Czym są sterowniki przemysłowe

Termin „sterownik przemysłowy” charakteryzuje klasę narzędzi automatyki przemysłowej, które są wykonane w specjalnej konstrukcji, mają rozbudowany zestaw urządzeń komunikacyjnych z obiektem i są koniecznie zaprogramowane w językach ogólnego zastosowania (nie zorientowanych na problemy).

Oznacza to, że podstawową bazą procesora może być wszystko, od 8-bitowych jednoukładowych po procesory komunikacyjne. Podążając za koncepcją systemów otwartych, producenci urządzeń automatyki przemysłowej (ale nie telemechaniki i technologii komunikacyjnych) w dużej mierze przestawili się na bazę komponentów kompatybilnych z IBM PC. Dlatego w większości przypadków definicja „sterownika przemysłowego” w wąskim znaczeniu ukrywa sterownik kompatybilny z komputerem PC o modułowej konstrukcji, skoncentrowany na rozwiązywaniu lokalnych problemów sterowania przy minimalnej implementacji funkcji interfejsu człowiek-maszyna. Sterownik przemysłowy to najczęściej modułowy sterownik programowalny do rozwiązywania złożonych zadań sterowania automatycznego.

Istnieją dwie linie rozwoju sprzętu dla sterowników przemysłowych kompatybilnych z komputerami PC:

1.Maksymalne zachowanie architektury IBM PC w zakresie małych systemów wbudowanych. Najbardziej znanymi produktami tej linii są kontrolery modułowe w standardzie PC/104 (standard proponuje firma "Ampro") oraz kontrolery micro PC produkowane przez firmę Octagon Systems.

Oba standardy w najmniejszym stopniu odbiegają od pierwotnej koncepcji komputerów osobistych. Oba standardy mają budowę modułową, gdzie o ostatecznej konfiguracji produktu decyduje zestaw funkcjonalnych płyt (modułów) wchodzących w jego skład. Dlatego produkty rozpatrywanych standardów w różnych konfiguracjach można równie dobrze sklasyfikować jako komputery przemysłowe i sterowniki przemysłowe.

Ryż. 1. Centralna płyta procesora sterownika przemysłowego w standardzie mikrokomputerowym (model 5066-586 firmy «Octagon Systems»)

2. Maksymalne zachowanie architektury PLC i rozwiązań projektowych dzięki wymianie modułu procesora na oprogramowanie open source kompatybilne z komputerami PC. Mottem produktów tej linii jest „wszystkie zalety PC i PLC w jednym produkcie”. Co więcej, wiodące firmy produkcyjne podeszły do ​​tego rozwiązania z różnych punktów widzenia.

Tym samym ustawodawcy z zakresu PLC firm Siemens i Festo, opierając się na gotowych rozwiązaniach Power-PLC z rozwiniętą biblioteką inteligentnych modułów peryferyjnych, zaproponowali alternatywne rozwiązania z wymianą procesora centralnego. Wielkoformatowy sterownik PLC Siemens Simatic S7-400 ma odpowiednik Simatic M7 z procesorem FM456-4.

Festo dodało kompatybilny z PC procesor FPC406 do zestawu modułów procesora PLC FPC400.Ponadto dopuszcza się jednoczesną pracę w ramach FPC400 modułu procesorowego PLC FPC405, który przeznaczony jest wyłącznie do realizacji funkcji kontrolnych procesu technologicznego oraz modułu FPC406, który służy do przechowywania i przetwarzania danych oraz wizualizacji przebiegu technologicznego proces.

Podobne rozwiązania proponują znane osoby producenci sterowników PLC już na poziomie mikro PLC. Przykładem tego jest Festo FEC PLC i Direct Logic DL205 PLC. Podchodząc do takiego rozwiązania, ustawodawca komputerów przemysłowych Advantech zaproponował serię sterowników ADAM5000, które pod względem ilości obsługiwanych wejść/wyjść dyskretnych odpowiadają mikro PLC, ale posiadają otwarte Architektura procesora.

Ryż. 2. PLC FEC FESTO

Ryż. 3. PLC DirectLOGIC DL205

Ryż. 4. Sterownik przemysłowy ADAM5000

Rosyjscy producenci sterowników przemysłowych starają się znaleźć swoją niszę wśród szerokiej gamy narzędzi oferowanych przez światowej sławy producentów.