Cunoștințe esențiale PLC pentru automatizare
Cunoștințe esențiale PLC pentru automatizare
Pe tărâmul producției industriale și avansarea tehnologică, PLC -urile (controlerele logice programabile) joacă un rol crucial în controlul automatizării. Un PLC poate fi înțeles pe scară largă ca un panou de control al extensiei de releu centralizat. În aplicațiile practice, PLC -urile reduc semnificativ costurile de control industrial și îmbunătățesc gestionarea și automatizarea echipamentelor. Pentru a stăpâni PLC -urile, trebuie să înțelegem mai întâi cunoștințele de bază.
Componente PLC și funcțiile acestora
În plus față de interfețele CPU, memorie și comunicare, PLC -urile au interfețe de intrare și ieșire direct legate de site -urile industriale.
Interfață de intrare: Primește semnale de la dispozitivele controlate și conduce circuitele interne prin optocouple și circuite de intrare.
Interfață de ieșire: transmite rezultatele de execuție a programului prin intermediul componentelor optocouplere și de ieșire (relee, tiristori, tranzistoare) pentru a controla sarcinile externe.
Unitatea PLC de bază și componentele sale
Unitatea de bază PLC este formată din mai multe părți cheie:
CPU: nucleul PLC, care direcționează diverse operații, cum ar fi primirea programelor și datelor de utilizator, diagnosticarea și execuția programului.
Memorie: stochează programe de sistem și utilizator și date.
Interfață I/O: conectează PLC la echipamente industriale, primind semnale și rezultatele programului de ieșire.
Interfață de comunicare: permite schimbul de informații cu alte dispozitive precum monitoare și imprimante.
Surime de alimentare: asigură energie sistemului PLC.
Interfețele de ieșire de comutare PLC și caracteristicile acestora
Interfețe de ieșire de comutare PLC ：
Tip de ieșire a tiristorului: utilizat de obicei cu încărcături de curent alternativ, cu răspuns rapid și frecvență de funcționare ridicată.
Tipul de ieșire a tranzistorului: de obicei utilizat cu încărcături DC, oferind, de asemenea, răspuns rapid și frecvență de funcționare ridicată.
Tipul de ieșire a releului: compatibil atât cu încărcările de curent alternativ, cât și cu curent continuu, dar cu timp de răspuns mai lung și frecvență de funcționare mai mică.
Tipuri structurale PLC și caracteristicile acestora
PLC -urile pot fi clasificate în trei tipuri structurale:
Tip integral: cu CPU, sursă de alimentare și componente I/O găzduite într -un singur caz, acest tip este compact și cost - eficient, utilizat în mod obișnuit în PLC -uri la scară mică.
Tip modular: Caracteristici module separate pentru diferite funcții, oferind configurație flexibilă și expansiune și întreținere ușoară. Este de obicei utilizat în PLC -uri la scară medie și mare și constă dintr -un cadru sau o placă de bază și diverse module.
Tip stivabil: combină caracteristicile tipurilor integrale și modulare. Interfețele CPU, sursă de alimentare și I/O sunt module independente conectate prin cabluri, asigurând configurația flexibilă și o dimensiune compactă.
Ciclul de scanare PLC și factorii săi de influență
Ciclul de scanare PLC cuprinde cinci etape: procesare internă, serviciu de comunicare, procesare de intrare, execuție a programului și procesare a ieșirilor. Timpul necesar pentru finalizarea acestor cinci etape odată ce este denumit ciclul de scanare. Este influențat de viteza de funcționare a procesorului, configurația hardware PLC și lungimea programului de utilizator.
Metoda și procesul de execuție a programului PLC
PLC -urile execută programe de utilizator folosind o metodă de scanare ciclică. Procesul de execuție include trei etape: eșantionare de intrare, execuție a programului și actualizare de ieșire.
Avantajele sistemelor de control PLC asupra sistemelor de control al releului
Metoda de control: PLC -urile folosesc control programabil, permițând modificarea ușoară sau îmbunătățirea cerințelor de control, cu contacte nelimitate.
Mod de lucru: PLC -urile funcționează într -un mod serial, îmbunătățind capacitatea anti -interferență a sistemului.
Viteza de control: contactele PLC sunt în esență declanșatoare cu timpii de execuție a instrucțiunilor măsurate în microsecunde.
Moment și numărare: PLC -urile folosesc circuite integrate cu semiconductor ca cronometre, cu impulsuri de ceas furnizate de oscilatoarele de cristal, oferind o precizie de sincronizare ridicată și capacități de sincronizare largi. De asemenea, dețin funcții de numărare indisponibile în sistemele de releu.
Fiabilitate și întreținere: PLC -urile utilizează tehnologia microelectronică și funcțiile auto -diagnostice pentru detectarea în timp util.
Cauzele decalajului de răspuns la ieșire PLC și soluții
PLC -urile folosesc eșantionare centralizată și scanare ciclică de ieșire. Starea de intrare sunt citite numai în faza de eșantionare de intrare a fiecărui ciclu de scanare, iar rezultatele executării programului sunt trimise numai în faza de actualizare a ieșirii. În plus, întârzierile de intrare și ieșire și lungimea programului utilizatorului pot provoca un decalaj de răspuns la ieșire. Pentru a îmbunătăți viteza de răspuns I/O, se poate crește frecvența eșantionării de intrare și reîmprospătarea ieșirii, adoptarea eșantionării directe de intrare și reîmprospătarea ieșirii, utilizarea intrării și ieșirii de întrerupere sau implementarea interfețelor I/O inteligente.
Relee soft interne în seria Siemens Plc
PLC -urile Siemens prezintă diverse relee soft interne, inclusiv relee de intrare, relee de ieșire, relee auxiliare, registre de stare, cronometre, contoare și registre de date.
Considerații privind selecția PLC
Selectarea modelului: Luați în considerare factori precum structura, metoda de instalare, cerințele funcționale, viteza de răspuns, fiabilitatea și uniformitatea modelului.
Selectarea capacității: pe baza punctelor I/O și a capacității de memorie a utilizatorului.
Selecția modulului I/O: acoperă modulele I/O analogice, precum și modulele de funcții speciale.
Modul de alimentare și alte selecții de dispozitiv: cum ar fi dispozitivele de programare.
Caracteristicile modului de lucru centralizat de eșantionare și ieșire PLC
În eșantionarea centralizată, starea de intrare este eșantionată numai în faza de eșantionare de intrare a unui ciclu de scanare, iar capătul de intrare este blocat în faza de execuție a programului. În ieșirea centralizată, faza de actualizare a ieșirii este singura dată când starea în registrul de imagine de ieșire este transferată la zăvorul de ieșire pentru a reîmprospăta interfața de ieșire. Acest mod de lucru îmbunătățește capacitatea anti -interferență a sistemului și fiabilitatea, dar poate provoca un rate de răspuns de intrare/ieșire în PLC.
Mod de lucru PLC și funcții
PLC -urile funcționează folosind eșantionare centralizată, ieșire centralizată și scanare ciclică. Starea de intrare a mijloacelor de eșantionare centralizată este eșantionată numai în faza de eșantionare de intrare a unui ciclu de scanare, cu finalul de intrare blocat în timpul executării programului. Ieșirea centralizată se referă la transferul de ieșire - starea aferentă din registrul de imagini de ieșire la zăvorul de ieșire numai în timpul fazei de actualizare a ieșirii pentru a reîmprospăta interfața de ieșire. Scanarea ciclică implică executarea mai multor operații într -un ciclu de scanare prin timp - scanarea diviziei în secvență.
Compoziția și principiul de lucru al contactorilor electromagnetici
Contactoarele electromagnetice constau din mecanisme electromagnetice, contacte, dispozitive de stingere a arcului, mecanisme de arc de eliberare și componente de montare. Când bobina electromagnetică este alimentată, curentul generează un câmp magnetic, determinând miezul de fier staționar să producă aspirație electromagnetică care atrage armația și acționează contactele. Acest lucru face ca contactele închise în mod normal să se deschidă și să deschidă în mod normal contactele pentru a se închide. Când bobina este energizată, forța electromagnetică dispare, iar armatura este eliberată de arc, restabilind contactele la starea lor inițială.
Definiția controlerelor logice programabile (PLC)
Un PLC este un dispozitiv electronic digital conceput pentru medii industriale. Utilizează o memorie programabilă pentru a stoca instrucțiuni pentru efectuarea operațiunilor logice, secvențiale, de sincronizare, numărare și aritmetică. Controlează diverse procese mecanice sau de producție prin intrare/ieșire digitală sau analogică.
PLC -urile și dispozitivele periferice aferente sunt concepute pentru a se integra cu ușurință cu sistemele de control industrial și pentru a facilita extinderea funcției.
Diferențe între PLC și releu - sisteme de contacte
Diferențele dintre sistemele PLC și releu - contactoare se află în dispozitivele lor compoziționale, numărul de contacte și metodele de implementare a controlului.