Coñecemento esencial do PLC para a automatización
Coñecemento esencial do PLC para a automatización
No reino da produción industrial e do avance tecnolóxico, os PLC (controladores lóxicos programables) xogan un papel crucial no control da automatización. Un PLC pódese entender amplamente como un panel de control de extensión do relé centralizado. En aplicacións prácticas, os PLC reducen significativamente os custos de control industrial e aumentan a xestión e a automatización de equipos. Para dominar os PLC, hai que comprender o coñecemento fundacional.
Compoñentes do PLC e as súas funcións
Ademais das interfaces de CPU, memoria e comunicación, os PLC teñen interfaces de entrada e saída directamente relacionadas cos sitios industriais.
Interfaz de entrada: recibe sinais de dispositivos controlados e conduce circuítos internos a través de optocopladores e circuítos de entrada.
Interfaz de saída: transmite resultados de execución do programa a través de optoCouplers e compoñentes de saída (relés, tiristores, transistores) para controlar as cargas externas.
Unidade básica de plc e os seus compoñentes
A unidade básica PLC consta de varias partes clave:
CPU: O núcleo do PLC, dirixindo varias operacións como recibir programas e datos de usuario, diagnósticos e execución do programa.
Memoria: almacena programas e datos do sistema e dos usuarios.
Interface de E/S: conecta o PLC a equipos industriais, recibindo sinais e resultados de resultados.
Interfaz de comunicación: habilita o intercambio de información con outros dispositivos como monitores e impresoras.
Subministración de enerxía: proporciona enerxía ao sistema PLC.
Interfaces de saída de conmutación PLC e as súas características
Interfaces de saída de conmutación PLC ：
Tipo de saída do tiristor: normalmente usado con cargas de CA, con resposta rápida e alta frecuencia de funcionamento.
Tipo de saída do transistor: normalmente usado con cargas de corrente continua, ofrecendo tamén resposta rápida e alta frecuencia de funcionamento.
Tipo de saída do relé: compatible con cargas de CA e corrente continua, pero con tempo de resposta máis longo e menor frecuencia de funcionamento.
Tipos estruturais do PLC e as súas características
Os PLC pódense clasificar en tres tipos estruturais:
Tipo integral: con CPU, fonte de alimentación e compoñentes de E/S aloxados nun único caso, este tipo é compacto e custo - eficaz, usado comúnmente en PLCs a escala pequena.
Tipo modular: características módulos separados para diferentes funcións, ofrecendo configuración flexible e fácil expansión e mantemento. Úsase normalmente en plcs de escala media e grande e consiste nunha placa de marco ou base e varios módulos.
Tipo apilable: combina as características dos tipos integrais e modulares. A CPU, a fonte de alimentación e as interfaces I/O son módulos independentes conectados por cables, garantindo unha configuración flexible e un tamaño compacto.
Ciclo de exploración PLC e os seus factores influentes
O ciclo de exploración PLC abarca cinco etapas: procesamento interno, servizo de comunicación, procesamento de entrada, execución do programa e procesamento de saída. O tempo necesario para completar estas cinco etapas xa se denomina ciclo de exploración. Está influenciado pola velocidade de funcionamento da CPU, a configuración de hardware PLC e a lonxitude do programa de usuario.
Método e proceso de execución do programa PLC
Os PLC executan programas de usuario mediante un método de dixitalización cíclica. O proceso de execución inclúe tres etapas: mostraxe de entrada, execución do programa e actualización de saída.
Vantaxes dos sistemas de control do PLC sobre os sistemas de control do relé
Método de control: os PLC usan control programable, permitindo unha modificación fácil ou mellora dos requisitos de control, con contactos ilimitados.
Modo de traballo: os PLC funcionan en modo serie, aumentando a capacidade de interferencia do sistema.
Velocidade de control: os contactos de PLC son esencialmente desencadeantes con tempos de execución de instrucións medidas en microsegundos.
Temporalización e reconto: os PLC usan circuítos integrados de semiconductor como temporizadores, con pulsos de reloxo proporcionados por osciladores de cristal, ofrecendo unha alta precisión de cronometraxe e capacidades de cronometraxe amplas. Tamén posúen funcións de conta non dispoñibles nos sistemas de relevos.
Fiabilidade e mantemento: os PLC utilizan a tecnoloxía de microelectrónica e funcións de auto -diagnóstico para a detección de fallos oportunos.
Causas de retraso e solucións de resposta de saída do PLC
Os PLC empregan mostras centralizadas e dixitalización cíclica de saída. Os estado de entrada só se le durante a fase de mostraxe de entrada de cada ciclo de dixitalización e os resultados da execución do programa só se envían durante a fase de actualización de saída. Ademais, os atrasos de entrada e saída e a lonxitude do programa do usuario poden causar retraso de resposta de saída. Para mellorar a velocidade de resposta de E/S, pódese aumentar a frecuencia de mostraxe de mostraxe e saída de entrada, adoptar a mostraxe de entrada directa e a actualización de saída, utilizar a entrada e saída de interrupción ou implementar interfaces intelixentes de E/S.
Relés suaves internos en Siemens Plc Series
Os PLC de Siemens presentan varios relés internos suaves, incluíndo relés de entrada, relés de saída, relés auxiliares, rexistros de estado, temporizadores, contadores e rexistros de datos.
Consideracións de selección do PLC
Selección de modelos: considere factores como a estrutura, o método de instalación, os requisitos funcionais, a velocidade de resposta, a fiabilidade e a uniformidade do modelo.
Selección de capacidade: baseándose en puntos de E/S e capacidade de memoria do usuario.
Selección de módulos de E/S: módulos de conmutación e módulos de E/S analóxicos, así como módulos de función especiais.
Módulo de alimentación e outra selección de dispositivos: como os dispositivos de programación.
Características da mostraxe centralizada do PLC e do modo de traballo de saída
Na mostraxe centralizada, o estado de entrada só se mostra durante a fase de mostraxe de entrada dun ciclo de dixitalización e o extremo de entrada está bloqueado durante a fase de execución do programa. Na saída centralizada, a fase de actualización de saída é o único momento no que o estado no rexistro de imaxes de saída transfírese ao pestillo de saída para actualizar a interface de saída. Este modo de traballo mellora a capacidade e a fiabilidade anti -interferencia do sistema, pero pode causar un retraso de resposta de entrada/saída nos PLC.
Modo de traballo PLC e funcións
Os PLC funcionan mediante mostras centralizadas, saída centralizada e dixitalización cíclica. A mostraxe centralizada significa que o estado de entrada só se mostra durante a fase de mostraxe de entrada dun ciclo de dixitalización, co extremo de entrada bloqueado durante a execución do programa. A saída centralizada refírese á transferencia do estado relacionado con saída do rexistro de imaxes de saída ao pestillo de saída só durante a fase de actualización de saída para actualizar a interface de saída. A dixitalización cíclica implica executar múltiples operacións nun ciclo de dixitalización mediante a dixitalización de división en tempo en secuencia.
Composición e principio de traballo dos contactores electromagnéticos
Os contactores electromagnéticos consisten en mecanismos electromagnéticos, contactos, dispositivos de extinción de arco, mecanismos de resorte de liberación e compoñentes de montaxe. Cando a bobina electromagnética está activada, a corrente xera un campo magnético, facendo que o núcleo estacionario de ferro produza unha succión electromagnética que atrae a armadura e actúa os contactos. Isto fai que os contactos normalmente pechados para abrir e abrir os contactos normalmente para pechar. Cando a bobina está energizada, a forza electromagnética desaparece e a armadura é liberada pola primavera, restaurando os contactos ao seu estado orixinal.
Definición de controladores lóxicos programables (PLCs)
Un PLC é un dispositivo electrónico dixital deseñado para ambientes industriais. Emprega unha memoria programable para almacenar instrucións para realizar operacións lóxicas, secuenciais, de tempo, contas e aritméticas. Controla varios procesos mecánicos ou de produción mediante entrada/saída dixital ou analóxica.
Os PLC e os dispositivos periféricos relacionados están deseñados para integrarse facilmente cos sistemas de control industrial e facilitar a expansión da función.
Diferenzas entre os sistemas de contactor PLC e relé
As diferenzas entre os sistemas de contactor de PLC e relés están nos seus dispositivos compositivos, número de contactos e métodos de implementación de control.