CANNY 7, PLC

Basic definitions and abbreviations used

PC		personal computer.
PLC		programmable logic controller
CFD		Canny Functional Diagram, graphical programming language used in an integrated environment CannyLab development.

What is the controller?

The controller - a control device, used in industry, on transport, other industries and households, for the automatic control equipment for a given algorithm. The controllers are widely used to control technological process, maintenance of the physical parameters of the control object at a given level, and similar tasks on the content.

One of the most promising types of controllers, to date, is an electronic programmable logic controller (PLC), algorithms of which describes software, are stored in the controller's internal memory and executed by a microprocessor built in PLC. Interaction of electronic controller with the controlling objects occurs through incoming and outgoing electrical signals.

Programmable logic controllers are widely used in embedded systems, monitoring and control systems, have a relatively easy-to-understand architecture. Structurally, it is usually quite compact unit consisting of one or more interconnected electronic modules, containing the connectors for supplying power to the controller and the external input and output power lines to allow the controller to communicate with the outside world.

PLC Software

Modern PLC has developed software complex consisting of PLC operating system, provided by the controller manufacturer and third-party or proprietary software, designed for the development, debugging and loading user programs in to the controller.

The operating system, responsible for user application execution, serves controller's low-level IO system , data interfaces, controls memory allocation, power modes, timers, performs error handling, allowing the user developing applications to fully concentrate on the algorithmic solutions of the application.

Custom software development and debugging tools, allows to create and adjust the programs that implement the controller algorithms, simulate on a PC program execution process, observe the intermediate calculations results , as well as load the software in the controller.

Как работает ПЛК

Перед применением ПЛК, в него необходимо загрузить операционную систему и пользовательскую программу, разработанную для решения конкретной прикладной задачи. Все программное обеспечение ПЛК обычно располагается в энергонезависимой памяти и защищено от повреждения в случае сброса питания. Изменение кода прикладной программы в памяти ПЛК может быть выполнено пользователем многократно.

Типовая схема работы ПЛК может быть описана следующим образом.

К внешним каналам ввода контроллера подключаются датчики, к каналам вывода - исполнительные механизмы. На контроллер подается питание и его операционная система немедленно начинает циклически исполнять пользовательское приложение.

Цикл выполнения приложения состоит из следующих, последовательных этапов:

• операционная система считывает состояние каждого входного канала контроллера и записывает его во внутреннюю память контроллера;
• операционная система, последовательно, команда за командой, выполняет всё пользовательское приложение: каждая исполняемая команда приложения считывает из внутренней памяти необходимые ей данные, производит с ними вычисления и записывает результаты своих расчетов во внутреннюю память контроллера;
• операционная система получает из внутренней памяти те значения, которые необходимо отобразить на выходе контроллера, и переводит выходные каналы в соответствующее состояние, после чего, весь цикл выполнения повторяется с начала.

Рассмотренный подход к архитектуре среды исполнения пользовательской программы, дает возможность реализовать логически параллельное исполнение контроллером нескольких задач в рамках одной пользовательской программы, позволяя автоматизировать управление несколькими одновременно происходящими процессами используя единственный ПЛК.

Программирование без программиста

Одной из базовых идей, лежащих в основе использования ПЛК, является упрощение системы программирования и повышение наглядности языковых средств до уровня, доступного для понимания техническому специалисту хорошо знающему и непосредственно эксплуатирующему оборудование, но не обладающему специальными знаниями в области разработки программного обеспечения.

Такой специалист, получив простой и понятный инструмент выражения своих знаний об алгоритмах управления процессами, находящимися в его ведении, во многих случаях будет способен самостоятельно реализовать и отладить программу ПЛК, а при необходимости перенастроить параметры работы оборудования и своевременно изменить программу управления.

Зачастую качество программы ПЛК созданной таким специалистом оказывается выше, чем программы, написанной по его заданию профессиональным программистом не знакомым со всеми особенностями работы автоматизируемого процесса.