Что такое контроллер какую функцию он выполняет

Что такое и какие задачи решает контроллер (регулятор) для промышленности? Каким может быть контроллер и что такое система с микропроцессорным управлением? Подробные ответы на эти вопросы вы найдёте в статье ниже.

Для начала нужно четко понять, что целью любого промышленного контроллера, в том числе программно-логического (с программируемой логикой) является управление оборудованием и/или процессом, а решаемые контроллером задачи в каждом конкретном случае могут быть разными — контролировать последовательность событий, поддерживать постоянство некоторой переменной, следовать какому-то заданному изменению и т. д.

Так, например, система управления автоматическим сверлильным станком может включить опускание сверла, когда заготовка находится в нужном положении, начать собственно сверление, когда сверло достигает заготовки, остановить процесс сверления, когда выполнено отверстие требуемой глубины, поднять сверло, выключить его до момента замены заготовок и повторения операции.

Схема управления автоматическим сверлильным станком

В то же время система управления конвейером может использоваться для контроля количества предметов, движущихся по конвейерной ленте, и направления их в упаковочный ящик, причем о наличии предмета на ленте может поступать сигнал от фотодатчика, датчика температуры, веса, а контроллер будет управлять электродвигателем, перемещающим конвейерную ленту, клапанами проходов/переходов и т. д.

Схема управления конвейером

Каким может быть контроллер

Для автоматического сверлильного станка можно использовать электрические цепи, в которых замыкание или размыкание выключателей приводило бы к включению двигателей или срабатыванию клапанов. Так замыкание одного переключателя может активировать реле, которое, в свою очередь, включает ток на двигатель и заставляет сверло вращаться, а другой переключатель — использоваться для активации реле и подачи тока на пневматический или гидравлический клапан, что приводит к переключению давления привода поршня в цилиндре и, соответственно, к перемещению заготовки в требуемое положение.

В свою очередь для контроля количества предметов, направленных конвейером в упаковочный ящик, тоже можно использовать электрические цепи, включающие датчики и двигатели, однако действия контроллера для конвейера и сверлильного станка будут разными и зависят от логики оптимального управления процессом.

Электрические цепи, включающие датчики и двигатели

Здесь под логикой следует понимать правильную последовательность действия контроллера по завершению события (сигналу от датчика). По сути, контроллер действует в полной аналогии с логикой или мыслительным процессом квалифицированного профильного рабочего, который при ручном сверлении сначала размещает заготовку, потом включает двигатель, опускает сверло, выполняет сверление на заданную глубину, поднимает сверло, выключает двигатель, меняет заготовку. А значит в контроллер необходимо изначально «вложить» эту логику, что может быть сделано с помощью жесткой зависимости переключателя/реле от датчика или путем программирования «умного» контроллера с микропроцессором.

Для чего нужен третий контакт на аккумуляторе телефона, смартфона, какую функцию он выполняет

Назначение

Получение и обработка исходящих от датчиков сигналов.
Сохранение данных в своей памяти.
Передача данных в компьютер — по запросу пользователя. 4)

Конструктивно ПЛК состоит из управляющего блока, модулей входов/выходов и модулей связи. Важнейшее место в составе любого ПЛК занимает процессорный модуль. К нему присоединяются модули расширения, источники питания, линии связи с дополнительным оборудованием. Кроме названных устройств, в состав контроллера могут входить и некоторые дополнительные устройства. 5)

В соответствии с заданной программой логический микроконтроллер обрабатывает данные, поступающие с модулей входов, и отправляет управляющие команды на исполнительные механизмы, которые соединяются с ПЛК посредством модулей связи. 6) ПЛК являются устройствами реального времени.
7)

Понятное описание принципа действия контроллера представлено на следующем англоязычном видео:

ПЛК имеют ряд особенностей, отличающих их от прочих электронных приборов, применяемых в промышленности:

• микроконтроллера (однокристального компьютера), микросхемы предназначенной для управления электронными устройствами, областью применения ПЛК обычно являются автоматизированные процессы промышленного производства, в контексте производственного предприятия;

• компьютеров, ПЛК имеют развитые устройства ввода-вывода сигналов датчиков и исполнительных механизмов в противовес слабым возможностям ввода-вывода управления (клавиатура, мышь, монитор и т. п.);

• встраиваемых систем — ПЛК устанавливается отдельно от управляемого при его помощи оборудования. 8)

В данном видео демонстируется управление станком резки металла посредством ПЛК:

Применение

ПЛК используются практически во всех сферах человеческой деятельности для автоматизации технологических процессов, в системах противоаварийной защиты и сигнализации, в станках с ЧПУ , для управления дорожным движением, в системах жизнеобеспечения зданий, для сбора и архивирования данных, в системах охраны, в медицинском оборудовании, для управления роботами, в системах связи, при постановке физического эксперимента, для управления космическими кораблями, для автоматизации испытаний продукции и т. д. 9)

Наглядное представление сфер применения контроллеров:

Контроллер в вычислительной технике

Управляющий многоплатный контроллер

Контро́ллер (англ. controller, буквально – управитель) в вычислительной технике, электронное устройство, предназначенное для автоматического управления техническим объектом (процессом) по заданному алгоритму . Различают аппаратно-программные и аппаратные контроллеры. Аппаратно-программные контроллеры содержат процессор , память (где размещаются ядро операционной системы , служебные программы, прикладные программы управления объектом и др.), а также аппаратные узлы, реализующие функции ввода-вывода аналоговых и цифровых сигналов , обмена данными в информационно-управляющих сетях и др.; алгоритм управления задаётся программой, исполняемой процессором. Аппаратный контроллер не содержит процессора, алгоритм управления задаётся электронной схемой. Контроллер может также содержать панель управления для задания режимов процесса управления и вывода информации о состоянии системы и др.

По конструктивному исполнению контроллеры подразделяют на встраиваемые, которые монтируются в общий корпус оборудования (агрегат, машину, прибор) и являются его неотъемлемой частью, и внешние (автономные). По назначению различают специализированные контроллеры, предназначенные для управления объектом только одного вида или модели (например, контроллер освещения, контроллер дискового накопителя компьютера), и контроллеры общего назначения, применяемые в относительно широкой области автоматизации (например, контроллеры, используемые в автоматизированных системах управления технологическим процессом). С конца 1970-х гг. широкое распространение получили микроконтроллеры ( микрокомпьютеры , однокристальные компьютеры) – аппаратно-программные контроллеры, выполненные в виде единой сверхбольшой интегральной схемы (интегрирующей на одном кристалле процессор, память, устройства ввода-вывода и др.). Первый микроконтроллер выпущен фирмой Intel (США) в 1976 г. Постоянно расширяется сфера применения контроллеров: с конца 20 в. они используются на производстве (в системах управления технологическими процессами и оборудованием, измерительных системах и др.), транспорте, энергетике, в быту и др.

Опубликовано 1 ноября 2022 г. в 10:30 (GMT+3). Последнее обновление 22 ноября 2022 г. в 23:54 (GMT+3). Связаться с редакцией

Информация

Управляющий многоплатный контроллер

Области знаний: Архитектура и устройства ЭВМ, Конкретные виды изделий нано- и микроэлектроники Область знания: Информационные технологии

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий