PLC-ийн мэдлэгийн тойм: Цахилгааны инженерүүдэд зориулсан зайлшгүй уншлага!
PLC-ийн мэдлэгийн тойм: Цахилгааны инженерүүдэд зориулсан зайлшгүй уншлага!
I. PLC-ийн тодорхойлолт ба ангилал
PLC буюу Programmable Logic Controller нь шинэ үеийн бүх нийтийн үйлдвэрлэлийн хяналтын төхөөрөмж юм. Энэ нь микропроцессор дээр суурилсан бөгөөд компьютерийн технологи, автомат удирдлагын технологи, харилцаа холбооны технологийг нэгтгэсэн. Үйлдвэрлэлийн орчинд зориулагдсан PLC-ууд нь хяналтын үйл явц болон хэрэглэгчдэд чиглэсэн "байгалийн хэл" ашиглан ойлгоход хялбар програмчлалын онцлогтой. Эдгээр нь энгийн, ажиллахад хялбар, өндөр найдвартай байдал зэргээр тодорхойлогддог.
Релений дараалсан удирдлагаас үүссэн PLC нь микропроцессорын эргэн тойронд төвлөрч, олон талт автомат удирдлагын төхөөрөмж болж үйлчилдэг. Тодорхой зүйлийг нарийвчлан авч үзье:
1. Тодорхойлолт
PLC нь үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд зориулагдсан дижитал цахим систем юм. Энэ нь логик тооцоолол, дараалсан хяналт, цаг хугацаа, тоолох, арифметик зэрэг үйлдлүүдийн зааврыг хадгалахад програмчлагдсан санах ойг ашигладаг. PLC нь дижитал болон аналог оролт, гаралттай харилцах замаар янз бүрийн механик тоног төхөөрөмж, үйлдвэрлэлийн процессыг хянадаг. PLC болон тэдгээрийн дагалдах төхөөрөмжүүд нь үйлдвэрлэлийн хяналтын системтэй нягт уялдаатай байх, үйл ажиллагааны өргөтгөлийг хөнгөвчлөх зорилготой юм.
2. Ангилал
PLC бүтээгдэхүүнүүд нь янз бүрийн үзүүлэлтүүд болон гүйцэтгэлийн чадавхитай өргөн сонголттой байдаг. Тэдгээрийг бүтцийн хэлбэр, функциональ ялгаа, оролт/гаралтын цэгийн тоогоор нь ерөнхийд нь ангилдаг.
2.1 Бүтцийн хэлбэрээр нь ангилах
PLC-ийг бүтцийн хэлбэрээр нь салшгүй, модульчлагдсан гэж ангилж болно.
(1) Integral PLC
Integral PLC нь цахилгаан хангамж, CPU, оролт гаралтын интерфейс зэрэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэг кабинет дотор байрлуулдаг. Тэд авсаархан бүтэц, жижиг хэмжээтэй, боломжийн үнээр алдартай. Жижиг хэмжээний PLC-үүд ихэвчлэн энэхүү салшгүй бүтцийг ашигладаг. Интеграл PLC нь өөр өөр оролт гаралтын цэгүүдтэй үндсэн нэгж (үндсэн нэгж гэж нэрлэдэг) болон өргөтгөх нэгжээс бүрдэнэ. Үндсэн нэгж нь CPU, оролт/гаралтын интерфейс, оролт/гаралтын өргөтгөлийн нэгжид холбогдох өргөтгөлийн порт, программист эсвэл EPROM бичигчтэй холбогдох интерфейсийг агуулдаг. Харин өргөтгөлийн хэсэг нь CPU-гүй зөвхөн оролт гаралт болон тэжээлийн хангамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг. Үндсэн нэгж болон өргөтгөх нэгж нь ихэвчлэн хавтгай кабелиар холбогддог. Integral PLC нь чадавхийг өргөжүүлэхийн тулд аналог нэгж, байрлалын хяналтын нэгж зэрэг тусгай функцын нэгжүүдээр тоноглогдсон байж болно.
(2) Модульчлагдсан PLC
Модульчлагдсан PLC нь CPU модулиуд, оролт гаралтын модулиуд, тэжээлийн хангамжийн модулиуд (заримдаа CPU модульд нэгтгэгдсэн) болон төрөл бүрийн функциональ модулиуд гэх мэт бүрэлдэхүүн хэсэг тус бүрт тусдаа модулиудтай байдаг. Эдгээр модулиуд нь хүрээ эсвэл арын хавтан дээр суурилагдсан. Модульчлагдсан PLC-ийн давуу тал нь уян хатан тохиргоонд оршдог бөгөөд шаардлагатай бол өөр өөр системийн масштабыг сонгох боломжийг олгодог. Мөн тэдгээрийг угсрах, өргөтгөх, арчлахад хялбар байдаг. Дунд болон том хэмжээтэй PLC нь ерөнхийдөө модульчлагдсан бүтэцтэй байдаг.
Нэмж дурдахад, зарим PLC нь интеграл болон модуль хэлбэрийн шинж чанаруудыг нэгтгэж, овоолсон PLC гэж нэрлэгддэг зүйлийг бүрдүүлдэг. Давхардсан PLC-д CPU, тэжээлийн хангамж, оролт гаралтын интерфейс зэрэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь кабелиар холбогдсон бие даасан модулиуд бөгөөд давхаргаар давхарлаж болно. Энэхүү загвар нь уян хатан системийн тохиргоог санал болгодог төдийгүй авсаархан хэмжээтэй байх боломжийг олгодог.
2.2 Функцээр нь ангилах
Үйл ажиллагааны чадавхиар нь PLC-ийг доод, дунд, дээд зэрэглэлийн гэсэн гурван ангилалд хувааж болно.
(1) Доод түвшний PLC
Бага түвшний PLC нь логик үйлдлүүд, цаг хугацаа, тоолох, шилжүүлэх, өөрийгөө оношлох, хянах зэрэг үндсэн функцуудыг эзэмшдэг. Тэд мөн хязгаарлагдмал хэмжээний аналог оролт/гаралт, арифметик үйлдлүүд, өгөгдөл дамжуулах, харьцуулах, холбооны функцуудыг багтааж болно. Эдгээр PLC нь үндсэндээ логик удирдлага, дараалсан удирдлага эсвэл бага хэмжээний аналог удирдлагатай нэг машины хяналтын системд ашиглагддаг.
(2) Дунд зэргийн PLC
Доод түвшний PLC-ийн функцээс гадна дунд түвшний PLC нь аналог оролт/гаралт, арифметик үйлдлүүд, өгөгдөл дамжуулах, харьцуулах, тоон системийг хөрвүүлэх, алсын оролт, дэд программууд, холбооны сүлжээ зэрэгт илүү хүчирхэг боломжийг санал болгодог. Зарим нь тасалдлын хяналт болон PID хяналтын функцийг агуулж болох тул нарийн төвөгтэй хяналтын системд тохиромжтой болгодог.
(3) Дээд зэрэглэлийн PLC
Дээд зэрэглэлийн PLC-ууд нь дунд түвшний PLC-ийн чадавхиас гадна гарын үсэг зурсан арифметик үйлдлүүд, матрицын тооцоолол, бит логик үйлдлүүд, квадрат язгуурын тооцоо болон бусад тусгай функцийн үйлдлүүд зэрэг дэвшилтэт функцуудыг агуулдаг. Тэд мөн хүснэгт үүсгэх, хүснэгтийг шилжүүлэх боломжуудтай. Дээд зэрэглэлийн PLC-үүд нь харилцаа холбоо, сүлжээний үйл ажиллагааг сайжруулж, том хэмжээний процессыг хянах эсвэл түгээсэн сүлжээний хяналтын системийг бий болгож, улмаар үйлдвэрийн автоматжуулалтыг бий болгодог.
2.3 Оролт гаралтын цэгээр ангилах
Оролт гаралтын цэгүүдийн тооноос хамааран PLC-ийг жижиг, дунд, том гэж ангилж болно.
(1) Жижиг PLC
Жижиг PLC нь 256-аас цөөн оролт гаралтын цэгтэй, нэг CPU-тэй, 8 эсвэл 16 битийн процессор ашигладаг. Тэдний хэрэглэгчийн санах ойн багтаамж нь ихэвчлэн 4KB-аас бага байдаг.
(2) Дунд зэргийн PLC
Дунд зэргийн PLC нь 256-2048 оролт гаралтын цэгтэй, хос CPU ашигладаг, 2KB-аас 8KB хүртэлх хэрэглэгчийн санах ойн багтаамжтай.
(3) Том PLC
Том хэмжээний PLC нь 2048 оролт гаралтын цэгүүдтэй, олон CPU ашигладаг, 16 битийн эсвэл 32 битийн процессороор тоноглогдсон байдаг. Тэдний хэрэглэгчийн санах ойн багтаамж нь 8KB-аас 16KB хүртэл байдаг.
Дэлхий даяар PLC бүтээгдэхүүнийг Америк, Европ, Япон гэсэн гурван том бүс нутгийн төрөлд ангилж болно. Америк болон Европын PLC технологийг бие даан хөгжүүлсэн нь тэдний бүтээгдэхүүнүүдийн хооронд тодорхой ялгаа бий болсон. АНУ-аас нэвтрүүлсэн Японы PLC технологи нь Америкийн PLC-ээс тодорхой шинж чанаруудыг өвлөн авсан боловч жижиг хэмжээтэй PLC дээр төвлөрдөг. Америк, Европын PLC-үүд дунд болон том хэмжээний санал болгож байгаагаараа алдартай бол Японы PLC-үүд жижиг хэмжээтэй хамтрагчидаараа алдартай.
II. PLC-ийн функцууд ба хэрэглээний талбарууд
PLC нь реле контакторын удирдлагын давуу тал болон компьютерийн уян хатан чанарыг хослуулсан. Энэхүү өвөрмөц дизайн нь бусад хянагчтай харьцуулахад олон тооны хосгүй онцлог шинж чанартай байдаг.
1. PLC-ийн чиг үүрэг
Микропроцессор дээр төвлөрсөн, компьютерийн технологи, автомат удирдлагын технологи, харилцаа холбооны технологийг нэгтгэсэн бүх нийтийн үйлдвэрлэлийн автомат удирдлагын төхөөрөмжийн хувьд PLC нь олон давуу талыг санал болгодог. Үүнд өндөр найдвартай байдал, авсаархан хэмжээ, хүчирхэг ажиллагаа, энгийн бөгөөд уян хатан програмын дизайн, олон талт байдал, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар байдаг. Үүний үр дүнд PLC нь металлурги, эрчим хүч, химийн бодис, тээвэр, эрчим хүч үйлдвэрлэх зэрэг салбарт өргөн хэрэглээг олж, орчин үеийн үйлдвэрлэлийн хяналтын гурван тулгуур баганын нэг болж (робот болон CAD/CAM-ийн хамт) гарч ирж байна. PLC-ийн шинж чанарт үндэслэн тэдгээрийн функциональ хэлбэрийг дараах байдлаар нэгтгэж болно.
(1) Логик хяналтыг солих
PLC нь хүчирхэг логик тооцооллын чадамжтай бөгөөд янз бүрийн энгийн бөгөөд төвөгтэй логик хяналтыг бий болгох боломжийг олгодог. Энэ нь уламжлалт реле контакторын удирдлагыг орлуулсан PLC-ийн хамгийн үндсэн бөгөөд өргөн хэрэглэгддэг домэйн юм.
(2) Аналог удирдлага
PLC нь A/D ба D/A хувиргах модулиудаар тоноглогдсон. A/D модуль нь температур, даралт, урсгал, хурд гэх мэт талбайн аналог хэмжигдэхүүнийг дижитал хэмжигдэхүүн болгон хувиргадаг. Эдгээр тоон хэмжигдэхүүнүүдийг дараа нь PLC доторх микропроцессор боловсруулж (микропроцессорууд зөвхөн дижитал хэмжигдэхүүнтэй ажиллах боломжтой) дараа нь хяналтанд ашигладаг. Эсвэл D/A модуль нь хяналттай объектыг хянахын тулд дижитал хэмжигдэхүүнийг аналог хэмжигдэхүүн болгон хувиргаж, улмаар PLC-д аналог хэмжигдэхүүнийг хянах боломжийг олгодог.
(3) Процессын хяналт
Орчин үеийн дунд болон том хэмжээтэй PLC нь ихэвчлэн PID хяналтын модулиудтай байдаг бөгөөд энэ нь процессыг хаалттай горимд хянах боломжийг олгодог. Хяналтын процессын явцад хувьсагч хазайх үед PLC нь PID алгоритмыг ашиглан зөв гаралтыг тооцоолж, улмаар үйлдвэрлэлийн процессыг тохируулж, хувьсагчийг тогтоосон цэгт байлгадаг. Одоогийн байдлаар олон жижиг хэмжээний PLC нь PID хяналтын функцийг агуулдаг.
(4) Хугацаа, тоолох хяналт
PLC нь олон арван, зуу, бүр мянга мянган таймер, тоолуураар хангах чадвартай, цаг хугацаа, тоолох чадвараараа сайрхдаг. Хугацааны үргэлжлэх хугацаа болон тоолох утгыг хэрэглэгчийн програмыг бичихдээ хэрэглэгч дур мэдэн, эсвэл програмистаар дамжуулан газар дээрх операторууд дур мэдэн тохируулж болно. Энэ нь цаг хугацаа, тооллогыг хянах боломжийг олгодог. Хэрэглэгчид өндөр давтамжийн дохиог тоолох шаардлагатай бол өндөр хурдны тоолох модулиудыг сонгож болно.
(5) Дараалсан хяналт
Үйлдвэрлэлийн удирдлагад PLC алхамын заавар эсвэл ээлжийн бүртгэлийн програмчлалаар дамжуулан дараалсан хяналтыг хийж болно.
(6) Мэдээлэл боловсруулах
Орчин үеийн PLC нь зөвхөн арифметик үйлдэл хийх, өгөгдөл дамжуулах, эрэмбэлэх, хүснэгт хайх чадвартай төдийгүй өгөгдлийг харьцуулах, хөрвүүлэх, өгөгдөл дамжуулах, өгөгдөл харуулах, хэвлэх зэрэг үйлдлүүдийг гүйцэтгэдэг. Тэд өгөгдөл боловсруулах хүчирхэг чадвартай.
(7) Харилцаа холбоо ба сүлжээ
Ихэнх орчин үеийн PLC-ууд нь харилцаа холбоо, сүлжээний технологиудтай бөгөөд оролт гаралтын алсын удирдлагад зориулсан RS-232 эсвэл RS-485 интерфейстэй. Олон PLC нь сүлжээнд холбогдож, хоорондоо харилцах боломжтой. Гадны төхөөрөмжүүдийн дохио боловсруулах нэгжүүд нь нэг буюу хэд хэдэн программчлагдах хянагчтай програм, өгөгдөл солилцох боломжтой. Хөтөлбөр дамжуулах, өгөгдлийн файл дамжуулах, хяналт, оношилгоог программ болон өгөгдөл дамжуулахад хялбар болгохын тулд стандарт техник хангамжийн интерфэйс эсвэл өмчлөлийн харилцааны протоколыг ашигладаг холбооны интерфейс эсвэл холбооны процессороор дамжуулан хийж болно.
2. PLC-ийн хэрэглээний талбарууд
Одоогийн байдлаар PLC нь төмөр, ган, газрын тос, химийн бодис, эрчим хүч, барилгын материал, механик үйлдвэрлэл, автомашин, хөнгөн нэхмэл эдлэл, тээвэр, байгаль орчныг хамгаалах, соёлын зугаа цэнгэл зэрэг төрөл бүрийн салбарт дотоод болон олон улсын хэмжээнд өргөнөөр ажиллаж байна. Тэдний хэрэглээг ерөнхийд нь дараах байдлаар ангилж болно.
(1) Логик хяналтыг солих
Энэ нь логик болон дараалсан хяналтыг бий болгохын тулд уламжлалт релений хэлхээг орлуулж PLC-ийн хамгийн суурь бөгөөд өргөн хэрэглэгддэг домэйн юм. PLC-ийг нэг машины удирдлагаас гадна олон машины бүлгийн удирдлага, автоматжуулсан үйлдвэрлэлийн шугам, тухайлбал тарилгын машин, хэвлэх машин, үдэгч машин, хосолсон машин хэрэгсэл, нунтаглах машин, сав баглаа боодлын үйлдвэрлэлийн шугам, цахилгаан бүрэх угсрах шугам зэрэгт ашиглаж болно.
(2) Аналог удирдлага
Аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн процесст температур, даралт, урсгал, шингэний түвшин, хурд гэх мэт олон тооны тасралтгүй өөрчлөгддөг хэмжигдэхүүнүүд нь аналог хэмжигдэхүүнүүд юм. PLC-г аналог хэмжигдэхүүнтэй ажиллах боломжийг олгохын тулд аналог ба дижитал хэмжигдэхүүний хооронд A/D ба D/A хөрвүүлэлтийг хийх ёстой. PLC үйлдвэрлэгчид PLC-ийн аналог хяналтын програмуудыг хөнгөвчлөхийн тулд дагалдах A/D ба D/A хувиргах модулиудыг үйлдвэрлэдэг.
(3) Хөдөлгөөний хяналт
PLCэргэдэг эсвэл шугаман хөдөлгөөнийг удирдахад ашиглаж болно. Удирдлагын системийн тохиргооны хувьд анхны хэрэглээ нь I/O модулиудыг сэлгэхийн тулд байрлал мэдрэгч болон идэвхжүүлэгчийг шууд холбодог. Өнөө үед хөдөлгөөнийг удирдах тусгай модулиудыг ихэвчлэн ашигладаг. Эдгээр модулиуд нь нэг тэнхлэгт эсвэл олон тэнхлэгт байрлалын хяналтыг гишгүүр эсвэл серво мотороор удирдаж чаддаг. Дэлхий даяарх томоохон PLC үйлдвэрлэгчдийн бараг бүх бүтээгдэхүүн нь хөдөлгөөнийг хянах чадвартай бөгөөд янз бүрийн машин механизм, машин хэрэгсэл, робот, цахилгаан шат болон бусад хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг.
(4) Процессын хяналт
Процессын хяналт гэдэг нь температур, даралт, урсгал зэрэг аналог хэмжигдэхүүнүүдийн хаалттай хэлхээний хяналтыг хэлнэ. Энэ нь металлурги, химийн инженерчлэл, дулааны боловсруулалт, бойлерийн хяналт зэрэг салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Үйлдвэрлэлийн хяналтын компьютерийн хувьд PLC-ийг хаалттай хэлхээний хяналтыг хэрэгжүүлэхийн тулд янз бүрийн хяналтын алгоритмаар програмчилж болно. PID хяналт нь хаалттай хүрд хяналтын системд түгээмэл хэрэглэгддэг зохицуулалтын арга юм. Дунд болон том хэмжээтэй PLC аль аль нь PID модулиудаар тоноглогдсон бөгөөд одоогоор олон жижиг хэмжээтэй PLC-үүд энэ функциональ модулийг агуулдаг. PID боловсруулалт нь ерөнхийдөө тусгай PID дэд программыг ажиллуулдаг.
(5) Мэдээлэл боловсруулах
Орчин үеийн PLC нь математикийн үйлдлүүд (матрицын тооцоолол, функцын тооцоо, логик үйлдлүүд орно), өгөгдөл дамжуулах, өгөгдөл хувиргах, эрэмбэлэх, хүснэгт хайх, бит удирдах функцээр тоноглогдсон. Тэд өгөгдөл цуглуулах, дүн шинжилгээ хийх, боловсруулах боломжтой. Эдгээр өгөгдлийг санах ойд хадгалагдсан лавлагааны утгуудтай харьцуулж, тодорхой хяналтын үйлдлүүдийг хийх эсвэл харилцаа холбооны функцээр дамжуулан бусад ухаалаг төхөөрөмжүүдэд дамжуулах боломжтой. Мөн тэдгээрийг хэвлэж, хүснэгтэд оруулж болно. Мэдээллийн боловсруулалтыг ихэвчлэн нисгэгчгүй уян хатан үйлдвэрлэлийн систем гэх мэт томоохон хэмжээний хяналтын системд, цаас, металлурги, хүнсний үйлдвэр зэрэг процессын хяналтын системд ашигладаг.
(6) Харилцаа холбоо ба сүлжээ
PLC холбоо нь PLC болон бусад ухаалаг төхөөрөмжүүдийн хоорондын харилцаа холбоог хамардаг. Компьютерийн удирдлага хөгжихийн хэрээр үйлдвэрийн автоматжуулалтын сүлжээ хурдацтай хөгжсөн. Бүх PLC үйлдвэрлэгчид PLC-ийн харилцааны чадавхид ихээхэн анхаарал хандуулж, өөрсдийн сүлжээний системийг нэвтрүүлсэн. Саяхан үйлдвэрлэсэн PLC нь харилцаа холбооны интерфейсээр тоноглогдсон тул харилцаа холбоог маш тохиромжтой болгодог.
III. PLC-ийн үндсэн бүтэц, ажиллах зарчим
Үйлдвэрлэлийн хяналтын компьютерийн хувьд PLC нь энгийн компьютеруудтай ижил төстэй бүтэцтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч, янз бүрийн хувилбарууд, зорилгоос шалтгаалан ялгаатай байдал үүсдэг.
1. PLC-ийн техник хангамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
PLC хостын үндсэн бүтцийн диаграммыг доорх зурагт үзүүлэв: [Зураг]
Диаграммд PLC хост нь CPU, санах ой (EPROM, RAM), оролт/гаралтын нэгж, захын оролт гаралтын интерфейс, холбооны интерфейс, тэжээлийн эх үүсвэрээс бүрдэнэ. Integral PLC-ийн хувьд эдгээр бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь нэг кабинет дотор байрладаг. Модульчлагдсан PLC-д бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг модуль болгон бие даан савлаж, модулиуд нь тавиур болон кабелиар холбогддог. Хост доторх бүх хэсгүүд нь цахилгаан автобус, хяналтын автобус, хаягийн автобус, дата автобусаар холбогддог. Бодит хяналтын объектын шаардлагаас хамааран янз бүрийн гадаад төхөөрөмжүүд нь өөр өөр PLC хяналтын системийг үүсгэхээр тохируулагдсан байдаг.
Нийтлэг гадаад төхөөрөмжүүдэд программистууд, принтерүүд, EPROM бичигчүүд орно. PLC нь дээд түвшний машинууд болон бусад PLC-уудтай холбогдохын тулд холбооны модулиудаар тоноглогдсон байж, улмаар PLC-ийн хуваарилагдсан хяналтын системийг бүрдүүлдэг.
Хэрэглэгчдэд PLC-ийн удирдлагын зарчим, ажлын процессыг илүү сайн ойлгоход туслах үүднээс PLC-ийн бүрэлдэхүүн хэсэг, түүний үүргийн танилцуулгыг доор харуулав.
(1) CPU
CPU нь PLC-ийн удирдлагын төв юм. CPU-ийн хяналтан дор PLC нь газар дээрх янз бүрийн тоног төхөөрөмжийг хянахын тулд зохицуулалт хийж, эмх цэгцтэй ажилладаг. Микропроцессор ба хянагчаас бүрдэх CPU нь логик болон математикийн үйлдлүүдийг гүйцэтгэж, удирдлагын системийн янз бүрийн дотоод бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн ажлыг зохицуулж чаддаг. Хянагч нь микропроцессорын бүх хэсгүүдийн эмх цэгцтэй ажиллагааг удирддаг. Үүний үндсэн үүрэг бол санах ойноос заавар уншиж, гүйцэтгэх явдал юм.
(2) Санах ой
PLC нь системийн санах ой, хэрэглэгчийн санах ой гэсэн хоёр төрлийн санах ойгоор тоноглогдсон байдаг. Системийн санах ой нь системийн удирдлагын программуудыг хадгалдаг бөгөөд хэрэглэгчид хандах, өөрчлөх боломжгүй. Хэрэглэгчийн санах ой нь эмхэтгэсэн хэрэглээний програмууд болон ажлын өгөгдлийн төлөвүүдийг хадгалдаг. Ажлын өгөгдлийн төлөвийг хадгалдаг хэрэглэгчийн санах ойн хэсгийг мөн өгөгдөл хадгалах хэсэг гэж нэрлэдэг. Үүнд оролт/гаралтын өгөгдлийн зургийн талбарууд, таймер/тоолуурын урьдчилсан болон одоогийн утгын мэдээллийн талбарууд, завсрын үр дүнг хадгалах буфер бүсүүд багтана.
PLC санах ой нь үндсэндээ дараахь төрлүүдийг агуулдаг.
Зөвхөн унших санах ой (ROM)
Програмчлагдсан зөвхөн унших санах ой (PROM)
Устгах боломжтой програмчлагдсан зөвхөн унших санах ой (EPROM)
Цахилгаанаар устгадаг программчлагдах зөвхөн унших санах ой (EEPROM)
Санамсаргүй хандалтын санах ой (RAM)
(3) Оролт/гаралтын (оролтын гаралтын) модулиуд
① Оролтын модулийг солих
Шилжүүлэгч оролтын төхөөрөмжид төрөл бүрийн унтраалга, товчлуур, мэдрэгч гэх мэт орно. PLC оролтын төрөл нь DC, AC эсвэл хоёулаа байж болно. Оролтын хэлхээний тэжээлийн хангамжийг гаднаас эсвэл зарим тохиолдолд PLC-ээс дотооддоо нийлүүлж болно.
② Гаралтын модулийг солих
Гаралтын модуль нь хэрэглэгчийн програмыг гүйцэтгэх үед CPU-ээс гарах TTL түвшний хяналтын дохиог үйлдвэрлэлийн талбай дээр тодорхой тоног төхөөрөмжийг жолоодоход шаардлагатай дохио болгон хувиргаж, улмаар гүйцэтгэх механизмыг ажиллуулдаг.
(4) Програмист
Программист нь PLC-д зайлшгүй шаардлагатай гадаад төхөөрөмж юм. Энэ нь хэрэглэгчдэд PLC-ийн хэрэглэгчийн програмын санах ойд програм оруулах, програмуудыг дибаг хийх, програмын гүйцэтгэлийг хянах боломжийг олгодог. Програмчлалын хувьд програмистуудыг гурван төрөлд хувааж болно.
Гар программист
График програмист
Компьютерийн ерөнхий програмист
(5) Цахилгаан хангамж
Цахилгаан хангамжийн нэгж нь гадаад хүчийг (жишээ нь, 220V хувьсах гүйдэл) дотоод ажлын хүчдэл болгон хувиргадаг. Гаднаас холбогдсон тэжээлийн эх үүсвэрийг PLC доторх тусгай унтраалгатай хүчдэлийн зохицуулагчаар дамжуулан PLC-ийн дотоод хэлхээнд (жишээ нь: DC 5V, ±12V, 24V) шаардагдах ажлын хүчдэл болгон хувиргадаг. Энэ нь мөн гадаад оролтын төхөөрөмжүүдэд (жишээ нь, ойрын унтраалга) 24V тогтмол гүйдлийн тэжээлээр хангадаг (зөвхөн оролтын цэгүүдэд). PLC ачааллыг жолоодох тэжээлийн хангамжийг ...
(6) Захын интерфейс
Захын интерфейсийн хэлхээнүүд нь гар програмистууд эсвэл бусад график програмистууд, текст дэлгэцүүдийг холбодог бөгөөд захын интерфейсээр дамжуулан PLC хяналтын сүлжээг үүсгэж чаддаг. PLC нь RS-485 интерфэйсээр PC/PPI кабель эсвэл MPI карт ашиглан компьютерт холбогдож, програмчлал, хяналт, сүлжээ болон бусад функцуудыг идэвхжүүлдэг.
2. PLC-ийн програм хангамжийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
PLC програм хангамж нь системийн программууд болон хэрэглэгчийн программуудаас бүрдэнэ. Системийн программуудыг PLC үйлдвэрлэгчид зохиож бичиж, PLC-ийн системийн санах ойд хадгалдаг. Хэрэглэгч шууд унших, бичих, өөрчлөх боломжгүй. Системийн программуудад ихэвчлэн системийн оношлогооны программууд, оролтын боловсруулалтын программууд, эмхэтгэлийн программууд, мэдээлэл дамжуулах программууд, хяналтын программууд багтдаг.
Уser программуудыг хэрэглэгчид хяналтын шаардлагад үндэслэн PLC програмчлалын хэл ашиглан эмхэтгэдэг. PLC програмуудад хамгийн чухал зүйл бол PLC програмчлалын хэлийг ашиглан хяналтын зорилгод хүрэхийн тулд хэрэглэгчийн програм бичих явдал юм. PLC нь үйлдвэрлэлийн удирдлагад тусгайлан бүтээгдсэн тул тэдгээрийн үндсэн хэрэглэгчид нь цахилгааны техникч юм. Уламжлалт дадал зуршил, суралцах чадвараа хангахын тулд PLC нь компьютерийн хэлтэй харьцуулахад илүү энгийн, ойлгомжтой, ойлгомжтой хэлүүдийг голчлон ашигладаг.
График зааврын бүтэц
Тодорхой хувьсагч ба тогтмолууд
Хялбаршуулсан програмын бүтэц
Хялбаршуулсан програм хангамжийг бий болгох үйл явц
Сайжруулсан дибаг хийх хэрэгслүүд
3. PLC-ийн ажиллах үндсэн зарчим
PLC сканнердах үйл явц нь оролтын түүвэрлэлт, хэрэглэгчийн програмын гүйцэтгэл, гаралтыг сэргээх гэсэн гурван үе шатанд хуваагддаг. Зурагт үзүүлснээр: [Зураг]
Оролтын түүвэрлэлтийн үе шат
Оролтын түүвэрлэлтийн үе шатанд PLC нь бүх оролтын төлөв, өгөгдлийг сканнердах аргаар дараалан уншиж, тэдгээрийг I/O зургийн хэсгийн харгалзах нэгжид хадгалдаг. Оролтын түүвэрлэлт дууссаны дараа процесс нь хэрэглэгчийн програмын гүйцэтгэл болон гаралтыг сэргээх үе шат руу шилждэг. Энэ хоёр үе шатанд оролтын төлөв, өгөгдөл өөрчлөгдсөн ч I/O зургийн хэсгийн харгалзах нэгжийн төлөв, өгөгдөл өөрчлөгдөхгүй. Тиймээс хэрэв оролт нь импульсийн дохио бол ямар ч нөхцөлд оролтыг унших боломжтой байхын тулд импульсийн өргөн нь нэг скан хийх циклээс их байх ёстой.
Хэрэглэгчийн програмын гүйцэтгэлийн үе шат
Хэрэглэгчийн программыг гүйцэтгэх үе шатанд PLC нь хэрэглэгчийн програмыг (шатны диаграмм) дээрээс доош дарааллаар байнга сканнердаж байдаг. Шатны диаграм бүрийг сканнердахдаа эхлээд шатны диаграммын зүүн талд байгаа контактуудаас үүссэн хяналтын хэлхээг шалгана. Логик үйлдлүүд нь хяналтын хэлхээнд зүүнээс баруун тийш, дээрээс доош дарааллаар хийгддэг. Дараа нь логик үйлдлүүдийн үр дүнд үндэслэн логик ороомгийн системийн RAM хадгалах талбар дахь харгалзах битийн төлөвийг шинэчлэх, эсвэл гаралтын ороомгийн оролт гаралтын зургийн талбар дахь харгалзах битийн статусыг шинэчлэх, эсвэл шат диаграммд заасан тусгай функцийн зааврыг гүйцэтгэх эсэхийг тодорхойлно.
Өөрөөр хэлбэл, хэрэглэгчийн програмыг гүйцэтгэх явцад зөвхөн I/O зургийн талбар дахь оролтын цэгүүдийн төлөв байдал, өгөгдөл өөрчлөгдөхгүй хэвээр үлдэж, бусад гаралтын цэгүүд болон I/O зургийн хэсэг эсвэл системийн RAM хадгалах талбар дахь зөөлөн төхөөрөмжүүдийн төлөв, өгөгдөл өөрчлөгдөж болно. Дээш байрлуулсан шатны диаграммууд нь эдгээр ороомог эсвэл өгөгдөлд хамаарах доод шатны диаграммын гүйцэтгэлийн үр дүнд нөлөөлнө. Үүний эсрэгээр, доод шатны диаграмм дахь логик ороомгийн шинэчлэгдсэн төлөв эсвэл өгөгдөл нь дараагийн сканнердах циклд зөвхөн өндөр шат диаграммд нөлөөлнө.
Гаралтыг сэргээх үе шат
Хэрэглэгчийн програмыг скан хийж дуусаад PLC гаралтыг сэргээх шатанд орно. Энэ үе шатанд CPU нь бүх гаралтын түгжээний хэлхээг оролт/гаралтын зургийн талбар дахь төлөв, өгөгдлийн дагуу шинэчилж, гаралтын хэлхээгээр дамжуулан харгалзах дагалдах төхөөрөмжүүдийг жолооддог. Энэ нь PLC-ийн жинхэнэ гаралтыг илтгэнэ.
Оролт/гаралтын хоцрогдлын үзэгдэл
PLC-ийн ажлын явцаас дараахь дүгнэлтийг гаргаж болно.
Программуудыг сканнердах аргаар гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь оролт ба гаралтын дохионы хоорондын логик харилцаанд хоцрогдол үүсгэдэг. Сканнердах мөчлөг урт байх тусам хоцрогдол ихсэх болно.
Оролтын түүвэрлэлт, хэрэглэгчийн програмын гүйцэтгэл, гаралтыг сэргээх гэсэн гурван үндсэн үе шатанд зарцуулагдах хугацаанаас гадна сканнердах циклд системийн удирдлагын үйл ажиллагаанд зарцуулсан цаг хугацаа орно. Хөтөлбөрийг гүйцэтгэхэд зарцуулсан хугацаа нь програмын урт, зааварчилгааны үйл ажиллагааны нарийн төвөгтэй байдлаас хамаардаг бол бусад хүчин зүйлүүд нь харьцангуй тогтмол хэвээр байна. Скан хийх мөчлөг нь ихэвчлэн миллисекунд эсвэл микросекундын дарааллаар явагддаг.
n-р скан хийх явцад оролтын өгөгдөл нь тухайн сканнерын циклийн түүвэрлэлтийн үе шатанд олж авсан түүвэрлэсэн X утга юм. Y(n) гаралтын өгөгдөл нь өмнөх сканнерын гаралтын утга Y(n-1) болон одоогийн гаралтын утга Yn хоёуланд нь суурилдаг. Гаралтын терминал руу илгээсэн дохио нь энэ мөчлөгийн туршид бүх тооцооллыг гүйцэтгэсний дараа Yn эцсийн үр дүнг илэрхийлнэ.
Оролтын гаралтын хариуны хоцрогдол нь зөвхөн скан хийх аргаас гадна програмын дизайны зохион байгуулалттай холбоотой юм.