Essential PLC wiedza o automatyzacji
Essential PLC wiedza o automatyzacji
W dziedzinie produkcji przemysłowej i postępu technologicznego PLC (programowalne kontrolery logiczne) odgrywają kluczową rolę w kontroli automatyzacji. PLC może być szeroko rozumiany jako scentralizowany panel sterowania rozszerzeniem przekaźnika. W praktycznych zastosowaniach PLC znacznie obniżają koszty kontroli przemysłowej i zwiększają zarządzanie sprzętem i automatyzację. Aby opanować PLC, należy najpierw zrozumieć podstawową wiedzę.
Komponenty PLC i ich funkcje
Oprócz interfejsów CPU, pamięci i komunikacji PLC mają interfejsy wejściowe i wyjściowe bezpośrednio związane z miejscami przemysłowymi.
Interfejs wejściowy: Odbiera sygnały z kontrolowanych urządzeń i napędza obwody wewnętrzne za pośrednictwem optokoplerów i obwodów wejściowych.
Interfejs wyjściowy: przesyła wyniki wykonywania programu poprzez optokoplery i komponenty wyjściowe (przekaźniki, tyrystory, tranzystory) do kontrolowania obciążeń zewnętrznych.
Podstawowa jednostka PLC i jej komponenty
Podstawowa jednostka PLC składa się z kilku kluczowych części:
CPU: Rdzeń PLC, kierujący różnymi operacjami, takimi jak odbieranie programów i danych użytkowników, diagnostyka i wykonywanie programu.
Pamięć: przechowuje programy systemowe i użytkowników i dane.
Interfejs we/wy: Łączy PLC z urządzeniami przemysłowymi, odbieranie sygnałów i wyniki programu.
Interfejs komunikacyjny: umożliwia wymianę informacji z innymi urządzeniami, takimi jak monitory i drukarki.
Zasilacz: Zapewnia zasilanie systemowi PLC.
Interfejsy wyjściowe przełączania PLC i ich charakterystyka
Interfejsy wyjściowe przełączania PLC ：
Typ wyjściowy Thyristor: zwykle używany z obciążeniami prądu przemiennego, o szybkiej reakcji i wysokiej częstotliwości roboczej.
Typ wyjścia tranzystora: zwykle używany z obciążeniami DC, oferując również szybką reakcję i wysoką częstotliwość roboczą.
Rodzaj wyjścia przekaźnika: Kompatybilny z obciążeniami AC i DC, ale z dłuższym czasem odpowiedzi i niższą częstotliwością roboczą.
Plc Rodzaje strukturalne i ich cechy
PLC można podzielić na trzy typy strukturalne:
Typ całkowy: Z komponentami CPU, zasilania i we/wy znajdującym się w jednym przypadku, ten typ jest kompaktowy i opłacalny - skuteczny, powszechnie stosowany w małej skali PLC.
Typ modułowy: Zawiera osobne moduły dla różnych funkcji, oferując elastyczną konfigurację oraz łatwą ekspansję i konserwację. Jest zwykle stosowany w PLC o średniej i dużej skali i składa się z ramy lub płyty podstawowej i różnych modułów.
Typ stosowany w stos: łączy cechy typów integralnych i modułowych. Interfejsy procesora, zasilania i we/wy są niezależnymi modułami podłączonymi kablami, zapewniając elastyczną konfigurację i kompaktowy rozmiar.
Cykl skanowania PLC i jego czynniki wpływające
Cykl skanowania PLC obejmuje pięć etapów: przetwarzanie wewnętrzne, usługa komunikacji, przetwarzanie wejściowe, wykonywanie programu i przetwarzanie wyjściowe. Czas wymagany do ukończenia tych pięciu etapów jest określany przez cykl skanowania. Wpływa na to prędkość robocza procesora, konfiguracja sprzętowa PLC i długość programu użytkownika.
Metoda i proces wykonania programu PLC
PLCS wykonują programy użytkowników za pomocą cyklicznej metody skanowania. Proces wykonania obejmuje trzy etapy: pobieranie próbek wejściowych, wykonywanie programu i odświeżenie wyjściowe.
Zalety systemów sterowania PLC nad systemami sterowania przekaźnikami
Metoda kontroli: PLC używają programowalnej kontroli, umożliwiając łatwą modyfikację lub ulepszenie wymagań sterowania, z nieograniczonymi kontaktami.
Tryb pracy: PLC działają w trybie szeregowym, zwiększając możliwości anty -interferencyjne systemu.
Szybkość sterowania: Kontakty PLC są zasadniczo wyzwalającymi czasami wykonywania instrukcji mierzonych w mikrosekundach.
Czas i zliczanie: PLC wykorzystują obwody zintegrowane półprzewodników jako timery, z impulsami zegarowymi dostarczanymi przez kryształowe oscylatory, oferując precyzję wysokiego czasu i możliwości rozmiaru czasu. Posiadają również funkcje liczenia niedostępne w systemach przekaźników.
Niezawodność i zdolność konserwacji: PLC wykorzystują technologię mikroelektroniki i funkcje funkcji - funkcje diagnostyczne do terminowego wykrywania błędów.
Przyczyny opóźnienia odpowiedzi wyjściowej PLC i rozwiązań
PLC wykorzystują scentralizowane pobieranie próbek i cykliczne skanowanie. Statusy wejściowe są odczytywane tylko podczas fazy próbkowania wejściowego każdego cyklu skanowania, a wyniki wykonania programu są wysyłane tylko podczas fazy odświeżania wyjściowego. Ponadto opóźnienia wejściowe i wyjściowe oraz długość programu użytkownika mogą powodować opóźnienie odpowiedzi wyjściowej. Aby zwiększyć prędkość odpowiedzi we/wy, można zwiększyć częstotliwość próbkowania wejściowego i odświeżania wyjściowego, przyjąć bezpośrednie próbkowanie wejściowe i odświeżanie wyjściowe, wykorzystać wejście i wyjście przerwania lub zaimplementować inteligentne interfejsy we/wy.
Wewnętrzne miękkie przekaźniki w serii Siemens PLC
Siemens PLC zawiera różne wewnętrzne przekaźniki miękkie, w tym przekaźniki wejściowe, przekaźniki wyjściowe, przekaźniki pomocnicze, rejestry statusu, liczniki, liczniki i rejestry danych.
Uwagi dotyczące wyboru PLC
Wybór modelu: Rozważ takie czynniki, jak struktura, metoda instalacji, wymagania funkcjonalne, szybkość odpowiedzi, niezawodność i jednorodność modelu.
Wybór pojemności: na podstawie punktów we/wy i pojemności pamięci użytkownika.
Wybór modułów we/wy: obejmuje przełączanie i analogowe moduły we/wy, a także moduły funkcyjne specjalne.
Moduł zasilacza i inne wybór urządzeń: takie jak urządzenia programowania.
Charakterystyka trybu scentralizowanego próbkowania i wyjściowego
W scentralizowanym pobieraniu próbek status wejściowy jest próbkowany tylko podczas fazy próbkowania wejściowego cyklu skanowania, a koniec wejściowy jest blokowany podczas fazy wykonywania programu. W scentralizowanym wyjściu faza odświeżania wyjściowego jest jedynym czasem, w którym status w rejestrze obrazu wyjściowego jest przesyłany do zatrzaski wyjściowej w celu odświeżenia interfejsu wyjściowego. Ten tryb pracy poprawia zdolność i niezawodność interferencji systemu, ale może powodować opóźnienie odpowiedzi wejściowej/wyjściowej w PLC.
Tryb pracy i funkcje PLC
PLC działają przy użyciu scentralizowanego próbkowania, scentralizowanego wyjściowego i cyklicznego skanowania. Scentralizowane oznacza, że stan wejściowy jest próbowany tylko podczas fazy próbkowania wejściowego cyklu skanowania, a koniec wejściowy zablokowany podczas wykonywania programu. Scentralizowane wyjście odnosi się do transferu statusu pokrewnego z wyjściowego rejestru obrazu do zatrzaski wyjściowej tylko podczas fazy odświeżania wyjściowego w celu odświeżenia interfejsu wyjściowego. Cykliczne skanowanie polega na wykonywaniu wielu operacji w cyklu skanowania w czasie skanowania z podziałem w czasie.
Skład i zasada pracy styczników elektromagnetycznych
Styczniki elektromagnetyczne składają się z mechanizmów elektromagnetycznych, kontaktów, urządzeń gaśniczych, mechanizmów sprężyny uwalniania i elementów montażowych. Gdy cewka elektromagnetyczna jest zasilana, prąd generuje pole magnetyczne, powodując, że stacjonarny rdzeń żelaza wytwarza ssanie elektromagnetyczne, które przyciąga zworę i uruchamia styki. Powoduje to otwarcie normalnie zamkniętych kontaktów i normalnie otwierają kontakty. Gdy cewka jest energetyzowana, siła elektromagnetyczna znika, a sprężyn jest uwalniany przez sprężynę, przywracając styki do ich pierwotnego stanu.
Definicja programowalnych kontrolerów logicznych (PLC)
PLC to cyfrowe urządzenie elektroniczne zaprojektowane dla środowisk przemysłowych. Wykorzystuje programowalną pamięć do przechowywania instrukcji do wykonywania operacji logicznych, sekwencyjnych, synchronizacji, liczenia i arytmetyki. Kontroluje różne procesy mechaniczne lub produkcyjne poprzez cyfrowe lub analogowe wejście/wyjście.
PLC i powiązane urządzenia peryferyjne zostały zaprojektowane w celu łatwego integracji z systemami kontroli przemysłowej i ułatwiania rozszerzenia funkcji.
Różnice między systemami PLC i przekaźnikami
Różnice między systemami PLC i przekaźnikami - kontaktowe leżą w ich urządzeniach kompozycyjnych, liczbie kontaktów i metod wdrażania kontroli.