Режим реального времени и ограничения в программируемом логическом контроллере ПЛК

Для логических систем управления важным фактором является правильность принятых решений, для математических – точность решения поставленной задачи. Но в системах реального времени еще одним очень важным фактором помимо правильности решения является еще и время реакции. Если система реагирует на изменение слишком долго (задержка дольше допустимой), то это сводит на нет верно принятое решение.

Различают две системы реального времени – жесткие и мягкие. В системе жесткого реального времени существует строго ограниченный временной порог, при превышении которого произойдут необратимые последствия. Данные последствия могут носить катастрофический характер. В системах мягкого реального времени с увеличением времени реакции на воздействие ухудшатся характеристики системы, но никаких катастрофических последствий данное ухудшение иметь не будет.

Событийно управляемая система – классический подход для решения задач жесткого реального времени. В такой системе каждое событие имеет четко установленный приоритет и время реакции на него. Практически реализовать данную систему довольно сложно, а при ее проектировании необходимо моделирование и тщательная проработка деталей.

Режим реального времени ПЛК

Ошибочно полагать, что для программируемого логического контроллера ПЛК значение имеет только его быстродействие. Нет, это не совсем так. Да, быстродействие один из самых важных факторов, но не надо забывать и про стоимость, и время проектирования, длительность пуско-наладочных и ремонтных работ. Вряд ли кому-то нужен ПЛК, время ввода в эксплуатацию которого займет несколько дней, или для его перепрошывки может понадобится несколько дней.

Практически все ПЛК опрашивают (сканируют) свои входы в автоматическом режиме. После опроса входов и получения информации ПЛК выполняет алгоритм, заложенный пользователем, и устанавливает необходимые значения выходов. Главная специфика применения ПЛК – решение одновременно нескольких логических задач. Прикладная программа может иметь реализацию в виде множества логических задач, которые должны работать одновременно.

У ПЛК обычно присутствует только один процессор, выполняющий задачи псевдопараллельно, порциями. Соответственно и время реакции на какое-то событие будет напрямую зависеть от количества одновременно обрабатываемых событий. Вполне возможно произвести расчет максимального или минимального времени реакции, но если программа будет расширена или добавятся новые задачи, это приведет к увеличению времени реакции. Данная модель больше подойдет для систем мягкого реального времени. Современные ПЛК имеют типовые значения времени рабочего цикла, выраженное в миллисекундах и в других, более меньших величинах. С ограничениями по времени в ПЛК сталкиваются довольно редко, так как большинство исполнительных устройств имеет время реакции значительно выше, чем ПЛК.

В некоторых случаях ограничения могут касаться не времени реакции на определенные события, а на его фиксацию (работа с датчиками обратных связей). В данном случае проблему ограничение решают специальной конструкцией входов. Например, для подсчета импульсов с периодом в несколько раз меньшим, чем рабочий цикл ПЛК, используют специальный счетный вход. Специализированные интеллектуальные модули, которые могут находится в составе ПЛК, позволяют автономно обрабатывать определенные функции. Как пример – модуль управления сервоприводом.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *