Essentiële PLC -kennis voor automatisering
Essentiële PLC -kennis voor automatisering
Op het gebied van industriële productie en technologische vooruitgang spelen PLC's (programmeerbare logische controllers) een cruciale rol bij automatiseringscontrole. Een PLC kan in grote lijnen worden opgevat als een gecentraliseerd relaisverlengingscontrolepaneel. In praktische toepassingen verlagen PLC's de industriële controlekosten aanzienlijk en verbeteren ze het beheer en de automatisering van apparatuur. Om PLC's te beheersen, moet men eerst de fundamentele kennis begrijpen.
PLC -componenten en hun functies
Naast de CPU, geheugen- en communicatie -interfaces hebben PLC's invoer- en uitvoerinterfaces die direct gerelateerd zijn aan industriële locaties.
Input -interface: ontvangt signalen van gecontroleerde apparaten en stuurt interne circuits aan via optocouplers en invoercircuits.
Uitgangsinterface: verzendt programma -uitvoeringsresultaten via optocouplers en uitvoercomponenten (relais, thyristors, transistors) om externe belastingen te regelen.
Basic PLC -eenheid en zijn componenten
De Basic PLC -eenheid bestaat uit verschillende belangrijke onderdelen:
CPU: de kern van de PLC, het sturen van verschillende bewerkingen, zoals het ontvangen van gebruikersprogramma's en gegevens, diagnostiek en programma -uitvoering.
Geheugen: slaat systeem- en gebruikersprogramma's en gegevens op.
I/O -interface: verbindt de PLC met industriële apparatuur, ontvangt signalen en uitvoerprogramma -resultaten.
Communicatie -interface: maakt informatie -uitwisseling mogelijk met andere apparaten zoals monitoren en printers.
Voeding: biedt stroom aan het PLC -systeem.
PLC -schakeluitgangsinterfaces en hun kenmerken
PLC -schakeluitgangsinterfaces ：
THYRISTOR UITGANG Type: meestal gebruikt met AC -belastingen, met een snelle respons en een hoge werkfrequentie.
Transistoruitvoertype: meestal gebruikt met DC -belastingen, die ook een snelle respons en een hoge bedrijfsfrequentie bieden.
Relaisuitvoertype: compatibel met zowel AC- als DC -belastingen, maar met een langere responstijd en een lagere bedrijfsfrequentie.
PLC structurele typen en hun kenmerken
PLC's kunnen worden onderverdeeld in drie structurele typen:
Integrale type: met CPU, voeding en I/O -componenten gehuisvest in een enkel geval, is dit type compact en kosten - effectief, vaak gebruikt in kleine schaal PLC's.
Modulair type: functies afzonderlijke modules voor verschillende functies, die flexibele configuratie en eenvoudige uitbreiding en onderhoud bieden. Het wordt meestal gebruikt in middelgrote - en grote schaal PLC's en bestaat uit een frame of basisplaat en verschillende modules.
Stapelbaar type: combineert de functies van integrale en modulaire typen. De CPU-, voedings- en I/O -interfaces zijn onafhankelijke modules die door kabels zijn aangesloten, waardoor de flexibele configuratie en een compacte grootte worden gewaarborgd.
PLC -scancyclus en de beïnvloedende factoren ervan
De PLC -scancyclus omvat vijf fasen: interne verwerking, communicatieservice, invoerverwerking, programma -uitvoering en uitvoerverwerking. De tijd die nodig is om deze vijf fasen eenmaal te voltooien, wordt de scancyclus genoemd. Het wordt beïnvloed door de bedrijfssnelheid van de CPU, PLC -hardwareconfiguratie en de lengte van het gebruikersprogramma.
PLC -programma -uitvoeringsmethode en -proces
PLC's voeren gebruikersprogramma's uit met behulp van een cyclische scanmethode. Het uitvoeringsproces omvat drie fasen: invoerbemonstering, uitvoering van het programma en de verversing van de uitvoer.
Voordelen van PLC -besturingssystemen ten opzichte van relaisbesturingssystemen
Controlemethode: PLC's gebruiken programmeerbare besturing, waardoor eenvoudige wijziging of verbetering van de besturingsvereisten mogelijk is, met onbeperkte contacten.
Werkmodus: PLC's werken in een seriële modus, waardoor de anti -interferentiecapaciteit van het systeem wordt verbeterd.
Besturingssnelheid: PLC -contacten zijn in wezen triggers met instructie -uitvoeringstijden gemeten in microseconden.
Timing en tellen: PLC's gebruiken halfgeleider geïntegreerde circuits als timers, met klokpulsen geleverd door kristaloscillatoren, die een hoge timingprecisie en brede timingmogelijkheden bieden. Ze beschikken ook over het tellen van functies die niet beschikbaar zijn in relaisystemen.
Betrouwbaarheid en onderhoudbaarheid: PLC's maken gebruik van micro -elektronica -technologie en hebben zelf -diagnostische functies voor tijdige foutdetectie.
Oorzaken van PLC -uitgangsresponsvertraging en oplossingen
PLC's maken gebruik van gecentraliseerde bemonstering en uitvoercyclisch scannen. Invoerstatussen worden alleen gelezen tijdens de invoerbemonsteringsfase van elke scancyclus en de resultaten van het programma worden alleen verzonden tijdens de uitvoervernieuwingsfase. Bovendien kunnen input- en uitvoervertragingen en de lengte van de gebruikersprogramma's de uitvoerresponsvertraging veroorzaken. Om de I/O -responssnelheid te verbeteren, kan men de frequentie van invoerbemonstering en uitgangsvernieuwing verhogen, directe invoerbemonstering en uitvoerverwijzing gebruiken, interrupt -invoer en uitvoer gebruiken of intelligente I/O -interfaces implementeren.
Interne zachte relais in Siemens PLC -serie
Siemens PLC's hebben verschillende interne zachte relais, waaronder invoerrelais, uitvoerrelais, hulprelais, statusregisters, timers, tellers en gegevensregisters.
PLC -selectieoverwegingen
Modelselectie: overweeg factoren zoals structuur, installatiemethode, functionele vereisten, responssnelheid, betrouwbaarheid en modeluniformiteit.
Capaciteitsselectie: op basis van I/O -punten en gebruikersgeheugencapaciteit.
I/O -moduleselectie: behandelt schakel- en analoge I/O -modules en speciale - functiemodules.
Voedingsmodule en andere apparaatselectie: zoals programmeerapparaten.
Kenmerken van PLC gecentraliseerde bemonstering en uitvoerwerkmodus
Bij gecentraliseerde bemonstering wordt de invoerstatus alleen bemonsterd tijdens de invoerbemonsteringsfase van een scancyclus en wordt het invoeruiteinde geblokkeerd tijdens de uitvoeringsfase van het programma. In gecentraliseerde uitgang is de uitgangsvernieuwingsfase de enige keer waarop de status in het uitgangsafbeeldingsregister wordt overgebracht naar de uitvoervergrendeling om de uitvoerinterface te vernieuwen. Deze werkmodus verbetert het anti -interferentievermogen en betrouwbaarheid van het systeem, maar kan input/output respons vertraging in PLC's veroorzaken.
PLC werkmodus en functies
PLC's werken met behulp van gecentraliseerde bemonstering, gecentraliseerde uitgang en cyclisch scannen. Gecentraliseerde bemonsteringsmiddelen Invoerstatus wordt alleen bemonsterd tijdens de invoerbemonsteringsfase van een scancyclus, waarbij de invoer wordt geblokkeerd tijdens de uitvoering van het programma. Gecentraliseerde uitvoer verwijst naar de overdracht van uitgang - gerelateerde status van het uitgangsbeeldregister naar de uitgangsvergrendeling alleen tijdens de uitgangsvernieuwingsfase om de uitvoerinterface te vernieuwen. Cyclisch scannen omvat het uitvoeren van meerdere bewerkingen in een scancyclus door de tijd - divisiescanning in volgorde.
Samenstelling en werkingsprincipe van elektromagnetische contactoren
Elektromagnetische contactoren bestaan uit elektromagnetische mechanismen, contacten, arc -doofdapparaten, het vrijgeven van veermechanismen en montagecomponenten. Wanneer de elektromagnetische spoel wordt bekrachtigd, genereert de stroom een magnetisch veld, waardoor de stationaire ijzerkern elektromagnetische zuigkracht produceert die het anker aantrekt en de contacten actueert. Dit zorgt ervoor dat normaal gesloten contacten worden geopend en normaal geopend worden contacten geopend. Wanneer de spoel wordt ontworpen, verdwijnt de elektromagnetische kracht en wordt het anker vrijgelaten door de veer, waardoor de contacten naar hun oorspronkelijke staat worden hersteld.
Definitie van programmeerbare logische controllers (PLC's)
Een PLC is een digitaal elektronisch apparaat dat is ontworpen voor industriële omgevingen. Het maakt gebruik van een programmeerbaar geheugen om instructies op te slaan voor het uitvoeren van logische, sequentiële, timing-, tel- en rekenkundige bewerkingen. Het regelt verschillende mechanische of productieprocessen via digitale of analoge ingang/uitvoer.
PLC's en gerelateerde randapparatuur zijn ontworpen om eenvoudig te integreren met industriële controlesystemen en de uitbreiding van de functie te vergemakkelijken.
Verschillen tussen PLC en Relay - Contactor Systems
De verschillen tussen PLC en relais - Contactorsystemen liggen in hun compositorische apparaten, aantal contacten en besturingsimplementatiemethoden.