Программируемые логические контроллеры

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) — промышленные компьютеры специального назначения для управления технологическими процессами в реальном времени. Они заменили в 1970-х годах релейно-контакторные схемы, дав возможность менять логику управления программно, без перемонтажа.

Архитектура ПЛК: центральный процессор (CPU) выполняет программу «по циклу» — считывает состояние входов, обрабатывает логику управления и обновляет выходы. Время цикла для большинства задач — 1–50 мс; для следящих систем — 0,5–2 мс с аппаратными прерываниями. Входы и выходы (I/O) подключаются модулями: дискретные (24 В DC, 110–230 В AC), аналоговые (4–20 мА, 0–10 В, ±10 В) и специализированные (счётчики, инкодеры, SSI, PROFIBUS-DP slave). Память ПЛК: программная (flash) 1–256 МБ; данных (RAM) 256 КБ – 64 МБ; при питании поддерживается батарейкой или flash.

Языки программирования по МЭК 61131-3: Ladder Diagram (LD) — графическое представление релейной логики, наиболее понятное электрикам; Function Block Diagram (FBD) — блочная диаграмма, удобна для аналоговых регуляторов PID; Structured Text (ST) — текстовый, похожий на Pascal/C, для сложных вычислений; Sequential Function Chart (SFC) — для последовательных процессов. Выбор языка определяется навыками программиста, а не функциональностью — LD для электриков, ST для инженеров с опытом программирования. Резервирование (redundancy): горячий резерв (hot standby) с двумя CPU и синхронизацией данных ≤ 1 мс применяется для объектов, где простой обходится > 10 000 EUR/мин.