Connaissances essentielles pour l'automatisation
Connaissances essentielles pour l'automatisation
Dans le domaine de la production industrielle et des progrès technologiques, les PLC (contrôleurs logiques programmables) jouent un rôle crucial dans le contrôle de l'automatisation. Un PLC peut être largement compris comme un panneau de commande d'extension de relais centralisé. Dans les applications pratiques, les PLC réduisent considérablement les coûts de contrôle industriel et améliorent la gestion et l'automatisation des équipements. Pour maîtriser les PLC, il faut d'abord saisir les connaissances fondamentales.
Composants PLC et leurs fonctions
En plus des interfaces CPU, mémoire et communication, les PLC ont des interfaces d'entrée et de sortie directement liées aux sites industriels.
Interface d'entrée: reçoit des signaux à partir de périphériques contrôlés et entraîne des circuits internes via des optocoupleurs et des circuits d'entrée.
Interface de sortie: transmet les résultats de l'exécution du programme via des optocoupleurs et des composants de sortie (relais, thyristors, transistors) pour contrôler les charges externes.
Unité de base de PLC et ses composants
L'unité PLC de base se compose de plusieurs parties clés:
CPU: Le cœur de l'automate, dirigeant diverses opérations telles que la réception de programmes et de données utilisateur, de diagnostics et d'exécution du programme.
Mémoire: stocke les programmes et données du système et des utilisateurs.
Interface d'E / S: connecte l'automate à l'équipement industriel, recevant des signaux et en sortant des résultats du programme.
Interface de communication: permet l'échange d'informations avec d'autres appareils tels que les moniteurs et les imprimantes.
Alimentation: fournit de l'énergie au système PLC.
Interfaces de sortie de commutation de PLC et leurs caractéristiques
Interfaces de sortie de commutation de PLC:
Type de sortie du thyristor: généralement utilisé avec des charges alternatifs, avec une réponse rapide et une fréquence de fonctionnement élevée.
Type de sortie du transistor: généralement utilisé avec des charges CC, offrant également une réponse rapide et une fréquence de fonctionnement élevée.
Type de sortie de relais: compatible avec les charges AC et CC, mais avec un temps de réponse plus long et une fréquence de fonctionnement plus faible.
Types structurels PLC et leurs caractéristiques
Les PLC peuvent être classés en trois types structurels:
Type intégral: avec CPU, alimentation et composants d'E / S logés dans un seul cas, ce type est compact et coûteux - couramment utilisé dans les PLC à petite échelle.
Type modulaire: dispose de modules séparés pour différentes fonctions, offrant une configuration flexible et une expansion et une maintenance faciles. Il est généralement utilisé dans les PLC à l'échelle moyenne et à grande échelle et se compose d'une plaque de cadre ou de base et divers modules.
Type empilable: combine les caractéristiques des types intégraux et modulaires. Le CPU, l'alimentation et les interfaces d'E / S sont des modules indépendants connectés par des câbles, garantissant une configuration flexible et une taille compacte.
Cycle de balayage PLC et ses facteurs d'influence
Le cycle de balayage PLC comprend cinq étapes: traitement interne, service de communication, traitement des entrées, exécution du programme et traitement de sortie. Le temps nécessaire pour terminer ces cinq étapes une fois est appelé le cycle de balayage. Il est influencé par la vitesse de fonctionnement du CPU, la configuration matérielle du PLC et la durée du programme utilisateur.
Méthode et processus d'exécution du programme PLC
Les PLC exécutent des programmes utilisateur à l'aide d'une méthode de balayage cyclique. Le processus d'exécution comprend trois étapes: l'échantillonnage des entrées, l'exécution du programme et la rafraîchissement de sortie.
Avantages des systèmes de contrôle API sur les systèmes de contrôle des relais
Méthode de contrôle: les PLC utilisent un contrôle programmable, permettant une modification ou une amélioration facile des exigences de contrôle, avec des contacts illimités.
Mode de travail: les PLC fonctionnent en mode série, améliorant la capacité anti-interférence du système.
Vitesse de contrôle: les contacts PLC sont essentiellement déclencheurs avec les temps d'exécution de l'instruction mesurés en microsecondes.
CHIMING ET COMPTION: Les PLC utilisent des circuits intégrés semi-conducteurs comme minuteries, avec des impulsions d'horloge fournies par les oscillateurs en cristal, offrant une précision de synchronisation élevée et des capacités de synchronisation larges. Ils possèdent également des fonctions de comptage indisponibles dans les systèmes de relais.
Fiabilité et maintenabilité: les PLC utilisent la technologie de microélectronique et les fonctions de diagnostic auto-diagnostiques pour la détection de défauts en temps opportun.
Causes du décalage et des solutions de réponse de la sortie de la PLC
Les PLC utilisent un échantillonnage centralisé et un balayage cyclique de sortie. Les statuts d'entrée ne sont lus que pendant la phase d'échantillonnage d'entrée de chaque cycle de balayage, et les résultats de l'exécution du programme ne sont envoyés que pendant la phase de rafraîchissement de sortie. De plus, les retards d'entrée et de sortie et la longueur du programme utilisateur peuvent entraîner un retard de réponse de sortie. Pour améliorer la vitesse de réponse des E / S, on peut augmenter la fréquence d'échantillonnage des entrées et de rafraîchir la sortie, adopter l'échantillonnage des entrées directes et actualiser la sortie, utiliser l'entrée et la sortie d'interruption, ou implémenter des interfaces d'E / S intelligentes.
RELAIS SOFF INTERNES DANS LES SÉRIES SIEMENS PLC
Siemens PLCS propose divers relais softs internes, y compris les relais d'entrée, les relais de sortie, les relais auxiliaires, les registres d'état, les minuteries, les compteurs et les registres de données.
Considérations de sélection de PLC
Sélection du modèle: Considérez des facteurs tels que la structure, la méthode d'installation, les exigences fonctionnelles, la vitesse de réponse, la fiabilité et l'uniformité du modèle.
Sélection de capacité: en fonction des points d'E / S et de la capacité de mémoire utilisateur.
Sélection du module d'E / S: couvre la commutation et les modules d'E / S analogiques ainsi que les modules de fonction spéciaux.
Module d'alimentation et autre sélection de périphériques: tels que les dispositifs de programmation.
Caractéristiques de l'échantillonnage centralisé et du mode de travail de sortie PLC
Dans l'échantillonnage centralisé, l'état d'entrée est échantillonné uniquement pendant la phase d'échantillonnage d'entrée d'un cycle de balayage, et l'extrémité d'entrée est bloquée pendant la phase d'exécution du programme. Dans la sortie centralisée, la phase de rafraîchissement de sortie est le seul moment où l'état du registre d'image de sortie est transféré sur le verrou de sortie pour actualiser l'interface de sortie. Ce mode de travail améliore la capacité et la fiabilité anti-interférence du système mais peut entraîner un retard de réponse d'entrée / sortie dans les PLC.
Mode de travail et fonctionnalités de PLC
Les PLC fonctionnent en utilisant un échantillonnage centralisé, une sortie centralisée et un balayage cyclique. L'état de l'échantillonnage centralisé des moyens d'entrée est échantillonné uniquement pendant la phase d'échantillonnage d'entrée d'un cycle de balayage, l'extrémité d'entrée bloquée pendant l'exécution du programme. La sortie centralisée fait référence au transfert de la sortie - l'état associé du registre d'image de sortie au verrou de sortie uniquement pendant la phase de rafraîchissement de sortie pour actualiser l'interface de sortie. Le balayage cyclique implique l'exécution de plusieurs opérations dans un cycle de balayage à travers le temps - la division Scanning en séquence.
Composition et principe de travail des contacteurs électromagnétiques
Les contacteurs électromagnétiques sont constitués de mécanismes électromagnétiques, de contacts, de dispositifs d'extinction, de mécanismes de ressort de libération et de composants de montage. Lorsque la bobine électromagnétique est sous tension, le courant génère un champ magnétique, provoquant le noyau de fer stationnaire à produire une aspiration électromagnétique qui attire l'armature et agit les contacts. Cela fait que les contacts normalement fermés s'ouvrent et ouvre normalement les contacts. Lorsque la bobine est déterminée, la force électromagnétique disparaît et l'armature est libérée par le ressort, restaurant les contacts à leur état d'origine.
Définition des contrôleurs logiques programmables (PLC)
Un PLC est un appareil électronique numérique conçu pour les environnements industriels. Il utilise une mémoire programmable pour stocker des instructions pour effectuer des opérations logiques, séquentielles, de synchronisation, de comptage et d'arithmétiques. Il contrôle divers processus mécaniques ou de production via une entrée / sortie numérique ou analogique.
Les PLC et les dispositifs périphériques associés sont conçus pour s'intégrer facilement aux systèmes de contrôle industriel et faciliter l'expansion de la fonction.
Différences entre PLC et relais - Contacteur Systèmes
Les différences entre les systèmes de PLC et de relais - Contactor résident dans leurs dispositifs de composition, le nombre de contacts et les méthodes de mise en œuvre de la mise en œuvre.