Человечество издревле пыталось оптимизировать свой труд, сделать его более безопасным, более производительным, более лёгким. Стремилось обеспечить повторяемость результатов, ведь, как не старается токарь сделать деталь по чертежу, двух полностью одинаковых деталей у него не получится. Вот почему, с древних веков, не прекращаются попытки умельцев и инженеров переложить рутинную часть человеческой работы на некие устройства, которые бы работали по заданной программе. Сегодня такие устройства называются программируемыми логическими контроллерами (ПЛК).
Шарманка – один из первых программируемых контроллеров
Как ни странно, а это именно так. Программируемым устройством шарманки является барабан с колками. Колки цепляют металлические пластины, извлекая звук. От места колка на программируемом барабане зависит, когда и какая пластина зазвучит, а значит какую мелодию сыграет инструмент. Мастер-шарманщик, он же - один из первых программистов, совершенно точно мог подобрать расположение колков на барабане для исполнения нужной мелодии. Налицо оптимизация трудового процесса. Музыканту не надо было учиться нотной грамоте, способам извлечения звука – крути, себе, ручку барабана.
Как было раньше
Первые серьёзные попытки создания программируемых логических контроллеров для управления производственными процессами предпринимались до 60-х годов прошлого века. Управляющие сигналы создавались с помощью принципа релейно – контактной логики. Десятки и сотни электромагнитных реле, расположенных на специальных панелях в специальных помещениях, формировали входные и выходные управляющие импульсы технологической системы. Сколько они занимали места! Обслуживала их целая армия специалистов. Отказы таких систем приводили к длительным поискам неисправностей. С появлением транзисторов и первых полупроводниковых микросхем габариты контроллеров и издержки по их обслуживанию удалось заметно снизить.
А что сейчас?
Нынешний программируемый логический контроллер, по сути, представляет собой промышленный компьютер. Он содержит в себе все атрибуты современного вычислительного устройства:
- центральный процессор – мозг контроллера;
- устройство постоянной памяти (ПЗУ);
- устройство оперативной (динамической) памяти (ОЗУ);
- устройства ввода – вывода информации;
- устройство отображения информации (интерфейс).
Управляющие сигналы, в зависимости от сложности и назначения технологического процесса, выдаются в цифровом или аналоговом виде. Контроллер легко программируется и перепрограммируется специалистом под необходимые функции управляемой им технологии. Применяются 5 языков программирования, использование которых регламентируется международным стандартом IEC 61131. Вся линейка выпускаемых ПЛК рассчитана на управление множеством отраслей производства под множество задач. Поскольку сбои, при управлении особо сложным производством не допустимы, ПЛК снабжаются устройствами постоянной самодиагностики. Они комплектуются устройствами дублирования элементов контроллера от блока питания до центрального процессора. ПЛК, применяемые в схемах контроля качества или сортировки имеют устройства технического зрения. Устройствами высокоточного позиционирования объекта управления обладают ПЛК, ведающие процессами сборки механизмов или обработки деталей.
На сегодня, ПЛК – это высоко технологичные электронные помощники человека на производстве.