Программируемый контроллер (ПК) – устройство, осуществляющее управление электроавтоматикой с помощью определенных алгоритмов, реализованных программой, хранящейся в памяти устройства. Программируемый контроллер (командоаппарат) может либо применяться автономно в системе ЦПУ, либо входить в состав общей системы управления (например, системы управления ГПМ), а также применяться для управления оборудованием автоматических линий, складов ГПС и др.
Рисунок 1 – Структурная схема программируемого контроллера:
1 – процессор; 2 – таймер и счетчики; 3 – перепрограммируемая память (ППЗУ); 4 – оперативная память (ОЗУ); 5 – общая шина связи блоков; 6 – блок связи с устройством ЧПУ или ЭВМ; 7 – блок подключения пульта для программирования; 8 – модули ввода; 9 – коммутатор ввода-вывода; 10 – модули вывода; 11 – пульт программирования с клавиатурой и дисплеем.
Структурная схема ПК приведена на рис. 1. Модули ввода (входные модули) формируют сигналы, поступающие от разных периферийных устройств (конечных выключателей, электрических аппаратов, тепловых реле и т. п.). Данные сигналы имеют оптронную развязку. Сигналы, поступающие на вход, имеют, как правило, два уровня «0» и «1». Модули вывода (выходные модули) подают сигналы на управляемые исполнительные устройства электроавтоматики станка (контакторы, пускатели, электромагниты, сигнальные лампы, электромагнитные муфты и т.д.). При выходном сигнале «1» соответствующее устройство получает команду на включение, а при выходном сигнале «0» – на выключение. В соответствии с параметрами управляемых устройств модули вывода имеют силовые (транзисторные) электронные ключи, рассчитанные на соответствующую силу тока (постоянного DC или переменного АС) и обеспечивающие подачу на исполнительное устройство необходимого по величине электрического напряжения.
Процессор с памятью решает логические задачи управления модулями вывода на основании информации, поступающей на модули ввода, и алгоритмов управления, введенных в память. Таймеры настраивают на обеспечение выдержек времени в соответствии с циклами работы ПК. Счетчики также решают задачи реализации цикла работы ПК.
Ввод программы в память процессора и ее отладка выполняются с помощью специального переносного пульта, временно подключаемого к ПК. Этим пультом, представляющим собой устройство записи программы, можно поочередно обслуживать насколько ПК. В процессе записи программы на дисплее пульта отображается текущее состояние управляемого объекта в релейных символах или условных обозначениях. Ввод программы может также осуществляться через блок связи с устройством ЧПУ или ЭВМ.
Всю программу, хранящуюся в памяти, можно разбить на две части: основную, представляющую собой алгоритм управления объектом, и служебную, обеспечивающую обмен информацией между ПК и управляемым объектом. Обмен информацией между ПК и управляемым объектом состоит в опросе входов (получение информации из управляемого объекта) и переключения выходов (выдача управляющего воздействия в управляемый объект). В соответствии с этим служебная часть программы состоит из двух этапов: опроса входов и переключения выходов.
