11.09.2023

Применение ПЛК в АСУ ТП

Современные промышленные предприятия стремятся к максимальной автоматизации технологических процессов для повышения производительности и качества продукции. В связи с этим, Программируемые Логические Контроллеры (ПЛК) становятся неотъемлемой частью Автоматизированных Систем Управления Технологическим Процессом (АСУ ТП).

Назначение и применение ПЛК

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) являются одним из ключевых компонентов современных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Благодаря использованию ПЛК значительно повышается надежность, гибкость и эффективность промышленного производства.

ПЛК обеспечивают сбор данных с датчиков, реализуют логическое управление, осуществляют регулирование технологических параметров в соответствии с заложенной программой. Широкие коммуникационные возможности ПЛК позволяют интегрировать в АСУ ТП различное оборудование.

Промышленные протоколы связи для ПЛК

ПЛК поддерживают работу с различными промышленными протоколами передачи данных, наиболее распространенные из них:

Modbus (Modbus RTU, Modbus TCP) - открытый протокол, де-факто стандарт в промавтоматике. Использует модели клиент-сервер и Master-Slave.
Profibus - семейство протоколов для промышленных сетей, наиболее популярен Profibus DP для связи ПЛК и приборов.
Profinet - открытый индустриальный стандарт, основанный на Industrial Ethernet. Позволяет передавать данные в реальном времени.
EtherNet/IP - протокол на основе Ethernet UDP/IP для автоматизации. Разработан организацией ODVA.
EtherCAT - высокоскоростная технология на основе Ethernet, обеспечивает передачу данных в реальном времени.
CAN - протокол контроллерной сети, широко используется в промышленности для связи между модулями.
ASCII - простой текстовый протокол для обмена данными по RS-232/485.

Области применения ПЛК

ПЛК находят широкое применение в различных областях промышленности и инфраструктуры:

В машиностроении - для автоматизации станков ЧПУ, промышленных роботов, конвейерных линий.
В энергетике - для автоматизации работы котельных, подстанций, управления гидро- и теплоэлектростанциями.
В нефтегазовой отрасли - для автоматизации добычи, транспортировки и переработки углеводородов.
В пищевой промышленности - для автоматизации линий розлива, фасовки, сортировки продукции.
В химической промышленности - для контроля технологических процессов, систем безопасности.
В коммунальном хозяйстве - для управления очистными сооружениями, водоканалами.
В сельском хозяйстве - для автоматизации теплиц, животноводческих ферм.

Российские ПЛК и программные средства

В России выпускается широкая номенклатура ПЛК отечественных производителей: ОВЕН, СКБ Промавтоматика, КРУГ, Доломант, ТРЭИ и др. Для программирования российских ПЛК используются такие пакеты, как CODESYS, ISaGRAF, КРУГОЛ, Unimod Pro. Они обеспечивают полный цикл разработки и эксплуатации АСУ ТП на базе ПЛК. Программируемые логические контроллеры (ПЛК) классифицируются по различным признакам в зависимости от их назначения и области применения:

Классификация ПЛК

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) классифицируются по различным признакам в зависимости от их назначения и области применения:

По размеру:
- наноконтроллеры, до 15 I/O;
- микроконтроллеры, 15–128 I/O;
- малые контроллеры, 100–300 I/O;
- средние контроллеры, 300–2000 I/O;
- большие контроллеры, 2000 и более I/O
По виду монтажа:
- Модульные - из отдельных сочленяемых модулей.
- Компактные - моноблочные конструктивы.
- DIN-реечные - для монтажа на стандартную DIN-рейку.
- Сенсорные панельные контроллеры – содержат сенсорную панель оператора.
По степени защищенности корпуса:
- Общепромышленные - работают в условиях цеха.
- Во взрывозащищенном исполнении - для опасных производств.
- Для тяжелых условий - пыле-, влагозащищенные и пр.
По типу управляемого оборудования:
- Для систем HVAC, лифтов, эскалаторов.
- Для станков ЧПУ и робототехники.
- В легкой химической промышленности.

Таким образом, программируемые логические контроллеры занимают ключевое место в автоматизации современного производства. Их гибкость, надежность и многофункциональность определяют широкое применение ПЛК в различных областях промышленности и инфраструктуры. Российские разработки ПЛК и программных средств позволяют эффективно создавать и эксплуатировать отечественные АСУ ТП.