Základné znalosti PLC pre automatizáciu
Základné znalosti PLC pre automatizáciu
V oblasti priemyselnej výroby a technologického pokroku zohrávajú PLC (programovateľné logické radiče) rozhodujúcu úlohu pri riadení automatizácie. PLC možno všeobecne chápať ako ovládací panel centralizovaného predlžovania relé. V praktických aplikáciách PLC významne znižujú náklady na priemyselnú kontrolu a zvyšujú správu a automatizáciu zariadení. Na zvládnutie PLC je potrebné najprv pochopiť základné znalosti.
Komponenty PLC a ich funkcie
Okrem rozhraní CPU, pamäte a komunikácie majú PLCS vstupné a výstupné rozhrania priamo súvisiace s priemyselnými lokalitami.
Vstupné rozhranie: prijíma signály z riadených zariadení a riadi interné obvody prostredníctvom optocouplerov a vstupných obvodov.
Výstupné rozhranie: Prenosy výsledkov vykonávania programu prostredníctvom optoCouplerov a výstupných komponentov (relé, tyristory, tranzistory) na riadenie externých zaťažení.
Základná jednotka PLC a jej komponenty
Základná jednotka PLC pozostáva z niekoľkých kľúčových častí:
CPU: Jadro PLC, smerujúce rôzne operácie, ako napríklad prijímanie používateľských programov a údajov, diagnostika a vykonávanie programu.
Pamäť: Ukladá systémy a používateľské programy a údaje.
I/O rozhranie: Pripojí PLC k priemyselným zariadeniam, prijíma signály a výsledky programu výstupu.
Komunikačné rozhranie: Umožňuje výmenu informácií s inými zariadeniami, ako sú monitory a tlačiarne.
Napájanie: Poskytuje napájanie systému PLC.
PLC prepínanie výstupných rozhraní a ich charakteristiky
PLC prepínanie výstupných rozhraní ：
Typ výstupu tyristora: Typicky sa používa s striedavým zaťažením, obsahuje rýchlu odozvu a vysokú prevádzkovú frekvenciu.
Typ tranzistora: zvyčajne sa používa s jednosmerným zaťažením, ktoré tiež ponúka rýchlu odozvu a vysokú prevádzkovú frekvenciu.
Typ výstupu relé: Kompatibilný s zaťažením AC aj DC, ale s dlhšou dobou odozvy a nižšou prevádzkovou frekvenciou.
Typy konštrukcií PLC a ich vlastnosti
PLC je možné rozdeliť do troch štruktúrnych typov:
Typ integrálu: S CPU, napájacím napájaním a I/O komponentmi umiestnenými v jednom prípade je tento typ kompaktný a nákladovo efektívny, bežne používaný v PLC s malými mierkami.
Modulárny typ: Obsahuje samostatné moduly pre rôzne funkcie, ktoré ponúkajú flexibilnú konfiguráciu a ľahkú expanziu a údržbu. Zvyčajne sa používa v PLC so stredne a veľkým stupňom a pozostáva z rámu alebo základnej dosky a rôznych modulov.
Stohovateľný typ: Kombinuje vlastnosti integrálnych a modulárnych typov. Rozhrania CPU, napájania a I/O sú nezávislé moduly spojené káblami, ktoré zabezpečujú flexibilnú konfiguráciu a kompaktnú veľkosť.
Cyklus skenovania PLC a jeho ovplyvňujúce faktory
Cyklus skenovania PLC zahŕňa päť etáp: interné spracovanie, komunikačná služba, spracovanie vstupov, vykonávanie programu a spracovanie výstupu. Čas potrebný na dokončenie týchto piatich etáp sa raz nazýva skenovací cyklus. Je ovplyvnená prevádzkovou rýchlosťou procesora, konfiguráciou hardvéru PLC a dĺžkou používateľského programu.
Metóda a proces vykonávania programu PLC
PLCS Vykonajte užívateľské programy pomocou metódy cyklického skenovania. Proces vykonávania obsahuje tri fázy: vzorkovanie vstupov, vykonávanie programu a obnovenie výstupu.
Výhody riadiacich systémov PLC oproti reléovým riadiacim systémom
Metóda riadenia: PLCS používajú programovateľné riadenie, ktoré umožňuje ľahkú úpravu alebo vylepšenie požiadaviek na kontrolu, s neobmedzenými kontaktmi.
Pracovný režim: PLC pracujú v sériovom režime a vylepšujú anti -interferenčnú schopnosť systému.
Rýchlosť riadenia: Kontakty PLC sú v podstate spúšťače s časmi vykonávania inštrukcií merané v mikrosekúnd.
Načasovanie a počítanie: PLCS používajú polovodičové integrované obvody ako časovače s hodinovými impulzmi poskytovanými kryštálovými oscilátormi, ktoré ponúkajú vysokú presnosť načasovania a široké rozčasovacie možnosti. Majú tiež počítanie funkcií, ktoré nie sú k dispozícii v reléových systémoch.
Spoľahlivosť a údržba: PLC využívajú mikroelektronickú technológiu a vlastné diagnostické funkcie na včasnú detekciu porúch.
Príčiny oneskorenia výstupnej odozvy PLC a roztokov
PLC využívajú centralizované vzorkovacie a výstupné cyklické skenovanie. Vstupné stavy sa čítajú iba počas fázy vzorkovania vstupu každého skenovacieho cyklu a výsledky vykonávania programu sa odosielajú iba počas fázy obnovenia výstupu. Ďalej oneskorenia vstupu a výstupu a dĺžka programu používateľa môžu spôsobiť oneskorenie výstupnej odozvy. Na zlepšenie rýchlosti I/O odozvy je možné zvýšiť frekvenciu vstupného vzorkovania a obnovenia výstupu, prijať priame vzorkovanie a výstupné obnovenie vstupu a výstup, využívať vstup a výstup prerušenia alebo implementovať inteligentné rozhrania I/O.
Interné mäkké relé v sérii Siemens plc
Siemens PLCS obsahuje rôzne interné softvérové relé, vrátane vstupných relé, výstupných relé, pomocných relé, stavových registrov, časovačov, počítadiel a dátových registrov.
Úvahy o výbere PLC
Výber modelu: Zvážte faktory, ako je štruktúra, metóda inštalácie, funkčné požiadavky, rýchlosť odozvy, spoľahlivosť a uniformita modelu.
Výber kapacity: Na základe vstupno -výstupných bodov a kapacity pamäte používateľov.
Výber I/O modulu: Zahŕňa prepínanie a analógové I/O moduly, ako aj špeciálne funkčné moduly.
Modul napájania a ďalší výber zariadení: napríklad programovacie zariadenia.
Charakteristiky PLC centralizovaného vzorkovania a výstupného pracovného režimu
V centralizovanom vzorkovaní sa stav vstupu vzorkuje iba počas fázy vzorkovania vstupu skenovacieho cyklu a vstupný koniec je blokovaný počas fázy vykonávania programu. V centralizovanom výstupe je fáza obnovenia výstupu jediným časom, keď sa stav vo výstupnom registri obrazu prenesie do výstupnej západky na obnovenie výstupného rozhrania. Tento pracovný režim zlepšuje anti -interferenčné schopnosti a spoľahlivosť systému, ale môže spôsobiť oneskorenie vstupnej/výstupnej odozvy v PLCS.
PLC Pracovný režim a funkcie
PLC pracujú pomocou centralizovaného vzorkovania, centralizovaného výstupu a cyklického skenovania. Centralizované vzorkovanie znamená, že stav vstupu sa vzorkuje iba počas fázy vzorkovania vstupu skenovacieho cyklu, pričom vstupný koniec je blokovaný počas vykonávania programu. Centralizovaný výstup sa vzťahuje na prenos výstupného - súvisiaceho stavu z registra výstupného obrazu do výstupnej západky iba počas fázy obnovenia výstupu na obnovenie výstupného rozhrania. Cyklické skenovanie zahŕňa vykonávanie viacerých operácií v skenovaní cyklu v priebehu času.
Zloženie a pracovný princíp elektromagnetických stykačov
Elektromagnetické stýkače pozostávajú z elektromagnetických mechanizmov, kontaktov, oblúkových zariadení, mechanizmov uvoľňovania pružiny a montážnych komponentov. Keď je elektromagnetická cievka pod napätím, prúd vytvára magnetické pole, čo spôsobuje, že stacionárne železné jadro vytvára elektromagnetické sacie, ktoré priťahuje kotvu a ovláda kontakty. To spôsobuje, že sa zatvoria a normálne otvorené kontakty zatvorené a normálne otvorené kontakty. Keď je cievka de - napájaná, elektromagnetická sila zmizne a armatúra sa uvoľňuje na jar, čím sa obnoví kontakty do pôvodného stavu.
Definícia programovateľných logických radičov (PLC)
PLC je digitálne elektronické zariadenie určené pre priemyselné prostredie. Používa programovateľnú pamäť na ukladanie pokynov na vykonávanie logických, sekvenčných, načasovaní, počítania a aritmetických operácií. Ovláda rôzne mechanické alebo výrobné procesy prostredníctvom digitálneho alebo analógového vstupu/výstupu.
PLC a súvisiace periférne zariadenia sú navrhnuté tak, aby sa ľahko integrovali s systémami priemyselného riadenia a uľahčovali rozšírenie funkcie.
Rozdiely medzi PLC a relé - stykacie systémy
Rozdiely medzi systémami PLC a relé - kontaktné systémy ležia v ich kompozičných zariadeniach, počte kontaktov a metód riadenia implementácie.