая в системах автоматического управления в настоящее время CodeSys версии 3.5
Среда программирования — программное обеспечение, на базе которого проводят настройку оборудования, а также создают пользовательские программы. Наиболее распространенной средой в настоящее время считается CoDeSYS версии 3.5.
На базе этого ПО происходит программирование ПЛК ОВЕН, а также устройств многих других брендов. Существуют другие инструментальные среды: ISaGRAF, SMLogix и пр.
При этом нужно учитывать конструктивные особенности устройства, а также его архитектуру. Под последним подразумевается не только конфигурация, но и тип связи между основными компонентами: процессорным модулем, источником питания и пр.
На основании технических характеристик и среды программирования подбирают языковую систему для разработки программы контроллера.
В соответствии со стандартом МЭК 611-31 рекомендуется использовать следующие языки программирования:
списокинструкций (IL — Instruction List)
структурированный текст (ST — Structured Text)
релейно-контактные схемы, или релейные диаграммы (LD — Ladder Diagram)
диаграммы функциональных блоков (FBD — Function Block Diagram)
последовательные функциональные схемы (SFC — «Sequential Function Chart»)
Языки IL и ST являются текстовыми. Графическими языками являются LD, FBD, SFC. Также входит модернизованный язык CFC.
Рассмотрим пример использования логических элементов в программе для управления вентиляцией. Язык программирования CFC.
Постановка задачи
Необходимо написать простейшую программу управления вентиляцией, реализующую следующие действия:
– запуск вентилятора кнопками ПУСК/СТОП с экрана оператора;
– задержка включения вентилятора на 3 сек;
– отключение вентилятора при поступлении сигнала Пожар.
В программе необходимо использовать переменные, представленные в табл. 1 Данная таблица содержит как вводы/выводы контроллера (верхние две строки), так и переменные для связи с экраном (нижние две строки). В реальности такой таблицы дано не будет, и определить количество и тип переменных для связи с экраном должен будет сам программист.
Таблица 1 — Необходимые переменные для создаваемой программы
Структура программы с использованием логических переменных и основных логических элементов, таких как RS-триггер, NOT, AND, будет иметь вид:
По данной программе видно как с помощью логических элементов можно реализовать логику управления оборудованием для процесса.
Заключение
Для того, чтобы уметь объяснять принцип работы современной цифровой техники, находить и устранять сбои в работе цифровой техники, а также создавать программы для микропроцессорных устройств, необходимы знания в области такой науки как алгебра логики.
Исследование показало,CoDeSys - это интегрированная среда программирования и разработки для ПЛК и систем автоматизации в области промышленной автоматизации.
CoDeSys предоставляет инструменты и средства для создания прикладных программ, которые управляют различными аспектами автоматизированных систем, таких как станки, производственные линии, машины, системы безопасности и многое другое.CoDeSys является платформонезависимой системой, что означает, что она может работать на различных аппаратных платформах и операционных системах, что предоставляет гибкость в выборе оборудования.CoDeSys соответствует международным стандартам в области автоматизации, таким как МЭК 61131, что обеспечивает совместимость и интероперабельность с другими системами.
Эта среда программирования и разработки для ПЛК широко используется в промышленности и автоматизированных системах по всему миру, и его гибкость и функциональность делают его мощным инструментом программирования ПЛК и систем автоматизации.
Библиографический список
1.https://electricalschool.info/automation/2938-codesys-glavnyy-instrument-programmista-plk.html