विभिन्न पीएलसी प्रोग्रामिंग के लिए कार्यक्रम। पीएलसी प्रोग्रामिंग के संचालन और मूल बातें का सिद्धांत

नियंत्रक नियंत्रण उपकरण है। जब आप इसका उपयोग करने के लिए कोई प्रोग्राम बनाते और चलाते हैं तो यह वास्तव में कार्यात्मक हो जाता है।

इसका तात्पर्य प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर के मुख्य कार्य से है - एक प्रोग्राम का निष्पादन जो प्रक्रिया का प्रबंधन करता है।

पीएलसी के लिए कार्यक्रमों का कौन सा सेट उपलब्ध है? सिद्धांत रूप में, कोई भी सेट संभव है। मुख्य बात यह है कि इस उपकरण के मुक्त संसाधनों का आकार आपके लिए बाधा नहीं बनना चाहिए। डेवलपर को प्रोग्राम लिखने के पर्याप्त अवसर मिलते हैं।

नियंत्रक को प्रोग्राम करने के लिए क्या आवश्यक है? सबसे पहले, आपको एक प्रोग्रामर की आवश्यकता है जो इस मुद्दे को अच्छी तरह से समझ सके। दूसरे, आपको स्वयं कंप्यूटर और निश्चित रूप से विकास पैकेज की आवश्यकता है।

विकास उपकरण कार्यक्षमता

आमतौर पर विकास पैकेज एक अतिरिक्त कीमत पर आता है। हालांकि सिद्धांत रूप में यह अक्सर पाया जाता है कि यह पैकेज पहले से ही इंस्टॉलेशन सॉफ़्टवेयर में शामिल है।

विकास पर्यावरण क्या कार्यक्षमता प्रदान करता है?

  1. पुस्तकालयों, कार्यक्रम ब्लॉकों, कुछ प्रक्रियाओं और तैयार किए गए टेम्पलेट्स का एक बड़ा सेट।
  2. नियंत्रक को दरकिनार कर कंप्यूटर पर प्रोग्राम की जाँच, परीक्षण और चलाने के लिए उपकरण।
  3. स्वीकृत मानकों के भीतर बनाए गए प्रोग्राम के दस्तावेज़ीकरण को स्वचालित करने के लिए एक उपकरण भी प्रस्तावित है।

और अंत में, मुख्य लाभ पर ध्यान देना आवश्यक है - यह लगभग छह प्रोग्रामिंग भाषाओं के लिए समर्थन है। एकमात्र दोष यह है कि कार्यक्रम संगतता निम्न स्तर पर लागू की जाती है। पीएलसी निर्माता एकीकरण के लिए नहीं आए हैं और प्रत्येक इस उपकरण को अपने स्वयं के सॉफ़्टवेयर वातावरण के साथ जारी करता है।

पीएलसी के लिए प्रोग्रामिंग भाषाओं के प्रकार

  • एलडी भाषा

एलडी (सीढ़ी) एक विकास वातावरण है जो ग्राफिक्स पर आधारित है। एक तरह से यह एक तरह का रिले सर्किट है। इस मानक के डेवलपर्स का मानना ​​​​है कि इस प्रकार के सॉफ़्टवेयर वातावरण के उपयोग से पीएलसी पर रिले ऑटोमेशन इंजीनियरों को फिर से प्रशिक्षित करने में काफी सुविधा होती है।

इस प्रोग्रामिंग भाषा के मुख्य नुकसान में बड़ी संख्या में एनालॉग चर के साथ प्रसंस्करण प्रक्रियाओं में अक्षमता शामिल है, क्योंकि इसे असतत प्रक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करने के लिए बनाया गया है।

  • एफबीडी भाषा

FBD (Function Block Diagram) - यहां ग्राफिकल प्रोग्रामिंग का भी इस्तेमाल किया जाता है। लाक्षणिक रूप से बोलते हुए, एफबीडी कार्यात्मक ब्लॉकों की एक निश्चित बहुलता को परिभाषित करता है जिसमें इंटरकनेक्शन (इनपुट और आउटपुट) होते हैं।

लिंक डेटा परिवर्तनशील है और ब्लॉकों के बीच स्थानांतरित होता है। प्रत्येक ब्लॉक व्यक्तिगत रूप से एक विशिष्ट ऑपरेशन (ट्रिगर, तार्किक "या", आदि) का प्रतिनिधित्व कर सकता है। चर को विशिष्ट ब्लॉकों का उपयोग करके परिभाषित किया जाता है, और आउटपुट सर्किट को विशिष्ट नियंत्रक आउटपुट से जोड़ा जा सकता है या वैश्विक चर से जोड़ा जा सकता है।

  • एसएफसी भाषा

एसएफसी (सीक्वेंशियल फंक्शन चार्ट) - एसटी और आईएल भाषाओं के साथ प्रयोग किया जा सकता है, यह ग्राफ आधारित भी है। इसके निर्माण का सिद्धांत एक परिमित ऑटोमेटन की छवि के करीब है, यह स्थिति इसे सबसे शक्तिशाली प्रोग्रामिंग भाषाओं को संदर्भित करती है।

इस भाषा में तकनीकी प्रक्रियाओं का निर्माण कुछ चरणों के प्रकार के अनुसार किया जाता है। चरण संरचना में एक ऊर्ध्वाधर होता है जो ऊपर से नीचे तक जाता है। प्रत्येक चरण एक विशिष्ट ऑपरेशन है। आप न केवल एसएफसी की मदद से, बल्कि एसटी और आईएल की मदद से भी ऑपरेशन का वर्णन कर सकते हैं।

जैसे ही चरण पूरा हो जाता है, फिर नियंत्रण को अगले चरण में स्थानांतरित करने की कार्रवाई होती है। चरणों के बीच संक्रमण दो प्रकार का हो सकता है। यदि एक चरण में कुछ शर्त पूरी होती है और अगला चरण अगले चरण में संक्रमण है, तो यह एक सशर्त संक्रमण है। यदि, हालांकि, किसी दिए गए चरण में सभी शर्तें पूरी तरह से पूरी होती हैं और उसके बाद ही अगले चरण में संक्रमण किया जाता है, तो यह एक बिना शर्त संक्रमण है।

  • एसटी भाषा

ST (स्ट्रक्चर्ड टेक्स्ट) उच्च-स्तरीय भाषाओं को संदर्भित करता है और इसमें पास्कल और बेसिक के साथ कई समानताएं हैं।

एसटी आपको सोलह से अधिक प्रकार के डेटा की व्याख्या करने की अनुमति देता है और तार्किक संचालन, चक्रीय गणना आदि के साथ काम करने की क्षमता रखता है।

एक छोटा सा दोष चित्रमय वातावरण की कमी है। कार्यक्रम पाठ के रूप में प्रस्तुत किए जाते हैं और यह स्थिति प्रौद्योगिकी के विकास को जटिल बनाती है।

  • आईएल भाषा

आईएल (निर्देश सूची) - असेंबलर के समान एक भाषा, आमतौर पर व्यक्तिगत रूप से ब्लॉक को एन्कोड करने के लिए उपयोग की जाती है। लाभ यह है कि इन ब्लॉकों में उच्च गति और कम संसाधन आवश्यकताएं होती हैं।

  • सीएफ़सी भाषा

सीएफ़सी (सतत प्रवाह चार्ट) - उच्च स्तरीय भाषाओं को संदर्भित करता है। सिद्धांत रूप में, यह FBD भाषा की स्पष्ट निरंतरता है।

डिजाइन प्रक्रिया में तैयार ब्लॉकों का उपयोग करना और उन्हें स्क्रीन पर रखना शामिल है। अगला, उन्हें कॉन्फ़िगर किया गया है और उनके बीच कनेक्शन रखे गए हैं।

प्रत्येक ब्लॉक एक निश्चित तकनीकी प्रक्रिया का नियंत्रण है। यहां तकनीकी प्रक्रिया पर एक मुख्य पूर्वाग्रह है, गणित रास्ते से जाता है।

आइए एक उदाहरण के रूप में सबसे सरल कार्य लें: ऑपरेटर द्वारा दबाए गए राज्य में एक साथ दो बटन रखने के बाद प्रेस को 1 सेकंड चालू करना आवश्यक है। इस तरह, हम सुनिश्चित करते हैं कि ऑपरेटर के दोनों हाथों पर कब्जा है और उसे मशीन की तैयारी की जांच करने के लिए समय दें। सबसे सरल उपाय यह है कि दोनों बटनों के संपर्कों को श्रृंखला में जोड़ा जाए और एक टाइमर के साथ एक इलेक्ट्रॉनिक रिले लगाया जाए। यदि टाइमर विलंब समय के समायोजन की अनुमति देता है, तो ऐसी योजना कुछ सिस्टम लचीलापन प्रदान करेगी, लेकिन बहुत अधिक नहीं।

कोई भी अतिरिक्त स्थिति, जैसे कि बटन प्रेस के अनुक्रम को नियंत्रित करने की आवश्यकता, हमें एक कठिन स्थिति में डाल देगी - हमें अतिरिक्त रिले शुरू करके सर्किट को बदलने के लिए मजबूर किया जाएगा। यह कोई कठिन समस्या नहीं है, बशर्ते कि ऐसी आवश्यकता बहुत कम ही उत्पन्न हो।

लेकिन एक प्रतिस्पर्धी विनिर्माण वातावरण में, समय-समय पर बाजार महत्वपूर्ण है, और इसलिए जब लचीले स्वचालित निर्माण की बात आती है, तो बदलाव जल्दी और लागत प्रभावी ढंग से किया जाना चाहिए।

एक अतिरिक्त समस्या नियंत्रण प्रणाली की जटिलता में वृद्धि है क्योंकि उत्पादन विकसित होता है और अतिरिक्त कार्य दिखाई देते हैं (ऑपरेशन एल्गोरिथम की जटिलता)।

किसी भी स्वचालन विशेषज्ञ को उस विषय क्षेत्र में उपकरणों के लिए एक नियंत्रण प्रणाली बनाने की समस्या का भी सामना करना पड़ा जो उससे परिचित नहीं है: समस्या के स्पष्ट बयान की कमी, नई परिस्थितियों के उद्भव के रूप में उपकरण पेश करना असंभव बना सकता है परियोजना को सफलतापूर्वक कार्यान्वित करें।

एक नियंत्रण उपकरण बनाना आवश्यक था जिसका संचालन एल्गोरिथ्म नियंत्रण प्रणाली के वायरिंग आरेख को बदले बिना बदला जा सकता था, और परिणामस्वरूप, नियंत्रण प्रणाली को ऑपरेशन के "कठिन" तर्क (रिले का एक सेट) के साथ बदलने के लिए एक तार्किक विचार उत्पन्न हुआ। , नियामक, टाइमर, आदि) स्वचालित मशीनों के साथ काम के प्रोग्रामेटिक रूप से निर्दिष्ट तर्क के साथ। तो पैदा हुए थे प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी). ऑटोमोटिव उद्योग (1969) में असेंबली लाइनों को स्वचालित करने के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका में पहली बार पीएलसी का उपयोग किया गया था।

चूंकि "प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर" की परिभाषा में मुख्य बात "प्रोग्रामेबल" थी, तो लगभग तुरंत ही यह सवाल उठा कि पीएलसी कैसे प्रोग्राम करें?

उस समय की एल्गोरिथम कंप्यूटर प्रोग्रामिंग भाषाएं कम्प्यूटेशनल समस्याओं को हल करने पर केंद्रित थीं। एक प्रोग्रामर का पेशा अत्यंत दुर्लभ और कठिन माना जाता था, किसी भी उत्पादन में ऐसे विशेषज्ञ नहीं थे। एक आदर्श विकल्प पीएलसी के लिए कार्यक्रमों में रिले ऑटोमेटा के सर्किट आरेखों का स्वचालित अनुवाद होगा।

क्यों नहीं? तो पीएलसी में दिखाई दिया रिले-संपर्क आरेखों की भाषा (अंग्रेजी स्रोतों में आरकेएस या एलडी सीढ़ी आरेख). टेक्नोलॉजिस्ट पीएलसी प्रोग्रामिंग स्टेशन के प्रदर्शन पर नियंत्रण योजना को "फिर से तैयार" कर सकता है। स्वाभाविक रूप से, योजना को ग्राफिक रूप से नहीं, बल्कि पारंपरिक प्रतीकों के माध्यम से चित्रित किया गया था।

उदाहरण के लिए, ऊपर वर्णित कार्य को इस तरह प्रोग्राम किया जा सकता है:

ऐसे प्रोग्राम में बाएँ और दाएँ, हम क्षैतिज परिपथों से जुड़े हुए लंबवत विद्युत रेल देखते हैं। सर्किट में उनके संपर्क और कुछ अतिरिक्त तत्व (उदाहरण के लिए, एक टाइमर) समानांतर या श्रृंखला में जुड़े हो सकते हैं। दाईं ओर, प्रत्येक सर्किट एक रिले वाइंडिंग के साथ समाप्त होता है। इस रिले के संपर्क बदले में अन्य सर्किट में मौजूद हो सकते हैं। इस प्रकार, वास्तविक रिले सर्किट की कार्यक्षमता के समान एक जटिल सर्किट की रचना करना संभव है।

पहले प्रोग्रामिंग स्टेशन बहुत भारी उपकरण थे जिन्हें कई लोगों द्वारा ले जाया गया था। फिर भी, पीएलसी ने सक्रिय रूप से और भी अधिक भारी और, सबसे महत्वपूर्ण, रिले ऑटोमेशन कैबिनेट को "कठिन" तर्क के साथ बदलना शुरू कर दिया।

भौतिक रूप से, पीएलसी एक या अधिक ब्लॉक होते हैं जिनमें सेंसर और एक्चुएटर्स को जोड़ने के लिए आउटपुट और इनपुट का एक निश्चित सेट होता है (चित्र 1 देखें)।

इसके काम के तर्क को सॉफ्टवेयर द्वारा वर्णित किया जाता है और अंतर्निहित माइक्रोप्रोसेसर द्वारा निष्पादित किया जाता है। नतीजतन, पूरी तरह से समान पीएलसी पूरी तरह से अलग कार्य कर सकते हैं। ऑपरेशन एल्गोरिथम को बदलने के लिए, किसी हार्डवेयर संशोधन की आवश्यकता नहीं है।

चावल। 1. पीएलसी कार्य सिद्धांत

इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास ने पीएलसी के एक अद्भुत लघुकरण को जन्म दिया है। आज छोटे डिस्प्ले और बिल्ट-इन प्रोग्रामिंग क्षमताओं से लैस लघु प्रोग्रामेबल कंट्रोलर हैं, ऐसे कंट्रोलर को प्रोग्रामेबल रिले कहा जाता है। प्रोग्राम करने योग्य रिले के विशिष्ट कार्य एक दर्जन इनपुट और कई पावर रिले आउटपुट के साथ बहुत ही सरल स्थानीय सिस्टम हैं।

अंतर्निहित कंसोल का उपयोग करके अधिक जटिल प्रोग्राम लिखना आसान नहीं है। इसी तरह, हम सेल फोन कीपैड पर आसानी से एसएमएस टेक्स्ट टाइप कर सकते हैं, लेकिन टेक्स्ट के कई पेजों को दर्ज करना भी, बड़ी मात्रा में उल्लेख नहीं करना, समस्याग्रस्त लगता है। ऐसा करने के लिए, पर्सनल कंप्यूटर (पीसी) हैं, जो किसी व्यक्ति के लिए काम करने की अधिक आरामदायक स्थिति प्रदान करते हैं।

एक आधुनिक पीएलसी दर्जनों नियंत्रकों, सैकड़ों टाइमर और हजारों रिले की जगह ले सकता है। पीसी का उपयोग करना, ऐसे सिस्टम की प्रोग्रामिंग करना बिल्कुल भी मुश्किल नहीं है। पीएलसी प्रोग्रामिंग स्टेशन के रूप में पीसी का उपयोग आज प्रमुख समाधान है। यह न केवल प्रोग्रामिंग को सरल करता है, बल्कि परियोजनाओं को संग्रहित करने, प्रलेखन तैयार करने, विज़ुअलाइज़ेशन और मॉडलिंग की समस्याओं को भी हल करता है। पीएलसी और एपीसीएस पर सबसे सरल स्थानीय कार्यों की प्रोग्रामिंग के लिए कंप्यूटर एक सुविधाजनक सार्वभौमिक उपकरण प्रदान करता है।

कृपया ध्यान दें कि पीएलसी प्रोग्रामिंग के बारे में बात करते समय, हम इस प्रक्रिया को सरल और मानव-अनुकूल बनाने के तरीके पर वापस आते रहते हैं। ऐसा प्रतीत होता है कि एक बार प्रोग्राम की गई पीएलसी वर्षों तक काम करेगी, और यह बहुत महत्वपूर्ण नहीं है कि इसका कार्यक्रम सुंदर दिखता है या नहीं, मुख्य बात यह है कि यह अच्छी तरह से काम करता है।

दुर्भाग्य से, ऐसा नहीं है। पीएलसी में कार्यक्रम को बदलने की आवश्यकता नियमित रूप से और कभी-कभी अप्रत्याशित रूप से उत्पन्न होती है। इसलिए, इसे इस तरह से लिखा जाना चाहिए कि कोई भी व्यक्ति, और न केवल इसके लेखक, इसे जल्दी से समझ सकें और तुरंत आवश्यक सुधार कर सकें। यह कहना कि पीएलसी के लिए कार्यक्रम लिखे गए हैं, पूरी तरह से सही नहीं है।

सभी कार्यक्रम मानव द्वारा लिखे गए हैं और मानव द्वारा पढ़े जाने के लिए अभिप्रेत हैं। कोई भी प्रोग्रामिंग टूल अंततः माइक्रोप्रोसेसर को उसके मशीन कोड में निर्देश देता है। उसे इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि कार्यक्रम किस भाषा में लिखा गया है।

ऊपर वर्णित एक का आविष्कार यूएसए में रिले ऑटोमेशन की अवधि के दौरान किया गया था। पीएलसी के लिए फैशन थोड़ी देर बाद यूरोप में आया, जब रिले कैबिनेट को पहले से ही लॉजिक माइक्रोक्रिकिट्स के साथ कैबिनेट द्वारा सफलतापूर्वक बदल दिया गया था। इसलिए, नई पीढ़ी के इंजीनियरों के लिए समझने योग्य अन्य प्रोग्रामिंग भाषाओं का आविष्कार करने की आवश्यकता थी।

तो जर्मनी में, असेंबलर (आईएल) जैसी सरल पाठ निर्देशों की भाषाएं दिखाई दीं। फ्रांस में, संक्रमण के चरणों और स्थितियों (ग्राफसेट, आधुनिक एसएफसी) का वर्णन करने के लिए ग्राफिकल और उच्च-स्तरीय आरेख उत्पन्न हुए। कंप्यूटर प्रोग्रामिंग (पास्कल, बेसिक) के लिए इस्तेमाल की जाने वाली भाषाओं का भी इस्तेमाल किया जाता था। सत्तर के दशक के उत्तरार्ध में, एक अत्यंत कठिन स्थिति विकसित हुई।

प्रत्येक पीएलसी निर्माता (यूएसएसआर सहित) ने अपनी प्रोग्रामिंग भाषा विकसित की, इसलिए विभिन्न निर्माताओं के पीएलसी सॉफ्टवेयर असंगत थे, और हार्डवेयर असंगति की समस्या भी थी। पीएलसी को किसी अन्य निर्माता के उत्पाद से बदलना एक बहुत बड़ी समस्या बन गई है। पीएलसी के खरीदार को केवल एक कंपनी के उत्पादों का उपयोग करने के लिए, या उपयुक्त उपकरण खरीदने पर विभिन्न भाषाओं और धन को सीखने पर ऊर्जा खर्च करने के लिए मजबूर किया गया था।

नतीजतन, 1979 में, अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (आईईसी) के ढांचे के भीतर, पीएलसी समस्याओं पर तकनीकी विशेषज्ञों का एक विशेष समूह बनाया गया था। उसे पीएलसी हार्डवेयर, सॉफ्टवेयर, स्थापना के नियमों, परीक्षण, प्रलेखन और संचार के लिए मानक आवश्यकताओं को विकसित करने का काम सौंपा गया था।

1982 में, मानक का पहला मसौदा संस्करण प्रकाशित किया गया था, जिसे IEC 1131 नाम दिया गया था। परिणामी दस्तावेज़ की जटिलता के कारण, इसे कई भागों में विभाजित करने का निर्णय लिया गया, मानक "PLC प्रोग्रामिंग भाषाओं" का तीसरा भाग है प्रोग्रामिंग मुद्दों के लिए समर्पित।

1997 से IEC ने 5 डिजिटल पदनामों पर स्विच किया है, वर्तमान में PLC प्रोग्रामिंग भाषाओं को समर्पित मानक के भाग के अंतर्राष्ट्रीय संस्करण का सही नाम IEC 61131-3 है। आईईसी वर्किंग ग्रुप ने एक मूल निर्णय लिया। पीएलसी प्रोग्रामिंग भाषा मानक के विकास के समय मौजूद सभी प्रकार की पीएलसी प्रोग्रामिंग भाषाओं से, 5 भाषाओं की पहचान की गई थी जो सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती थीं।

भाषा विनिर्देशों में सुधार किया गया है ताकि इनमें से किसी भी भाषा में लिखे गए कार्यक्रमों में तत्वों और डेटा प्रकारों के मानकीकृत सेट का उपयोग करना संभव हो सके। आईईसी के इस दृष्टिकोण की एक से अधिक बार आलोचना की गई है, लेकिन समय ने इस निर्णय की शुद्धता को साबित कर दिया है।

इस दृष्टिकोण के कार्यान्वयन ने एक ही पीएलसी प्रोग्रामिंग में ज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों (और, सबसे महत्वपूर्ण, विभिन्न योग्यता) में विशेषज्ञों को शामिल करना संभव बना दिया: एलडी में रिले ऑटोमेशन (और यहां तक ​​​​कि इलेक्ट्रीशियन) प्रोग्रामिंग में विशेषज्ञ, अर्धचालक के क्षेत्र में विशेषज्ञ सर्किटरी और स्वचालित नियंत्रण जिनके लिए एफबीडी भाषा परिचित है, प्रोग्रामर को असेंबली भाषा में कंप्यूटर के लिए प्रोग्राम लिखने का अनुभव है (यह पीएलसी के लिए आईएल भाषा से मेल खाती है), उच्च स्तरीय भाषाओं (एसटी भाषा) में, यहां तक ​​​​कि प्रौद्योगिकीविद भी प्रोग्रामिंग से बहुत दूर अपने स्वयं के प्रोग्रामिंग टूल - एसएफसी भाषा प्राप्त हुई।

हालांकि आईईसी प्रोग्रामिंग सिस्टम की शुरूआत ने पेशेवर प्रोग्रामर की सेवाओं को पूरी तरह से छोड़ने की अनुमति नहीं दी (हालांकि, ऐसा लक्ष्य निर्धारित नहीं किया गया था), लेकिन इसने योग्यता के लिए आवश्यकताओं को कम करना संभव बना दिया और तदनुसार, पीएलसी के लिए पारिश्रमिक की लागत प्रोग्रामर भाषाओं के मानकीकरण ने किसी विशेष निर्माता पर पीएलसी उपयोगकर्ता की निर्भरता की समस्या को हल करना (कम से कम आंशिक रूप से) संभव बना दिया है।

सभी आधुनिक पीएलसी आईईसी 61131-3 प्रोग्रामिंग टूल से लैस हैं, जो नियंत्रक उपयोगकर्ताओं के काम को सरल करता है (आप बिना किसी लागत के विभिन्न कंपनियों से पीएलसी का उपयोग कर सकते हैं) और साथ ही पीएलसी निर्माताओं के लिए कई समस्याओं को दूर करते हैं (आप पीएलसी का उपयोग कर सकते हैं) अन्य निर्माताओं से घटक)।

पीएलसी प्रोग्रामिंग में एक विशेषज्ञ के लिए मानक ने श्रम बाजार में अवसरों का काफी विस्तार किया है। जिस तरह एक मानक उपकरण के साथ एक ऑटो मैकेनिक किसी भी कंपनी की कार के किसी भी घटक (गैर-मानक को छोड़कर) की मरम्मत कर सकता है, उसी तरह एक विशेषज्ञ जिसने आईईसी 61131-3 भाषाओं का अध्ययन किया है, वह सौदा करने में सक्षम होगा किसी भी आधुनिक पीएलसी के कार्यक्रम के साथ। इसने पीएलसी प्रोग्रामिंग विशेषज्ञ और फर्म पर विशेषज्ञ दोनों पर फर्म की निर्भरता को कम करना संभव बना दिया।

आज तक, IEC प्रोग्रामिंग सिस्टम बाजार में अग्रणी स्थान पर जर्मन कंपनी 3S-Smart Software Solutions GmbH का कब्जा है। इसका उपयोग दुनिया भर में 190 कंपनियों द्वारा किया जाता है, इनमें से अधिकांश कंपनियां उपकरण और / या औद्योगिक स्वचालन प्रणाली के अग्रणी निर्माता हैं।

रूस में, CoDeSys के साथ PLC, विशेषज्ञों के लिए अच्छी तरह से जाने जाते हैं, इन PLC के नियंत्रण में निर्मित उत्पादों की श्रेणी बहुत बड़ी है। CoDeSys में प्रत्येक मानक प्रोग्रामिंग भाषाओं के लिए 5 विशेष संपादक शामिल हैं:

    निर्देश सूची (आईएल),

    कार्यात्मक ब्लॉक आरेख (FBD),

    सीढ़ी आरेख (एलडी),

    संरचित पाठ (एसटी),

    अनुक्रमिक कार्य चार्ट (एसएफसी)।

संपादकों को बड़ी संख्या में सहायक उपकरणों द्वारा समर्थित किया जाता है जो कार्यक्रमों के इनपुट को गति देते हैं। ये हैं इनपुट असिस्टेंट, वेरिएबल्स की ऑटोमैटिक डिक्लेरेशन, इंटेलिजेंट इनपुट करेक्शन, कलर हाइलाइटिंग और इनपुट के दौरान सिंटैक्टिक कंट्रोल, स्केलिंग, ऑटोमैटिक प्लेसमेंट और ग्राफिक एलिमेंट्स का कनेक्शन।

एक परियोजना में, आप कई आईईसी भाषाओं में लिखे गए कार्यक्रमों को जोड़ सकते हैं या उनमें से किसी एक का उपयोग कर सकते हैं। कोई विशेष भाषा आवश्यकताएँ नहीं हैं। यह विशुद्ध रूप से व्यक्तिगत वरीयता के लिए नीचे है।

रूस में सबसे लोकप्रिय भाषा एसटी है। यह एक पाठ-आधारित भाषा है जो कुछ हद तक पास्कल से अनुकूलित है। दूसरी सबसे लोकप्रिय ग्राफिकल भाषा FBD है, इसके बाद LD है। प्रोग्राम तैयार करने के टूल के अलावा, CoDeSys में एक बिल्ट-इन डिबगर, एमुलेटर, विज़ुअलाइज़ेशन और प्रोजेक्ट मैनेजमेंट टूल्स, PLC और नेटवर्क कॉन्फिगरेटर शामिल हैं।

CoDeSys उपयोगकर्ताओं द्वारा सामूहिक रूप से गठित एक और अप्रत्याशित विचार गैर-लाभकारी संगठन CoDeSys Automation Alliance (CAA) में CoDeSys का समर्थन करने वाले PLC निर्माताओं का स्वैच्छिक संघ था। विचार का सार औद्योगिक स्वचालन उत्पादों के निर्माताओं को बनाना है जो CoDeSys भागीदारों का समर्थन करते हैं (जहां तक ​​​​संभव हो प्रतिस्पर्धी बाजार में) और पीएलसी उपयोगकर्ताओं पर निर्माताओं के बीच प्रतिस्पर्धा के प्रभावों को बेअसर करते हैं।

जानबूझकर तकनीकी अवरोध पैदा करने के बजाय जो उपयोगकर्ताओं को किसी अन्य कंपनी के उत्पादों का आसानी से उपयोग करने से रोकते हैं, सीएए सदस्य जानबूझकर यह सुनिश्चित करने के लिए कदम उठा रहे हैं कि उनके उत्पाद संगत हैं।

उपयोगकर्ता यह सुनिश्चित कर सकता है कि उसका CoDeSys एप्लिकेशन प्रोग्राम किसी भी CAA सदस्य कंपनी के किसी भी नियंत्रक में काम करेगा। उपयोगकर्ता यह सुनिश्चित कर सकता है कि उसके द्वारा उपयोग किए जाने वाले उपकरण (CoDeSys) का परीक्षण दुनिया भर के हजारों उपयोगकर्ताओं द्वारा किया गया है। उपयोगकर्ता हमेशा अपनी कठिनाइयों पर चर्चा कर सकता है और समान समस्याओं को हल करने में अनुभव रखने वाले सहकर्मियों की एक विस्तृत श्रृंखला से वास्तविक सहायता प्राप्त कर सकता है।

ब्रोकारेव ए.जे., पेट्रोव आई.वी. कंपनी "प्रोलॉग"

परिचय
मैं ऑटोमेशन बनाने का काम करता हूं। ऐसा हुआ कि हम मुख्य रूप से बेकहॉफ पीएलसी के आधार पर अपने सिस्टम का निर्माण करते हैं। यह विकल्प मुख्य रूप से बनाया गया था क्योंकि ये नियंत्रक शब्द के पूर्ण अर्थों में मुक्त-प्रोग्राम करने योग्य हैं। इसका क्या मतलब है? उदाहरण के लिए, टीएसी ज़ेंटा नियंत्रक को लें, और इसे "बाइट भेजे गए - बाइट प्राप्त" स्तर पर, अपने स्वयं के प्रोटोकॉल का उपयोग करके आरएस232 के माध्यम से बाहरी डिवाइस के साथ आदान-प्रदान करने का प्रयास करें। यह काम नहीं करेगा, इन नियंत्रकों को नहीं पता कि कैसे - केवल उन प्रोटोकॉल का उपयोग करें जो डेवलपर ने उनमें रखे हैं। लेकिन बेकहॉफ कर सकते हैं। लेकिन इस तरह के जंगल में जाने से पहले, आइए विकास के माहौल को देखें? हम किस भाषा में लिखने जा रहे हैं?
आईईसी 61131-3 मानक
औद्योगिक पीएलसी आईईसी 61131-3 भाषाओं में प्रोग्राम किए जाते हैं। इनमें से कुल 5 भाषाएँ हैं, कुछ निर्माता अपनी भाषाएँ जोड़ते हैं। भाषाएं एक-दूसरे के समान नहीं हैं, और, मेरे सहयोगियों को देखकर, मैं यह मान सकता हूं कि एक भाषा या किसी अन्य की पसंद मुख्य रूप से इस उद्योग में आने से पहले एक व्यक्ति जो कर रहा था उससे जुड़ा हुआ है।
  1. आईएल, निर्देश सूची असेंबलर के समान। किसी को भी इसका इस्तेमाल करते नहीं देखा है, लेकिन मुझे संदेह है कि पुराने स्कूल के कोडर जिन्होंने मेमोरी से कार्ड पंच किए हैं, वे इसकी सराहना करेंगे।
  2. एलडी, सीढ़ी आरेख। रिले ऑटोमेशन सर्किट के विकास में शामिल लोगों के लिए एक दृश्य भाषा।
  3. एसटी, संरचित पाठ। सबसे बढ़कर, यह "शास्त्रीय" प्रोग्रामिंग भाषाओं से मिलता-जुलता है, कुछ हद तक पास्कल के समान है। इसलिए इसे उन लोगों द्वारा सराहा जाता है, जो पीएलसी से पहले, अन्य भाषाओं और प्लेटफार्मों में प्रोग्रामिंग में लगे हुए थे, विशेष रूप से, मेरे द्वारा।
  4. एफबीडी, कार्यात्मक ब्लॉक आरेख। एक प्रकार का ब्लॉक आरेख, हम सबसे पहले उन सभी प्रौद्योगिकीविदों से प्यार करते हैं जो प्रोग्रामिंग में जाने का फैसला करते हैं, उनकी दृश्यता के लिए।
  5. एसएफसी, अनुक्रमिक फ़ंक्शन चार्ट। ग्राफिक भाषा, मैं और कुछ नहीं कहूंगा। इसका इस्तेमाल कभी नहीं देखा।

सभी समर्थित भाषाओं में से, यह सीएफ़सी भाषा (निरंतर प्रवाह चार्ट) को ध्यान देने योग्य है, बेकहॉफ़ इसका समर्थन करता है। यह एफबीडी भाषा का एक और विकास है, सबसे महत्वपूर्ण अंतरों में से एक, मेरी राय में, सर्किट में स्पष्ट प्रतिक्रिया के लिए समर्थन है। इसकी आवश्यकता क्यों है? उदाहरण के लिए, इतना छोटा पल्स जनरेटर सीएफ़सी पर काम करेगा, लेकिन एफबीडी पर नहीं।

TON ब्लॉक एक मानक ब्लॉक है, एक टर्न-ऑन विलंब टाइमर है। ऑपरेशन लॉजिक: आउटपुट Q TRUE हो जाता है जब इनपुट IN कम से कम समय PT के लिए TRUE होता है।
संभवतः सबसे लोकप्रिय पीएलसी विकास वातावरण CoDeSys है। कई निर्माता इसे एक आधार के रूप में लेते हैं, और या तो इसके लिए अपने पीएलसी के साथ काम करने के लिए एक पुस्तकालय बनाते हैं, या अपने लिए पर्यावरण को पूरा करते हैं।

पीएलसी कैसे काम करता है?
पीएलसी कार्यक्रम चक्रीय रूप से चलता है। इस पीएलसी को सौंपे गए कार्यों के आधार पर चक्र समय मिलीसेकंड की इकाइयों से सेकंड की इकाइयों तक हो सकता है। अधिकांश पीएलसी आपको प्रोग्राम डिजाइनर के लिए चक्र समय निर्धारित करने की अनुमति देते हैं, लेकिन कुछ मॉडल नहीं करते हैं। कई पीएलसी, विशेष रूप से बेकहॉफ, आपको एक कार्यक्रम में एक से अधिक चक्रीय रूप से निष्पादित कार्य बनाने की अनुमति देते हैं, और इन कार्यों के लिए प्राथमिकता निर्धारित करते हैं। हमें यह अवसर क्या देता है?
स्थिति की कल्पना करें: पीएलसी वेंटिलेशन इकाई को नियंत्रित करता है, और नियंत्रण कक्ष आरएस232 के माध्यम से इससे जुड़ा होता है। कमरों में तापमान जल्दी से नहीं बदलता है, और हर 50 - 100 एमएस में एक बार से अधिक बार वेंटिलेशन कंट्रोल एल्गोरिदम चलाने का कोई मतलब नहीं है। दूसरी ओर, ऑपरेटर पैनल लगातार नियंत्रक का चुनाव करता है, और 10 एमएस से अधिक की पीएलसी प्रतिक्रिया में देरी पहले से ही यूजर इंटरफेस के "मंदी" में व्यक्त की जाती है, और 20 एमएस की देरी के साथ, हार्डवेयर बफर का COM पोर्ट ओवरफ्लो हो जाएगा। कई कार्यों की उपस्थिति हमें इस समस्या को खूबसूरती से हल करने की अनुमति देती है: "तेज" कार्य को COM पोर्ट के साथ काम करने दें और इसे हर 2 एमएस कहा जाए, और "धीमा" एक वेंटिलेशन ऑपरेशन तर्क को लागू करता है और हर 50 एमएस कहा जाता है। सब कुछ ठीक काम करता है, ऑपरेटर पैनल धीमा नहीं होता है, उपयोगकर्ता संतुष्ट है।
और इन ग्रंथियों के अंदर क्या है?
यह सब निर्माता पर बहुत निर्भर करता है। कोई RISC प्रोसेसर पर अपना एम्बेडेड प्लेटफॉर्म बनाता है (उदाहरण के लिए, घरेलू "मेष") - यह दृष्टिकोण बहुत लोकप्रिय है। बेकहॉफ ने एक अलग रास्ता अपनाया - उनके पीएलसी में विंडोज सीई 5.0 स्थापित है (और यदि आप आधिकारिक साइट से फर्मवेयर अपडेट करते हैं, तो 6.0), या विंडोज एक्सपी एंबेडेड, और पीएलसी कार्य एक सेवा के रूप में चलता है। उन लोगों के लिए काफी दिलचस्प प्रतिवाद जो विंडोज की अस्थिरता के बारे में बात करना पसंद करते हैं।
लेकिन यह नियंत्रक का "प्रमुख" है, और इसे अभी भी बाहरी दुनिया के साथ संवाद करने के लिए इनपुट और आउटपुट की आवश्यकता है। यहां दो दृष्टिकोण हैं:
  1. आप "एक बॉक्स में सब कुछ" कर सकते हैं - एक सिर, इनपुट / आउटपुट का एक निश्चित सेट, कई कॉन्फ़िगरेशन विकल्प - यहां हमारे पास अधिक इनपुट हैं, यहां कम हैं, यहां सिर अधिक शक्तिशाली है, यहां यह कमजोर है। तो करो, उदाहरण के लिए, कैरल, और कई अन्य। एक छोटी परियोजना पर, यह दृष्टिकोण किसी तरह से खुद को सही ठहरा सकता है।
  2. लेकिन व्यक्तिगत रूप से मुझे ऐसा लगता है कि एक अलग दृष्टिकोण अधिक लचीलापन देता है। सिर अलग है, और I / O मॉड्यूल की एक टाइप-सेटिंग "टेल" बस के माध्यम से इससे जुड़ी है। हम उन मॉड्यूल को स्थापित करते हैं जिनकी हमें आवश्यकता होती है और हमें जितनी मात्रा में आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, बेकहॉफ और सीमेंस यही करते हैं।

यह "ऑल इन वन बॉक्स" दृष्टिकोण जैसा दिखता है। चित्र में कैरल pCO3 है।


और यहाँ एक और विकल्प है - बेकहॉफ CX9000 श्रृंखला का प्रमुख (फोटो में बाईं ओर) I / O मॉड्यूल के एक सेट के साथ।

अन्य बातों के अलावा, सिर पर अभी भी एक निश्चित बस है जो आपको पीएलसी को नेटवर्क से जोड़ने की अनुमति देती है, और अक्सर उसी नेटवर्क के माध्यम से अपना कार्यक्रम भी बदलती है। यह किस तरह का नेटवर्क होगा यह पीएलसी पर निर्भर करता है। यह उन लोगों के लिए अपरिचित हो सकता है जिन्होंने औद्योगिक नेटवर्क EIA-485, Profibus, CAN, और शायद काफी परिचित ईथरनेट का सामना नहीं किया है। यह इस नेटवर्क के माध्यम से है, जिसे फील्डबस कहा जाता है, कि पीएलसी ऊपरी स्तर से जुड़ा हुआ है - उदाहरण के लिए एससीएडीए सिस्टम से। ऊपर की तस्वीर में, बेकहॉफ के सिर पर 2 8P8C कनेक्टर स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहे हैं - यह ईथरनेट है, जबकि कैरल में (खराब, वास्तव में) 2 6P4C कनेक्टर ऊपर बाईं ओर हैं - इस तरह उन्होंने RS-485 किया। दुर्भाग्य से, यह इंटरफ़ेस करता है आम तौर पर स्वीकृत कनेक्टर नहीं है।

तो सब वही, इसके लिए प्रोग्राम कैसे लिखें?
सामान्य तौर पर, यह एक लेख का विषय नहीं है, बल्कि पूरी किताब का है। लेकिन मैं आपको बताऊंगा कि मैंने व्यक्तिगत अनुभव से क्या देखा, और इसे मरहम में उड़ने दो।
पेशेवर प्रोग्रामर के लिए, पीएलसी में महारत हासिल करना कई तरह से गिरावट जैसा प्रतीत होगा। ओओपी? हमारे पास वे नहीं हैं, केवल संरचनाएं, गणनाएं और एक प्रकार का वर्ग है जिसे "फ़ंक्शन ब्लॉक" कहा जाता है। निजी, सार्वजनिक आदि क्या है, आप तुरंत भूल भी सकते हैं - यह काम नहीं आएगा। अपने कार्यक्रम में कहीं से भी, आप किसी अन्य स्थान तक पहुंच सकते हैं।
गतिशील स्मृति आवंटन? हमारे पास वे बिल्कुल नहीं हैं। सुनिश्चित नहीं हैं कि आपको कितना डेटा भेजा जाएगा? एक मार्जिन के साथ एक बफर आवंटित करें, और इस स्मृति के बारे में भूल जाओ - आप इसे मुक्त नहीं कर पाएंगे। या यदि आप निर्दिष्ट चक्र समय को पूरा करने का प्रबंधन करते हैं तो फ्लाई पर गति और प्रक्रिया डेटा के चमत्कार दिखाएं।
अपवाद? आप क्या हैं ... मैंने एक चमत्कार देखा जो फॉर्म के निर्माण को क्रियान्वित करते समय कसकर लटका हुआ था:
फू, बार: इंट; आधार: वास्तविक; फू:= 2000; बार: = 2000; बाज़: = INT_TO_REAL (फू * बार);
यह स्पष्ट है कि अतिप्रवाह फू * बार को 16 बिट्स में फिट नहीं करता है, लेकिन फिर क्यों लटका? इसके अलावा, पावर रीसेट के अलावा कुछ भी मदद नहीं करता है।
विकास पर्यावरण? हर किसी के पास CoDeSys नहीं होते, बहुत से लोग मौलिक बनना चाहते हैं और अपना कुछ लिखना चाहते हैं। इन स्व-लिखित परिवेशों में से एक क्रमांक त्रुटि के साथ क्रैश हो गया जब 86400 को 16-बिट INT में लिखने का प्रयास किया गया। और आप पीएलसी पर अपवाद हैंडलिंग कहते हैं। विकास के माहौल में इसे सामान्य रूप से करना हमेशा संभव नहीं होता है।

लेकिन! लेकिन उस बढ़िया लाइन के प्रेमियों के लिए जो सॉफ्टवेयर से हार्डवेयर को अलग करती है, बोलचाल का सॉफ्टवेयर वास्तव में आईटी की एक बहुत ही दिलचस्प शाखा है।

आशा है कि यह छोटी समीक्षा सहायक होगी। अगर इस विषय में हेब्रासोसाइटी की दिलचस्पी है, तो मैं आपको पीएलसी के बारे में और बताऊंगा।

स्वचालन के प्रमुख उद्देश्यों में से एक वस्तु की स्थिति में परिवर्तन और इस प्रक्रिया को नियंत्रित करने की क्षमता की निगरानी करना है। कम परिवर्तन प्रक्रियाओं से उत्पादकता और दक्षता में वृद्धि होती है। मशीन की दृष्टि और गति नियंत्रण आज के ऑटोमेशन सिस्टम में बदलाव को कम करने और लचीलेपन को जोड़ने में मदद करते हैं। बदले में, स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों के लचीलेपन और कार्यक्षमता में वृद्धि कुछ पुराने सिस्टमों को प्रसंस्करण क्षमता के कगार पर धकेल सकती है।

पीएलसी प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर अब ऑटोमेशन सिस्टम में आदर्श हैं। अक्सर नई प्रौद्योगिकियों की लागत में जोड़ा जाता है हार्डवेयर को अपग्रेड करने की क्षमता और/या नए ऑपरेटिंग सिस्टम को पेश करने के लिए अतिरिक्त अवसर। हालांकि, पीएलसी प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर में मोशन कंट्रोल डिवाइस या यूजर इनपुट मॉड्यूल जोड़ने से पूरे उपकरण की लागत पर भी महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ सकता है।

सापेक्ष लागत, मापनीयता, कार्यक्षमता और कस्टम विकल्पों का कार्यान्वयन आधुनिक औद्योगिक नियंत्रकों के लिए आवश्यकताएं हैं। चूंकि प्रसंस्करण गति, स्मृति और शक्ति की मांग हाल ही में काफी बढ़ गई है, क्या पीएलसी उत्पादन प्रणालियों को स्वचालित करने का मुख्य साधन बना रह सकता है?

प्रबंधन प्रक्रिया

अपने सरलतम रूप में, नियंत्रण प्रक्रिया में तीन मुख्य घटक होते हैं - एक सेंसर, एक नियंत्रक और एक एक्चुएटर। सेंसर नियंत्रित वस्तु के बारे में जानकारी एकत्र करता है और इसे नियंत्रक तक पहुंचाता है, जो प्राप्त डेटा को संसाधित करता है और एक्चुएटर को एक नियंत्रण संकेत जारी करता है। इस डिजाइन को क्लोज्ड लूप या फीडबैक सिस्टम कहा जाता है।

उदाहरण के लिए, गर्मी उपचार के लिए नाइट्रोजन भट्टी में गैसों और तापमान की निगरानी महत्वपूर्ण हो सकती है, जबकि कमरे की नमी या कंपन के डेटा का गर्मी उपचार प्रक्रिया से कोई लेना-देना नहीं हो सकता है। स्वचालित नियंत्रण प्रणाली में नवीनतम डेटा जोड़ने से बिल्कुल कोई लाभ नहीं होगा, लेकिन केवल इसे जटिल और लागत में वृद्धि होगी। हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि जटिलता महत्वपूर्ण हो जाती है, क्योंकि यह डिजाइनिंग, प्रोग्रामिंग नोड्स, समस्या निवारण की लागत को कम करता है, और उन घटकों को स्थापित करने से भी बचता है जो व्यावहारिक उपयोग के नहीं हैं।

सेंसर द्वारा एकत्र किए जाने के बाद, सूचना नियंत्रक के पास जाती है, जो "मस्तिष्क" की भूमिका निभाता है। यह प्रोग्रामर द्वारा दिए गए एल्गोरिदम और प्रोग्राम के आधार पर प्राप्त जानकारी को प्रोसेस करेगा। यदि मान निर्धारित सीमा के भीतर फिट नहीं होता है, तो नियंत्रक त्रुटि को ठीक करने के लिए एक्चुएटर को एक संकेत भेजेगा, और यह तब तक जारी रहेगा जब तक त्रुटि स्वीकार्य सीमा में प्रवेश नहीं करती है। एक्चुएटर स्वचालित नियंत्रण प्रणाली (ACS) की मांसपेशियां हैं। यह वह है जो नियंत्रित प्रणाली पर शारीरिक प्रभाव डालेगा। एसीएस के लिए एक्ट्यूएटर विभिन्न इलेक्ट्रिक ड्राइव, हाइड्रोलिक ड्राइव, न्यूमेटिक ड्राइव और अन्य तंत्र हो सकते हैं।

"नियंत्रक को पता है कि क्या हो रहा है और निर्णय ले सकता है। पीएलसी औद्योगिक स्वचालन में निर्विवाद नेता है, ”बॉश रेक्स्रोथ के इंजीनियर माटेओ डारियोल कहते हैं। "संक्षिप्त नाम में" प्रोग्राम योग्य तर्क "शामिल है, क्योंकि 1960-1970 के दशक में इलेक्ट्रॉनिक क्रांति की शुरुआत में, असतत इलेक्ट्रॉनिक घटकों का उपयोग करके नियंत्रण उपकरणों का निर्माण शुरू किया गया था। इससे पहले, डिज़ाइन विनिर्देश को बदलने से नियंत्रण उपकरणों के भौतिक तत्वों में परिवर्तन के साथ-साथ संपूर्ण नियंत्रण तर्क का एक नया स्वरूप और पुनर्रचना हुआ। पीएलसी प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर के आगमन के साथ, कंट्रोल एल्गोरिथम को बदलने का प्रयास लगभग पूरी तरह से सॉफ्टवेयर को बदल रहा है।

आधुनिक पीएलसी काफी विश्वसनीय उपकरण हैं, और उनकी प्रोग्रामिंग भाषाएं मानकीकृत हैं। प्रोग्राम करने योग्य तर्क नियंत्रकों के लिए सॉफ्टवेयर विकास वातावरण में अभी तक सामान्य एकीकृत मानक नहीं हैं, क्योंकि इलेक्ट्रॉनिक घटक बाजार में सभी प्रमुख खिलाड़ी अपने स्वयं के अनूठे समाधान प्रदान करते हैं। पीएलसी में प्रोग्रामिंग और समस्या निवारण एक पर्सनल कंप्यूटर पीसी की तुलना में और भी आसान हो सकता है, जिसे हम में से प्रत्येक बहुत अच्छी तरह से जानता है। पीएलसी प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर में एक मॉड्यूलर संरचना और परियोजना की आवश्यकताओं के आधार पर विभिन्न मॉड्यूल को जोड़ने की क्षमता होती है: अतिरिक्त I / O पोर्ट, सुरक्षा मॉड्यूल और विशिष्ट संचार मॉड्यूल, नाम के लिए लेकिन कुछ।

मॉड्यूलर डिजाइन प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर्स को एक बड़ा फायदा देता है - स्केलेबिलिटी। अन्य फायदे हैं, जैसे लागत, उपकरण की सादगी और संरचनात्मक ताकत। रिले के रूप में ऐसे एसीएस तत्वों को समय-समय पर निरीक्षण और प्रतिस्थापित करने की आवश्यकता होती है, और यहां पीएलसी का एक और लाभ दिखाई देता है - कम से कम चलने वाले यांत्रिक भागों। पीसी नियंत्रक जैसे अधिक जटिल प्रणालियों के साथ एकीकरण के अवसर हैं।

पीएलसी सीमा

एक पीएलसी में पर्सनल कंप्यूटर (पीसी) की तुलना में सीमित मेमोरी, सॉफ्टवेयर और परिधीय क्षमताएं होती हैं। गति नियंत्रण (उदाहरण के लिए, रोबोटिक्स या एक जटिल स्वचालित प्रणाली) के लिए बड़ी संख्या में इनपुट / आउटपुट की आवश्यकता होती है, जिसके लिए अतिरिक्त पीएलसी नियंत्रण मॉड्यूल या बाहरी इलेक्ट्रॉनिक्स की आवश्यकता होती है। हालांकि, यह ध्यान देने योग्य है कि एक कंप्यूटर बहुत अधिक जानकारी को संसाधित करने में सक्षम है, और तेजी से, जो भौतिक आकार को काफी कम कर सकता है और मशीन विजन सिस्टम, गति नियंत्रण के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक प्रसंस्करण शक्ति प्रदान कर सकता है और बड़े डेटा की तेजी से प्रसंस्करण प्रदान कर सकता है। धाराएँ। संसाधित जानकारी की निरंतर वृद्धि औद्योगिक इंटरनेट ऑफ थिंग्स IIoT की कुछ कंपनियों द्वारा उत्पादन लाइनों और औद्योगिक सुविधाओं में क्रमिक परिचय के साथ जुड़ी हुई है जिसके लिए बड़ी कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होती है।

मूल उपकरण निर्माता (ओईएम) मशीनों को एक ही समय में कई संचालन करने की अनुमति देकर उपकरणों की उत्पादकता बढ़ाने में सक्षम हैं। एक ही समय में चलने वाली महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं की अत्यधिक गहन और/या गणना प्रोग्राम करने योग्य तर्क नियंत्रक को अधिभारित कर सकती है। महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं के लिए प्रसंस्करण समय को कम करने के लिए मशीनें कई कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म का उपयोग कर सकती हैं। वे आम तौर पर एक या अधिक गति नियंत्रक और एक या अधिक पर्यवेक्षी प्रोसेसर शामिल करते हैं जो प्रोग्रामिंग, मशीन संचालन जानकारी, डेटा संग्रह और समर्थन कार्यों के लिए एक ऑपरेटर इंटरफ़ेस का समर्थन करते हैं। हालाँकि, कई प्रोसेसर का उपयोग करना अधिक महंगा है। पीसी प्लेटफॉर्म को लक्षित करने वाला नया सॉफ्टवेयर इस समस्या को हल करने में मदद कर सकता है, हालांकि…

पीसी धूल और नमी जैसे औद्योगिक वातावरण में जीवित रहने के लिए उतना विश्वसनीय और कठिन नहीं है। अधिक जटिल सॉफ़्टवेयर या अधिक सॉफ़्टवेयर विकल्पों वाले पीसी का उपयोग करना रखरखाव कर्मचारियों को प्रशिक्षित करने में अधिक समय लेता है। बेहतर सॉफ़्टवेयर को रखरखाव, मरम्मत और अद्यतन करने के लिए प्रोग्रामर की आवश्यकता हो सकती है। पीएलसी सॉफ्टवेयर बुनियादी हो सकता है लेकिन उनकी अपनी समय-सम्मानित मानक भाषाएं होती हैं जो इसकी गति और रैखिक प्रकृति के बावजूद डिवाइस की लंबी उम्र सुनिश्चित कर सकती हैं।

पीएलसी आमतौर पर प्रोग्रामिंग भाषाओं (आईईसी 61131-3) के एक उद्योग मानक सेट का उपयोग करते हैं, जिसमें एलएडी आरेख भी शामिल हैं। एलएडी आरेख विद्युत सर्किट के सादृश्य द्वारा बनाए जाते हैं, जो कर्मियों के प्रशिक्षण, रखरखाव और मरम्मत को बहुत सरल करता है। ज्यादातर मामलों में, प्रोग्रामर के बिना करना काफी संभव है। आईईसी 61131-3 मानक की एक अन्य भाषा संरचित पाठ है, जो एक "उच्च स्तरीय" भाषा के समान है। हालांकि, पीएलसी के साथ अन्य गैर-मानक उच्च स्तरीय भाषाओं जैसे सी ++ या विजुअल बेसिक का उपयोग करना मुश्किल हो सकता है। केवल हाल ही में नए सॉफ्टवेयर टूल्स ने उपयोगकर्ताओं को पीएलसी के साथ संवाद करने की अनुमति दी है जैसे कि यह एक सामान्य पीसी था।

पीएलसी सीरियल प्रोग्राम हर चक्र में सभी निर्देशों को स्कैन करता है। स्कैन चक्र में लगभग 10 एमएस या थोड़ा अधिक समय लगता है। सभी निर्देशों के पूरा होने के बाद, प्रोग्राम अगले स्कैन के लिए आगे बढ़ता है। यदि निर्देश निर्दिष्ट समय के भीतर निष्पादित नहीं किया जाता है, तो यह एक त्रुटि संदेश का कारण बनता है और प्रोग्राम निष्पादन समाप्त हो जाता है। यह हार्ड टाइम सॉफ्टवेयर प्रोग्राम की अवधि और 100Hz से नीचे के किसी भी इनपुट सिग्नल को सीमित कर सकता है।

उदाहरण के लिए, यदि 1200 आरपीएम (सिग्नल आवृत्ति 1200/60 = 200 हर्ट्ज) की नाममात्र गति के साथ स्पीड सेंसर से सिग्नल को संसाधित करना आवश्यक है, तो पीएलसी-आधारित माइक्रोकंट्रोलर इस इनपुट का उपयोग करके गति को सही ढंग से माप नहीं सकता है। एकीकृत सर्किट पर एक डिकोडर या काउंटर के साथ एक विशेष मॉड्यूल को एकीकृत करना आवश्यक है, जो सेंसर से सिग्नल को सामान्य रूप से संसाधित माइक्रोकंट्रोलर में परिवर्तित करता है। ऐसे कनवर्टर मॉड्यूल अक्सर कई प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं। यह आउटपुट मॉड्यूल की आवश्यकता पर भी ध्यान देने योग्य है, उदाहरण के लिए, 10 kHz की PWM आवृत्ति के साथ एक सोलनॉइड को नियंत्रित करना। पीएलसी के साथ ऐसे उपकरण को नियंत्रित करने के लिए, पीडब्लूएम जनरेटर के साथ एक आउटपुट मॉड्यूल की आवश्यकता होती है। ऐसे मॉड्यूल को जोड़ने से सिस्टम की लागत 2-3 गुना बढ़ जाती है।

पीएलसी की अगली पीढ़ी

नई प्रणाली को प्रोग्रामेबल ऑटोमेशन कंट्रोलर (पीएसी) कहा जाता है जो कुछ पीएलसी समस्याओं को हल करने में सक्षम है। कुछ विशेषज्ञों का तर्क है कि प्रोग्रामेबल ऑटोमेशन कंट्रोलर (पीसीए) एक अधिक व्यावसायिक नाम है, लेकिन यह पूरी तरह से सच नहीं है। दुर्भाग्य से, उनकी परिभाषाओं के बीच कुछ अंतर हैं, और तकनीकी दृष्टिकोण से, उनके बीच मूलभूत अंतरों को खोजना मुश्किल है।

पीसीए में आमतौर पर पीएलसी कार्यक्षमता शामिल होती है। दोनों डिजिटल डिवाइस हैं, लेकिन पीसीडी उन्नत प्रोग्रामिंग विकल्प प्रदान करते हैं और अक्सर अधिक उन्नत कार्यक्षमता, मेमोरी और परिधीय क्षमताएं होती हैं। जब अधिक I/O कनेक्टिविटी की आवश्यकता होती है तो PCA अधिक जटिल आर्किटेक्चरल सिस्टम प्रदान करता है। इसके अलावा, इसमें आमतौर पर मेमोरी से USB ड्राइव में डेटा ट्रांसफर करने की अंतर्निहित क्षमताएं होती हैं, और अक्सर डेटाबेस के साथ सीधे इंटरैक्ट करने की क्षमता भी होती है।

अतिरिक्त सॉफ़्टवेयर सुविधाएँ अच्छी लगती हैं, लेकिन यह ध्यान देने योग्य है कि सभी PCD मानक IEC 61131-3 भाषाओं का समर्थन नहीं कर सकते हैं, जिससे अतिरिक्त प्रोग्रामिंग और रखरखाव की समस्याएं हो सकती हैं।

इन उपकरणों के विभिन्न मॉडल हैं। पीसीए मशीन विजन सिस्टम या एक साथ कई प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किए गए अन्य मॉडलों पर केंद्रित मॉडल पेश कर सकता है। मॉडल या प्रौद्योगिकी का चुनाव भविष्य की आवश्यकताओं (आधुनिकीकरण और उत्पादन का विस्तार) और मानकों (जैसे सुरक्षा) दोनों को ध्यान में रखना चाहिए। नियोजन भविष्य की जरूरतों को पूरा करके नियंत्रक के जीवन का विस्तार कर सकता है, लेकिन औद्योगिक IIoT और विकेन्द्रीकृत नियंत्रण की नींव भी रख सकता है।

पीएलसी अभी भी प्रासंगिक हैं, हालांकि, मशीन विजन सिस्टम का विकास, गतिशील रोबोटिक प्रक्रियाओं और गति नियंत्रण, IIoT का उपयोग करके उत्पादन के अधिक से अधिक स्वचालन की इच्छा के लिए प्रोग्राम करने योग्य तर्क नियंत्रक से काफी अधिक प्रसंस्करण शक्ति या मेमोरी की आवश्यकता होती है, जो इसे करने में सक्षम नहीं है प्रदान करें। विकेंद्रीकृत तकनीक एसओसी और एफपीजीए जैसे उत्पादों की पेशकश करके विरासत लाइनअप का विस्तार करने में मदद कर सकती है जो सीधे सेंसर पर ही जानकारी संसाधित करती है। इसका मतलब यह है कि मौजूदा लाइन में एक जटिल प्रक्रिया को जोड़ने के लिए एक महंगे पीसीए की स्थापना की आवश्यकता नहीं हो सकती है, लेकिन अपने माप डेटा को स्वतंत्र रूप से संग्रहीत और संसाधित करने में सक्षम बुद्धिमान सेंसर के एक समूह की आवश्यकता होगी।

क्या दोनों विकल्पों का उपयोग करना संभव है?

पीएलसी और पीसीए के बारे में चर्चा को और भ्रमित करना यह है कि उनमें से किसी के बिना नियंत्रण प्रणाली बनाना संभव है। स्मार्ट सेंसर और सॉफ्टवेयर के एक नेटवर्क को पूरे संयंत्र में प्रोग्राम करने योग्य नियंत्रकों को खत्म करने या अधिक विकेन्द्रीकृत करने के लिए जोड़ा जा सकता है। SoCs एक ऐसी तकनीक है जो प्रक्रिया को विकेंद्रीकृत कर सकती है। हालांकि, यह न भूलें कि एक एसओसी पर बहुत से प्रोटोकॉल प्रक्रिया या उसके हिस्से की जांच के लिए आवश्यक चेक चक्रों की संख्या में वृद्धि कर सकते हैं, जो प्रोग्राम करने योग्य तर्क नियंत्रक को ओवरलोड करने के समान मोड का कारण बन जाएगा।

इसके अलावा, ऐसी कई प्रौद्योगिकियां हैं जो उद्यम की दक्षता को अधिकतम करने के लिए पीएलसी, विकेंद्रीकरण प्रौद्योगिकियों, पीएलसी और पीएलसी को एक साथ काम करने की अनुमति देती हैं। किन तकनीकों की आवश्यकता हो सकती है, यह निर्धारित करने के लिए कई बुनियादी कदम उठाए जाने की आवश्यकता है।

रॉकवेल ऑटोमेशन के मार्केटिंग मैनेजर जूली रॉबिन्सन कहते हैं, "सबसे पहले, आपको यह समझने की जरूरत है कि सफल संचालन के लिए कौन से कारक महत्वपूर्ण हैं और अप्रचलन का स्तर जो एक उपकरण या लाइन सहन कर सकता है।" "एक बार जोखिमों की पहचान हो जाने के बाद, उपयोगकर्ताओं को उस जोखिम को कम करने और अंततः समाप्त करने के लिए एक रणनीति विकसित करनी चाहिए, और पहले सेल अपग्रेड की योजना बनाना चाहिए। इन परिवर्तनों को प्रभावित करने वाले कुछ कारकों में शामिल हैं:

  • भविष्य की उत्पादन जरूरतों को पूरा करना या वर्तमान प्रदर्शन में सुधार करना;
  • नवीनतम सुरक्षा आवश्यकताओं और नियामक दस्तावेजों का अनुपालन;
  • उत्पादन या उपकरण उन्नयन के कुशल विस्तार के लिए उत्पादन प्रणालियों के लचीलेपन को बढ़ाना;
  • डाउनटाइम को कम करके परिसंपत्ति उपयोग की दक्षता में सुधार करना;
  • उत्पादन सुरक्षा उपायों और उपकरण सुरक्षा में सुधार;

उपयोगकर्ताओं को यह भी समझने की आवश्यकता है कि संयंत्र या कारखाने के संचालन के कई वर्षों के दौरान उपकरण में क्या परिवर्तन किए गए थे, जिन्हें आरेखों और चित्रों पर प्रदर्शित किया जाना चाहिए।

पुराने हार्डवेयर के सटीक दस्तावेज़ीकरण से नए हार्डवेयर को एकीकृत करने में काफी मदद मिलेगी। और अगर विकेंद्रीकृत मंच पहले से ही एकीकृत है, तो प्रलेखन और भी महत्वपूर्ण हो जाता है। विकेंद्रीकृत नियंत्रकों ने नए उपकरण स्थापित करते समय कम समय दिखाया। एक पारंपरिक, केंद्रीकृत प्रणाली में, इंजीनियरों या रखरखाव कर्मियों को समस्याओं का पता लगाने और यदि आवश्यक हो तो नियंत्रण कार्यक्रम को कूदने के लिए पीएलसी से जुड़ना चाहिए। एक अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई प्रणाली को संचालित करना, बनाए रखना और स्केलेबल भी आसान होना चाहिए।

विकेंद्रीकृत प्रणाली से जुड़ने के लिए, विशेषज्ञों को "डिवाइस के चारों ओर" शारीरिक रूप से चलने की आवश्यकता नहीं है। इस समस्या को खत्म करने के लिए, उपकरण रखरखाव कंपनियां तकनीकी रूप से संगत कई प्रणालियों को जोड़ने का प्रयास करती हैं। अक्सर इसका मतलब पुरानी प्रणालियों को नई तकनीकों और सॉफ्टवेयर के साथ एकीकृत करना होता है।

वर्तमान में, एक बहुत छोटा प्रतिशत ऑपरेटिंग उपकरणों के आधुनिकीकरण में निवेश करना चाहता है, जब तक कि यह निराशाजनक रूप से पुराना न हो। इसके अलावा, भविष्य के उन्नयन के बारे में निर्णय उपकरणों के डिजाइन में निर्धारित किए जाते हैं, और अक्सर एक से अधिक कंपनियां विभिन्न उपकरणों के डिजाइन में शामिल होती हैं, और भविष्य में, उन्नयन के दौरान संघर्ष उत्पन्न हो सकता है।

अपने उपकरणों के लिए सर्वोत्तम तकनीक चुनने से पहले, यह समझना महत्वपूर्ण है कि तकनीक न केवल अभी, बल्कि भविष्य में भी आपके लक्ष्यों के अनुकूल होनी चाहिए, और बिना किसी जटिलता के आवश्यक कार्यक्षमता प्रदान करनी चाहिए। कई कंपनियों के लिए, हर क्षेत्र में विशेषज्ञों को बनाए रखना मुश्किल है, और कुछ मामलों में व्यर्थ है, यही वजह है कि औद्योगिक इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IIoT) ने हाल ही में गति प्राप्त करना शुरू कर दिया है।

शब्द और परिभाषाएं

पीएलसी और पीसीए के बीच का अंतर अन्य तकनीकों में भी प्रवेश कर सकता है। उदाहरण के लिए, चिप पर सिस्टम (SoC), सिस्टम-ऑन-ए-चिप (SoC), एम्बेडेड कंप्यूटर (एम्बेडेड पीसी) और फील्ड-प्रोग्रामेबल गेट ऐरे (FPGA) कुछ ऐसी तकनीकों की पेशकश करते हैं जो प्रोग्रामेबल लॉजिक की क्षमताओं को प्रतिस्थापित या विस्तारित कर सकती हैं। नियंत्रक.. हालांकि, कुछ प्रौद्योगिकियों के लिए, अभी तक कोई अच्छी तरह से स्थापित परिभाषा नहीं है, और वैज्ञानिक उनके अधिक सही विवरण के बारे में तर्क देते हैं। लेकिन हम कुछ बुनियादी परिभाषाएँ देने की कोशिश करेंगे।

पीएलसी प्रोग्राम करने योग्य तर्क नियंत्रक

यह एक डिजिटल कंप्यूटर है जिसे औद्योगिक प्रणालियों को स्वचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसे विशेष रूप से कठोर वातावरण जैसे तापमान रेंज, दबाव, विद्युत शोर, कंपन और अन्य कठोर औद्योगिक वातावरण में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसकी सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है, जिसने वास्तव में, उसे इतनी लोकप्रियता तक पहुँचाया - एक कठिन वास्तविक समय प्रणाली।

वास्तविक समय मोड

बहुत से लोग वास्तविक समय को "जितनी जल्दी हो सके" कार्य के निष्पादन के रूप में समझते हैं। लेकिन ऐसा नहीं है। रीयल-टाइम सिस्टम गारंटी देता है कि सभी इनपुट, आउटपुट और कम्प्यूटेशनल प्रक्रियाओं को कुछ निश्चित अवधि के भीतर संसाधित किया जाएगा, जिसे अक्सर तकनीकी साहित्य में एक समय सीमा (अंग्रेजी समय सीमा से - समय सीमा) के रूप में संदर्भित किया जाता है। कठिन रीयल-टाइम सिस्टम में, समय सीमा को तोड़ना सिस्टम की विफलता के बराबर होता है। बदले में, एक सॉफ्ट रीयल-टाइम सिस्टम समय-सीमा में मामूली वृद्धि की अनुमति देता है, लेकिन केवल तभी जब यह सिस्टम की गुणवत्ता में स्वीकार्य कमी की ओर ले जाता है। उदाहरण के लिए, वीडियोकांफ्रेंसिंग। ऑडियो या वीडियो में थोड़ी देरी से भयावह परिणाम नहीं होंगे।

पीएलसी प्रोग्राम को संकलित करते समय, यह गणना करता है कि उपयोगकर्ता निर्देशों को निष्पादित करने के लिए आवश्यक संसाधन हैं या नहीं, और फिर कार्य को सही समय पर पूरा करने के लिए आगे बढ़ता है।

प्रोग्राम करने योग्य स्वचालन नियंत्रक पीसीए

यह एक डिजिटल कंप्यूटर है जिसमें पीएलसी कार्यक्षमता शामिल है। एक प्रोग्राम करने योग्य स्वचालन नियंत्रक अपेक्षाकृत हाल की अवधारणा है जो 2000 के दशक की शुरुआत में दिखाई दी थी। ज्यादातर मामलों में, पीसीए प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर का एक विकास है। पीएलसी रिले-आधारित इलेक्ट्रिकल ऑटोमेशन और इलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रोग्रामेबल ऑटोमेशन के बीच का सेतु है, जहां सॉफ्टवेयर संचालन (40 साल पहले दी गई परिभाषा) पर जोर दिया जाता है।

सॉफ्ट रियल टाइम सिस्टम (सॉफ्टपीएलसी)

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एक सॉफ्ट रीयल-टाइम सिस्टम कार्य के समय पर पूरा होने की गारंटी नहीं देता है। इसलिए, उनका उपयोग गति नियंत्रण प्रणालियों के लिए नहीं किया जाता है। इसके बजाय, प्लांट-टू-शॉप संचार, मानव-मशीन इंटरफेस, पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण (SCADA) सिस्टम के लिए सॉफ्टपीएलसी को प्राथमिकता दी जाती है। कुछ पीसीए के लिए सॉफ्टपीएलसी होना संभव है।

एंबेडेड पीसी

एक एम्बेडेड औद्योगिक कंप्यूटर एक सामान्य प्रयोजन कंप्यूटर नहीं है। यह एकल उपयोगकर्ता एप्लिकेशन के लिए डिज़ाइन और अनुकूलित किया गया है। इसके सभी घटक, एक नियम के रूप में, एक ही बोर्ड पर स्थित होते हैं, जिसमें माइक्रोकंट्रोलर या माइक्रोप्रोसेसर, I / O बसें, मेमोरी और अन्य कस्टम माइक्रोक्रिस्केट शामिल हैं। डिवाइस में सॉफ़्टवेयर या फ़र्मवेयर भी शामिल है (फर्मवेयर आमतौर पर ROM या रीड-ओनली मेमोरी में रहता है)। एंबेडेड पीसी वास्तव में हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर के बीच प्रतिच्छेदन हैं, क्योंकि दो भागों के बीच घनिष्ठ संबंध है - एक दूसरे के बिना काम नहीं कर सकता। एंबेडेड पीसी प्रोजेक्ट हार्ड या सॉफ्ट रियल-टाइम की जरूरतों का जवाब दे सकते हैं।

उत्पादन में, यह तकनीकी कर्मियों द्वारा किया जाता है, इसलिए माइक्रोप्रोसेसरों और व्यक्तिगत कंप्यूटरों के लिए आम तौर पर स्वीकृत प्रोग्रामिंग भाषाएं औद्योगिक नियंत्रकों की प्रोग्रामिंग के लिए उपयुक्त नहीं हैं, क्योंकि उन्हें कर्मियों से विशेष कौशल और ज्ञान की आवश्यकता होती है। प्रोग्रामिंग में तीसरे पक्ष की इंजीनियरिंग कंपनियों की भागीदारी अक्सर एक विशेष ठेकेदार के लिए अंतिम उपयोगकर्ता के लगाव की ओर ले जाती है। इसलिए, प्रोग्रामिंग के लिए अधिक समझने योग्य, सरल और दृश्य प्रोग्रामिंग भाषाओं की आवश्यकता होती है जो सामान्य उपयोग के लिए खुली हों। 1979 में, अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (IEC या अंग्रेजी संक्षिप्त नाम IEC) के ढांचे के भीतर, हार्डवेयर, स्थापना, परीक्षण, प्रलेखन और संचार सहित मुद्दों पर तकनीकी विशेषज्ञों का एक विशेष समूह बनाया गया था। इस आयोग के कार्य का परिणाम 1982 में आईईसी 1131 मानक का विमोचन था। मानक के वर्तमान संस्करण (जिसे 1997 से आईईसी 61131 कहा जाता है) में 8 खंड शामिल हैं:

  1. सामान्य जानकारी।
  2. उपकरण और परीक्षण के लिए आवश्यकताएँ।
  3. प्रोग्रामिंग की भाषाएँ।
  4. उपयोगकर्ता मैनुअल।
  5. संदेश विनिर्देश।
  6. फील्ड नेटवर्क।
  7. फजी लॉजिक के साथ प्रोग्रामिंग।
  8. पीएलसी भाषाओं के आवेदन और कार्यान्वयन के लिए दिशानिर्देश।

इस आईईसी मानक (आईईसी 61131-3) की धारा 3 पांच मानक पीएलसी (औद्योगिक नियंत्रक) प्रोग्रामिंग भाषाओं के उपयोग को नियंत्रित करती है: फंक्शन ब्लॉक लैंग्वेज (एफबीडी), लैडर लॉजिक लैंग्वेज (एलडी), सीक्वेंशियल फंक्शन चार्ट लैंग्वेज (एसएफसी), इंस्ट्रक्शन लैंग्वेज (आईएल) और संरचित पाठ भाषा (एसटी)। इन भाषाओं का चुनाव उनकी मदद से नियंत्रण एल्गोरिदम के प्रतिनिधित्व की सादगी और स्पष्टता के कारण है। आईईसी 61131 मानक की शुरूआत ने पीएलसी प्रोग्रामिंग के क्षेत्र में प्रशिक्षण विशेषज्ञों के लिए एक एकीकृत स्कूल के निर्माण का आधार प्रदान किया। साथ ही, मानक के आगमन के बाद, हार्डवेयर-स्वतंत्र पुस्तकालय बनाना संभव हो गया।

औद्योगिक नियंत्रकों (पीएलसी) के लिए मानक प्रोग्रामिंग भाषाओं का संक्षिप्त विवरण

सीढ़ी भाषा (एलडी)

सीढ़ी तर्क भाषा का उपयोग इलेक्ट्रोमैकेनिकल तत्वों (रिले और संपर्क) का उपयोग करके जटिलता के विभिन्न स्तरों के तार्किक अभिव्यक्तियों का वर्णन करने के लिए किया जाता है। रिले लॉजिक की भाषा में, AND, OR, NOT जैसे लॉजिकल ऑपरेशंस सबसे आसानी से और स्पष्ट रूप से लागू होते हैं। एलडी प्रोग्रामिंग भाषा प्रोग्राम ब्लॉक के बीच सशर्त छलांग के निष्पादन के लिए भी प्रदान करती है।

अनुक्रमिक कार्य चार्ट (एसएफसी) भाषा

प्रक्रियात्मक चरणों और सशर्त छलांग के अनुक्रम को लागू करता है। प्रत्येक चरण उपयोगकर्ता द्वारा क्रमादेशित एक विशिष्ट क्रिया करता है। इन सशर्त संक्रमणों को सौंपी गई तार्किक शर्तों को पूरा करने के बाद चरणों के बीच संक्रमण किया जाता है।

निर्देश भाषा (आईएल)

निम्न स्तर की पाठ्य भाषा। प्रोग्रामिंग का सिद्धांत, कमांड और लेखन कमांड की संरचना असेंबली भाषाओं की तरह ही है। निर्देश भाषा (IL) मानकीकृत है और उपयोग किए गए हार्डवेयर प्लेटफॉर्म पर निर्भर नहीं करती है। प्रत्येक निर्देश में रिक्त स्थान या टैब द्वारा अलग किए गए चार फ़ील्ड हो सकते हैं। निर्देश भाषा में कमांड संरचना इस प्रकार है:

<Метка> : <Оператор> + <Модификатор> <Операнд> <Комментарий>

निर्देश लाइन पर लेबल, संशोधक और टिप्पणी वैकल्पिक और वैकल्पिक हैं। ऑपरेटर हमेशा स्ट्रिंग में मौजूद होना चाहिए, लेकिन ऑपरेंड कभी-कभी अनुपस्थित हो सकता है। एक लेबल कुछ मेमोरी क्षेत्र का एक प्रतीकात्मक नाम (पता) है जो कमांड सूची में लेबल के साथ चिह्नित लाइन की संख्या को संग्रहीत करता है। लेबल के बाद एक कोलन होना चाहिए। लेबल के साथ, सशर्त (कुछ शर्तों के पूरा होने पर निष्पादित) और बिना शर्त (हमेशा निष्पादित) जंप (क्रमशः, जेएमपीसी या जेएमपी स्टेटमेंट) के आदेशों का उपयोग किया जाता है। ट्रांज़िशन का उपयोग सावधानी से किया जाना चाहिए ताकि अनंत लूप के साथ समाप्त न हो। एक ऑपरेटर एक सीधा निर्देश है जो एक ऑपरेंड पर एक विशिष्ट क्रिया करता है। ऑपरेटर के साथ, एक संशोधक हो सकता है जिसे ऑपरेटर को आवश्यक रूप में बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है। तो एन संशोधक निर्देश को निष्पादित करने से पहले ऑपरेंड को बदल देता है, और सी संशोधक संचायक की सामग्री पर एक चेक जोड़ता है और ऑपरेटर को तभी निष्पादित करता है जब संचायक में मान सत्य (सत्य) होता है।

संरचित पाठ भाषा (एसटी)

लचीली डेटा प्रोसेसिंग प्रक्रियाओं को बनाने के लिए संरचित पाठ भाषा एक उच्च-स्तरीय पाठ प्रोग्रामिंग भाषा है। यह भाषा पास्कल की संरचना के समान है। संरचित पाठ (ST) भाषा भावों पर आधारित है, जिनमें से प्रत्येक को अर्धविराम के साथ समाप्त होना चाहिए। ":=" ऑपरेटर का उपयोग चरों को मान निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है। गणितीय अभिव्यक्तियों का वर्णन करने के लिए सामान्य प्रतीकों का उपयोग किया जाता है: +, *, /, (,),<, <=, >=, >, आदि। व्यंजकों के मूल्यांकन का क्रम वही है जो बीजगणित में होता है - क्रियाएँ बाएँ से दाएँ की जाती हैं। सबसे पहले, कोष्ठक में संलग्न संचालन किया जाता है, फिर गुणा या भाग के संचालन, और उसके बाद ही - जोड़ या घटाव। संरचित पाठ भाषा की कार्यक्षमता बढ़ाने के लिए, यह चयन विवरण (IF ... THEN ... ELSE ... ENDIF), बहुविकल्पी कथन (CASE ... OF ... ELSE ... ENDCASE), लूप प्रदान करता है। बयान (जबकि ... करें ... अंत में, दोहराएं ... जब तक ... समाप्त करें या के लिए ... से ... द्वारा ... करें ... ENDFOR) ।

लेख के अंत में, यह प्रोग्रामिंग औद्योगिक नियंत्रकों (पीएलसी) की विशेषताओं का उल्लेख करने योग्य है। पीएलसी की प्रोग्रामिंग करते समय, किसी को हमेशा याद रखना चाहिए कि एक औद्योगिक नियंत्रक में कार्यक्रमों का निष्पादन चक्रीय रूप से किया जाता है, और एक चक्र का निष्पादन समय निश्चित या अतुल्यकालिक हो सकता है (पिछले चक्र के अंत के तुरंत बाद एक नया चक्र शुरू होता है)। कार्यक्रम निष्पादन एल्गोरिथ्म इस प्रकार है। पहले चरण में, पीएलसी को प्रसंस्करण के लिए आवश्यक नियंत्रण वस्तु की स्थिति के बारे में जानकारी प्राप्त होती है - इनपुट चर पढ़े जाते हैं (एनालॉग और असतत इनपुट मॉड्यूल के इनपुट)। इसके अलावा, प्राप्त जानकारी का प्रत्यक्ष प्रसंस्करण किया जाता है - मुख्य पीएलसी कार्यक्रम निष्पादित किया जाता है। सूचना प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप, नियंत्रण आदेश बनते हैं, जो अगले चरण में औद्योगिक नियंत्रक के आउटपुट को प्रेषित किए जाते हैं - आउटपुट चर को अद्यतन करने की प्रक्रिया।



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