PLC දැනුම වට-අප්: විදුලි ඉංජිනේරුවන් සඳහා අත්යවශ්ය කියවීම!

PLC දැනුම වට-අප්: විදුලි ඉංජිනේරුවන් සඳහා අත්යවශ්ය කියවීම!

I. PLC හි අර්ථ දැක්වීම සහ වර්ගීකරණය

PLC, හෝ Programmable Logic Controller යනු විශ්ව කාර්මික පාලන උපාංගවල නව පරම්පරාවකි. එය මයික්‍රොප්‍රොසෙසර මත පදනම් වන අතර පරිගණක තාක්‍ෂණය, ස්වයංක්‍රීය පාලන තාක්‍ෂණය සහ සන්නිවේදන තාක්‍ෂණය ඒකාබද්ධ කරයි. කාර්මික පරිසරයන් සඳහා නිර්මාණය කර ඇති, පීඑල්සී පාලනය කිරීමේ ක්‍රියාවලීන් සහ පරිශීලකයන් වෙත යොමු වූ "ස්වාභාවික භාෂාවක්" භාවිතා කරමින් පහසුවෙන් තේරුම් ගත හැකි ක්‍රමලේඛන විශේෂාංග කරයි. ඒවා සරල බව, මෙහෙයුම් පහසුව සහ ඉහළ විශ්වසනීයත්වය මගින් සංලක්ෂිත වේ.

රිලේ අනුක්‍රමික පාලනයෙන් පරිණාමය වූ, පීඑල්සී මයික්‍රොප්‍රොසෙසර වටා කේන්ද්‍රගත වී ඇති අතර බහුකාර්ය ස්වයංක්‍රීය පාලන උපාංග ලෙස සේවය කරයි. අපි විශේෂතා සොයා බලමු:

1. අර්ථ දැක්වීම

PLC යනු කාර්මික යෙදුම් සඳහා නිර්මාණය කර ඇති ඩිජිටල් ඉලෙක්ට්‍රොනික පද්ධතියකි. එය තාර්කික ගණනය කිරීම, අනුක්‍රමික පාලනය, වේලාව, ගණන් කිරීම සහ අංක ගණිතය වැනි මෙහෙයුම් සඳහා උපදෙස් ගබඩා කිරීම සඳහා වැඩසටහන්ගත කළ හැකි මතකයක් භාවිතා කරයි. ඩිජිටල් සහ ඇනලොග් යෙදවුම් සහ ප්‍රතිදානයන් සමඟ අන්තර් සම්බන්ධිතව, PLCs විවිධ යාන්ත්‍රික උපකරණ සහ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන් පාලනය කරයි. PLC සහ ඒවායේ පර්යන්ත උපාංග දෙකම කාර්මික පාලන පද්ධති සමඟ බාධාවකින් තොරව ඒකාබද්ධ වීමට සහ ක්‍රියාකාරී ව්‍යාප්තියට පහසුකම් සැලසීමට සැලසුම් කර ඇත.

2. වර්ගීකරණය

PLC නිෂ්පාදන විවිධ පිරිවිතරයන් සහ කාර්ය සාධන හැකියාවන් සහිත විවිධාකාර වේ. ඒවා ව්‍යුහාත්මක ස්වරූපය, ක්‍රියාකාරී වෙනස්කම් සහ I/O ලක්ෂ්‍ය ගණන මත පදනම්ව පුළුල් ලෙස වර්ගීකරණය කර ඇත.

2.1 ව්‍යුහාත්මක ආකෘතිය අනුව වර්ගීකරණය

PLC ඒවායේ ව්‍යුහාත්මක ස්වරූපය මත පදනම්ව අනුකලිත සහ මොඩියුලර් වර්ග වලට වර්ග කළ හැක.

(1) Integral PLC

Integral PLCs නිවාස සංරචක වන බල සැපයුම, CPU, සහ I/O අතුරුමුහුණත් තනි කැබිනට්ටුවක් තුළ. ඔවුන් ඔවුන්ගේ සංයුක්ත ව්යුහය, කුඩා ප්රමාණය සහ දැරිය හැකි මිල සඳහා ප්රසිද්ධය. කුඩා ප්‍රමාණයේ PLC සාමාන්‍යයෙන් මෙම අනුකලිත ව්‍යුහය අනුගමනය කරයි. අනුකලිත PLC විවිධ I/O ලකුණු සහ පුළුල් කිරීමේ ඒකකයක් සහිත මූලික ඒකකයකින් (ප්‍රධාන ඒකකය ලෙසද හැඳින්වේ) සමන්විත වේ. මූලික ඒකකයේ CPU, I/O අතුරුමුහුණත්, I/O ප්‍රසාරණ ඒකක වෙත සම්බන්ධ කිරීම සඳහා පුළුල් කිරීමේ වරායක් සහ ක්‍රමලේඛකයෙකුට හෝ EPROM ලේඛකයෙකුට සම්බන්ධ වීමට අතුරු මුහුණත් අඩංගු වේ. අනෙක් අතට, පුළුල් කිරීමේ ඒකකයේ CPU නොමැතිව I/O සහ බල සැපයුම් සංරචක පමණක් අඩංගු වේ. මූලික ඒකකය සහ පුළුල් කිරීමේ ඒකකය සාමාන්යයෙන් පැතලි කේබලයක් හරහා සම්බන්ධ වේ. Integral PLCs ඔවුන්ගේ හැකියාවන් පුළුල් කිරීම සඳහා ඇනලොග් ඒකක සහ පිහිටුම් පාලන ඒකක වැනි විශේෂ ක්‍රියාකාරී ඒකක වලින් ද සමන්විත විය හැක.

(2) මොඩියුලර් පීඑල්සී

CPU මොඩියුල, I/O මොඩියුල, බල සැපයුම් මොඩියුල (සමහර විට CPU මොඩියුලය තුළ ඒකාබද්ධ කර ඇත) සහ විවිධ ක්‍රියාකාරී මොඩියුල වැනි එක් එක් සංරචක සඳහා මොඩියුලර් පීඑල්සී වෙනම මොඩියුල දක්වයි. මෙම මොඩියුල රාමුවක් හෝ පසුතලයක් මත සවි කර ඇත. මොඩියුලර් පීඑල්සී වල වාසිය පවතින්නේ ඒවායේ නම්‍යශීලී වින්‍යාසය තුළ වන අතර අවශ්‍ය පරිදි විවිධ පද්ධති පරිමාණයන් තෝරා ගැනීමට ඉඩ සලසයි. ඒවා එකලස් කිරීම, පුළුල් කිරීම සහ නඩත්තු කිරීම ද පහසුය. මධ්‍යම හා විශාල ප්‍රමාණයේ පීඑල්සී සාමාන්‍යයෙන් මොඩියුලර් ව්‍යුහයක් අනුගමනය කරයි.

මීට අමතරව, සමහර PLCs සමෝධානික සහ මොඩියුලර් වර්ග දෙකෙහිම ලක්ෂණ ඒකාබද්ධ කරයි, එය ගොඩගැසූ PLC ලෙස හැඳින්වේ. ගොඩගැසී ඇති PLC වල, CPU, බල සැපයුම සහ I/O අතුරුමුහුණත් වැනි සංරචක කේබල් හරහා සම්බන්ධ කර ඇති ස්වාධීන මොඩියුල වන අතර ඒවා ස්ථරයෙන් ස්ථරයට ගොඩ ගැසිය හැක. මෙම සැලසුම නම්‍යශීලී පද්ධති වින්‍යාසය ලබා දෙනවා පමණක් නොව සංයුක්ත ප්‍රමාණයකටද ඉඩ සලසයි.

2.2 කාර්යය අනුව වර්ගීකරණය

ඔවුන්ගේ ක්‍රියාකාරී හැකියාවන් මත පදනම්ව, PLC වර්ග තුනකට බෙදිය හැකිය: පහත් අන්ත, මධ්‍යම පරාසය සහ ඉහළ අන්තය.

(1) අඩු-අන්ත PLC

තාර්කික මෙහෙයුම්, වේලාව, ගණන් කිරීම, මාරු කිරීම, ස්වයං-රෝග විනිශ්චය සහ අධීක්ෂණය වැනි මූලික කාර්යයන් අඩු-අන්ත PLC සතුව ඇත. ඒවාට සීමිත ප්‍රතිසම ආදානය/ප්‍රතිදානය, අංක ගණිත මෙහෙයුම්, දත්ත හුවමාරු කිරීම සහ සංසන්දනය කිරීම සහ සන්නිවේදන කාර්යයන් ඇතුළත් විය හැක. මෙම PLCs මූලික වශයෙන් භාවිතා කරනුයේ තාර්කික පාලනය, අනුක්‍රමික පාලනය, හෝ කුඩා ප්‍රතිසම පාලනයක් ඇතුළත් තනි යන්ත්‍ර පාලන පද්ධති සඳහා ය.

(2) මධ්‍යම මට්ටමේ පීඑල්සී

පහත් මට්ටමේ PLC වල ක්‍රියාකාරකම් වලට අමතරව, මධ්‍යම පරාසයේ PLCs ඇනලොග් ආදානය/ප්‍රතිදානය, අංක ගණිත මෙහෙයුම්, දත්ත හුවමාරුව සහ සංසන්දනය, අංක පද්ධති පරිවර්තනය, දුරස්ථ I/O, subroutines සහ සන්නිවේදන ජාලකරණයේ ශක්තිමත් හැකියාවන් ලබා දෙයි. සමහර ඒවා සංකීර්ණ පාලන පද්ධති සඳහා සුදුසු වන පරිදි බාධා කිරීම් පාලනය සහ PID පාලන කාර්යයන් ද ඇතුළත් විය හැක.

(3) ඉහළ මට්ටමේ පීඑල්සී

ඉහළ මට්ටමේ පීඑල්සී, මධ්‍යම පරාසයේ පීඑල්සීවල හැකියාවන්ට අමතරව, අත්සන් කළ අංක ගණිත මෙහෙයුම්, න්‍යාස ගණනය කිරීම්, බිට් තාර්කික මෙහෙයුම්, වර්ග මූල ගණනය කිරීම් සහ වෙනත් විශේෂ ශ්‍රිත මෙහෙයුම් වැනි උසස් ශ්‍රිත ඇතුළත් වේ. ඔවුන් වගු සෑදීම සහ වගු මාරු කිරීමේ හැකියාවන් ද දක්වයි. ඉහළ මට්ටමේ PLCs වැඩි දියුණු කළ සන්නිවේදන සහ ජාලකරණ ක්‍රියාකාරීත්වයන් ගැන පුරසාරම් දොඩන අතර, මහා පරිමාණ ක්‍රියාවලි පාලනයට හෝ බෙදා හරින ලද ජාල පාලන පද්ධති ගොඩනැගීමට, එමගින් කර්මාන්තශාලා ස්වයංක්‍රීයකරණය සාක්ෂාත් කර ගැනීමට හැකි වේ.

2.3 I/O ලකුණු අනුව වර්ගීකරණය

I/O ලකුණු ගණන අනුව, PLC කුඩා, මධ්‍යම සහ විශාල කාණ්ඩවලට වර්ග කළ හැක.

(1) කුඩා PLC

කුඩා PLC වල I/O ලක්ෂ්‍ය 256 ට වඩා අඩු, තනි CPU විශේෂාංගය, සහ 8-bit හෝ 16-bit ප්‍රොසෙසර භාවිතා කරයි. ඔවුන්ගේ පරිශීලක මතක ධාරිතාව සාමාන්‍යයෙන් 4KB ට වඩා අඩුය.

(2) මධ්‍යම පීඑල්සී

මධ්‍යම PLC වල I/O ලකුණු 256 සහ 2048 අතර ඇත, ද්විත්ව CPU භාවිතා කරයි, සහ 2KB සිට 8KB දක්වා පරාසයක පරිශීලක මතක ධාරිතාවක් ඇත.

(3) විශාල PLC

විශාල PLCs I/O ලකුණු 2048කට වඩා පුරසාරම් දොඩයි, බහු CPU භාවිතා කරයි, සහ 16-bit හෝ 32-bit ප්‍රොසෙසර වලින් සමන්විත වේ. ඔවුන්ගේ පරිශීලක මතක ධාරිතාව 8KB සිට 16KB දක්වා පරාසයක පවතී.

ලොව පුරා, PLC නිෂ්පාදන ප්‍රධාන කලාපීය වර්ග තුනකට වර්ග කළ හැක: ඇමරිකානු, යුරෝපීය සහ ජපන්. ඇමරිකානු සහ යුරෝපීය PLC තාක්ෂණයන් ස්වාධීනව සංවර්ධනය කරන ලද අතර, ඒවායේ නිෂ්පාදන අතර වෙනස් වෙනස්කම් ඇති විය. එක්සත් ජනපදයෙන් හඳුන්වා දුන් ජපන් පීඑල්සී තාක්‍ෂණය, ඇමරිකානු පීඑල්සී වෙතින් ඇතැම් ලක්ෂණ උරුම වන නමුත් කුඩා ප්‍රමාණයේ පීඑල්සී වෙත අවධානය යොමු කරයි. ඇමරිකානු සහ යුරෝපීය පීඑල්සී ඔවුන්ගේ මධ්‍යම හා විශාල ප්‍රමාණයේ පිරිනැමීම් සඳහා ප්‍රසිද්ධ වන අතර, ජපන් පීඑල්සී ඔවුන්ගේ කුඩා ප්‍රමාණයේ සගයන් සඳහා ප්‍රසිද්ධය.

II. PLC හි කාර්යයන් සහ යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර

පීඑල්සී රිලේ-ස්පර්ශක පාලනයේ වාසි සහ පරිගණකවල නම්‍යශීලී බව ඒකාබද්ධ කරයි. මෙම අද්විතීය නිර්මාණය 赋予了PLC අනෙකුත් පාලකයන්ට සාපේක්ෂව අසමසම විශේෂාංග රාශියකි.

1. PLC හි කාර්යයන්

මයික්‍රොප්‍රොසෙසර් වටා කේන්ද්‍රගත වූ සහ පරිගණක තාක්‍ෂණය, ස්වයංක්‍රීය පාලන තාක්‍ෂණය සහ සන්නිවේදන තාක්‍ෂණය ඒකාබද්ධ කරන විශ්වීය කාර්මික ස්වයංක්‍රීය පාලන උපාංගයක් ලෙස, PLCs වාසි රාශියක් ලබා දෙයි. මේවාට ඉහළ විශ්වසනීයත්වය, සංයුක්ත ප්‍රමාණය, ශක්තිමත් ක්‍රියාකාරීත්වය, සරල සහ නම්‍යශීලී වැඩසටහන් නිර්මාණය, බහුකාර්යතාව සහ පහසු නඩත්තුව ඇතුළත් වේ. එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස, PLC විසින් නවීන කාර්මික පාලනයේ (රොබෝවරුන් සහ CAD/CAM සමඟින්) කුළුණු තුනෙන් එකක් ලෙස මතුවෙමින්, ලෝහ විද්‍යාව, බලශක්තිය, රසායනික ද්‍රව්‍ය, ප්‍රවාහනය සහ බලශක්ති උත්පාදනය වැනි ක්ෂේත්‍රවල පුළුල් යෙදුම් සොයා ගනී. PLC වල ලක්ෂණ මත පදනම්ව, ඒවායේ ක්‍රියාකාරී ආකෘති පහත පරිදි සාරාංශ කළ හැක:

(1) තාර්කික පාලනය මාරු කිරීම

PLC සතුව ශක්තිමත් තාර්කික ගණනය කිරීමේ හැකියාවන් ඇති අතර, විවිධ සරල හා සංකීර්ණ තාර්කික පාලනයන් සාක්ෂාත් කර ගැනීමට ඔවුන්ට හැකි වේ. මෙය සාම්ප්‍රදායික රිලේ-ස්පර්ශක පාලනය ප්‍රතිස්ථාපනය කරමින් PLC හි වඩාත්ම මූලික සහ පුළුල් ලෙස භාවිතා වන වසම වේ.

(2) ඇනලොග් පාලනය

PLCs A/D සහ D/A පරිවර්තන මොඩියුල වලින් සමන්විත වේ. A/D මොඩියුලය ක්ෂේත්‍රයේ ඇති ප්‍රතිසම ප්‍රමාණ-උෂ්ණත්වය, පීඩනය, ප්‍රවාහය සහ වේගය වැනි-ඩිජිටල් ප්‍රමාණ බවට පරිවර්තනය කරයි. මෙම සංඛ්‍යාංක ප්‍රමාණ පසුව PLC තුළ ඇති මයික්‍රොප්‍රොසෙසරය මගින් සකසනු ලැබේ (මයික්‍රොප්‍රොසෙසර වලට හැසිරවිය හැක්කේ ඩිජිටල් ප්‍රමාණ පමණක් බැවින්) පසුව පාලනය සඳහා භාවිතා කරයි. විකල්පයක් ලෙස, D/A මොඩියුලය පාලිත වස්තුව පාලනය කිරීම සඳහා ඩිජිටල් ප්‍රමාණ නැවත ප්‍රතිසම ප්‍රමාණ බවට පරිවර්තනය කරයි, එමඟින් PLC වලට ප්‍රතිසම ප්‍රමාණ පාලනය කිරීමට හැකි වේ.

(3) ක්‍රියාවලි පාලනය

නවීන මධ්‍යම සහ විශාල ප්‍රමාණයේ PLC සාමාන්‍යයෙන් PID පාලන මොඩියුල වලින් සමන්විත වන අතර, සංවෘත-ලූප් ක්‍රියාවලි පාලනය සක්‍රීය කරයි. පාලන ක්‍රියාවලියේදී විචල්‍යයක් අපගමනය වන විට, PLC විසින් PID ඇල්ගොරිතම භාවිතයෙන් නිවැරදි ප්‍රතිදානය ගණනය කරයි, එමඟින් නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය සීරුමාරු කර විචල්‍යය සැකසුමෙහි පවත්වා ගනී. දැනට, බොහෝ කුඩා ප්‍රමාණයේ PLC වල PID පාලන ක්‍රියාකාරීත්වය ද ඇතුළත් වේ.

(4) කාලය සහ ගණන් කිරීමේ පාලනය

PLCs ශක්තිමත් කාල සහ ගණන් කිරීමේ හැකියාවන් ගැන පුරසාරම් දොඩයි, දුසිම් ගනනක්, සිය ගණනක් හෝ දහස් ගණනක් ටයිමර් සහ කවුන්ටර සැපයීමට හැකියාව ඇත. පරිශීලක වැඩසටහන ලිවීමේදී පරිශීලකයා විසින් හෝ ක්‍රමලේඛකයෙකු හරහා ක්‍රියාකරුවන් විසින් අත්තනෝමතික ලෙස කාල සීමාව සහ ගණන් කිරීමේ අගයන් සැකසිය හැක. මෙය කාලය සහ ගණන් කිරීමේ පාලනය සක්රීය කරයි. පරිශීලකයින්ට අධි-සංඛ්‍යාත සංඥා ගණන් කිරීමට අවශ්‍ය නම්, ඔවුන්ට අධිවේගී ගණන් කිරීමේ මොඩියුල තෝරා ගත හැකිය.

(5) අනුක්‍රමික පාලනය

කාර්මික පාලනයේදී, PLC පියවර උපදෙස් හෝ මාරු රෙජිස්ටර් වැඩසටහන් හරහා අනුක්‍රමික පාලනයක් ලබා ගත හැක.

(6) දත්ත සැකසීම

නවීන PLCs හට ගණිතමය මෙහෙයුම්, දත්ත හුවමාරුව, වර්ග කිරීම සහ වගු බැලීම සිදු කිරීමට පමණක් නොව දත්ත සංසන්දනය, දත්ත පරිවර්තනය, දත්ත සන්නිවේදනය, දත්ත සංදර්ශකය සහ මුද්‍රණයද සිදු කළ හැක. ඔවුන් සතුව ශක්තිමත් දත්ත සැකසුම් හැකියාවන් ඇත.

(7) සන්නිවේදනය සහ ජාලකරණය

බොහෝ නවීන PLCs සන්නිවේදන සහ ජාල තාක්ෂණයන් ඇතුළත් වන අතර, දුරස්ථ I/O පාලනය සඳහා RS-232 හෝ RS-485 අතුරුමුහුණත් ඇතුළත් වේ. බහුවිධ PLC ජාලගත කර එකිනෙකා සමඟ සන්නිවේදනය කළ හැක. බාහිර උපාංගවල සංඥා සැකසුම් ඒකක මඟින් වැඩසටහන්ගත කළ හැකි පාලක එකක් හෝ කිහිපයක් සමඟ වැඩසටහන් සහ දත්ත හුවමාරු කර ගත හැක. වැඩසටහන් හුවමාරුව, දත්ත ගොනු හුවමාරුව, අධීක්‍ෂණය, සහ රෝග විනිශ්චය, වැඩසටහන් සහ දත්ත හුවමාරුව පහසු කිරීම සඳහා සම්මත දෘඪාංග අතුරුමුහුණත් හෝ හිමිකාර සන්නිවේදන ප්‍රොටෝකෝල භාවිතා කරන සන්නිවේදන අතුරුමුහුණත් හෝ සන්නිවේදන සකසනයන් හරහා සාක්ෂාත් කරගත හැකිය.

2. පීඑල්සී හි යෙදුම් ක්ෂේත්‍ර

වර්තමානයේ, PLCs යකඩ හා වානේ, ඛනිජ තෙල්, රසායනික ද්රව්ය, බලශක්තිය, ගොඩනැගිලි ද්රව්ය, යාන්ත්රික නිෂ්පාදන, මෝටර් රථ, සැහැල්ලු රෙදිපිළි, ප්රවාහන, පාරිසරික ආරක්ෂාව සහ සංස්කෘතික විනෝදාස්වාදය ඇතුළු විවිධ කර්මාන්ත හරහා දේශීයව සහ ජාත්යන්තරව පුළුල් ලෙස සේවයේ යොදවා ඇත. ඔවුන්ගේ යෙදුම් පහත පරිදි පුළුල් ලෙස වර්ගීකරණය කළ හැකිය:

(1) තාර්කික පාලනය මාරු කිරීම

මෙය තාර්කික සහ අනුක්‍රමික පාලනයක් ලබා ගැනීම සඳහා සාම්ප්‍රදායික රිලේ පරිපථ ප්‍රතිස්ථාපනය කරමින් PLC හි වඩාත්ම මූලික සහ පුළුල් ලෙස යෙදෙන වසම වේ. PLC තනි යන්ත්‍ර පාලනය මෙන්ම බහු යන්ත්‍ර සමූහ පාලනය සහ ස්වයංක්‍රීය නිෂ්පාදන මාර්ග, එනම් ඉන්ජෙක්ෂන් මෝල්ඩින් යන්ත්‍ර, මුද්‍රණ යන්ත්‍ර, ස්ටේප්ලිං යන්ත්‍ර, සංයෝජන යන්ත්‍ර මෙවලම්, ඇඹරුම් යන්ත්‍ර, ඇසුරුම් නිෂ්පාදන රේඛා සහ විද්‍යුත් ආලේපන එකලස් කිරීමේ මාර්ග සඳහා භාවිතා කළ හැක.

(2) ඇනලොග් පාලනය

කාර්මික නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන්හිදී, උෂ්ණත්වය, පීඩනය, ප්‍රවාහය, ද්‍රව මට්ටම සහ වේගය වැනි අඛණ්ඩව වෙනස් වන ප්‍රමාණ ගණනාවක් ප්‍රතිසම ප්‍රමාණ වේ. ප්‍රතිසම ප්‍රමාණ හැසිරවීමට PLC සක්‍රීය කිරීමට, ඇනලොග් සහ ඩිජිටල් ප්‍රමාණ අතර A/D සහ D/A පරිවර්තන සාක්ෂාත් කරගත යුතුය. PLC නිෂ්පාදකයින් PLC සඳහා ඇනලොග් පාලන යෙදුම් සඳහා පහසුකම් සැලසීම සඳහා A/D සහ D/A පරිවර්තන මොඩියුල නිෂ්පාදනය කරයි.

(3) චලන පාලනය

පීඑල්සීභමණ හෝ රේඛීය චලන පාලනය සඳහා භාවිතා කළ හැක. පාලන පද්ධති වින්‍යාසය අනුව, I/O මොඩියුල මාරු කිරීම සඳහා මුල් යෙදුම් සෘජුවම සම්බන්ධිත ස්ථාන සංවේදක සහ ක්‍රියාකාරක. වර්තමානයේ, විශේෂිත චලන පාලන මොඩියුල සාමාන්යයෙන් භාවිතා වේ. මෙම මොඩියුලවලට ස්ටෙපර් මෝටර හෝ සර්වෝ මෝටර සඳහා තනි-අක්ෂ හෝ බහු-අක්ෂ ස්ථාන පාලනය ධාවනය කළ හැක. ලොව පුරා සිටින සියලුම ප්‍රධාන PLC නිෂ්පාදකයින්ගේ නිෂ්පාදන පාහේ විවිධ යන්ත්‍ර සූත්‍ර, යන්ත්‍ර මෙවලම්, රොබෝවරු, විදුලි සෝපාන සහ වෙනත් යෙදුම්වල බහුලව භාවිතා වන චලන පාලන හැකියාවන් ඇත.

(4) ක්‍රියාවලි පාලනය

ක්‍රියාවලි පාලනය යනු උෂ්ණත්වය, පීඩනය සහ ප්‍රවාහය වැනි ප්‍රතිසම ප්‍රමාණවල සංවෘත ලූප පාලනයයි. එය ලෝහ විද්‍යාව, රසායනික ඉංජිනේරු විද්‍යාව, තාප පිරියම් කිරීම සහ බොයිලේරු පාලනය වැනි ක්ෂේත්‍රවල පුළුල් යෙදුම් ඇත. කාර්මික පාලන පරිගණක ලෙස, PLC සංවෘත-ලූප පාලනයක් ඉටු කිරීම සඳහා විවිධ පාලන ඇල්ගොරිතම සමඟ වැඩසටහන්ගත කළ හැක. PID පාලනය යනු සංවෘත ලූප පාලන පද්ධතිවල බහුලව භාවිතා වන නියාමන ක්‍රමයකි. මධ්‍යම සහ විශාල ප්‍රමාණයේ PLC දෙකම PID මොඩියුල වලින් සමන්විත වන අතර දැනට බොහෝ කුඩා ප්‍රමාණයේ PLC වල මෙම ක්‍රියාකාරී මොඩියුලය ද ඇත. PID සැකසීමට සාමාන්‍යයෙන් කැපවූ PID උපසිරැසියක් ධාවනය කිරීම ඇතුළත් වේ.

(5) දත්ත සැකසීම

නවීන PLCs ගණිතමය මෙහෙයුම් (matrix ගණනය කිරීම, ශ්‍රිත ගණනය කිරීම, තාර්කික මෙහෙයුම් ඇතුළුව), දත්ත හුවමාරුව, දත්ත පරිවර්තනය, වර්ග කිරීම, වගු බැලීම සහ බිට් හැසිරවීමේ ක්‍රියාකාරකම් වලින් සමන්විත වේ. ඔවුන්ට දත්ත ලබා ගැනීම, විශ්ලේෂණය සහ සැකසීම සිදු කළ හැකිය. මෙම දත්ත නිශ්චිත පාලන මෙහෙයුම් සිදු කිරීම සඳහා මතකයේ ගබඩා කර ඇති විමර්ශන අගයන් සමඟ සැසඳිය හැකිය, නැතහොත් සන්නිවේදන කාර්යයන් හරහා වෙනත් බුද්ධිමත් උපාංග වෙත සම්ප්‍රේෂණය කළ හැකිය. ඒවා මුද්‍රණය කර වගුගත කිරීමටද හැකිය. දත්ත සැකසීම සාමාන්‍යයෙන් මිනිසුන් රහිත නම්‍යශීලී නිෂ්පාදන පද්ධති වැනි මහා පරිමාණ පාලන පද්ධතිවල සහ කඩදාසි සෑදීම, ලෝහ කර්මාන්තය සහ ආහාර කර්මාන්තය වැනි ක්‍රියාවලි පාලන පද්ධතිවල භාවිතා වේ.

(6) සන්නිවේදනය සහ ජාලකරණය

PLC සන්නිවේදනය PLC අතර සහ PLC සහ අනෙකුත් බුද්ධිමත් උපාංග අතර සන්නිවේදනය ඇතුළත් වේ. පරිගණක පාලනයේ දියුණුවත් සමඟ කර්මාන්තශාලා ස්වයංක්‍රීයකරණ ජාල වේගයෙන් දියුණු වී ඇත. සියලුම PLC නිෂ්පාදකයින් PLC හි සන්නිවේදන හැකියාවන් කෙරෙහි විශාල අවධානයක් යොමු කරන අතර ඔවුන්ගේ අදාළ ජාල පද්ධති හඳුන්වා දී ඇත. මෑතකදී නිෂ්පාදනය කරන ලද PLC සන්නිවේදන අතුරුමුහුණත් වලින් සමන්විත වන අතර, සන්නිවේදනය ඉතා පහසු කරයි.

III. PLC හි මූලික ව්‍යුහය සහ ක්‍රියාකාරී මූලධර්මය

කාර්මික පාලන පරිගණකයක් ලෙස, පීඑල්සී සාමාන්‍ය පරිගණක සමඟ ව්‍යුහයේ සමානකම් බෙදා ගනී. කෙසේ වෙතත්, විවිධ භාවිත අවස්ථා සහ අරමුණු නිසා වෙනස්කම් පැන නගී.

1. පීඑල්සී හි දෘඪාංග සංරචක

PLC සත්කාරකයේ මූලික ව්‍යුහ රූප සටහන පහත රූපයේ දැක්වේ: [රූපය]

රූප සටහනේ, PLC ධාරකය CPU, මතකය (EPROM, RAM), ආදාන/ප්‍රතිදාන ඒකක, පර්යන්ත I/O අතුරුමුහුණත්, සන්නිවේදන අතුරුමුහුණත් සහ බල සැපයුමකින් සමන්විත වේ. අනුකලිත PLC සඳහා, මෙම සියලුම සංරචක එකම කැබිනට්ටුව තුළ තබා ඇත. මොඩියුලර් පීඑල්සී වලදී, සෑම සංරචකයක්ම ස්වාධීනව මොඩියුලයක් ලෙස ඇසුරුම් කර ඇති අතර, මොඩියුල රාක්කයක් සහ කේබල් හරහා සම්බන්ධ වේ. ධාරකය තුළ ඇති සියලුම කොටස් පවර් බස්, පාලක බස්, ලිපින බස් සහ දත්ත බස් හරහා අන්තර් සම්බන්ධිත වේ. සැබෑ පාලන වස්තුවේ අවශ්‍යතා මත පදනම්ව, විවිධ PLC පාලන පද්ධති සෑදීමට විවිධ බාහිර උපාංග වින්‍යාස කර ඇත.

පොදු බාහිර උපාංග අතර ක්‍රමලේඛකයින්, මුද්‍රණ යන්ත්‍ර සහ EPROM ලේඛකයින් ඇතුළත් වේ. ඉහළ මට්ටමේ යන්ත්‍ර සහ අනෙකුත් පීඑල්සී සමඟ සන්නිවේදනය කිරීම සඳහා පීඑල්සී සන්නිවේදන මොඩියුලවලින් ද සමන්විත විය හැකි අතර එමඟින් පීඑල්සී සඳහා බෙදා හරින ලද පාලන පද්ධතියක් සාදයි.

PLC හි පාලන මූලධර්ම සහ ක්‍රියාකාරී ක්‍රියාවලීන් වඩා හොඳින් අවබෝධ කර ගැනීමට පරිශීලකයින්ට උපකාර කිරීම සඳහා PLC හි එක් එක් සංරචක සහ එහි කාර්යභාරය පිළිබඳ හැඳින්වීමක් පහත දැක්වේ.

(1) CPU

CPU යනු PLC හි පාලන මධ්‍යස්ථානයයි. CPU හි පාලනය යටතේ, PLC විවිධ ස්ථානීය උපකරණ පාලනය කිරීම සඳහා සම්බන්ධීකරණය සහ ක්‍රමානුකූලව ක්‍රියාත්මක වේ. මයික්‍රොප්‍රොසෙසරයකින් සහ පාලකයකින් සමන්විත වන අතර, CPU හට තාර්කික සහ ගණිතමය මෙහෙයුම් සිදු කළ හැකි අතර පාලන පද්ධතියේ විවිධ අභ්‍යන්තර සංරචකවල කටයුතු සම්බන්ධීකරණය කළ හැකිය. පාලකය මයික්‍රොප්‍රොසෙසරයේ සියලුම කොටස්වල ක්‍රමවත් ක්‍රියාකාරිත්වය කළමනාකරණය කරයි. එහි මූලික කාර්යය වන්නේ මතකයෙන් උපදෙස් කියවා ඒවා ක්‍රියාත්මක කිරීමයි.

(2) මතකය

PLC මතක වර්ග දෙකකින් සමන්විත වේ: පද්ධති මතකය සහ පරිශීලක මතකය. පද්ධති මතකය පරිශීලකයින්ට ප්‍රවේශ වීමට හෝ වෙනස් කිරීමට නොහැකි පද්ධති කළමනාකරණ වැඩසටහන් ගබඩා කරයි. පරිශීලක මතකය සම්පාදනය කරන ලද යෙදුම් වැඩසටහන් සහ වැඩ දත්ත තත්වයන් ගබඩා කරයි. වැඩ දත්ත තත්වයන් ගබඩා කරන පරිශීලක මතකයේ කොටස දත්ත ගබඩා කිරීමේ ප්‍රදේශය ලෙසද හැඳින්වේ. එයට ආදාන/ප්‍රතිදාන දත්ත රූප ප්‍රදේශ, ටයිමර්/කවුන්ටර සඳහා පෙර සැකසූ සහ වත්මන් අගය දත්ත ප්‍රදේශ සහ අතරමැදි ප්‍රතිඵල ගබඩා කිරීම සඳහා බෆර කලාප ඇතුළත් වේ.

PLC මතකයට මූලික වශයෙන් පහත වර්ග ඇතුළත් වේ:

කියවීමට පමණක් මතකය (ROM)

වැඩසටහන්ගත කළ හැකි කියවීමට පමණක් මතකය (PROM)

මකා දැමිය හැකි වැඩසටහන්ගත කළ හැකි කියවීමට පමණක් මතකය (EPROM)

විදුලියෙන් මකා දැමිය හැකි වැඩසටහන්ගත කළ හැකි කියවීමට පමණක් මතකය (EEPROM)

සසම්භාවී ප්‍රවේශ මතකය (RAM)

(3) ආදාන/ප්‍රතිදාන (I/O) මොඩියුල

① ආදාන මොඩියුලය මාරු කිරීම

ස්විචින් ආදාන උපාංගවලට විවිධ ස්විච, බොත්තම්, සංවේදක ආදිය ඇතුළත් වේ. PLC ආදාන වර්ග DC, AC හෝ දෙකම විය හැක. ආදාන පරිපථය සඳහා බල සැපයුම බාහිරව සැපයිය හැකිය, නැතහොත් සමහර අවස්ථාවලදී PLC විසින් අභ්යන්තරව සැපයිය හැකිය.

② ප්රතිදාන මොඩියුලය මාරු කිරීම

ප්‍රතිදාන මොඩියුලය පරිශීලක වැඩසටහන ක්‍රියාත්මක කිරීමේදී CPU මගින් TTL මට්ටමේ පාලන සංඥා ප්‍රතිදානය නිශ්චිත උපකරණ ධාවනය කිරීමට නිෂ්පාදන ස්ථානයේ අවශ්‍ය සංඥා බවට පරිවර්තනය කරයි, එමඟින් ක්‍රියාත්මක කිරීමේ යාන්ත්‍රණය ක්‍රියාත්මක කරයි.

(4) වැඩසටහන්කරු

ක්‍රමලේඛකයා PLC සඳහා අත්‍යවශ්‍ය බාහිර උපාංගයකි. එය PLC හි පරිශීලක වැඩසටහන් මතකයට වැඩසටහන් ඇතුළත් කිරීමට, වැඩසටහන් නිදොස් කිරීමට සහ වැඩසටහන් ක්‍රියාත්මක කිරීම නිරීක්ෂණය කිරීමට පරිශීලකයින්ට ඉඩ සලසයි. ක්‍රමලේඛනගතව, ක්‍රමලේඛකයින් වර්ග තුනකට වර්ග කළ හැක:

අතින් ගෙන යා හැකි වැඩසටහන්කරු

චිත්රක වැඩසටහන්කරු

සාමාන්‍ය පරිගණක ක්‍රමලේඛකයා

(5) බල සැපයුම

බල සැපයුම් ඒකකය බාහිර බලය (උදා: 220V AC) අභ්යන්තර ක්රියාකාරී වෝල්ටීයතාවයක් බවට පරිවර්තනය කරයි. බාහිරව සම්බන්ධිත බල සැපයුම PLC හි අභ්‍යන්තර පරිපථ (උදා: DC 5V, ±12V, 24V) මගින් අවශ්‍ය ක්‍රියාකාරී වෝල්ටීයතාවය බවට පරිවර්තනය කරනු ලබන්නේ PLC තුළ කැප වූ ස්විච් මාදිලියේ වෝල්ටීයතා නියාමකය හරහා ය. එය බාහිර ආදාන උපාංග සඳහා 24V DC බල සැපයුමක් ද සපයයි (උදා: සමීප ස්විච) (ආදාන ලක්ෂ්‍ය සඳහා පමණි). පීඑල්සී බර පැටවීම සඳහා බල සැපයුම සපයනු ලබන්නේ...

(6) පර්යන්ත අතුරුමුහුණත්

පර්යන්ත අතුරුමුහුණත් පරිපථ අතින් ගෙන යා හැකි ක්‍රමලේඛකයින් හෝ වෙනත් චිත්‍රක ක්‍රමලේඛකයින් සම්බන්ධ කරයි, පෙළ සංදර්ශක, සහ පර්යන්ත අතුරුමුහුණත හරහා PLC පාලන ජාලයක් සෑදිය හැක. PLCs can connect to computers using a PC/PPI cable or MPI card through an RS-485 interface, enabling programming, monitoring, networking, and other functions.

2. පීඑල්සී හි මෘදුකාංග සංරචක

PLC මෘදුකාංගය පද්ධති වැඩසටහන් සහ පරිශීලක වැඩසටහන් වලින් සමන්විත වේ. පද්ධති වැඩසටහන් PLC නිෂ්පාදකයින් විසින් නිර්මාණය කර ලියා ඇති අතර PLC හි පද්ධති මතකයේ ගබඩා කර ඇත. පරිශීලකයින්ට ඒවා කෙලින්ම කියවීමට, ලිවීමට හෝ වෙනස් කිරීමට නොහැක. පද්ධති වැඩසටහන් වලට සාමාන්‍යයෙන් පද්ධති රෝග විනිශ්චය වැඩසටහන්, ආදාන සැකසුම් වැඩසටහන්, සම්පාදන වැඩසටහන්, තොරතුරු හුවමාරු වැඩසටහන් සහ අධීක්ෂණ වැඩසටහන් ඇතුළත් වේ.

යූපාලන අවශ්‍යතා මත පදනම්ව පීඑල්සී ක්‍රමලේඛන භාෂා භාවිතා කරන පරිශීලකයින් විසින් සර් වැඩසටහන් සම්පාදනය කරනු ලැබේ. පීඑල්සී යෙදුම්වල, වඩාත්ම තීරණාත්මක අංගය වන්නේ පාලන අරමුණු සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා පරිශීලක වැඩසටහන් ලිවීමට පීඑල්සී ක්‍රමලේඛන භාෂා භාවිතා කිරීමයි. පීඑල්සී විශේෂයෙන් කාර්මික පාලනය සඳහා සංවර්ධනය කර ඇති බැවින්, ඒවායේ මූලික පරිශීලකයින් විදුලි කාර්මිකයන් වේ. ඔවුන්ගේ සාම්ප්‍රදායික පුරුදු සහ ඉගෙනීමේ හැකියාවන් සපුරාලීම සඳහා, PLC මූලික වශයෙන් පරිගණක භාෂාවලට සාපේක්ෂව සරල, වඩා තේරුම්ගත හැකි සහ වඩාත් අවබෝධාත්මක භාෂා භාවිතා කරයි.

චිත්රක උපදෙස් ව්යුහය

පැහැදිලි විචල්‍යයන් සහ නියතයන්

සරල කළ වැඩසටහන් ව්‍යුහය

සරල කළ යෙදුම් මෘදුකාංග උත්පාදන ක්‍රියාවලිය

වැඩිදියුණු කළ නිදොස් කිරීමේ මෙවලම්

3. PLC හි මූලික වැඩ කිරීමේ මූලධර්මය

PLC ස්කෑනිං ක්‍රියාවලිය ප්‍රධාන වශයෙන් අදියර තුනකට බෙදා ඇත: ආදාන නියැදීම, පරිශීලක වැඩසටහන් ක්‍රියාත්මක කිරීම සහ ප්‍රතිදානය නැවුම් කිරීම. රූපයේ දැක්වෙන පරිදි: [රූපය]

ආදාන නියැදි අදියර

ආදාන නියැදීමේ අදියරේදී, PLC විසින් සියලුම ආදාන තත්ව සහ දත්ත අනුක්‍රමිකව ස්කෑන් කිරීමේ ආකාරයෙන් කියවා ඒවා I/O රූප ප්‍රදේශයේ අනුරූප ඒකකවල ගබඩා කරයි. ආදාන නියැදීම අවසන් වූ පසු, ක්‍රියාවලිය පරිශීලක වැඩසටහන් ක්‍රියාත්මක කිරීම සහ ප්‍රතිදානය නැවුම් කිරීමේ අදියර කරා ගමන් කරයි. මෙම අදියර දෙකේදී, ආදාන තත්ව සහ දත්ත වෙනස් වුවද, I/O රූප ප්‍රදේශයේ අනුරූප ඒකකවල තත්ව සහ දත්ත වෙනස් නොවේ. එබැවින්, ආදානය ස්පන්දන සංඥාවක් නම්, ආදානය ඕනෑම තත්වයක් යටතේ කියවිය හැකි බව සහතික කිරීම සඳහා ස්පන්දන පළල එක් ස්කෑනිං චක්‍රයකට වඩා වැඩි විය යුතුය.

පරිශීලක වැඩසටහන් ක්‍රියාත්මක කිරීමේ අදියර

පරිශීලක වැඩසටහන් ක්‍රියාත්මක කිරීමේ අදියරේදී, පීඑල්සී සෑම විටම පරිශීලක වැඩසටහන (ඉණිමඟ රූප සටහන) ඉහළ-පහළ අනුපිළිවෙලකින් පරිලෝකනය කරයි. සෑම ඉණිමඟ රූප සටහනක් පරිලෝකනය කරන විට, එය මුලින්ම ඉණිමඟ රූප සටහනේ වම් පැත්තේ ඇති සම්බන්ධතා මගින් සාදන ලද පාලන පරිපථය පරිලෝකනය කරයි. තාර්කික මෙහෙයුම් පාලක පරිපථයේ වමේ සිට දකුණට, ඉහළ සිට පහළට අනුපිළිවෙලින් සිදු කෙරේ. ඉන්පසුව, තාර්කික මෙහෙයුම් වල ප්‍රතිඵල මත පදනම්ව, තාර්කික දඟර සඳහා පද්ධති RAM ගබඩා ප්‍රදේශයේ අනුරූප බිටු තත්ත්වය නැවුම් වේ, නැතහොත් ප්‍රතිදාන දඟරය සඳහා I/O රූප පෙදෙසේ අනුරූප බිටු තත්ත්වය නැවුම් වේ, නැතහොත් ඉණිමඟ රූප සටහන මඟින් දක්වා ඇති විශේෂ ක්‍රියාකාරී උපදෙස් ක්‍රියාත්මක කළ යුතුද යන්න තීරණය වේ.

එනම්, පරිශීලක වැඩසටහන ක්‍රියාත්මක කිරීමේදී, I/O රූප ප්‍රදේශයේ ආදාන ලක්ෂ්‍යවල තත්ව සහ දත්ත පමණක් නොවෙනස්ව පවතින අතර, I/O රූප ප්‍රදේශයේ හෝ පද්ධති RAM ගබඩා ප්‍රදේශයේ අනෙකුත් ප්‍රතිදාන ලක්ෂ්‍ය සහ මෘදු උපාංගවල තත්ව සහ දත්ත වෙනස් විය හැකිය. ඉහළට ස්ථානගත කර ඇති ඉණිමඟ රූප සටහන් මෙම දඟර හෝ දත්ත සඳහන් කරන පහළ ඉණිමඟ රූප සටහන් ක්‍රියාත්මක කිරීමේ ප්‍රතිඵලවලට බලපානු ඇත. ප්‍රතිවිරුද්ධව, පහළ ඉණිමඟ රූප සටහන්වල ඇති තාර්කික දඟරවල නැවුම් තත්ත්වයන් හෝ දත්ත ඊළඟ ස්කෑනිං චක්‍රයේ ඉහළ ඉණිමඟ රූප සටහන්වලට පමණක් බලපානු ඇත.

ප්රතිදාන නැවුම් කිරීමේ අදියර

පරිශීලක වැඩසටහන් ස්කෑන් කිරීම සම්පූර්ණ වූ විට, PLC ප්‍රතිදානය ප්‍රබෝධමත් කිරීමේ අදියරට ඇතුළු වේ. මෙම අදියරේදී, CPU විසින් I/O රූප ප්‍රදේශයේ තත්ත්‍වයන් සහ දත්ත අනුව සියලුම ප්‍රතිදාන අගුල් පරිපථ යාවත්කාලීන කරන අතර ප්‍රතිදාන පරිපථ හරහා අනුරූප පර්යන්ත ධාවනය කරයි. මෙය PLC හි සැබෑ නිමැවුම සලකුණු කරයි.

ආදාන/ප්‍රතිදාන පසුගාමී සංසිද්ධිය

PLC වැඩ කිරීමේ ක්රියාවලියෙන්, පහත නිගමන උකහා ගත හැකිය:

වැඩසටහන් ස්කෑනිං ආකාරයෙන් ක්‍රියාත්මක වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ආදාන සහ ප්‍රතිදාන සංඥා අතර තාර්කික සම්බන්ධතාවයේ සහජ ප්‍රමාදයක් ඇති වේ. ස්කෑනිං චක්‍රය දිගු වන තරමට ප්‍රමාදය වඩාත් දරුණු වේ.

ආදාන නියැදීම, පරිශීලක වැඩසටහන් ක්‍රියාත්මක කිරීම සහ ප්‍රතිදානය ප්‍රබෝධමත් කිරීම යන ප්‍රධාන ක්‍රියාකාරී අවධීන් තුන විසින් ගත කරන කාලයට අමතරව, ස්කෑනිං චක්‍රයට පද්ධති කළමනාකරණ මෙහෙයුම් මගින් වැය වන කාලය ද ඇතුළත් වේ. වැඩසටහන් ක්‍රියාත්මක කිරීම සඳහා ගතවන කාලය වැඩසටහන් දිග සහ උපදෙස් මෙහෙයුම්වල සංකීර්ණත්වයට සම්බන්ධ වන අතර අනෙකුත් සාධක සාපේක්ෂව නියතව පවතී. ස්කෑනිං චක්‍ර සාමාන්‍යයෙන් මිලි තත්පර හෝ ක්ෂුද්‍ර තත්පර අනුපිළිවෙල මත වේ.

n වැනි ස්කෑන් ක්‍රියාත්මක කිරීමේදී, ආදාන දත්ත රඳා පවතින්නේ එම ස්කෑන් චක්‍රයේ නියැදි අවධියේදී ලබාගත් නියැදි අගය X වේ. ප්‍රතිදාන දත්ත Y(n) පෙර ස්කෑන් එකෙන් Y(n-1) ප්‍රතිදාන අගය සහ වත්මන් ප්‍රතිදාන අගය Yn යන දෙකම මත පදනම් වේ. මෙම චක්‍රය තුළ සියලුම ගණනය කිරීම් ක්‍රියාත්මක කිරීමෙන් පසු ප්‍රතිදාන පර්යන්තයට යවන ලද සංඥාව Yn අවසාන ප්‍රතිඵලය නියෝජනය කරයි.

ආදාන/ප්‍රතිදාන ප්‍රතිචාර ප්‍රමාදය ස්කෑන් කිරීමේ ක්‍රමයට පමණක් නොව වැඩසටහන් සැලසුමේ සැකැස්මටද සම්බන්ධ වේ.