Conhecimento essencial do PLC para automação
Conhecimento essencial do PLC para automação
No campo da produção industrial e do avanço tecnológico, os PLCs (controladores lógicos programáveis) desempenham um papel crucial no controle da automação. Um PLC pode ser amplamente compreendido como um painel de controle de extensão de relé centralizado. Em aplicações práticas, os PLCs reduzem significativamente os custos de controle industrial e aprimoram o gerenciamento e a automação de equipamentos. Para dominar os PLCs, é preciso primeiro entender o conhecimento fundamental.
Componentes do PLC e suas funções
Além das interfaces de CPU, memória e comunicação, os PLCs possuem interfaces de entrada e saída diretamente relacionadas aos locais industriais.
Interface de entrada: recebe sinais de dispositivos controlados e direciona circuitos internos por meio de optocuplores e circuitos de entrada.
Interface de saída: transmite resultados de execução do programa por meio de optocuplores e componentes de saída (relés, tiristores, transistores) para controlar cargas externas.
Unidade Básica de PLC e seus componentes
A unidade básica do PLC consiste em várias peças -chave:
CPU: O núcleo do PLC, direcionando várias operações, como receber programas de usuários e dados, diagnóstico e execução do programa.
Memória: armazena programas e programas e dados do sistema.
Interface de E/S: conecta o PLC a equipamentos industriais, recebendo sinais e resultados do programa de saída.
Interface de comunicação: permite a troca de informações com outros dispositivos, como monitores e impressoras.
Fonte de alimentação: fornece energia ao sistema PLC.
Interfaces de saída de comutação de plc e suas características
Interfaces de saída de comutação de plc:
Tipo de saída do tiristor: normalmente usado com cargas CA, com resposta rápida e alta frequência operacional.
Tipo de saída do transistor: geralmente usado com cargas CC, oferecendo também resposta rápida e alta frequência operacional.
Tipo de saída do relé: compatível com cargas CA e CC, mas com tempo de resposta mais longo e menor frequência operacional.
PLC Tipos estruturais e seus recursos
Os PLCs podem ser categorizados em três tipos estruturais:
Tipo integral: com componentes de CPU, fonte de alimentação e E/S alojados em um único caso, esse tipo é compacto e custo - eficaz, comumente usado em PLCs em pequena escala.
Tipo modular: apresenta módulos separados para diferentes funções, oferecendo configuração flexível e fácil expansão e manutenção. Normalmente, é usado em plcs médios - e em grande escala e consiste em uma estrutura ou placa de base e vários módulos.
Tipo de empilhamento: combina os recursos de tipos integrais e modulares. A CPU, a fonte de alimentação e as interfaces de E/S são módulos independentes conectados por cabos, garantindo configuração flexível e tamanho compacto.
Ciclo de digitalização do PLC e seus fatores de influência
O ciclo de varredura do PLC abrange cinco estágios: processamento interno, serviço de comunicação, processamento de entrada, execução do programa e processamento de saída. O tempo necessário para concluir esses cinco estágios é chamado de ciclo de varredura. É influenciado pela velocidade de operação da CPU, configuração de hardware PLC e comprimento do programa do usuário.
Método e processo de execução do programa PLC
Os PLCs executam programas de usuário usando um método de varredura cíclica. O processo de execução inclui três estágios: amostragem de entrada, execução do programa e atualização de saída.
Vantagens dos sistemas de controle de PLC sobre os sistemas de controle de relés
Método de controle: os PLCs usam controle programável, permitindo uma modificação fácil ou aprimoramento dos requisitos de controle, com contatos ilimitados.
Modo de trabalho: os PLCs operam em um modo serial, aprimorando a capacidade de interferência anti -interferência do sistema.
Velocidade de controle: os contatos do PLC são essencialmente gatilhos com os tempos de execução de instruções medidos em microssegundos.
Timing e contagem: os PLCs usam circuitos integrados semicondutores como temporizadores, com pulsos de relógio fornecidos pelos osciladores de cristal, oferecendo alta precisão de tempo e recursos de tempo em variação. Eles também possuem funções de contagem indisponíveis nos sistemas de retransmissão.
Confiabilidade e manutenção: os PLCs utilizam a tecnologia de microeletrônicos e apresentam funções de diagnóstico auto -diagnóstico para detecção oportuna de falhas.
Causas de lag e soluções de resposta de saída do PLC
Os PLCs empregam amostragem centralizada e varredura cíclica de saída. Os status de entrada são lidos apenas durante a fase de amostragem de entrada de cada ciclo de varredura e os resultados da execução do programa são enviados apenas durante a fase de atualização de saída. Além disso, atrasos de entrada e saída e comprimento do programa do usuário podem causar o atraso da resposta de saída. Para aprimorar a velocidade de resposta de E/S, pode -se aumentar a frequência de amostragem de entrada e atualização de saída, adotar amostragem de entrada direta e atualizar de saída, utilizar a entrada e saída de entrada ou implementar interfaces de E/S inteligentes.
Relays mole internos na série Siemens PLC
Os Siemens PLCs apresentam vários relés softidos internos, incluindo relés de entrada, relés de saída, relés auxiliares, registros de status, temporizadores, contadores e registros de dados.
Considerações sobre seleção de PLC
Seleção do modelo: considere fatores como estrutura, método de instalação, requisitos funcionais, velocidade de resposta, confiabilidade e modelagem de uniformidade.
Seleção de capacidade: com base em pontos de E/S e capacidade de memória do usuário.
Seleção de módulos de E/S: cobre módulos de comutação e E/S analógica, bem como módulos de função especiais.
Módulo de fonte de alimentação e outra seleção de dispositivos: como dispositivos de programação.
Características da amostragem centralizada e saída de saída do PLC
Na amostragem centralizada, o status de entrada é amostrado apenas durante a fase de amostragem de entrada de um ciclo de varredura e a extremidade da entrada é bloqueada durante a fase de execução do programa. Na saída centralizada, a fase de atualização de saída é o único momento em que o status no registro da imagem de saída é transferido para a trava de saída para atualizar a interface de saída. Esse modo de trabalho melhora a capacidade e a confiabilidade anti -interferência do sistema, mas pode causar o atraso de resposta de entrada/saída no PLCS.
Modo de trabalho de PLC e recursos
Os PLCs operam usando amostragem centralizada, saída centralizada e varredura cíclica. O status de entrada de meios de amostragem centralizado é amostrado apenas durante a fase de amostragem de entrada de um ciclo de varredura, com a extremidade de entrada bloqueada durante a execução do programa. Saída centralizada refere -se à transferência de status relacionado à saída do registro da imagem de saída para a trava de saída somente durante a fase de atualização de saída para atualizar a interface de saída. A varredura cíclica envolve a execução de várias operações em um ciclo de varredura ao longo do tempo - digitalização da divisão em sequência.
Composição e princípio de trabalho de contatores eletromagnéticos
Os contatores eletromagnéticos consistem em mecanismos eletromagnéticos, contatos, dispositivos de extinção de arco, mecanismos de mola de liberação e componentes de montagem. Quando a bobina eletromagnética é energizada, a corrente gera um campo magnético, fazendo com que o núcleo estacionário de ferro produz sucção eletromagnética que atrai a armadura e atua os contatos. Isso faz com que os contatos normalmente fechados sejam abertos e normalmente abertos contatos para fechar. Quando a bobina é energizada, a força eletromagnética desaparece e a armadura é liberada pela primavera, restaurando os contatos ao seu estado original.
Definição de controladores lógicos programáveis (PLCs)
Um PLC é um dispositivo eletrônico digital projetado para ambientes industriais. Ele usa uma memória programável para armazenar instruções para executar operações lógicas, seqüenciais, de tempo, contagem e aritmética. Ele controla vários processos mecânicos ou de produção por meio de entrada/saída digital ou analógica.
PLCs e dispositivos periféricos relacionados são projetados para se integrar facilmente aos sistemas de controle industrial e facilitar a expansão da função.
Diferenças entre PLC e relé - sistemas de contator
As diferenças entre os sistemas PLC e relé - contatores estão em seus dispositivos de composição, número de contatos e métodos de implementação de controle.