Создание программ для управления программируемыми логическими контроллерами с использованием универсальных инструментов разработки

  • Farit I. Lotfullin Набережночелнинский филиал Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н.Туполева
  • Marat R. Khamidullin Набережночелнинский филиал Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н.Туполева https://orcid.org/0000-0002-3326-0955
  • Gulnara A. Gareeva Набережночелнинский филиал Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н.Туполева https://orcid.org/0000-0002-8539-4541
Ключевые слова: программируемые логические контроллеры, Modbus, PostgreSQL, автоматизация, Eclipse, EasyModbus, управление оборудованием, промышленная автоматизация, Java

Аннотация

Обоснование. Программируемые логические контроллеры (ПЛК) играют ключевую роль в системах автоматизации различных отраслей, включая промышленное производство, транспорт и энергетический сектор. Тем не менее, специализированные среды разработки, предлагаемые производителями ПЛК, зачастую имеют ограниченную совместимость, привязывая пользователей к конкретному оборудованию и создавая дополнительные издержки на обучение персонала и разработку. Это стимулирует интерес к использованию более универсальных подходов с применением открытых стандартов и инструментов.

Цель – создание программы для управления ПЛК на примере оборудования OVEN, с использованием стандартных инструментов разработки.

Метод и методология проведения работы. Проект основывается на подходе к разработке, который исключает использование специализированных сред, связанных с определенной маркой контроллера. Вместо этого применяются широко распространенные инструменты, обеспечивающие совместимость с большим количеством устройств и возможность масштабирования решений.

Результаты работы. Созданное программное решение выполняет считывание дискретных входных сигналов (DI) с ПЛК. Впоследствии полученные данные записываются в базу данных с временной меткой. В конечном итоге выполняется логика управления дискретными выходами (DO) на основе анализа входных сигналов.

Область применения результатов. Предложенный подход может быть применен в промышленной автоматизации, интеллектуальных системах управления, мониторинга оборудования, а также для построения учебных стендов.

Выводы. Созданная методология на базе открытых инструментов позволяет создавать универсальные, адаптируемые и экономически эффективные решения для управления ПЛК. Это снижает затраты и упрощает поддержку таких систем в долгосрочной перспективе.

EDN: VOZHOA

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Farit I. Lotfullin, Набережночелнинский филиал Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н.Туполева

студент

Marat R. Khamidullin, Набережночелнинский филиал Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н.Туполева

доцент, кандидат экономических наук

Gulnara A. Gareeva, Набережночелнинский филиал Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н.Туполева

доцент, кандидат педагогических наук

Литература

Андреев, С. М., Рябчиков, М. Ю., & Рябчикова, Е. С. (2023). Аппаратные средства и программное обеспечение промышленных контроллеров SIMATIC S7. Учебное пособие. Москва; Вологда: Инфра-Инженерия. 220 с.

Иванов, В. Н. (2023). Программирование логических контроллеров. Учебное пособие. Москва: СОЛОН-ПРЕСС. 356 с.

Мякишев, Д. В. (2024). Разработка программного обеспечения АСУ ТП на основе объектно-ориентированного подхода. Методическое пособие (2-е изд.). Москва; Вологда: Инфра-Инженерия. 128 с.

Мясников, В. И. (2019). Микропроцессорные системы. Учебное пособие по курсовому проектированию. Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет. 200 с.

Нестеров, К. Е., & Зюзев, А. М. (2019). Программирование промышленных контроллеров. Учебно-методическое пособие. Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та. 96 с.

Пустовая, О. А., & Пустовой, Е. А. (2022). Информационно-измерительные системы и АСУ ТП. Учебник. Москва; Вологда: Инфра-Инженерия. 104 с.

Трофимов, В. Б., & Темкин, И. О. (2020). Экспертные системы в АСУ ТП. Учебник. Москва; Вологда: Инфра-Инженерия. 284 с.

Хиврин, М. В. (2015). Аппаратное и программное обеспечение управления технологическими процессами. Учебно-методическое пособие. Москва: Изд. Дом МИСиС. 95 с.

Шишов, О. В. (2024). Программируемые логические контроллеры. Учебник. Москва: ИНФРА-М. 461 с.

Шишов, О. В. (2021). Современные средства АСУ ТП. Учебник. Москва; Вологда: Инфра-Инженерия. 532 с.

Amin Al Ka'bi. (2021). Management of energy consumption using programmable logic controllers (PLCs). Proceedings on Engineering Sciences, 3(3), 267–272. https://doi.org/10.24874/pes03.03.003

Walters III, E. G., & Bryla, E. J. (2016). The impact of PLC program architecture on production line efficiency: Case study of a control system rewrite. Machines, 4(2), 13. https://doi.org/10.3390/machines4020013

Martin A. Sehr et al. (2024). Programmable Logic Controllers in the context of Industry 4.0. IEEE Journals & Magazine. Получено с https://ieeexplore.ieee.org/document/9134804

Tiago Cruz et al. (2024). Virtualizing Programmable Logic Controllers: Toward a convergent approach. IEEE Journals & Magazine. Получено с https://ieeexplore.ieee.org/document/7564414

Zheng Yang et al. (2021). PLCrypto: A symmetric cryptographic library for programmable logic controllers. IACR Transactions on Symmetric Cryptology, 2021(3), 170–217. https://doi.org/10.46586/tosc.v2021.i3.170-217

Andreev, S. M., Ryabchikov, M. Y., & Ryabchikova, E. S. (2023). Hardware components and software of industrial SIMATIC S7 controllers. Tutorial. Moscow; Vologda: Infra-Inzheneriya. 220 p.

Ivanov, V. N. (2023). Programming Logical Controllers. Moscow: SOLON PRESS. 356 p.

Myakishev, D. V. (2024). Software development for automated process control systems based on object-oriented approach. Methodical Guide (2nd ed.). Moscow; Vologda: Infra-Inzheneriya. 128 p.

Myasnikov, V. I. (2019). Microprocessor systems. Coursework tutorial. Yoshkar-Ola: Volga State Technological University. 200 p.

Nesterov, K. E., & Zuzev, A. M. (2019). Industrial Controller Programming. Methodical Guide. Yekaterinburg: Ural Federal University Publishing House. 96 p.

Pustoaya, O. A., & Pustoy, E. A. (2022). Informational-measurement systems and automated process control systems. Textbook. Moscow; Vologda: Infra-Inzheneriya. 104 p.

Trofimov, V. B., & Temkin, I. O. (2020). Expert systems in automated process control systems. Textbook. Moscow; Vologda: Infra-Inzheneriya. 284 p.

Khivrin, M. V. (2015). Hardware and software for technological process control. Methodical Guide. Moscow: MISiS Publishing House. 95 p.

Shishov, O. V. (2024). Programmable Logic Controllers. Moscow: INFRA-M. 461 p.

Shishov, O. V. (2021). Modern Tools for Automated Process Control Systems. Moscow; Vologda: Infra-Inzheneriya. 532 p.

Amin Al Ka'bi. (2021). Management of energy consumption using programmable logic controllers (PLCs). Proceedings on Engineering Sciences, 3(3), 267–272. https://doi.org/10.24874/pes03.03.003

Walters III, E. G., & Bryla, E. J. (2016). The impact of PLC program architecture on production line efficiency: Case study of a control system rewrite. Machines, 4(2), 13. https://doi.org/10.3390/machines4020013

Martin A. Sehr et al. (2024). Programmable Logic Controllers in the context of Industry 4.0. IEEE Journals & Magazine. Retrieved from https://ieeexplore.ieee.org/document/9134804

Tiago Cruz et al. (2024). Virtualizing Programmable Logic Controllers: Toward a convergent approach. IEEE Journals & Magazine. Retrieved from https://ieeexplore.ieee.org/document/7564414

Zheng Yang et al. (2021). PLCrypto: A symmetric cryptographic library for programmable logic controllers. IACR Transactions on Symmetric Cryptology, 2021(3), 170–217. https://doi.org/10.46586/tosc.v2021.i3.170-217


Просмотров аннотации: 69
Загрузок PDF: 24

Опубликован
2025-03-31
Как цитировать
Lotfullin, F., Khamidullin, M., & Gareeva, G. (2025). Создание программ для управления программируемыми логическими контроллерами с использованием универсальных инструментов разработки. Transportation and Information Technologies in Russia / Транспорт и информационные технологии, 15(1), 7-21. https://doi.org/10.12731/2227-930X-2025-15-1-325
Раздел
Оригинальные статьи