0

Рабочий цикл PLC.

Задачи управления требуют непрерывного циклического контроля. В любых цифровых устройствах непрерывность достигается за счет применения дискретных алгоритмов, повторяющихся через достаточно малые промежутки времени. Таким образом, вычисления в PLC всегда повторяются циклически. Одна итерация, включающая замер, обсчет и выработку воздействия, называется рабочим циклом PLC.

Выполняемые действия зависят от значения входов контроллера, предыдущего состояния и определяются пользовательской программой.

По включению питания PLC выполняет самотестирование и настройку аппаратных ресурсов, очистку оперативной памяти данных (ОЗУ), контроль целостности прикладной программы пользователя. Если прикладная программа сохранена в памяти, PLC переходит к основной работе, которая состоит из постоянного повторения последовательности действий, входящих в рабочий цикл.

Рабочий цикл PLC состоит из нескольких фаз.

1. Начало цикла.

2. Чтение состояния входов.

3. Выполнение кода программы пользователя.

4. Запись состояния выходов.

5. Обслуживание аппаратных ресурсов PLC.

6. Монитор системы исполнения.

7. Контроль времени цикла.

8. Переход на начало цикла.

Абсолютное большинство PLC работают по методу периодического опроса входных данных (сканирования). PLC опрашивает входы, выполняет пользовательскую программу и устанавливает необходимые значения выходов. Для математических систем характеристикой качества работы является правильность найденного решения. В системах реального времени помимо правильности решения определяющую роль играет время реакции. Логически верное решение, полученное с задержкой более допустимой, не является приемлемым.

Время реакции это время с момента изменения состояния системы до момента выработки соответствующей реакции. Если изменение значений входов произошло непосредственно перед фазой чтения входов, то время реакции будет наименьшим и равным времени сканирования. Худший случай, когда изменение значений входов происходит сразу после фазы чтения входов. Тогда время реакции будет наибольшим, равным удвоенному времени сканирования минус время одного чтения входов. Иными словами, время реакции PLC не превышает удвоенного времени сканирования (Рис. 1).

Рабочий цикл PLC., image0021

Рис.1. Время сканирования

Помимо времени реакции PLC, существенное значение имеет время реакции датчиков и исполнительных механизмов, которое также необходимо учитывать при оценке общего времени реакции системы.

Существуют PLC, которые реализуют команды непосредственного доступа к аппаратуре входов и выходов, что позволяет обрабатывать и формировать отдельные сигналы с длительностью меньшей длительности рабочего цикла.

Для уменьшения времени реакции сканирующих контроллеров алгоритм программы разбивается на несколько задач с различным периодом исполнения. В наиболее развитых системах пользователь имеет возможность создавать отдельные программы, исполняемые по прерыванию, помимо кода, исполняемого в рабочем цикле. Такая техника позволяет PLC существенно форсировать ограничение реакции временем сканирования при небольшом количестве входов, требующих сверхскоростной реакции. Время цикла сканирования является базовым показателем быстродействия PLC. Программа PLC может рассматриваться как постоянно бегущая замкнутая цепь. Инструкция пользователя считывается непрерывно и когда считывается последняя инструкция, операция начинается снова. Это называется сканированием программы, а период – временем сканирования. Время зависит от размера программы и скорости процессора.

Рабочий цикл PLC., image004

Рис. 2 Последовательность выполнения программы

Последовательность такая:

  1. Сканирование всех входов и копирование их в RAM.
  2. Получение, декодирование, и выполнение всех программных инструкций в определённой последовательности,
  3. Копирование выходных инструкций в RAM, обновление выходов.
  4. Повторение последовательности.

Чтение входов

Цифровые входы: В начале цикла текущие значения цифровых входов считываются, а затем записываются в регистр входов образа процесса.

Запись в цифровые выходы

В конце каждого цикла S7–200 записывает значения, хранящиеся в регистре выходов образа процесса, в цифровые выходы. (Аналоговые выходы обновляются немедленно, независимо от цикла.)

Время, необходимое для полного цикла сканирования входов и обновления выходов согласно программным инструкциям, хотя относительно короткое, всё же не мгновенное и это означает, что входы не читаются всё время, а образцы их состояния берутся периодически. Время зависит от размера программы и скорости процессора. Если среднее время сканирования 10 – 50 мс, то входы и выходы обновляются каждые 10 – 50 мс. То есть, обновление может быть задержано на это время, и это время входит во время реакции системы. Это означает, например, что очень короткий входной импульс может быть потерян. В общем случае, входной импульс должен длиться дольше, чем время сканирования.

ПОЛНОЕ время сканирования — общее время, которое требуется, чтобы просмотреть входы (чтобы видеть, какие включены и какие выключены), выполнить программу (программу, которую написал разработчик), и обновить выходы (включить или выключить соответствующие выходы, на основании написанной программы).

Это — общий план с 3 шагами. Шаг, где мы смотрим, какие входы вклвыкл, установлены. Шаг, где мы включаем или выключаем выходы, также установлен. Так, PLC -изготовитель должен предоставить нам эту информацию.

Чем больше входов/выходов, которые существуют на PLC, тем дольше будет время обновления I/O. Оно, предположительно, находится в пределах от микро — до миллисекунд. Нет никакого правила, это зависит от изготовителя.

Чтобы вычислить время выполнения программы, мы просто делаем список из всех инструкций, которые мы использовали и время, которое берет PLC на выполнение каждой. (Время выполнения каждой специфической инструкции, наиболее вероятно, даётся в руководстве пользователя PLC). Затем складывают все отдельные времена выполнения, чтобы получить полное время выполнения программы.

Мой блог находят по следующим фразам

Раздел: ПЛК. Ликбез Метки: 

Оставить комментарий

Отправить сообщение

CoDeSys GSM/GPRS модем Lectus OPC MasterSCADA Modbus MX110 Omron OPC-сервер owen OWEN Easy Logic owen logic PLC Configuration PROFIBUS s-200 SCADA scada системы siemens siemens plc SIMATIC Simplight SMS step7 TRACE MODE Динамизация ИП-320 ОВЕН ОВЕН ПЛК ОВЕН ПЧВ ПЛК ПЛК ОВЕН ПР 110 Панель оператора Программируемое реле Частотный преобразователь библиотека в CoDeSys визуализация диспетчеризация конфигурация панели программирование ПЛК серия NS сименс плк частотник частотное управление язык CFC язык ST
.