自動化に不可欠なPLC知識
自動化に不可欠なPLC知識
工業生産と技術の進歩の領域では、PLC（プログラム可能なロジックコントローラー）が自動化制御に重要な役割を果たします。 PLCは、集中化されたリレーエクステンションコントロールパネルとして広く理解できます。実際のアプリケーションでは、PLCは産業制御コストを大幅に削減し、機器の管理と自動化を強化します。 PLCをマスターするには、まず基礎知識を把握する必要があります。
PLCコンポーネントとその機能
CPU、メモリ、および通信インターフェイスに加えて、PLCには、産業サイトに直接関連する入力および出力インターフェイスがあります。
入力インターフェイス：制御されたデバイスから信号を受信し、オプトカップラーと入力回路を介して内部回路を駆動します。
出力インターフェイス：オプトカプラーと出力コンポーネント（リレー、サイリスタ、トランジスタ）を介してプログラムの実行結果を送信して、外部負荷を制御します。
基本的なPLCユニットとそのコンポーネント
基本的なPLCユニットは、いくつかの重要な部分で構成されています。
CPU：PLCのコアであり、ユーザープログラムやデータの受信、診断、プログラムの実行など、さまざまな操作を指示します。
メモリ：システムとユーザープログラムとデータを保存します。
I/Oインターフェイス：PLCを産業用具に接続し、シグナルを受け取り、プログラムの結果を出力します。
通信インターフェイス：モニターやプリンターなどの他のデバイスとの情報交換を有効にします。
電源：PLCシステムに電力を提供します。
PLCスイッチング出力インターフェイスとその特性
PLCスイッチング出力インターフェイス：
サイリスタ出力タイプ：通常、AC負荷で使用され、高速応答と高動作周波数を備えています。
トランジスタ出力タイプ：通常、DC負荷で使用され、速い応答と高い動作周波数も提供します。
リレー出力タイプ：ACとDCの両方の負荷と互換性がありますが、応答時間が長く、動作周波数が低い。
PLC構造タイプとその機能
PLCは、3つの構造タイプに分類できます。
積分タイプ：CPU、電源、および単一のケースに収容されたI/Oコンポーネントを使用すると、このタイプはコンパクトでコスト - 効果的で、一般的に小規模なPLCで使用されます。
モジュラータイプ：さまざまな機能用の個別のモジュールを備えており、柔軟な構成と簡単な拡張とメンテナンスを提供します。通常、中程度および大規模なPLCで使用され、フレームまたはベースプレートとさまざまなモジュールで構成されています。
積み重ね可能なタイプ：積分タイプとモジュラータイプの機能を組み合わせます。 CPU、電源、およびI/Oインターフェイスは、ケーブルで接続された独立したモジュールであり、柔軟な構成とコンパクトサイズを確保します。
PLCスキャンサイクルとその影響要因
PLCスキャンサイクルには、内部処理、通信サービス、入力処理、プログラムの実行、出力処理の5つの段階が含まれます。これらの5つのステージを完了するのに必要な時間は、スキャンサイクルと呼ばれます。 CPUの動作速度、PLCハードウェア構成、およびユーザープログラムの長さの影響を受けます。
PLCプログラムの実行方法とプロセス
PLCSは、環状スキャン方法を使用してユーザープログラムを実行します。実行プロセスには、入力サンプリング、プログラム実行、出力の更新の3つの段階が含まれます。
リレー制御システムに対するPLC制御システムの利点
制御方法：PLCはプログラム可能な制御を使用し、無制限の連絡先を使用して、制御要件を簡単に変更または強化できます。
作業モード：PLCはシリアルモードで動作し、システムの干渉アンチ干渉機能を強化します。
制御速度：PLCコンタクトは、マイクロ秒で測定された命令実行時間を持つ基本的にトリガーです。
タイミングとカウント：PLCは、クリスタルオシレーターが提供するクロックパルスを使用して、タイマーを提供し、タイミングの精度と広いタイミング能力を提供し、タイマーとして半導体統合回路を使用します。また、リレーシステムでは利用できないカウント関数も所有しています。
信頼性と保守性：PLCは、マイクロエレクトロニクステクノロジーを利用し、タイムリーな障害検出のための自己診断機能を特徴としています。
PLC出力応答の原因遅延とソリューション
PLCは、集中サンプリングと出力環状スキャンを採用しています。入力ステータスは、各スキャンサイクルの入力サンプリングフェーズでのみ読み取り、プログラムの実行結果は出力リフレッシュフェーズ中にのみ送信されます。さらに、入力と出力の遅延とユーザープログラムの長さは、出力応答の遅れを引き起こす可能性があります。 I/O応答速度を向上させるために、入力サンプリングの頻度と出力リフレッシュの頻度を増やしたり、直接入力サンプリングと出力の更新を採用したり、割り込み入力と出力を利用したり、インテリジェントI/Oインターフェイスを実装したりできます。
Siemens PLCシリーズの内部ソフトリレー
Siemens PLCは、入力リレー、出力リレー、補助リレー、ステータスレジスタ、タイマー、カウンター、データレジスタなど、さまざまな内部ソフトリレーを備えています。
PLC選択の考慮事項
モデルの選択：構造、インストール方法、機能要件、応答速度、信頼性、モデルの均一性などの要因を考慮します。
容量の選択：I/Oポイントとユーザーメモリ容量に基づきます。
I/Oモジュールの選択：スイッチングおよびアナログI/Oモジュール、特別な関数モジュールをカバーします。
電源モジュールおよびその他のデバイスの選択：プログラミングデバイスなど。
PLC集中サンプリングと出力作業モードの特性
集中サンプリングでは、入力ステータスはスキャンサイクルの入力サンプリングフェーズでのみサンプリングされ、プログラム実行フェーズ中に入力端がブロックされます。集中出力では、出力画像レジスタのステータスが出力ラッチに転送されて出力インターフェイスを更新する唯一の時間です。この作業モードは、システムの干渉防止能力と信頼性を改善しますが、PLCで入力/出力応答の遅れを引き起こす可能性があります。
PLC作業モードと機能
PLCは、集中サンプリング、集中出力、環状スキャンを使用して動作します。集中サンプリングは、入力ステータスがスキャンサイクルの入力サンプリングフェーズ中にのみサンプリングされることを意味し、プログラムの実行中に入力端がブロックされます。集中出力とは、出力イメージレジスタから出力ラッチへの出力レジスタから出力ラッチへの関連ステータスの転送を指し、出力リフレッシュフェーズ中に出力インターフェイスを更新します。周期的なスキャンには、時間を通じてスキャンサイクルで複数の操作を実行することが含まれます。
電磁接触器の組成と作業原理
電磁接触器は、電磁メカニズム、接触、ARCの消火デバイス、リリーススプリングメカニズム、およびマウントコンポーネントで構成されています。電磁コイルが通電されると、電流が磁場を生成し、静止鉄のコアがアーマチュアを引き付けて接触を作動させる電磁吸引を生成します。これにより、通常は閉じた連絡先が開き、通常は連絡先を開きます。コイルがエネルギー化されると、電磁力が消え、アーマチュアがスプリングによって解放され、接点が元の状態に復元されます。
プログラム可能なロジックコントローラー（PLC）の定義
PLCは、産業環境向けに設計されたデジタル電子デバイスです。プログラム可能なメモリを使用して、論理、シーケンシャル、タイミング、カウント、および算術操作を実行するための指示を保存します。デジタルまたはアナログの入力/出力を通じて、さまざまな機械的または生産プロセスを制御します。
PLCおよび関連する周辺機器は、産業制御システムと簡単に統合し、機能拡張を促進するように設計されています。
PLCとリレーの違い - コンタクタシステム
PLCとリレーの違い - 接触システムの違いは、組成デバイス、連絡先数、および制御実装方法にあります。