የ PLC እውቀት ማጠቃለያ፡ ለኤሌክትሪክ መሐንዲሶች አስፈላጊ ንባብ!

የ PLC እውቀት ዙር፡ ለኤሌክትሪክ መሐንዲሶች አስፈላጊ ንባብ!

I. የ PLCs ፍቺ እና ምደባ

PLC፣ ወይም Programmable Logic Controller፣ ሁለንተናዊ የኢንዱስትሪ መቆጣጠሪያ መሳሪያዎች አዲስ ትውልድ ነው። በማይክሮ ፕሮሰሰር ላይ የተመሰረተ እና የኮምፒውተር ቴክኖሎጂን፣ አውቶማቲክ ቁጥጥር ቴክኖሎጂን እና የመገናኛ ቴክኖሎጂን ያዋህዳል። ለኢንዱስትሪ አከባቢዎች የተነደፉ፣ PLC ዎች ለቁጥጥር ሂደቶች እና ለተጠቃሚዎች ያተኮረ "ተፈጥሮአዊ ቋንቋ" በመጠቀም ለመረዳት ቀላል የሆኑ ፕሮግራሞችን ያሳያሉ። በቀላል, በቀላል አሠራር እና በከፍተኛ አስተማማኝነት ተለይተው ይታወቃሉ.

ከቅብብሎሽ ተከታታይ ቁጥጥር የተሻሻለ፣ PLCs በማይክሮፕሮሰሰሮች ዙሪያ ያተኮሩ እና እንደ ሁለገብ አውቶማቲክ መቆጣጠሪያ መሳሪያዎች ሆነው ያገለግላሉ። ወደ ዝርዝር ጉዳዮች እንመርምር፡-

1. ፍቺ

PLC ለኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች የተነደፈ ዲጂታል ኤሌክትሮኒክ ሥርዓት ነው። እንደ አመክንዮአዊ ስሌት፣ ተከታታይ ቁጥጥር፣ ጊዜ፣ ቆጠራ እና ስሌት ያሉ መመሪያዎችን ለማከማቸት በፕሮግራም ሊሰራ የሚችል ማህደረ ትውስታን ይጠቀማል። ከዲጂታል እና አናሎግ ግብዓቶች እና ውጤቶች ጋር በመገናኘት PLCs የተለያዩ የሜካኒካል መሳሪያዎችን እና የምርት ሂደቶችን ይቆጣጠራሉ። ሁለቱም ኃ.የተ.የግ.ማ.ዎች እና ተጓዳኝ መሣሪያዎቻቸው ከኢንዱስትሪ ቁጥጥር ስርዓቶች ጋር ያለማቋረጥ እንዲዋሃዱ እና የተግባር መስፋፋትን ለማመቻቸት የተነደፉ ናቸው።

2. ምደባ

የ PLC ምርቶች ከተለያዩ ዝርዝር መግለጫዎች እና የአፈፃፀም ችሎታዎች ጋር በተለያዩ ዓይነቶች ይመጣሉ። እነሱ በመዋቅር ቅርፅ ፣ በተግባራዊ ልዩነቶች እና በ I/O ነጥቦች ብዛት ላይ ተመስርተው በሰፊው ይመደባሉ ።

2.1 በመዋቅር ቅፅ መመደብ

PLCዎች በመዋቅራዊ ቅርጻቸው ላይ ተመስርተው ወደ ሙሉ እና ሞጁል ዓይነቶች ሊከፋፈሉ ይችላሉ።

(1) ኢንተግራል ኃ.የተ.የግ.ማ

ኢንቴግራል ኃ.የተ.የግ.ማ. እንደ የኃይል አቅርቦት፣ ሲፒዩ፣ እና አይ/ኦ መገናኛዎች ያሉ በአንድ ካቢኔ ውስጥ ያሉ ክፍሎች። በተመጣጣኝ አወቃቀራቸው፣ በትንሽ መጠን እና በተመጣጣኝ ዋጋ ይታወቃሉ። አነስተኛ መጠን ያላቸው PLCs ይህንን ዋና መዋቅር ይጠቀማሉ። integral PLC የተለያዩ የI/O ነጥቦችን እና የማስፋፊያ ክፍል ያለው መሰረታዊ አሃድ (ዋና ክፍል በመባልም ይታወቃል) ያካትታል። መሠረታዊው አሃድ ሲፒዩ፣ አይ/ኦ በይነገጾች፣ ከአይ/ኦ ማስፋፊያ ክፍሎች ጋር የሚገናኙበት የማስፋፊያ ወደብ፣ እና ከፕሮግራም አውጪ ወይም EPROM ጸሐፊ ጋር የሚገናኙበት በይነገጽ ይዟል። የማስፋፊያ ክፍሉ በበኩሉ I/O እና የኃይል አቅርቦት አካላትን ያለ ሲፒዩ ብቻ ይዟል። የመሠረታዊ ክፍል እና የማስፋፊያ ክፍል ብዙውን ጊዜ በጠፍጣፋ ገመድ በኩል ይገናኛሉ. ኢንቴግራል ኃ.የተ.የግ.ማ.ዎች ችሎታቸውን ለማስፋት እንደ የአናሎግ አሃዶች እና የአቋም መቆጣጠሪያ ክፍሎች ያሉ ልዩ የተግባር አሃዶች ሊገጠሙላቸው ይችላሉ።

(2) ሞዱላር ኃ.የተ.የግ.ማ

ሞዱላር ኃ.የተ.የግ.ማህበር ለእያንዳንዱ አካል የተለየ ሞጁሎችን ማለትም ሲፒዩ ሞጁሎችን፣ አይ/ኦ ሞጁሎችን፣ የኃይል አቅርቦት ሞጁሎችን (አንዳንድ ጊዜ በሲፒዩ ሞጁል ውስጥ የተዋሃዱ) እና የተለያዩ የተግባር ሞጁሎችን አቅርቧል። እነዚህ ሞጁሎች በማዕቀፍ ወይም በጀርባ አውሮፕላን ላይ ተጭነዋል. የሞዱላር PLC ጥቅማ ጥቅሞች በተለዋዋጭ አወቃቀራቸው ላይ ነው, ይህም እንደ አስፈላጊነቱ የተለያዩ የስርዓት መለኪያዎችን ለመምረጥ ያስችላል. እንዲሁም ለመገጣጠም, ለማስፋት እና ለመጠገን ቀላል ናቸው. መካከለኛ እና ትልቅ መጠን ያላቸው PLCዎች በአጠቃላይ ሞዱል መዋቅርን ይጠቀማሉ።

በተጨማሪም፣ አንዳንድ PLCዎች የሁለቱም የተዋሃዱ እና ሞጁል ዓይነቶች ባህሪያትን ያጣምራሉ፣ ይህም የተቆለለ PLC በመባል የሚታወቀውን ይመሰርታሉ። በተደራረቡ ፒኤልሲዎች ውስጥ እንደ ሲፒዩ፣ ፓወር አቅርቦት እና አይ/ኦ መገናኛዎች ያሉ ክፍሎች በኬብል የተገናኙ ገለልተኛ ሞጁሎች ናቸው እና በንብርብር ሊደረደሩ ይችላሉ። ይህ ንድፍ ተለዋዋጭ የስርዓት ውቅርን ብቻ ሳይሆን የታመቀ መጠን እንዲኖር ያስችላል.

2.2 በተግባራዊነት መመደብ

በተግባራዊ አቅማቸው መሰረት፣ PLC ዎች በሶስት ምድቦች ሊከፈሉ ይችላሉ፡- ዝቅተኛ-መጨረሻ፣ መካከለኛ-ክልል እና ከፍተኛ-መጨረሻ።

(1) ዝቅተኛ-መጨረሻ PLC

ዝቅተኛ-መጨረሻ PLCs እንደ አመክንዮአዊ ክዋኔዎች፣ ጊዜ አቆጣጠር፣ መቁጠር፣ መቀየር፣ ራስን መመርመር እና መከታተል ያሉ መሰረታዊ ተግባራትን አሏቸው። እንዲሁም የተወሰነ መጠን ያለው የአናሎግ ግብዓት/ውፅዓት፣ የሂሳብ ስራዎች፣ የውሂብ ማስተላለፍ እና ማወዳደር እና የግንኙነት ተግባራትን ሊያካትቱ ይችላሉ። እነዚህ PLC ዎች በዋነኛነት ጥቅም ላይ የሚውሉት ለአንድ ማሽን ቁጥጥር ስርዓቶች አመክንዮአዊ ቁጥጥር፣ ተከታታይ ቁጥጥር ወይም አነስተኛ መጠን ያለው የአናሎግ ቁጥጥር ነው።

(2) መካከለኛ ኃ.የተ.የግ.ማ

ከዝቅተኛ ደረጃ ኃ.የተ.የግ.ማ.ዎች ተግባራት በተጨማሪ፣የመካከለኛ ክልል PLCs በአናሎግ ግብዓት/ውፅዓት፣በሂሳብ ስራዎች፣በመረጃ ማስተላለፍ እና ማነፃፀር፣የቁጥር ስርዓት ልወጣ፣የርቀት I/O፣ subbroutines እና የመግባቢያ አውታረመረብ ላይ ጠንካራ አቅምን ይሰጣሉ። አንዳንዶቹ የማቋረጥ ቁጥጥር እና የ PID መቆጣጠሪያ ተግባራትን ሊያሳዩ ይችላሉ፣ ይህም ለተወሳሰቡ የቁጥጥር ስርዓቶች ተስማሚ ያደርጋቸዋል።

(3) ከፍተኛ ደረጃ ኃ.የተ.የግ.ማ

ከፍተኛ ደረጃ ኃ.የተ.የግ.ማ.ዎች፣ ከመሃል ክልል PLCዎች አቅም በተጨማሪ፣ እንደ የተፈረሙ የሂሳብ ስራዎች፣ የማትሪክስ ስሌት፣ ቢት ሎጂክ ኦፕሬሽኖች፣ ካሬ ሩት ስሌቶች እና ሌሎች ልዩ የተግባር ስራዎችን ያካትታሉ። በተጨማሪም የጠረጴዛ ፈጠራ እና የጠረጴዛ ማስተላለፍ ችሎታዎችን ያሳያሉ. ባለከፍተኛ ደረጃ ኃ.የተ.የግ.ማ.ዎች የተሻሻሉ የግንኙነት እና የአውታረ መረብ ተግባራትን ያከብራሉ ፣ ይህም መጠነ ሰፊ የሂደት ቁጥጥርን ወይም የተከፋፈሉ የአውታረ መረብ ቁጥጥር ስርዓቶችን በመፍጠር የፋብሪካ አውቶማቲክን ለማሳካት ያስችላል።

2.3 በ I/O ነጥቦች ምደባ

እንደ I/O ነጥቦች ብዛት፣ PLC ዎች በትንሽ፣ መካከለኛ እና ትልቅ ምድቦች ሊከፋፈሉ ይችላሉ።

(1) አነስተኛ ኃ.የተ.የግ.ማ

ትንንሽ ኃ.የተ.የግ.ማ.ዎች ከ256 I/O ነጥብ ያነሱ፣ አንድ ሲፒዩ አላቸው፣ እና 8-ቢት ወይም 16-ቢት ፕሮሰሰሮችን ይጠቀማሉ። የተጠቃሚ የማስታወስ አቅማቸው በተለምዶ ከ4ኪባ በታች ነው።

(2) መካከለኛ ኃ.የተ.የግ.ማ

መካከለኛ ኃ.የተ.የግ.ማዎች በ256 እና 2048 I/O ነጥብ መካከል፣ ባለሁለት ሲፒዩዎችን ይቀጥራሉ፣ እና የተጠቃሚ የማስታወስ አቅም ከ2KB እስከ 8KB አላቸው።

(3) ትልቅ ኃ.የተ.የግ.ማ

ትላልቅ PLCዎች ከ2048 I/O ነጥብ በላይ ይመካሉ፣ በርካታ ሲፒዩዎችን ይጠቀማሉ፣ እና ባለ 16-ቢት ወይም 32-ቢት ፕሮሰሰር የተገጠመላቸው ናቸው። የተጠቃሚ የማስታወስ አቅማቸው ከ 8 ኪባ እስከ 16 ኪባ ይደርሳል።

በዓለም አቀፍ ደረጃ፣ የ PLC ምርቶች በሦስት ዋና ዋና የክልል ዓይነቶች ሊከፋፈሉ ይችላሉ፡ አሜሪካዊ፣ አውሮፓዊ እና ጃፓንኛ። የአሜሪካ እና የአውሮፓ ፒኤልሲ ቴክኖሎጂዎች በተናጥል የተገነቡ ናቸው, ይህም በምርቶቻቸው መካከል ልዩ ልዩነቶችን አስከትሏል. ከዩናይትድ ስቴትስ የገባው የጃፓን PLC ቴክኖሎጂ ከአሜሪካን PLCs የተወሰኑ ባህሪያትን ይወርሳል ነገር ግን አነስተኛ መጠን ባላቸው PLCs ላይ ያተኩራል። የአሜሪካ እና የአውሮፓ ኃ.የተ.የግ.ማ.ዎች በመካከለኛ እና ትልቅ መጠን ያላቸው አቅርቦቶች የታወቁ ሲሆኑ፣ የጃፓን ኃ.የተ.የግ.ማ.

II. የ PLCs ተግባራት እና የመተግበሪያ መስኮች

PLCs የሪሌይ-ኮንታክተር መቆጣጠሪያ ጥቅሞችን እና የኮምፒውተሮችን ተለዋዋጭነት ያጣምራል። ይህ ልዩ ንድፍ ከሌሎች ተቆጣጣሪዎች ጋር ሲወዳደር ወደር የሌላቸው በርካታ ባህሪያት አሉት።

1. የ PLCs ተግባራት

እንደ ሁለንተናዊ የኢንዱስትሪ አውቶማቲክ መቆጣጠሪያ መሳሪያ በማይክሮፕሮሰሰሮች ዙሪያ ያማከለ እና የኮምፒውተር ቴክኖሎጂን፣ አውቶማቲክ ቁጥጥር ቴክኖሎጂን እና የመገናኛ ቴክኖሎጂን በማዋሃድ፣ PLCs ብዙ ጥቅሞችን ይሰጣል። እነዚህም ከፍተኛ አስተማማኝነት፣ የታመቀ መጠን፣ ጠንካራ ተግባር፣ ቀላል እና ተለዋዋጭ የፕሮግራም ዲዛይን፣ ሁለገብነት እና ቀላል ጥገናን ያካትታሉ። ስለዚህ፣ PLCs እንደ ብረት፣ ኢነርጂ፣ ኬሚካል፣ መጓጓዣ እና ሃይል ማመንጨት በመሳሰሉት መስኮች ከሶስቱ የዘመናዊ የኢንዱስትሪ ቁጥጥር ምሰሶዎች (ሮቦቶች እና CAD/CAM ጋር) ሰፊ አፕሊኬሽኖችን ያገኛሉ። በ PLCs ባህሪያት ላይ በመመስረት, የእነሱ ተግባራዊ ቅጾች እንደሚከተለው ሊጠቃለሉ ይችላሉ.

(1) የሎጂክ ቁጥጥር መቀየር

PLCs የተለያዩ ቀላል እና ውስብስብ የሎጂክ ቁጥጥሮችን እንዲያሳኩ የሚያስችላቸው ጠንካራ አመክንዮአዊ ስሌት ችሎታ አላቸው። ይህ በጣም መሠረታዊ እና በስፋት የሚተገበረው የPLC ጎራ ነው፣ ባህላዊ ቅብብል-ኮንታክተር ቁጥጥርን ይተካል።

(2) አናሎግ ቁጥጥር

PLCs A/D እና D/A ልወጣ ሞጁሎች የታጠቁ ናቸው። የኤ/ዲ ሞጁሉ የአናሎግ መጠኖችን ከመስክ—እንደ ሙቀት፣ ግፊት፣ ፍሰት እና ፍጥነት ወደ ዲጂታል መጠኖች ይቀይራል። እነዚህ አሃዛዊ መጠኖች በ PLC ውስጥ ባለው ማይክሮፕሮሰሰር (ማይክሮፕሮሰሰሮች ዲጂታል መጠኖችን ብቻ እንደሚይዙ) እና በመቀጠልም ለቁጥጥር ጥቅም ላይ ይውላሉ። በአማራጭ፣ የዲ/ኤ ሞጁል ቁጥጥር የተደረገበትን ነገር ለመቆጣጠር ዲጂታል መጠኖችን ወደ አናሎግ መጠን ይለውጣል፣ በዚህም PLC ዎች የአናሎግ መጠኖችን እንዲቆጣጠሩ ያስችላቸዋል።

(3) የሂደት ቁጥጥር

ዘመናዊ መካከለኛ እና ትልቅ መጠን ያላቸው PLCs በተለምዶ የPID መቆጣጠሪያ ሞጁሎችን ያዘጋጃሉ፣ ይህም የተዘጉ ዑደት ሂደትን ለመቆጣጠር ያስችላል። አንድ ተለዋዋጭ በቁጥጥር ሂደት ውስጥ ሲለያይ PLC የ PID ስልተ ቀመርን በመጠቀም ትክክለኛውን ውጤት ያሰላል, በዚህም የምርት ሂደቱን በማስተካከል እና ተለዋዋጭውን በተቀመጠው ቦታ ላይ ይጠብቃል. በአሁኑ ጊዜ፣ ብዙ ትናንሽ መጠን ያላቸው PLCs የPID ቁጥጥር ተግባርንም ያካትታሉ።

(4) የጊዜ እና ቆጠራ ቁጥጥር

PLCs በደርዘን የሚቆጠሩ፣ በመቶዎች እና እንዲያውም በሺዎች የሚቆጠሩ የሰዓት ቆጣሪዎችን እና ቆጣሪዎችን ለማቅረብ የሚችል ጠንካራ የጊዜ እና የመቁጠር ችሎታዎችን ይመካል። የጊዜ ቆይታ እና የመቁጠር ዋጋዎች በተጠቃሚው የተጠቃሚውን ፕሮግራም በሚጽፉበት ጊዜ በዘፈቀደ ሊዘጋጁ ይችላሉ ወይም በኦፕሬተሮች ጣቢያ ላይ በፕሮግራም አውጪ። ይህ የጊዜ እና ቆጠራ ቁጥጥርን ያስችላል። ተጠቃሚዎች ከፍተኛ-ድግግሞሽ ምልክቶችን መቁጠር ካስፈለጋቸው ከፍተኛ ፍጥነት መቁጠርያ ሞጁሎችን መምረጥ ይችላሉ።

(5) ተከታታይ ቁጥጥር

በኢንዱስትሪ ቁጥጥር ውስጥ፣ ተከታታይ ቁጥጥር በ PLC ደረጃ መመሪያዎች ወይም በፈረቃ መመዝገቢያ ፕሮግራሚንግ አማካይነት ሊከናወን ይችላል።

(6) የውሂብ ሂደት

ዘመናዊ ኃ.የተ.የግ.ማ.ዎች የሂሳብ ስራዎችን ፣ የውሂብ ማስተላለፍን ፣ የመደርደር እና የጠረጴዛ ፍለጋን ብቻ ሳይሆን የውሂብ ንፅፅርን ፣ የውሂብ ልወጣን ፣ የውሂብ ግንኙነትን ፣ የውሂብ ማሳያን እና ህትመትን ማካሄድ ይችላሉ። እነሱ ጠንካራ የመረጃ ማቀነባበሪያ ችሎታዎች አሏቸው።

(7) ግንኙነት እና አውታረ መረብ

አብዛኛዎቹ ዘመናዊ PLCዎች የግንኙነት እና የአውታረ መረብ ቴክኖሎጂዎችን ያካትታሉ፣ RS-232 ወይም RS-485 በይነገጾች ለርቀት አይ/ኦ ቁጥጥር። በርካታ PLCs በኔትወርክ ሊገናኙ እና እርስ በርስ ሊግባቡ ይችላሉ። የውጫዊ መሳሪያዎች የሲግናል አሃዶች ፕሮግራሞችን እና መረጃዎችን ከአንድ ወይም ከዚያ በላይ ፕሮግራሚካዊ ተቆጣጣሪዎች መለዋወጥ ይችላሉ። የፕሮግራም ማስተላለፍ፣ የውሂብ ፋይል ማስተላለፍ፣ ክትትል እና ምርመራ በኮሙኒኬሽን በይነገጾች ወይም በመገናኛ ፕሮሰሰሮች አማካይነት ሊገኙ ይችላሉ፣ ይህም ፕሮግራም እና የውሂብ ማስተላለፍን ለማመቻቸት መደበኛ የሃርድዌር በይነገጽ ወይም የባለቤትነት ግንኙነት ፕሮቶኮሎችን ይጠቀማሉ።

2. የ PLC ዎች የመተግበሪያ መስኮች

በአሁኑ ጊዜ ፒኤልሲዎች በአገር ውስጥም ሆነ በዓለም አቀፍ ደረጃ በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ማለትም ብረት እና ብረት፣ፔትሮሊየም፣ኬሚካል፣ኃይል፣የግንባታ እቃዎች፣ሜካኒካል ማምረቻ፣አውቶሞቢል፣ቀላል ጨርቃጨርቅ፣ትራንስፖርት፣አካባቢ ጥበቃ እና የባህል መዝናኛዎች በስፋት ተቀጥረው ይገኛሉ። አፕሊኬሽኖቻቸው በሰፊው እንደሚከተለው ሊመደቡ ይችላሉ፡-

(1) የሎጂክ ቁጥጥር መቀየር

ይህ በጣም መሠረታዊ እና በስፋት የተተገበረው የPLC ጎራ ነው፣ ባህላዊ ቅብብል ወረዳዎችን በመተካት አመክንዮአዊ እና ተከታታይ ቁጥጥርን ለማግኘት። PLC ዎች ለአንድ ማሽን ቁጥጥር እንዲሁም ለብዙ ማሽን ቡድን ቁጥጥር እና አውቶማቲክ ማምረቻ መስመሮች እንደ መርፌ መቅረጽ ማሽኖች ፣ ማተሚያ ማሽኖች ፣ ስቴፕሊንግ ማሽኖች ፣ ጥምር ማሽን መሳሪያዎች ፣ መፍጨት ማሽኖች ፣ የማሸጊያ ማምረቻ መስመሮች እና የኤሌክትሮፕላንት መገጣጠሚያ መስመሮችን መጠቀም ይቻላል ።

(2) አናሎግ ቁጥጥር

በኢንዱስትሪ ምርት ሂደቶች ውስጥ፣ እንደ ሙቀት፣ ግፊት፣ ፍሰት፣ የፈሳሽ ደረጃ እና ፍጥነት ያሉ ብዙ ተከታታይነት ያላቸው የተለያዩ መጠኖች የአናሎግ መጠኖች ናቸው። PLCs የአናሎግ መጠኖችን እንዲይዙ ለማስቻል፣ A/D እና D/A በአናሎግ እና ዲጂታል መጠኖች መካከል የተደረጉ ልወጣዎች እውን መሆን አለባቸው። የ PLC አምራቾች ለ PLC ዎች የአናሎግ ቁጥጥር አፕሊኬሽኖችን ለማመቻቸት ተጓዳኝ A/D እና D/A ልወጣ ሞጁሎችን ያመርታሉ።

(3) የእንቅስቃሴ ቁጥጥር

ኃ.የተ.የግ.ማለ rotary ወይም linear እንቅስቃሴ መቆጣጠሪያ መጠቀም ይቻላል. የቁጥጥር ስርዓት ውቅርን በተመለከተ ቀደምት ትግበራዎች I/O ሞጁሎችን ለመቀየር የቦታ ዳሳሾችን እና አንቀሳቃሾችን በቀጥታ ተገናኝተዋል። በአሁኑ ጊዜ ልዩ የእንቅስቃሴ መቆጣጠሪያ ሞጁሎች በአጠቃላይ ጥቅም ላይ ይውላሉ. እነዚህ ሞጁሎች ነጠላ-ዘንግ ወይም ባለብዙ ዘንግ አቀማመጥ መቆጣጠሪያን ለስቴፐር ሞተሮች ወይም ለሰርቮ ሞተሮች መንዳት ይችላሉ። በዓለም ዙሪያ ሁሉም ዋና ዋና የ PLC አምራቾች ምርቶች እንቅስቃሴን የመቆጣጠር ችሎታን ያሳያሉ ፣ እነዚህም በተለያዩ ማሽኖች ፣ ማሽኖች ፣ ሮቦቶች ፣ ሊፍት እና ሌሎች አፕሊኬሽኖች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ ።

(4) የሂደት ቁጥጥር

የሂደት ቁጥጥር የአናሎግ መጠኖችን እንደ ሙቀት፣ ግፊት እና ፍሰት ያሉ የዝግ ዑደት ቁጥጥርን ይመለከታል። በብረታ ብረት፣ በኬሚካል ኢንጂነሪንግ፣ በሙቀት ህክምና እና በቦይለር ቁጥጥር ባሉ መስኮች ሰፊ አፕሊኬሽኖች አሉት። እንደ ኢንደስትሪ ቁጥጥር ኮምፒውተሮች፣ PLC ዎች በተለያዩ የቁጥጥር ስልተ ቀመሮች ሊዘጋጁ ይችላሉ። PID መቆጣጠሪያ በዝግ-loop ቁጥጥር ስርዓቶች ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ የሚውል የቁጥጥር ዘዴ ነው። ሁለቱም መካከለኛ እና ትልቅ መጠን ያላቸው PLCዎች በPID ሞጁሎች የታጠቁ ናቸው፣ እና በአሁኑ ጊዜ፣ ብዙ ትናንሽ መጠን ያላቸው PLCs ይህን ተግባራዊ ሞጁል አቅርበዋል። የPID ሂደት በአጠቃላይ የተወሰነ የPID ንዑስ ክፍልን ማሄድን ያካትታል።

(5) የውሂብ ሂደት

ዘመናዊ ኃ.የተ.የግ.ማ.ዎች የሂሳብ ስራዎችን (ማትሪክስ ስሌት፣ የተግባር ስሌት፣ ሎጂካዊ ስራዎችን ጨምሮ)፣ የውሂብ ማስተላለፍ፣ የውሂብ ልወጣ፣ መደርደር፣ የጠረጴዛ ፍለጋ እና የቢት ማጭበርበር ተግባራትን ያካተቱ ናቸው። የውሂብ ማግኛ፣ ትንተና እና ሂደትን ማከናወን ይችላሉ። እነዚህ መረጃዎች የተወሰኑ የቁጥጥር ስራዎችን ለማከናወን በማህደረ ትውስታ ውስጥ ከተከማቹ የማጣቀሻ እሴቶች ጋር ሊነፃፀሩ ወይም ወደ ሌሎች የማሰብ ችሎታ መሳሪያዎች በመገናኛ ተግባራት ሊተላለፉ ይችላሉ. እንዲሁም ሊታተሙ እና ሊታተሙ ይችላሉ. የመረጃ ማቀነባበር በተለምዶ እንደ ሰው አልባ ተለዋዋጭ የማምረቻ ስርዓቶች እና በሂደት ቁጥጥር ስርአቶች ውስጥ እንደ ወረቀት ፣ ብረት እና የምግብ ኢንዱስትሪ ባሉ መጠነ-ሰፊ ቁጥጥር ስርዓቶች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

(6) ግንኙነት እና አውታረ መረብ

የ PLC ግንኙነት በ PLCs እና በ PLCs እና በሌሎች የማሰብ ችሎታ ያላቸው መሳሪያዎች መካከል ያለውን ግንኙነት ያጠቃልላል። በኮምፒዩተር ቁጥጥር እድገት የፋብሪካ አውቶሜሽን አውታሮች በፍጥነት እድገት አሳይተዋል። ሁሉም የ PLC አምራቾች በ PLCs የግንኙነት አቅም ላይ ትልቅ ትኩረት ይሰጣሉ እና የየራሳቸውን የአውታረ መረብ ስርዓቶች አስተዋውቀዋል። በቅርብ ጊዜ የተመረቱ PLCዎች የመገናኛ በይነገጾች የታጠቁ ናቸው, ይህም ግንኙነት በጣም ምቹ ያደርገዋል.

III. የ PLCs መሰረታዊ መዋቅር እና የስራ መርህ

እንደ የኢንዱስትሪ መቆጣጠሪያ ኮምፒዩተር፣ PLCs ከተራ ኮምፒውተሮች ጋር በመዋቅር ውስጥ ተመሳሳይነት አላቸው። ሆኖም፣ በተለያዩ የአጠቃቀም ሁኔታዎች እና ዓላማዎች ምክንያት ልዩነቶች ይነሳሉ ።

1. የ PLC ዎች የሃርድዌር ክፍሎች

የ PLC አስተናጋጅ መሰረታዊ መዋቅር ንድፍ ከዚህ በታች ባለው ስእል ላይ ይታያል፡ [ምስል]

በሥዕላዊ መግለጫው ውስጥ፣ የ PLC አስተናጋጅ ሲፒዩ፣ ማህደረ ትውስታ (ኢፒሮም፣ ራም)፣ የግብዓት/ውጤት አሃዶች፣ የፔሪፈራል I/O በይነገጾች፣ የመገናኛ መገናኛዎች እና የኃይል አቅርቦትን ያካትታል። ለዋና ኃ.የተ.የግ.ማ.፣ እነዚህ ሁሉ ክፍሎች በአንድ ካቢኔ ውስጥ ተቀምጠዋል። በሞዱላር ኃ.የተ.የግ.ማ.፣ እያንዳንዱ አካል ለብቻው እንደ ሞጁል የታሸገ ነው፣ እና ሞጁሎቹ በመደርደሪያ እና በኬብሎች የተገናኙ ናቸው። በአስተናጋጁ ውስጥ ያሉት ሁሉም ክፍሎች በሃይል አውቶቡሶች፣ በመቆጣጠሪያ አውቶቡሶች፣ በአድራሻ አውቶቡሶች እና በዳታ አውቶቡሶች የተገናኙ ናቸው። በእውነተኛው የመቆጣጠሪያ ነገር መስፈርቶች ላይ በመመስረት, የተለያዩ ውጫዊ መሳሪያዎች የተለያዩ የ PLC ቁጥጥር ስርዓቶችን ለመመስረት የተዋቀሩ ናቸው.

የተለመዱ ውጫዊ መሳሪያዎች ፕሮግራመሮች፣ አታሚዎች እና EPROM ጸሃፊዎችን ያካትታሉ። ኃ.የተ.የግ.ማ.ዎች የመገናኛ ሞጁሎችን በማዘጋጀት ከከፍተኛ ደረጃ ማሽኖች እና ሌሎች ኃ.የተ.የግ.ማ.ዎች ጋር ግንኙነት በመፍጠር ለ PLCs የተከፋፈለ የቁጥጥር ሥርዓት ይመሰርታሉ።

ተጠቃሚዎች የPLC ዎች የቁጥጥር መርሆዎችን እና የስራ ሂደቶችን በተሻለ ሁኔታ እንዲረዱ ለማገዝ የ PLC እያንዳንዱ አካል እና ሚናው ከዚህ በታች ይገኛል።

(1) ሲፒዩ

ሲፒዩ የ PLC መቆጣጠሪያ ማዕከል ነው። በሲፒዩ ቁጥጥር ስር፣ PLC ያስተባብራል እና በስርአት የሚሰራው በተለያዩ የቦታ መሳሪያዎች ላይ ቁጥጥር ለማድረግ ነው። በማይክሮፕሮሰሰር እና በመቆጣጠሪያው የተዋቀረው ሲፒዩ ሎጂካዊ እና ሒሳባዊ ስራዎችን በማከናወን የቁጥጥር ስርዓቱን የተለያዩ የውስጥ አካላትን ስራ ማስተባበር ይችላል። ተቆጣጣሪው የሁሉንም ማይክሮፕሮሰሰር ክፍሎች በቅደም ተከተል ይቆጣጠራል. ዋናው ተግባራቱ መመሪያዎችን ከማህደረ ትውስታ ማንበብ እና እነሱን መፈጸም ነው.

(2) ማህደረ ትውስታ

PLCs በሁለት ዓይነት የማህደረ ትውስታ አይነቶች የታጠቁ ናቸው፡ የስርዓት ማህደረ ትውስታ እና የተጠቃሚ ማህደረ ትውስታ። የስርዓት ማህደረ ትውስታ ተጠቃሚዎች ሊደርሱባቸው ወይም ሊያሻሽሏቸው የማይችሉትን የስርዓት አስተዳደር ፕሮግራሞችን ያከማቻል። የተጠቃሚ ማህደረ ትውስታ የተቀናጁ የመተግበሪያ ፕሮግራሞችን እና የስራ ውሂብ ሁኔታዎችን ያከማቻል። የስራ መረጃን የሚያከማች የተጠቃሚ ማህደረ ትውስታ ክፍል የመረጃ ማከማቻ ቦታ በመባልም ይታወቃል። የግቤት/ውፅዓት ዳታ ምስል ቦታዎችን፣ ቀድመው የተቀመጡ እና የአሁን ዋጋ ውሂብ ቦታዎችን የሰዓት ቆጣሪ/ቆጣሪዎችን እና መካከለኛ ውጤቶችን ለማከማቸት ቋት ዞኖችን ያካትታል።

የ PLC ማህደረ ትውስታ በዋነኝነት የሚከተሉትን ዓይነቶች ያጠቃልላል።

ተነባቢ-ብቻ ማህደረ ትውስታ (ሮም)

በፕሮግራም ሊሰራ የሚችል ተነባቢ-ብቻ ማህደረ ትውስታ (PROM)

ሊጠፋ የሚችል ፕሮግራም ተነባቢ-ብቻ ማህደረ ትውስታ (EPROM)

በኤሌክትሪክ ሊጠፋ የሚችል ፕሮግራም ተነባቢ-ብቻ ማህደረ ትውስታ (EEPROM)

የዘፈቀደ መዳረሻ ማህደረ ትውስታ (ራም)

(3) ግቤት/ውጤት (I/O) ሞጁሎች

① የግቤት ሞጁል መቀየሪያ

የግቤት መሳሪያዎች መቀያየሪያ የተለያዩ ማብሪያና ማጥፊያዎችን፣ አዝራሮችን፣ ዳሳሾችን ወዘተ ያካትታል። PLC ግብዓት አይነቶች ዲሲ፣ AC ወይም ሁለቱም ሊሆኑ ይችላሉ። ለግቤት ዑደት የኃይል አቅርቦቱ በውጪ ሊቀርብ ይችላል, ወይም በአንዳንድ ሁኔታዎች, በ PLC ውስጥ በውስጥ በኩል ሊቀርብ ይችላል.

② የውጤት ሞጁል መቀየር

የውጤት ሞጁሉ የተጠቃሚውን ፕሮግራም በሚሰራበት ጊዜ በሲፒዩ የሚወጣውን የቲቲኤል ደረጃ መቆጣጠሪያ ምልክቶችን ወደ ማምረቻ ቦታው ልዩ መሳሪያዎችን ለመንዳት ወደ ሚፈለጉ ምልክቶች ይለውጠዋል፣ በዚህም የማስፈጸሚያ ስልቱን ያንቀሳቅሳል።

(4) ፕሮግራመር

ፕሮግራመር ለ PLCs አስፈላጊ ውጫዊ መሳሪያ ነው። ተጠቃሚዎች ፕሮግራሞችን በ PLC የተጠቃሚ ፕሮግራም ማህደረ ትውስታ ውስጥ እንዲያስገቡ፣ ፕሮግራሞችን እንዲያርሙ እና የፕሮግራሙን አፈፃፀም እንዲከታተሉ ያስችላቸዋል። በፕሮግራም ፣ ፕሮግራመሮች በሦስት ዓይነቶች ሊከፈሉ ይችላሉ-

በእጅ የሚያዝ ፕሮግራመር

ግራፊክ ፕሮግራመር

አጠቃላይ የኮምፒውተር ፕሮግራመር

(5) የኃይል አቅርቦት

የኃይል አቅርቦት ክፍል የውጭ ኃይልን (ለምሳሌ, 220V AC) ወደ ውስጣዊ የሥራ ቮልቴጅ ይለውጣል. ከውጭ የተገናኘው የኃይል አቅርቦት በ PLC ውስጥ በተዘጋጀው የማብሪያ ሞድ የቮልቴጅ መቆጣጠሪያ በኩል በ PLC ውስጣዊ ወረዳዎች (ለምሳሌ, ዲሲ 5V, ± 12V, 24V) ወደሚያስፈልገው የሥራ ቮልቴጅ ይቀየራል. እንዲሁም ለውጫዊ የግቤት መሳሪያዎች (ለምሳሌ, የቀረቤታ መቀየሪያዎች) (ለግቤት ነጥቦች ብቻ) የ 24 ቮ ዲሲ የኃይል አቅርቦት ያቀርባል. የ PLC ጭነቶችን ለማሽከርከር የኃይል አቅርቦቱ የቀረበው በ...

(6) ተጓዳኝ በይነገጾች

Peripheral interface circuits በእጅ የሚያዙ ፕሮግራመሮችን ወይም ሌላ ግራፊክ ፕሮግራመሮችን፣ የጽሑፍ ማሳያዎችን ያገናኛሉ፣ እና በፔሪፈራል በይነገጽ በኩል የ PLC መቆጣጠሪያ አውታረ መረብ መፍጠር ይችላሉ። PLCs በ RS-485 በይነገጽ በኩል ፒሲ/ፒፒአይ ኬብል ወይም MPI ካርድ በመጠቀም ከኮምፒውተሮች ጋር መገናኘት ይችላሉ፣ ይህም ፕሮግራሞችን፣ ክትትልን፣ ኔትወርክን እና ሌሎች ተግባራትን መፍጠር ይችላሉ።

2. የ PLCs ሶፍትዌር አካላት

PLC ሶፍትዌር የስርዓት ፕሮግራሞችን እና የተጠቃሚ ፕሮግራሞችን ያካትታል። የስርዓት ፕሮግራሞች በ PLC አምራቾች የተነደፉ እና የተፃፉ እና በ PLC ሲስተም ማህደረ ትውስታ ውስጥ የተከማቹ ናቸው። ተጠቃሚዎች በቀጥታ ማንበብ፣ መጻፍ ወይም ማሻሻል አይችሉም። የስርዓት ፕሮግራሞች በተለምዶ የስርዓት ምርመራ ፕሮግራሞችን፣ የግብአት ማቀነባበሪያ ፕሮግራሞችን፣ የማጠናቀር ፕሮግራሞችን፣ የመረጃ ማስተላለፊያ ፕሮግራሞችን እና የክትትል ፕሮግራሞችን እና ሌሎችንም ያካትታሉ።

ዩየሰር ፕሮግራሞች የሚዘጋጁት በተጠቃሚዎች የ PLC ፕሮግራሚንግ ቋንቋዎችን በመጠቀም ነው። በ PLC አፕሊኬሽኖች ውስጥ፣ በጣም አስፈላጊው ገጽታ የ PLC ፕሮግራሚንግ ቋንቋዎችን በመጠቀም የተጠቃሚ ፕሮግራሞችን የቁጥጥር ዓላማዎችን ለማሳካት ነው። PLCs በተለይ ለኢንዱስትሪ ቁጥጥር የተሰሩ በመሆናቸው ዋና ተጠቃሚዎቻቸው የኤሌክትሪክ ቴክኒሻኖች ናቸው። ባህላዊ ልማዶቻቸውን እና የመማር አቅማቸውን ለማሟላት፣ PLCs በዋናነት ከኮምፒዩተር ቋንቋዎች ጋር ሲነፃፀሩ ቀላል፣ የበለጠ ለመረዳት እና የበለጠ ለመረዳት የሚረዱ ቋንቋዎችን ይጠቀማሉ።

ስዕላዊ መመሪያ መዋቅር

ግልጽ ተለዋዋጮች እና ቋሚዎች

ቀላል የፕሮግራም መዋቅር

ቀላል መተግበሪያ ሶፍትዌር የማመንጨት ሂደት

የተሻሻሉ የማረሚያ መሳሪያዎች

3. የ PLCs መሰረታዊ የስራ መርህ

የ PLC ቅኝት ሂደት በዋነኛነት በሶስት ደረጃዎች የተከፈለ ነው፡ የግብአት ናሙና፣ የተጠቃሚ ፕሮግራም አፈፃፀም እና የውጤት መንፈስን ማደስ። በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው፡ [ሥዕል]

የግቤት ናሙና ደረጃ

በግቤት ናሙና ደረጃ፣ PLC ሁሉንም የግቤት ሁኔታዎችን እና መረጃዎችን በቅደም ተከተል በማንበብ በ I/O ምስል አካባቢ ተጓዳኝ ክፍሎች ውስጥ ያከማቻል። የግብአት ናሙና ከተጠናቀቀ በኋላ ሂደቱ ወደ ተጠቃሚው ፕሮግራም አፈፃፀም እና ወደ ማደስ ደረጃዎች ይሸጋገራል. በእነዚህ ሁለት ደረጃዎች፣ የግብአት ሁኔታዎች እና መረጃዎች ቢቀየሩም፣ በ I/O ምስል አካባቢ ተጓዳኝ ክፍሎች ውስጥ ያሉ ሁኔታዎች እና መረጃዎች አይቀየሩም። ስለዚህ, ግብአቱ የ pulse ምልክት ከሆነ, ግቤቱ በማንኛውም ሁኔታ ሊነበብ የሚችል መሆኑን ለማረጋገጥ የ pulse ወርድ ከአንድ የፍተሻ ዑደት የበለጠ መሆን አለበት.

የተጠቃሚ ፕሮግራም አፈጻጸም ደረጃ

በተጠቃሚ ፕሮግራም አፈጻጸም ደረጃ፣ PLC ሁልጊዜ የተጠቃሚውን ፕሮግራም (መሰላል ዲያግራም) ከላይ ወደ ታች በቅደም ተከተል ይቃኛል። እያንዳንዱን መሰላል ዲያግራም ሲቃኝ በመጀመሪያ በግራ በኩል በግራ በኩል ባለው እውቂያዎች የተሰራውን የመቆጣጠሪያ ዑደት ይቃኛል. ሎጂካዊ ክንዋኔዎች በመቆጣጠሪያ ዑደት ላይ ከግራ ወደ ቀኝ ከላይ ወደ ታች ቅደም ተከተል ይከናወናሉ. ከዚያም አመክንዮአዊ ክወናዎችን ውጤት ላይ በመመስረት, አመክንዮአዊ ጠምዛዛ ለ ሥርዓት ራም ማከማቻ አካባቢ ውስጥ ያለውን ተዛማጅ ቢት ሁኔታ ያድሳል, ወይም ውፅዓት ጠምዛዛ ለ I / O ምስል አካባቢ ውስጥ ተዛማጅ ቢት ያለውን ሁኔታ ያድሳል, ወይም መሰላል ዲያግራም የተገለጸውን ልዩ ተግባር መመሪያዎችን ለማስፈጸም እንደሆነ ይወሰናል.

ማለትም በተጠቃሚው ፕሮግራም አፈፃፀም ወቅት በ I/O ምስል አካባቢ የግቤት ነጥቦቹ ሁኔታ እና መረጃ ብቻ ሳይለወጡ ይቀራሉ ፣የሌሎች የውጤት ነጥቦች እና ለስላሳ መሳሪያዎች ሁኔታዎች እና መረጃዎች በ I/O ምስል አካባቢ ወይም በስርዓት ራም ማከማቻ ቦታ ሊለወጡ ይችላሉ። ወደ ላይ ከፍ ብለው የተቀመጡ መሰላል ሥዕላዊ መግለጫዎች እነዚህን ጥቅልሎች ወይም መረጃዎች የሚጠቅሱ የታችኛው መሰላል ሥዕላዊ መግለጫዎች አፈጻጸም ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። በተቃራኒው፣ በታችኛው መሰላል ስዕላዊ መግለጫዎች ውስጥ ያሉት የታደሱ ሁኔታዎች ወይም የሎጂክ መጠምጠሚያዎች መረጃ በሚቀጥለው የፍተሻ ዑደት ውስጥ ከፍተኛ የመሰላል ንድፎችን ላይ ተጽእኖ ይኖረዋል።

የውጤት መንፈስ የሚያድስ ደረጃ

የተጠቃሚው ፕሮግራም ፍተሻ ሲጠናቀቅ PLC የውጤት መንፈስን የሚያድስ ደረጃ ውስጥ ይገባል። በዚህ ደረጃ ሲፒዩ ሁሉንም የውጤት መቀርቀሪያ ወረዳዎችን በ I/O ምስል አካባቢ ውስጥ ባለው ሁኔታ እና መረጃ ያዘምናል እና ተጓዳኝ ክፍሎችን በውጤት ወረዳዎች በኩል ያንቀሳቅሳል። ይህ የ PLC ትክክለኛ ውጤትን ያመለክታል.

የግቤት/ውጤት መዘግየት ክስተት

ከ PLC የስራ ሂደት፣ የሚከተሉት መደምደሚያዎች ሊደረጉ ይችላሉ።

ፕሮግራሞች የሚከናወኑት በመቃኛ መንገድ ነው፣ይህም በግብአት እና በውጤት ምልክቶች መካከል ባለው ምክንያታዊ ግንኙነት ላይ ውስጣዊ መዘግየት ያስከትላል። የፍተሻ ዑደቱ በረዘመ ቁጥር መዘግየቱ ይበልጥ ከባድ ይሆናል።

በሦስቱ ዋና ዋና የሥራ ደረጃዎች - የግብአት ናሙና ፣ የተጠቃሚ ፕሮግራም አፈፃፀም እና የውጤት ማደስ - የፍተሻ ዑደት በስርዓት አስተዳደር ስራዎች የሚፈጀውን ጊዜ በተጨማሪነት ያካትታል። ለፕሮግራሙ አፈፃፀም የሚወስደው ጊዜ ከፕሮግራሙ ርዝመት እና ከመመሪያው ውስብስብነት ጋር የተያያዘ ነው, ሌሎች ሁኔታዎች ግን በአንጻራዊነት ቋሚ ናቸው. የመቃኘት ዑደቶች በተለምዶ በሚሊሰከንዶች ወይም በማይክሮ ሰከንዶች ቅደም ተከተል ናቸው።

በ nth ቅኝት አፈፃፀም ላይ የተመሰረተው የግብአት ውሂብ በዚያ የፍተሻ ዑደት የናሙና ደረጃ ወቅት የተገኘው የናሙና እሴት X ነው። የውጤት ዳታ Y(n) በሁለቱም የውፅአት ዋጋ Y(n-1) ካለፈው ቅኝት እና የአሁኑ የውፅአት ዋጋ Yn ላይ የተመሰረተ ነው። ወደ ውፅዓት ተርሚናል የተላከው ምልክት በዚህ ዑደት ውስጥ ሁሉም ስሌቶች ከተደረጉ በኋላ የመጨረሻውን ውጤት Yn ይወክላል።

የግብአት / የውጤት ምላሽ መዘግየት ከቅኝት ዘዴ ጋር ብቻ ሳይሆን ከፕሮግራሙ ዲዛይን ዝግጅት ጋር የተያያዘ ነው.