Нижним звеном систем автоматизированного управления предприятием (АСУ) уже традиционно являются микроконтроллеры. Логические контроллеры – это, как правило, первый шаг к построению АСУ. Объяснимо это тем, что автоматизация отдельного механизма или производственной установки наиболее очевидна. Она дает очень быстрый экономический эффект и способна улучшить качество производства, а также позволит избежать рутинной или тяжелой работы. Именно для этого и создаются программируемые логические контроллеры ПЛК.
Создать полностью автоматическую систему управления удается, увы, далеко не всегда. Очень часто необходимо присутствия оператора, который будет следить за выполнением цикла и принимать некоторые важные решения. Такие системы называют автоматизированными. Буквально каких-то 15-20 лет назад диспетчерский пульт управления представлял собой целое множество кнопок, ручек управление, световых индикаторов.
В настоящее время таких пультов практически не изготавливают, в современных пультах управления устанавливаются touch panel, мониторы и другие устройства. В огромных системах применяют ПК.
Не так давно появился целый класс программного обеспечения для реализации интерфейса человек-машина (MMI). Это системы оперативного диспетчерского управления и сбора данных (Supervisory Control And Data Acquisition SCADA). Современные системы SCADA выполняются с обязательным применением мультимедийных устройств.
Помимо отображения процесса производства хорошие диспетчерские системы могут накапливать, обрабатывать и хранить данные о производстве, а также обрабатывать критические ситуации и проводить оповещение персонала.
Создание систем диспетчерского контроля – отдельное поле для деятельности и развития. Разделения производства ПЛК, средств программирования и диспетчерских систем привело к созданию протоколов обмена данными, для удобства применения ПЛК.
Все выше перечисленные объяснения должны были подчеркнуть еще одно немаловажное преимущество ПЛК – средства системой интеграции являются составной частью программного обеспечения современного ПЛК:
Допустим, мы написали и отладили программу для ПЛК в среде разработки. Но теперь нужно этот контроллер интегрировать в систему диспетчерского контроля, или связать с какой-то базой данных, интернет сервером. Что делать? Нужно дописывать какую-то сверхсложную программную конструкцию? Нет. В комплекс программирования входит OPC server. Достаточно будет просто обеспечить канал передачи данных ПЛК-OPC server. Как правило, такой канал уже существует и он используется при отладке. Вся дальнейшая работа будет заключатся в определении списков доступных переменных, настройках сети, конфигурации SCADA и OPC.
Вторая, довольно распространённая задача – синхронизация работы нескольких контроллеров. Здесь появляются уже сети со специфическими требованиями. В целом их требования похожи на требования к ПЛК – режим реального времени, ремонтопригодность, надежность, простота эксплуатации и программирования. Такой класс сетей получил название промышленных сетей. Существует целая масса стандартов промышленных сетей (BitBus, Modbus, Ethernet, Profibus и другие). В настоящее время количество таких сетей более пятидесяти, причем ни одну из них нельзя назвать доминирующей.
Развитие сетевой интеграции создало возможность создания распределенных систем управления. В 80-х ХХ века наиболее распространёнными были ПЛК с количеством входов-выходов более сотни. В настоящее же время большую популярность обретают контроллеры с количеством входов-выходов не более 64. В распределенных системах каждый микроконтроллер решает свою, локальную задачу. Синхронизация управления выполняется компьютерами среднего звена АСУ. Плюс распределенных систем управления в их гибкости, надежности, простоте обслуживания.
