Современный программно-логический контроллер (ПЛК) стал чрезвычайно востребованным универсальным рабочим инструментом в системах автоматизации производственных процессов и для управления отдельными устройствами различного назначения. ПЛК представляет особый тип программируемых логических автоматов, отличающийся повышенной надежностью, легко встраиваемый и модернизируемый, способный длительное время работать практически без обслуживания в реальном масштабе времени и самых неблагоприятных условиях.
В литературе [1, 2] приведены данные по типовым ПЛК. Проблемы разработки современных автоматических железнодорожных систем отражены в [3–6]. Литература [7–9] посвящена протоколам и стандартам промышленных сетей с использованием ПЛК. Аппаратная реализация приборов, конверторов, контроллеров для использования в промышленных сетях выполнена в работах [10–13]. Аппаратный состав и реализация ПЛК в составе человеко-машинного интерфейса (НМI) рассматривается в настоящей статье.
ПЛК представляет промышленный микропроцессорный контроллер с программируемой памятью, используемый для хранения программных инструкций и различных функций. Он состоит из:
– процессорного блока (CPU), который интерпретирует входные сигналы, выполняет управляющую программу, хранящуюся в памяти, и посылает выходные сигналы;
– блока питания, преобразующего переменное напряжение в постоянное;
– блока памяти, хранящего данные с входов и программу, выполняемую процессором;
– интерфейса ввода-вывода, при котором контроллер получает и отправляет данные с/на внешние устройства;
– коммуникационный интерфейс для приема и передачи данных по сетям связи от/к удаленным ПЛК.
Для ПЛК требуется программирующее устройство, которое используется для разработки и последующей загрузки созданной программы в память контроллера.
Современные ПЛК обычно содержат операционную систему реального времени, такую как OS-9 или VxWorks.
Архитектура и состав ПЛК представлены на рис. 1.