Системы программирования логических контроллеров (ПЛК) c функцией Администрирование

Системы программирования логических контроллеров (ПЛК, англ. Logic Controllers Programming Systems, PLC) – это комплекс программных и аппаратных средств, предназначенных для разработки, отладки и поддержки программного обеспечения, которое управляет работой промышленных устройств — логических контроллеров. ПЛК используются для автоматизации технологических процессов на производстве и в других сферах, где требуется управление различными механизмами и устройствами на основе заданных алгоритмов.

Программирование логических контроллеров (ПЛК) как деятельность представляет собой процесс разработки, отладки и поддержки программного обеспечения, которое обеспечивает управление промышленными устройствами — логическими контроллерами, используемыми для автоматизации технологических процессов. В рамках этой деятельности осуществляется создание алгоритмов работы оборудования, настройка параметров управления, интеграция ПЛК с другими системами и устройствами, а также обеспечение надёжности и безопасности функционирования автоматизированных систем. Программирование ПЛК требует глубоких знаний в области информационных технологий, понимания принципов работы промышленного оборудования и умения работать с системами программирования логических контроллеров.

Ключевые аспекты данного процесса:

• разработка алгоритмов управления технологическими процессами,
• настройка параметров работы контроллеров,
• интеграция ПЛК с системами сбора и обработки данных,
• отладка и тестирование программного обеспечения ПЛК,
• обеспечение совместимости ПО с аппаратными средствами,
• мониторинг и устранение ошибок в работе систем,
• обновление программного обеспечения и оптимизация работы контроллеров.

Важную роль в процессе программирования ПЛК играют цифровые (программные) решения, которые позволяют повысить эффективность разработки ПО, упростить процесс отладки и обеспечить более гибкую настройку параметров управления. Современные инструменты и платформы для программирования ПЛК предоставляют широкие возможности для создания сложных алгоритмов, интеграции с корпоративными информационными системами и реализации функций машинного обучения и анализа данных, что существенно расширяет потенциал автоматизации производственных процессов.

Системы программирования логических контроллеров предназначены для разработки, отладки и поддержки программного обеспечения, которое управляет работой логических контроллеров — специализированных устройств, применяемых для автоматизации технологических процессов. Они позволяют создавать программы, которые реализуют заданные алгоритмы управления промышленными механизмами и устройствами, обеспечивая их корректную и согласованную работу в рамках производственных задач.

Функциональное предназначение систем программирования логических контроллеров заключается в обеспечении возможности гибко настраивать и модифицировать логику работы оборудования, что особенно важно в условиях динамически изменяющихся производственных процессов. С их помощью осуществляется не только первоначальная разработка управляющих программ, но и последующая оптимизация работы оборудования, диагностика неисправностей, а также обновление программного обеспечения контроллеров с учётом новых требований и технологических решений.

Системы программирования логических контроллеров в основном используют следующие группы пользователей:

• инженеры-программисты, занимающиеся разработкой и настройкой программного обеспечения для промышленных устройств и технологических процессов;
• инженеры по автоматизации производства, которые внедряют и поддерживают системы автоматического управления оборудованием и технологическими линиями;
• технические специалисты сервисных компаний, выполняющие обслуживание и ремонт систем управления промышленным оборудованием;
• разработчики интеграционных решений, соединяющие логические контроллеры с другими системами предприятия, например, с корпоративными информационными системами;
• сотрудники научно-исследовательских центров, создающие экспериментальные установки и прототипы автоматизированных систем.

Администрирование

Возможность администрирования позволяет осуществлять настройку и управление функциональностью системы, а также управление учётными записями и правами доступа к системе.

Импорт/экспорт данных

Возможность импорта и/или экспорта данных в продукте позволяет загрузить данные из наиболее популярных файловых форматов или выгрузить рабочие данные в файл для дальнейшего использования в другом ПО.

Многопользовательский доступ

Возможность многопользовательской доступа в программную систему обеспечивает одновременную работу нескольких пользователей на одной базе данных под собственными учётными записями. Пользователи в этом случае могут иметь отличающиеся права доступа к данным и функциям программного обеспечения.

Наличие API

Часто при использовании современного делового программного обеспечения возникает потребность автоматической передачи данных из одного ПО в другое. Например, может быть полезно автоматически передавать данные из Системы управления взаимоотношениями с клиентами (CRM) в Систему бухгалтерского учёта (БУ). Для обеспечения такого и подобных сопряжений программные системы оснащаются специальными Прикладными программными интерфейсами (англ. API, Application Programming Interface). С помощью таких API любые компетентные программисты смогут связать два программных продукта между собой для автоматического обмена информацией.

Отчётность и аналитика

Наличие у продукта функций подготовки отчётности и/или аналитики позволяют получать систематизированные и визуализированные данные из системы для последующего анализа и принятия решений на основе данных.

На основе своего экспертного мнения Соваре рекомендует наиболее внимательно подходить к выбору решения. При выборе программного продукта для программирования логических контроллеров необходимо учитывать масштаб деятельности предприятия, специфику отрасли, технические ограничения и требования к интеграции с существующими системами. Для крупных промышленных предприятий потребуются решения с широкими возможностями масштабирования и высокой степенью надёжности, в то время как для небольших производств могут подойти более простые и экономически выгодные варианты. Также важно учитывать совместимость с используемым оборудованием, поддержку необходимых языков программирования и протоколов связи, наличие инструментов для отладки и тестирования программ, уровень технической поддержки и обновлений со стороны разработчика, а также соответствие отраслевым стандартам и нормативам (например, требованиям безопасности и сертификации в таких отраслях, как энергетика, химическая промышленность или фармацевтика).

Ключевые аспекты при принятии решения:

• совместимость с существующими аппаратными платформами и ПЛК;
• поддержка стандартных языков программирования ПЛК (например, Ladder Diagram, Structured Text, Function Block Diagram);
• наличие средств для удалённого доступа и мониторинга работы контроллеров;
• возможности интеграции с системами управления предприятием (например, ERP-системами);
• наличие развитой библиотеки функций и готовых модулей для типовых задач автоматизации;
• поддержка многопользовательского режима работы и механизмов разграничения прав доступа;
• наличие документации и обучающих материалов на понятном языке;
• возможность расширения функционала за счёт модулей и плагинов;
• соответствие отраслевым стандартам и сертификатам (например, стандартам ISO, требованиям безопасности промышленных систем).

Кроме того, следует оценить уровень технической поддержки, предоставляемой разработчиком, наличие активного сообщества пользователей и доступность обучающих ресурсов. Важно также учесть стоимость владения программным продуктом, включая лицензионные платежи, затраты на обучение персонала и техническое обслуживание. При выборе стоит обратить внимание на репутацию разработчика и отзывы других пользователей, а также на перспективы развития продукта и его совместимость с будущими технологическими трендами в области автоматизации производства.

Системы программирования логических контроллеров (ПЛК) играют ключевую роль в автоматизации производственных и технологических процессов, обеспечивая эффективное управление устройствами и механизмами. Их применение приносит ряд существенных преимуществ:

• Повышение производительности. . ПЛК позволяют оптимизировать рабочие процессы, минимизировать простои и ускорить выполнение операций, что ведёт к увеличению общей производительности предприятия.

• Снижение количества ошибок. . Автоматизация управления устройствами с помощью ПЛК минимизирует влияние человеческого фактора, снижая вероятность ошибок и повышая качество выпускаемой продукции.

• Гибкость и масштабируемость. . Системы программирования ПЛК легко адаптируются под изменяющиеся требования производства и могут быть масштабированы в зависимости от роста объёмов производства или усложнения технологических процессов.

• Упрощение процесса разработки и отладки. . Специализированные инструменты для программирования и отладки ПО ПЛК сокращают время на разработку новых решений и их внедрение, облегчая работу инженеров и программистов.

• Повышение надёжности системы. . ПЛК обеспечивают стабильное и надёжное функционирование управляемых устройств, что снижает риск аварий и непредвиденных остановок производства.

• Экономия ресурсов. . Автоматизированное управление позволяет оптимизировать потребление энергии и других ресурсов, что приводит к снижению эксплуатационных затрат.

• Интеграция с другими системами. . ПЛК могут быть интегрированы с корпоративными информационными системами и другими программно-аппаратными комплексами, что обеспечивает более комплексное управление производственными процессами.

Классификатор программных продуктов Соваре определяет конкретные функциональные критерии для систем. Для того, чтобы быть представленными на рынке Системы программирования логических контроллеров, системы должны иметь следующие функциональные возможности:

• поддержка специализированных языков программирования, применяемых для разработки алгоритмов работы ПЛК, например, языков стандарта МЭК 61131-3,
• инструменты для визуализации и моделирования технологических процессов, позволяющие разработчикам наглядно представить и проверить логику работы системы перед её внедрением,
• механизмы отладки и тестирования программного кода непосредственно на ПЛК или в эмуляторе, обеспечивающие возможность выявления и устранения ошибок на этапе разработки,
• средства для конфигурирования и настройки параметров ПЛК, включая конфигурацию входов и выходов, параметров таймеров и счётчиков,
• возможность работы с библиотеками стандартных функций и блоков, упрощающих разработку и повышающих повторное использование кода.

По аналитическим данным Соваре, в 2025 году на рынке систем программирования логических контроллеров (ПЛК) можно ожидать усиления тенденций, связанных с интеграцией искусственного интеллекта и машинного обучения для оптимизации процессов управления, повышением уровня кибербезопасности, развитием облачных решений для удалённого управления и мониторинга, расширением возможностей межмашинного взаимодействия (M2M), применением технологий расширенной и виртуальной реальности для обучения и отладки, а также стандартизацией интерфейсов и протоколов обмена данными.

• Интеграция ИИ и машинного обучения. Внедрение алгоритмов машинного обучения для анализа данных с ПЛК и прогнозирования неисправностей, оптимизации параметров работы оборудования и адаптации алгоритмов управления к изменяющимся условиям эксплуатации.

• Усиление кибербезопасности. Разработка и внедрение комплексных решений для защиты ПЛК и связанных с ними систем от кибератак, включая шифрование данных, аутентификацию устройств и мониторинг подозрительной активности.

• Облачные технологии. Расширение использования облачных платформ для удалённого доступа, хранения данных и обработки информации, получаемой от ПЛК, что позволит повысить гибкость и масштабируемость систем управления.

• Межмашинное взаимодействие (M2M). Развитие протоколов и стандартов для обеспечения бесперебойного и безопасного обмена данными между различными ПЛК и другими устройствами в рамках промышленных сетей.

• Применение VR и AR. Использование технологий виртуальной и дополненной реальности для создания интерактивных обучающих программ и инструментов визуализации процессов отладки и настройки ПЛК.

• Стандартизация интерфейсов. Работа над унификацией интерфейсов и протоколов обмена данными между ПЛК и другими элементами системы автоматизации для повышения совместимости и упрощения интеграции.

• Модульность и масштабируемость. Разработка модульных архитектур систем программирования ПЛК, которые позволят легко масштабировать и адаптировать решения под конкретные задачи производства без значительных затрат времени и ресурсов.

Россия

КРУГ-2000