ЖУРНАЛ СТА 1/2021

О Т ЯЗЫКА РЕЛЕЙНОЙ ЛОГИКИ ДО УНИВЕРСАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ СТАНДАРТА МЭК 61131-3 Старая добрая релейная логика (Ladder Logic, LAD) как единственно доступный инструмент программирования ранних ПЛК в настоящий момент входит в со- став программных комплексов, в кото- рых реализована возможность написа- ния, отладки и тестирования программ на трёх графических и двух текстовых языках, предусмотренных стандартом МЭК 61131-3 ( релейных диаграмм – LD, функциональных блоков и диаграмм–FBD, последовательных функциональных схем– SFC, списка инструкций – IL, структури- рованного текста – ST ). Одной из рас- пространённых сред программирования на языках МЭК 61131-3 стал пакет CODESYS (Controller Development System) компании 3S (Smart Software Solutions), бесплатная среда разработки и расширенная функциональность кото- рого делают его всё более популярным базовым инструментом программирова- ния промышленных контроллеров. В настоящий момент, кроме средств программирования на языках, описан- ных стандартом МЭК 61131-3, в распо- ряжении инженера-программиста со- временного высокотехнологичного контроллера имеется универсальная операционная система общего назначе- ния (Windows или Linux), что даёт воз- можность программировать контроллер и на классических языках С, C++, С#, Python, Java и др. [3]. Таким образом, использование мно- гоядерных процессоров и технологии раздельного использования вычисли- тельных ресурсов (аппаратно-независи- мых ядер) ЦП позволяет одновременно и эффективно выполнять как задачи управления техпроцессом, описанные языками стандарта МЭК 61131-3, так и другие специальные задачи, реализо- ванные на универсальных языках про- граммирования. Многоядерная технология, позво- ляющая разделить на аппаратном уров- не обработку вычислительных задач, является настоящим технологическим прорывом в сфере промышленной ав- томатизации. К ОММУНИКАЦИОННЫЕ ФУНКЦИИ Современные ПЛК и PAC-контрол- леры поддерживают, кроме типичных для АСУ ТП промышленных протоко- лов обмена данными: PROFIBUS, Mod- bus RTU, Modbus TCP, EtherNet/IP, PROFINET, EtherCAT, CANopen, DeviceNet – протоколы нового поколе- ния, ставшие визитной карточкой IIoT, и типичные для IT-отрасли беспровод- ные и кабельные стандарты. Это откры- вает новые возможности для примене- ния единого управляющего ПО, рабо- тающего на уровнях систем SCADA, MES и ERP, и на качественно новом уровне соответствует экспоненциально растущему потенциалу технологий IIoT. Кроме того, современный контрол- лер, интегрированный в корпоративные сети предприятия, должен обладать до- полнительными средствами защиты от несанкционированного доступа к управ- лению технологическим оборудованием и от таких распространённых в IT-сетях угроз, как DDoS-атаки (Distributed Denial of Service). Для обеспечения ин- формационной безопасности необходи- мы поддержка протоколов и веб-соеди- нений, защищённых сертификатом шифрования SSL/TLS, а также аппарат- ные ключи защиты. PAC ИЛИ ПЛК: КРИТЕРИИ ВЫБОРА Программируемые логические конт- роллеры и PAC-контроллеры – это уст- ройства, относящиеся к разным эпо- хам, хотя многие специалисты находят, что их функции уже в значительной сте- пени совпадают. В качестве PAC обыч- но подразумевают контроллеры с управлением технологическим про- цессом и возможностями обмена дан- ными на более высоком уровне, чем у ПЛК, но на самом деле чёткой границы между современными ПЛК и PAC не прослеживается. Выбор контроллера определяется не столько аббревиатурой (ПЛК и PAC), сколько обеспечением функциональ- ности, соответствующей поставленной задаче. Кроме стандартных задач авто- матизации, правильно подобранный контроллер: ● конструктивно улучшает и повышает эксплуатационную надёжность си- стем автоматизации; ● устраняет влияние человеческого фактора, связанного с отсутствием профессионального опыта и пробела- ми в квалификации; ● использует эффективные меры ин- формационной защиты. Применение высокопроизводитель- ных процессоров вплоть до Core i7, а также вычислительных специализиро- ванных модулей, дополненных встроен- ной ПЛИС (FPGA), повышает скорость обработки данных в задачах, требующих оперативного реагирования. Высокопроизводительные PAC-конт- роллеры обеспечивают реализацию тех- АППА РАТ НЫЕ С Р Е ДС Т В А / П РОМЫШЛ Е ННЫЕ КОН Т РОЛЛ Е РЫ Условные обозначения: 1. SCADA 6. Операторский интерфейс 2. ПИД-контур 7. PAC-контроллер 3. Аналоговый ввод/вывод 8. ЧМИ (HMI) 4. Устройства с последовательным 9. Дискретный ввод/вывод вводом/выводом 10. Управление движением 5. OPC-клиент 11. Базы данных SQL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Рис. 1. PAC-контроллер решает широкий спектр задач управления технологическим процессом и интеграции производственных данных в корпоративные системы СТА 1/2021 57 www.cta.ru