Wesentliche SPS -Kenntnis zur Automatisierung

Wesentliche SPS -Kenntnis zur Automatisierung

Im Bereich der industriellen Produktion und des technologischen Fortschritts spielen PLCs (Programmierlogic Controller) eine entscheidende Rolle bei der Automatisierungsregelung. Ein SPS kann als zentrales Relais -Verlängerungs -Bedienfeld weitgehend verstanden werden. In praktischen Anwendungen senkt die SPS die industriellen Kontrollkosten erheblich und verbessert das Management und die Automatisierung von Geräten. Um Plcs zu meistern, muss man zunächst das grundlegende Wissen erfassen.

SPS -Komponenten und ihre Funktionen

Zusätzlich zu den Schnittstellen der CPU-, Speicher- und Kommunikationsschnittstellen haben SPS Eingangs- und Ausgangsschnittstellen, die direkt mit Industriestellen zusammenhängen.

1. Eingabebereich: Empfängt Signale von kontrollierten Geräten und fährt über Optokoppler und Eingangskreise mit internen Schaltungen an.

2. Ausgangsschnittstelle: Überträgt die Ergebnisse der Programmausführung über Optokoppler und Ausgangskomponenten (Relais, Thyristoren, Transistoren), um die externen Lasten zu steuern.

Grundlegende SPS -Einheit und ihre Komponenten

Die grundlegende SPS -Einheit besteht aus mehreren wichtigen Teilen:

1. CPU: Der Kern der SPS, die verschiedene Vorgänge wie Empfangen von Benutzerprogrammen und Daten, Diagnostik und Programmausführung leitet.

2. Speicher: Speichert System- und Benutzerprogramme und Daten.

3. E/A -Schnittstelle: Verbindet die SPS mit industriellen Geräten, erhalten Sie Signale und Ausgabeprogrammergebnisse.

4. Kommunikationsschnittstelle: Ermöglicht den Informationsaustausch mit anderen Geräten wie Monitoren und Druckern.

5. Stromversorgung: Bietet Strom für das SPS -System.

SPS -Schaltausgabebereiche und deren Eigenschaften

SPS -Schaltausgangsschnittstellen:

1. Thyristor -Ausgangstyp: Wird normalerweise mit Wechselstromlasten verwendet, mit einer schnellen Reaktion und einer hohen Betriebsfrequenz.

2. Transistorausgangstyp: Wird normalerweise mit Gleichstromlasten verwendet, bietet auch eine schnelle Reaktion und eine hohe Betriebsfrequenz.

3. Relaisausgangstyp: kompatibel mit AC- und DC -Lasten, jedoch mit längerer Reaktionszeit und niedrigerer Betriebsfrequenz.

SPS -Strukturarten und deren Merkmale

SPS können in drei Strukturarten eingeteilt werden:

1. Integraler Typ: Mit CPU, Netzteil und E/A -Komponenten, die in einem einzigen Fall untergebracht sind, ist dieser Typ kompakt und Kosten - effektiv, häufig in kleinen Skala -Plcs verwendet.

2. Modularer Typ: Features separate Module für verschiedene Funktionen und bietet eine flexible Konfiguration sowie eine einfache Erweiterung und Wartung. Es wird typischerweise in mittleren und großen SPS verwendet und besteht aus einem Rahmen oder einer Grundplatte und verschiedenen Modulen.

3. Stapelbarer Typ: Kombiniert die Funktionen integraler und modularer Typen. Die CPU-, Stromversorgungs- und E/A -Schnittstellen sind unabhängige Module, die mit Kabeln verbunden sind, um eine flexible Konfiguration und eine kompakte Größe zu gewährleisten.

SPS -Scanzyklus und seine Einflussfaktoren

Der SPS -Scan -Zyklus umfasst fünf Stufen: interne Verarbeitung, Kommunikationsdienst, Eingabebereich, Programmausführung und Ausgabeverarbeitung. Die Zeit, die erforderlich ist, um diese fünf Stufen einmal zu vervollständigen, wird als Scan -Zyklus bezeichnet. Es wird von der Betriebsgeschwindigkeit der CPU, der SPS -Hardwarekonfiguration und der Länge des Benutzerprogramms beeinflusst.

SPS -Programmausführungsmethode und -prozess

SPS führen Benutzerprogramme mithilfe einer zyklischen Scan -Methode aus. Der Ausführungsprozess umfasst drei Stufen: Eingabemestrich, Programmausführung und Ausgabe -Aktualisierung.

Vorteile von SPS -Steuerungssystemen gegenüber Relay -Steuerungssystemen

1. Kontrollmethode: SPS verwenden programmierbare Steuerung und ermöglichen eine einfache Änderung oder Verbesserung der Kontrollanforderungen mit unbegrenzten Kontakten.

2. Arbeitsmodus: SPS arbeiten in einem seriellen Modus und verbessern die Anti -Interferenz -Fähigkeit des Systems.

3. Kontrollgeschwindigkeit: SPS -Kontakte werden im Wesentlichen mit den in Mikrosekunden gemessenen Anweisungsausführungszeiten ausgelöst.

4. Timing und Zählung: SPS verwenden Semiconductor -integrierte Schaltkreise als Timer, wobei die Taktimpulse von Kristalloszillatoren bereitgestellt werden und die zeitliche und breite Timing -Funktionen bieten. Sie besitzen auch Zählfunktionen, die in Relay -Systemen nicht verfügbar sind.

5. Zuverlässigkeit und Wartbarkeit: SPS nutzen die Mikroelektronik -Technologie und verfügen über selbst -diagnostische Funktionen für die zeitnahe Fehlererkennung.

Ursachen der SPS -Ausgangsantwortverzögerung und Lösungen

SPS verwenden eine zentralisierte Abtast- und Ausgangszyklic -Scanning. Eingabestatus werden nur während der Eingangsprobenahmephase jedes Scan -Zyklus gelesen, und die Ergebnisse der Programmausführung werden nur während der Ausgangs -Aktualisierungsphase gesendet. Zusätzlich können Eingabein- und Ausgangsverzögerungen und Benutzerprogrammlänge die Ausgangsantwortverzögerung verursachen. Um die E/A -Reaktionsgeschwindigkeit zu verbessern, kann die Häufigkeit der Eingangsabtastung und der Ausgangs -Aktualisierung erhöht, direkte Eingangsabtastungen und Ausgangs -Aktualisierung annehmen, Interrupt -Eingang und Ausgabe verwenden oder intelligente E/A -Schnittstellen implementieren.

Interne Soft Relays in der Siemens plc -Serie

Siemens PLCs verfügen über verschiedene interne Soft -Relais, einschließlich Eingangsrelais, Ausgangsrelais, Hilfsrelais, Statusregister, Timer, Zähler und Datenregister.

SPS -Auswahlüberlegungen

1. Modellauswahl: Betrachten Sie Faktoren wie Struktur, Installationsmethode, Funktionsanforderungen, Reaktionsgeschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Modelleinheitlichkeit.

2. Kapazitätsauswahl: Basierend auf E/A -Punkten und Benutzerspeicherkapazität.

3. E/A -Modulauswahl: Deckt Schalt- und Analog -E/A -Module sowie spezielle Funktionsmodule ab.

4. Stromversorgungsmodul und andere Geräteauswahl: wie Programmiergeräte.

Eigenschaften des SPS -zentralisierten Probenahme- und Ausgangsarbeitsmodus

Bei der zentralisierten Stichprobe wird der Eingabestatus nur während der Eingangsprobenahmephase eines Scan -Zyklus abgetastet, und das Eingangsende wird während der Programmausführungsphase blockiert. In der zentralisierten Ausgabe ist die Ausgangs -Aktualisierungsphase der einzige Mal, wenn der Status im Ausgangsbildregister in die Ausgangsriegel übertragen wird, um die Ausgangsschnittstelle zu aktualisieren. Dieser Arbeitsmodus verbessert die Anti -Interferenz -Fähigkeit und -zuverlässigkeit des Systems, kann jedoch die Eingangs-/Ausgangsantwortverzögerung in SPS verursachen.

SPS -Arbeitsmodus und Funktionen

SPS arbeiten unter Verwendung zentraler Probenahme, zentraler Ausgang und zyklischen Scannen. Zentralisierte Abtastmittelmittelstatus wird nur während der Eingangsabtastphase eines Scan -Zyklus abgetastet, wobei das Eingangsende während der Programmausführung blockiert ist. Die zentrale Ausgabe bezieht sich auf die Übertragung des Ausgangs - verwandten Status aus dem Ausgangsbildregister in die Ausgangsriegel nur während der Ausgangs -Aktualisierungsphase, um die Ausgangsschnittstelle zu aktualisieren. Cyclic Scanning umfasst die Ausführung mehrerer Operationen in einem Scan -Zyklus über die Zeit - Divisionscanning nacheinander.

Zusammensetzung und Arbeitsprinzip elektromagnetischer Schütze

Elektromagnetische Schütze bestehen aus elektromagnetischen Mechanismen, Kontakten, Lichtbogen - Löschgeräten, Federnmechanismen und Montagekomponenten. Wenn die elektromagnetische Spule mit Energie versorgt wird, erzeugt der Strom ein Magnetfeld, wodurch der stationäre Eisenkern ein elektromagnetisches Saug erzeugt, der den Anker anzieht und die Kontakte betätigt. Dies führt dazu, dass normalerweise geschlossene Kontakte geöffnet und normalerweise geöffnet werden, um Kontakte zu schließen. Wenn die Spule de - mit Energie versorgt wird, verschwindet die elektromagnetische Kraft und der Anker wird durch die Feder freigesetzt, wodurch die Kontakte in ihren ursprünglichen Zustand wiederhergestellt werden.

Definition von programmierbaren Logikkontrollern (SPS)

Ein SPS ist ein digitales elektronisches Gerät für industrielle Umgebungen. Es verwendet einen programmierbaren Speicher, um Anweisungen für die Durchführung logischer, sequentieller, zeitlicher, zählender und arithmetischer Operationen zu speichern. Es steuert verschiedene mechanische oder Produktionsprozesse über digitale oder analoge Eingabe/Ausgabe.

SPS und verwandte periphere Geräte sind so konzipiert, dass sie sich problemlos in industrielle Steuerungssysteme integrieren und die Funktionserweiterung erleichtern.

Unterschiede zwischen SPS- und Relais -Schützsystemen

Die Unterschiede zwischen SPS- und Relais -Schützsystemen liegen in ihren Zusammensetzungsgeräten, der Anzahl der Kontakte und der Steuerung von Implementierungsmethoden.