Základní znalosti PLC pro automatizaci
Základní znalosti PLC pro automatizaci
V oblasti průmyslové výroby a technologického pokroku hrají PLC (programovatelné logické řadiče) klíčovou roli při řízení automatizace. PLC lze široce chápat jako centralizovaný ovládací panel prodloužení relé. V praktických aplikacích PLC významně snižují náklady na průmyslovou kontrolu a zvyšují správu a automatizaci zařízení. Chcete -li zvládnout PLC, musíte nejprve pochopit základní znalosti.
Komponenty PLC a jejich funkce
Kromě rozhraní CPU, paměti a komunikace mají PLC vstupní a výstupní rozhraní přímo související s průmyslovými místy.
Vstupní rozhraní: Přijímá signály z ovládaných zařízení a řídí interní obvody pomocí optocowers a vstupních obvodů.
Výstupní rozhraní: Vysílá výsledky provádění programu prostřednictvím optocowers a výstupních komponent (relé, tyristory, tranzistory) pro řízení externích zatížení.
Základní jednotka PLC a její komponenty
Základní jednotka PLC se skládá z několika klíčových částí:
CPU: Jádro PLC, nasměrování různých operací, jako je přijímání uživatelských programů a dat, diagnostika a provádění programu.
Paměť: Ukládá systém a uživatelské programy a data.
I/O rozhraní: spojuje PLC s průmyslovým zařízením, přijímání signálů a výsledky programu na výstup.
Komunikační rozhraní: Umožňuje výměnu informací s jinými zařízeními, jako jsou monitory a tiskárny.
Napájení: Poskytuje napájení systému PLC.
Výstupní rozhraní přepínání PLC a jejich vlastnosti
Rozhraní přepínání výstupů PLC ：
Tyristorový výstup Typ: Obvykle se používá s zatížením střídavého proudu, s rychlou odezvou a vysokou provozní frekvencí.
Typ výstupu tranzistoru: Obvykle se používá s DC zatížením, také nabízí rychlou odezvu a vysokou provozní frekvenci.
Typ výstupu relé: Kompatibilní s zatížením AC i DC, ale s delší dobou odezvy a nižší provozní frekvence.
Strukturální typy PLC a jejich vlastnosti
PLC lze rozdělit do tří strukturálních typů:
Integrální typ: S CPU, napájecím zdrojem a I/O komponenty umístěnými v jednom případě je tento typ kompaktní a náklady - efektivní, běžně používaný v malém měřítku PLC.
Modulární typ: obsahuje samostatné moduly pro různé funkce, nabízí flexibilní konfiguraci a snadnou rozšíření a údržbu. Obvykle se používá ve středním a velkém - měřítku plc a skládá se z rámu nebo základní desky a různých modulů.
Stohovatelný typ: Kombinuje vlastnosti integrálních a modulárních typů. Rozhraní CPU, napájení a I/O jsou nezávislé moduly připojené kabely, což zajišťuje flexibilní konfiguraci a kompaktní velikost.
PLC skenovací cyklus a jeho ovlivňující faktory
Cyklus skenování PLC zahrnuje pět fází: interní zpracování, komunikační služba, zpracování vstupů, provádění programu a zpracování výstupu. Čas potřebný k dokončení těchto pěti fází se jednou nazývá skenovací cyklus. Je ovlivněna provozní rychlostí CPU, konfigurací hardwaru PLC a délkou uživatelského programu.
Metoda a proces provádění programu PLC
PLC provádějí uživatelské programy pomocí metody cyklického skenování. Proces provádění zahrnuje tři fáze: vzorkování vstupu, provádění programu a obnovení výstupu.
Výhody kontrolních systémů PLC nad systémy řízení relé
Metoda řízení: PLC používají programovatelné řízení, umožňují snadnou úpravu nebo zvýšení požadavků na řízení s neomezenými kontakty.
Pracovní režim: PLC pracují v sériovém režimu, což zvyšuje anti -interferenční schopnost systému.
Rychlost kontroly: Kontakty PLC jsou v podstatě spouštěče s časy provádění instrukcí měřené v mikrosekundách.
Načasování a počítání: PLC používají polovodičové integrované obvody jako časovače, s hodinovými impulsy poskytovanými krystalovými oscilátory, které nabízejí vysokou přesnost načasování a široké - rozsah časování. Mají také počítání funkcí nedostupných v reléových systémech.
Spolehlivost a udržovatelnost: PLC využívají technologii mikroelektroniky a pro včasnou detekci poruch jsou diagnostické funkce.
Příčiny výstupní odezvy PLC zpoždění a řešení
PLC používají centralizované vzorkování a výstupy cyklické skenování. Stavy vstupu se čte pouze během fáze vzorkování vstupu každého skenovacího cyklu a výsledky provádění programu jsou odesílány pouze během fáze obnovení výstupu. Navíc, zpoždění vstupů a výstupu a délka uživatelského programu mohou způsobit zpoždění odpovědi na výstup. Chcete -li zvýšit rychlost odezvy I/O, můžete zvýšit frekvenci vzorkování vstupu a obnovení výstupu, přijmout přímé vzorkování vstupu a obnovit výstup, využít vstup a výstup přerušení nebo implementovat inteligentní I/O rozhraní.
Interní měkké relé v řadě SIEMENS PLC
SIEEMENS PLCS obsahuje různá interní měkká relé, včetně vstupních relé, výstupních relací, pomocných relé, stavových registrů, časovačů, čítačů a datových registrů.
Úvahy o výběru PLC
Výběr modelu: Zvažte faktory, jako je struktura, metoda instalace, funkční požadavky, rychlost odezvy, spolehlivost a uniformita modelu.
Výběr kapacity: Na základě bodů I/O a kapacity uživatelské paměti.
Výběr modulu I/O: zakrývá přepínání a analogové I/O moduly a také speciální - funkční moduly.
Modul napájení a další výběr zařízení: například programovací zařízení.
Charakteristiky centralizovaného vzorkování a pracovního režimu výstupu PLC
Při centralizovaném vzorkování je stav vstupu vzorkován pouze během fáze vzorkování vstupu skenovacího cyklu a vstupní konec je blokován během fáze provádění programu. V centralizovaném výstupu je fáze obnovení výstupu jediná doba, kdy je stav ve výstupním obrazovém registru přenesen do výstupní západky, aby se obnovilo výstupní rozhraní. Tento pracovní režim zlepšuje anti -interferenční schopnost a spolehlivost systému, ale může způsobit zpoždění vstupní/výstupní reakce v PLC.
Pracovní režim a funkce PLC
PLC pracují pomocí centralizovaného vzorkování, centralizovaného výstupu a cyklického skenování. Centralizované vzorkování znamená, že vstupní stav je vzorkován pouze během fáze vzorkování vstupu skenovacího cyklu, přičemž vstupní konec byl blokován během provádění programu. Centralizovaný výstup odkazuje na přenos výstupu - související status z výstupního obrazového registru do výstupní západky pouze během výstupní fáze obnovení výstupního rozhraní. Cyklické skenování zahrnuje provádění více operací v skenovacím cyklu v průběhu času - skenování divize v pořadí.
Složení a pracovní princip elektromagnetických stykačů
Elektromagnetické stykače se skládají z elektromagnetických mechanismů, kontaktů, obloukových zařízení, uvolňovacích mechanismů a montážních komponent. Když je elektromagnetická cívka pod napětím, proud generuje magnetické pole, což způsobí, že stacionární železo jádro vytváří elektromagnetické sání, které přitahuje armaturu a ovládá kontakty. To způsobuje, že běžně uzavřené kontakty otevírají a obvykle otevírají kontakty. Když je cívka de -pod napětí, elektromagnetická síla zmizí a kotva je uvolněna na jaře a obnovuje kontakty do jejich původního stavu.
Definice programovatelných logických řadičů (PLC)
PLC je digitální elektronické zařízení určené pro průmyslové prostředí. Používá programovatelnou paměť k ukládání pokynů pro provádění logických, sekvenčních, načasování, počítání a aritmetických operací. Řídí různé mechanické nebo výrobní procesy prostřednictvím digitálního nebo analogového vstupu/výstupu.
PLC a související periferní zařízení jsou navrženy tak, aby se snadno integrovaly do průmyslových kontrolních systémů a usnadnily rozšíření funkcí.
Rozdíly mezi systémy PLC a Relay - Scalor
Rozdíly mezi systémy PLC a relé - stykače leží v jejich kompozičních zařízeních, počtu kontaktů a metod implementace kontroly.