Введение
Любой сложный технический объект, будь то станок или технологическая линия, имеет множество отдельных элементов. С позиций автоматики все они делятся на исполнительные механизмы, датчики и органы управления. Связь между ними возложена на систему управления. В простейших случаях манипулирование с органами управления приводит к непосредственной реакции исполнительных механизмов. Но с ростом сложности и быстродействия объектов, ручное управление постепенно уступает место автоматической работе без участия оператора. В этом случае на основе показаний датчиков и заданных режимов работы, система управления сама формирует последовательность срабатывания исполнительных органов.
Конструкция автоматического блока управления может быть самой разнообразной. В простейшем случае работа устройств объекта описывается понятиями ВКЛЮЧЕНО/ВЫКЛЮЧЕНО. Так, в большинстве металлообрабатывающих станков достаточно включить двигатель главного движения, а затем включением и отключением электромагнитных муфт обеспечивать требуемые скорости подач. Для реализации подобных принципов работы традиционно использовали электромагнитные реле, а вся система именовалась релейно-контактной системой (РКС). В более сложных вариантах датчики и исполнительные устройства функционировали по аналоговому принципу, т.е. могли работать в произвольной точке какого-либо диапазона. Система управления в этом случае строилась на основе сложных электронных схем, состоящих из множества транзисторов или микросхем невысокой степени интеграции. Естественно, что оба этих направления могли комбинироваться в самых различных вариантах.
Работа традиционных систем вполне обеспечивала нужды технологического процесса. Но такие системы обладали также и существенными недостатками. Наиболее значимые из них: громоздкость, сложность обслуживания и ремонта, большое энергопотребление. Каждая традиционная система разрабатывалась под конкретный объект и зачастую имела уникальные блоки, а также не позволяла менять алгоритм работы. В результате, сколько-нибудь значительная модернизация оборудования, требовала серьезной реконструкции или даже полной замены системы управления.
Развитие микропроцессорной техники позволило создать новый класс устройств управления – программируемые логические контроллеры (ПЛК). В первом приближении такой контроллер есть не что иное, как компьютер, только оснащенный специализированными устройствами ввода и вывода информации. Все главные преимущества компьютерной техники находят свое отражение и в ПЛК. В первую очередь это относится к универсальности. Например, один и тот же контроллер можно использовать в самых разных устройствах. Отличаться будет только схема подключения датчиков и исполнительных органов, а также программа, по которой все они взаимодействуют. Модернизировать систему на основе ПЛК также в большинстве случаев не сложно. Достаточно подключить требуемые элементы и внести изменения в управляющую программу. То, что традиционно требовало многих часов или даже дней работы, сегодня вполне успешно делается за несколько минут.
В настоящее время ПЛК стали доминирующими устройствами в технике управления. Их возможности позволяют реализовывать даже сложные распределенные объекты. При этом освоение ПЛК доступно специалистам с самым разным уровнем подготовки.
