Përmbledhje e njohurive të PLC: Lexim thelbësor për inxhinierët elektrikë!
Përmbledhje e njohurive të PLC: Lexim thelbësor për inxhinierët elektrikë!
I. Përkufizimi dhe Klasifikimi i PLC-ve
PLC, ose Kontrolluesi Logjik i Programueshëm, është një gjeneratë e re e pajisjeve universale të kontrollit industrial. Ai bazohet në mikroprocesorë dhe integron teknologjinë kompjuterike, teknologjinë e kontrollit automatik dhe teknologjinë e komunikimit. Të dizajnuara për mjedise industriale, PLC-të kanë programim të lehtë për t'u kuptuar duke përdorur një "gjuhë natyrore" të orientuar drejt proceseve të kontrollit dhe përdoruesve. Ato karakterizohen nga thjeshtësia, lehtësia e funksionimit dhe besueshmëria e lartë.
Të evoluar nga kontrolli sekuencial me rele, PLC-të janë të përqendruara rreth mikroprocesorëve dhe shërbejnë si pajisje të gjithanshme të kontrollit automatik. Le të thellohemi në specifikat:
1. Përkufizimi
Një PLC është një sistem elektronik dixhital i krijuar për aplikime industriale. Ai përdor një memorie të programueshme për të ruajtur udhëzimet për operacione të tilla si llogaritja logjike, kontrolli sekuencial, koha, numërimi dhe aritmetika. Duke ndërlidhur me hyrjet dhe daljet dixhitale dhe analoge, PLC-të kontrollojnë pajisje të ndryshme mekanike dhe procese prodhimi. Të dy PLC-të dhe pajisjet e tyre periferike janë krijuar për t'u integruar pa probleme me sistemet e kontrollit industrial dhe për të lehtësuar zgjerimin funksional.
2. Klasifikimi
Produktet PLC vijnë në një shumëllojshmëri të gjerë me specifika të ndryshme dhe aftësi të performancës. Ato klasifikohen gjerësisht në bazë të formës strukturore, dallimeve funksionale dhe numrit të pikave I/O.
2.1 Klasifikimi sipas Formave Strukturore
PLC-të mund të kategorizohen në lloje integrale dhe modulare bazuar në formën e tyre strukturore.
(1) PLC integrale
PLC-të integrale përmbajnë komponentë të tillë si furnizimi me energji elektrike, CPU dhe ndërfaqet I/O brenda një kabineti të vetëm. Ata janë të njohur për strukturën e tyre kompakte, përmasat e vogla dhe përballueshmërinë. PLC-të me përmasa të vogla zakonisht miratojnë këtë strukturë integrale. Një PLC integrale përbëhet nga një njësi bazë (e njohur gjithashtu si njësia kryesore) me pika të ndryshme I/O dhe një njësi zgjerimi. Njësia bazë përmban CPU, ndërfaqet I/O, një portë zgjerimi për t'u lidhur me njësitë e zgjerimit I/O dhe ndërfaqe për t'u lidhur me një programues ose shkrimtar EPROM. Njësia e zgjerimit, nga ana tjetër, përmban vetëm përbërës I/O dhe furnizim me energji elektrike, pa një CPU. Njësia bazë dhe njësia e zgjerimit zakonisht lidhen me një kabllo të sheshtë. PLC-të integrale mund të pajisen gjithashtu me njësi funksionale të veçanta, të tilla si njësi analoge dhe njësi të kontrollit të pozicionit, për të zgjeruar aftësitë e tyre.
(2) PLC modulare
PLC-të modulare paraqesin module të veçanta për secilin komponent, të tilla si module CPU, module I/O, module të furnizimit me energji (nganjëherë të integruara brenda modulit CPU) dhe module të ndryshme funksioni. Këto module janë montuar në një kornizë ose plan të pasëm. Avantazhi i PLC-ve modulare qëndron në konfigurimin e tyre fleksibël, duke lejuar zgjedhjen e shkallëve të ndryshme të sistemit sipas nevojës. Ato janë gjithashtu të lehta për t'u mbledhur, zgjeruar dhe mirëmbajtur. PLC-të e mesme dhe të mëdha përgjithësisht miratojnë një strukturë modulare.
Për më tepër, disa PLC kombinojnë karakteristikat e të dy llojeve integrale dhe modulare, duke formuar atë që njihet si një PLC i grumbulluar. Në PLC-të e grumbulluara, komponentët si CPU, furnizimi me energji elektrike dhe ndërfaqet I/O janë module të pavarura të lidhura nëpërmjet kabllove dhe mund të grumbullohen shtresë pas shtrese. Ky dizajn jo vetëm që ofron konfigurim fleksibël të sistemit, por gjithashtu lejon një madhësi kompakte.
2.2 Klasifikimi sipas funksionit
Bazuar në aftësitë e tyre funksionale, PLC-të mund të ndahen në tre kategori: të nivelit të ulët, të mesëm dhe të nivelit të lartë.
(1) PLC e nivelit të ulët
PLC-të e nivelit të ulët posedojnë funksione bazë siç janë operacionet logjike, koha, numërimi, zhvendosja, vetë-diagnostikimi dhe monitorimi. Ato mund të përfshijnë gjithashtu një sasi të kufizuar të hyrje/daljes analoge, operacione aritmetike, transferim dhe krahasim të të dhënave dhe funksione komunikimi. Këto PLC përdoren kryesisht për sistemet e kontrollit me një makinë që përfshijnë kontrollin logjik, kontrollin sekuencial ose një sasi të vogël të kontrollit analog.
(2) PLC me rreze të mesme
Përveç funksioneve të PLC-ve të nivelit të ulët, PLC-të e rangut të mesëm ofrojnë aftësi më të forta në hyrje/dalje analoge, operacione aritmetike, transferim dhe krahasim të të dhënave, konvertim të sistemit të numrave, I/O në distancë, nënprograme dhe rrjetë komunikimi. Disa mund të kenë gjithashtu funksione të kontrollit të ndërprerjes dhe të kontrollit PID, duke i bërë ato të përshtatshme për sistemet komplekse të kontrollit.
(3) PLC e nivelit të lartë
PLC-të e nivelit të lartë, përveç aftësive të PLC-ve të rangut të mesëm, përfshijnë funksione të avancuara siç janë operacionet aritmetike të nënshkruara, llogaritjet e matricës, operacionet logjike bit, llogaritjet e rrënjës katrore dhe operacione të tjera të funksioneve speciale. Ato kanë gjithashtu aftësi për krijimin e tabelave dhe transferimin e tabelave. PLC-të e nivelit të lartë mburren me funksionalitete të përmirësuara të komunikimit dhe rrjetëzimit, duke mundësuar kontrollin e procesit në shkallë të gjerë ose formimin e sistemeve të kontrollit të rrjetit të shpërndarë, duke arritur kështu automatizimin e fabrikës.
2.3 Klasifikimi sipas pikave I/O
Në varësi të numrit të pikave I/O, PLC-të mund të klasifikohen në kategori të vogla, të mesme dhe të mëdha.
(1) PLC e vogël
PLC-të e vogla kanë më pak se 256 pika I/O, kanë një CPU të vetme dhe përdorin procesorë 8-bit ose 16-bit. Kapaciteti i tyre i memories së përdoruesit është zakonisht nën 4 KB.
(2) PLC e mesme
PLC-të e mesme kanë midis 256 dhe 2048 pika I/O, përdorin CPU të dyfishta dhe kanë një kapacitet memorie të përdoruesit që varion nga 2KB në 8KB.
(3) PLC e madhe
PLC-të e mëdha mburren me mbi 2048 pika I/O, përdorin CPU të shumta dhe janë të pajisur me procesorë 16-bit ose 32-bit. Kapaciteti i tyre i memories së përdoruesit varion nga 8KB në 16KB.
Në mbarë botën, produktet PLC mund të kategorizohen në tre lloje kryesore rajonale: amerikane, evropiane dhe japoneze. Teknologjitë amerikane dhe evropiane PLC u zhvilluan në mënyrë të pavarur, duke rezultuar në dallime të dallueshme midis produkteve të tyre. Teknologjia japoneze PLC, e prezantuar nga Shtetet e Bashkuara, trashëgon disa karakteristika nga PLC-të amerikane, por fokusohet në PLC-të me përmasa të vogla. Ndërsa PLC-të amerikane dhe evropiane janë të njohura për ofertat e tyre të mesme dhe të mëdha, PLC-të japoneze janë të famshme për homologët e tyre të përmasave të vogla.
II. Funksionet dhe Fushat e Aplikimit të PLC-ve
PLC-të kombinojnë avantazhet e kontrollit rele-kontaktor dhe fleksibilitetin e kompjuterëve. Ky dizajn unik赋予了PLC përmban karakteristika të shumta të pashembullta në krahasim me kontrollorët e tjerë.
1. Funksionet e PLC-ve
Si një pajisje universale e kontrollit automatik industrial të përqendruar rreth mikroprocesorëve dhe duke integruar teknologjinë kompjuterike, teknologjinë e kontrollit automatik dhe teknologjinë e komunikimit, PLC-të ofrojnë një mori avantazhesh. Këto përfshijnë besueshmëri të lartë, madhësi kompakte, funksionalitet të fortë, dizajn të thjeshtë dhe fleksibël programi, shkathtësi dhe mirëmbajtje të lehtë. Rrjedhimisht, PLC-të gjejnë aplikime të gjera në fusha të tilla si metalurgjia, energjia, kimikatet, transporti dhe prodhimi i energjisë, duke u shfaqur si një nga tre shtyllat e kontrollit modern industrial (krahas robotëve dhe CAD/CAM). Bazuar në karakteristikat e PLC-ve, format e tyre funksionale mund të përmblidhen si më poshtë:
(1) Kontrolli logjik i ndërrimit
PLC-të posedojnë aftësi të fuqishme llogaritëse logjike, duke u mundësuar atyre të arrijnë kontrolle të ndryshme logjike të thjeshta dhe komplekse. Ky është domeni më themelor dhe i aplikuar gjerësisht i PLC-ve, duke zëvendësuar kontrollin tradicional rele-kontaktor.
(2) Kontrolli analog
PLC-të janë të pajisura me module të konvertimit A/D dhe D/A. Moduli A/D konverton sasitë analoge nga fusha – si temperatura, presioni, rrjedha dhe shpejtësia – në sasi dixhitale. Këto sasi dixhitale përpunohen më pas nga mikroprocesori brenda PLC (pasi mikroprocesorët mund të trajtojnë vetëm sasi dixhitale) dhe më pas përdoren për kontroll. Përndryshe, moduli D/A konverton sasitë dixhitale përsëri në sasi analoge për të kontrolluar objektin e kontrolluar, duke mundësuar kështu PLC-të të ushtrojnë kontroll mbi sasitë analoge.
(3) Kontrolli i procesit
PLC-të moderne me përmasa të mesme dhe të mëdha zakonisht kanë module kontrolli PID, duke mundësuar kontrollin e procesit me qark të mbyllur. Kur një variabël devijon gjatë procesit të kontrollit, PLC llogarit prodhimin e saktë duke përdorur algoritmin PID, duke rregulluar kështu procesin e prodhimit dhe duke ruajtur variablin në pikën e caktuar. Aktualisht, shumë PLC me përmasa të vogla përfshijnë gjithashtu funksionalitetin e kontrollit PID.
(4) Kontrolli i kohës dhe numërimit
PLC-të krenohen me aftësi të forta kohore dhe numërimi, të afta të ofrojnë dhjetëra, qindra apo edhe mijëra kohëmatës dhe numërues. Kohëzgjatja e kohës dhe vlerat e numërimit mund të vendosen në mënyrë arbitrare nga përdoruesi kur shkruan programin e përdoruesit, ose nga operatorët në vend nëpërmjet një programuesi. Kjo mundëson kontrollin e kohës dhe numërimit. Nëse përdoruesit duhet të numërojnë sinjale me frekuencë të lartë, ata mund të zgjedhin modulet e numërimit me shpejtësi të lartë.
(5) Kontrolli sekuencial
Në kontrollin industrial, kontrolli sekuencial mund të arrihet përmes udhëzimeve të hapave PLC ose programimit të regjistrit të ndërrimit.
(6) Përpunimi i të dhënave
PLC-të moderne jo vetëm që janë të afta të kryejnë operacione aritmetike, transferimin e të dhënave, renditjen dhe kërkimin e tabelës, por gjithashtu mund të kryejnë krahasimin e të dhënave, konvertimin e të dhënave, komunikimin e të dhënave, shfaqjen e të dhënave dhe printimin. Ata kanë aftësi të fuqishme të përpunimit të të dhënave.
(7) Komunikimi dhe Rrjeti
Shumica e PLC-ve moderne përfshijnë teknologjitë e komunikimit dhe rrjetit, duke shfaqur ndërfaqe RS-232 ose RS-485 për kontrollin e largët të hyrjes/daljes. PLC të shumta mund të lidhen në rrjet dhe të komunikojnë me njëri-tjetrin. Njësitë e përpunimit të sinjalit të pajisjeve të jashtme mund të shkëmbejnë programe dhe të dhëna me një ose më shumë kontrollues të programueshëm. Transferimi i programit, transferimi i skedarëve të të dhënave, monitorimi dhe diagnostikimi mund të arrihen përmes ndërfaqeve të komunikimit ose procesorëve të komunikimit, të cilët përdorin ndërfaqet standarde të harduerit ose protokollet pronësore të komunikimit për të lehtësuar programin dhe transferimin e të dhënave.
2. Fushat e Aplikimit të PLC-ve
Aktualisht, PLC-të përdoren gjerësisht si brenda dhe jashtë vendit në industri të ndryshme, duke përfshirë hekurin dhe çelikun, naftën, kimikatet, energjinë, materialet e ndërtimit, prodhimin mekanik, automobilat, tekstilet e lehta, transportin, mbrojtjen e mjedisit dhe argëtimin kulturor. Aplikimet e tyre mund të kategorizohen gjerësisht si më poshtë:
(1) Kontrolli logjik i ndërrimit
Ky është domeni më themelor dhe i aplikuar gjerësisht i PLC-ve, duke zëvendësuar qarqet tradicionale të stafetës për të arritur kontrollin logjik dhe sekuencial. PLC-të mund të përdoren për kontrollin me një makinë, si dhe për kontrollin e grupeve me shumë makineri dhe linjat e automatizuara të prodhimit, të tilla si makinat e derdhjes me injeksion, makinat e printimit, makineritë e kapjes, veglat e kombinuara të makinerive, makinat bluarëse, linjat e prodhimit të paketimit dhe linjat e montimit të elektrikimit.
(2) Kontrolli analog
Në proceset e prodhimit industrial, sasi të shumta që ndryshojnë vazhdimisht - si temperatura, presioni, rrjedha, niveli i lëngut dhe shpejtësia - janë sasi analoge. Për të mundësuar që PLC të trajtojnë sasitë analoge, duhet të realizohen konvertimet A/D dhe D/A ndërmjet sasive analoge dhe dixhitale. Prodhuesit e PLC prodhojnë module shoqëruese të konvertimit A/D dhe D/A për të lehtësuar aplikimet e kontrollit analog për PLC.
(3) Kontrolli i lëvizjes
PLCmund të përdoret për kontrollin e lëvizjes rrotulluese ose lineare. Për sa i përket konfigurimit të sistemit të kontrollit, aplikacionet e hershme lidhën drejtpërdrejt sensorët e pozicionit dhe aktivizuesit për të ndërruar modulet I/O. Në ditët e sotme, përgjithësisht përdoren module të specializuara të kontrollit të lëvizjes. Këto module mund të drejtojnë kontrollin e pozicionit me një bosht ose me shumë boshte për motorët stepper ose servo motorët. Pothuajse të gjitha produktet e prodhuesve kryesorë të PLC në mbarë botën kanë aftësi të kontrollit të lëvizjes, të cilat përdoren gjerësisht në makineri të ndryshme, vegla makinerish, robotë, ashensorë dhe aplikacione të tjera.
(4) Kontrolli i procesit
Kontrolli i procesit i referohet kontrollit me qark të mbyllur të sasive analoge si temperatura, presioni dhe rrjedha. Ka aplikime të gjera në fusha si metalurgjia, inxhinieria kimike, trajtimi i nxehtësisë dhe kontrolli i bojlerit. Si kompjuterë të kontrollit industrial, PLC-të mund të programohen me një sërë algoritmesh kontrolli për të kryer kontrollin me lak të mbyllur. Kontrolli PID është një metodë rregullimi e përdorur zakonisht në sistemet e kontrollit me qark të mbyllur. Të dy PLC-të e mesme dhe të mëdha janë të pajisura me module PID, dhe aktualisht, shumë PLC të përmasave të vogla e kanë gjithashtu këtë modul funksional. Përpunimi PID në përgjithësi përfshin ekzekutimin e një nënprogrami të dedikuar PID.
(5) Përpunimi i të dhënave
PLC-të moderne janë të pajisura me operacione matematikore (përfshirë llogaritjen e matricës, llogaritjen e funksionit, operacionet logjike), transferimin e të dhënave, konvertimin e të dhënave, renditjen, kërkimin e tabelës dhe funksionet e manipulimit të biteve. Ata mund të kryejnë marrjen, analizën dhe përpunimin e të dhënave. Këto të dhëna mund të krahasohen me vlerat e referencës të ruajtura në memorie për të kryer operacione specifike kontrolli ose të transmetohen në pajisje të tjera inteligjente nëpërmjet funksioneve të komunikimit. Ato gjithashtu mund të shtypen dhe tabelohen. Përpunimi i të dhënave zakonisht përdoret në sistemet e kontrollit në shkallë të gjerë, të tilla si sistemet e prodhimit fleksibël pa pilot, dhe në sistemet e kontrollit të procesit, të tilla si ato në prodhimin e letrës, metalurgjisë dhe industrisë ushqimore.
(6) Komunikimi dhe Rrjeti
Komunikimi PLC përfshin komunikimin midis PLC-ve dhe ndërmjet PLC-ve dhe pajisjeve të tjera inteligjente. Me zhvillimin e kontrollit kompjuterik, rrjetet e automatizimit të fabrikave kanë avancuar me shpejtësi. Të gjithë prodhuesit e PLC-ve i kushtojnë rëndësi të madhe aftësive të komunikimit të PLC-ve dhe kanë prezantuar sistemet e tyre përkatëse të rrjetit. PLC-të e prodhuara së fundmi janë të pajisura me ndërfaqe komunikimi, duke e bërë komunikimin shumë të përshtatshëm.
III. Struktura bazë dhe parimi i punës së PLC-ve
Si një kompjuter kontrolli industrial, PLC-të ndajnë ngjashmëri në strukturë me kompjuterët e zakonshëm. Megjithatë, dallimet lindin për shkak të skenarëve dhe objektivave të ndryshëm të përdorimit.
1. Përbërësit e harduerit të PLC-ve
Diagrami bazë i strukturës së një hosti PLC është paraqitur në figurën më poshtë: [Figura]
Në diagram, hosti PLC përbëhet nga një CPU, memorie (EPROM, RAM), njësi hyrëse/dalëse, ndërfaqe periferike I/O, ndërfaqe komunikimi dhe një furnizim me energji elektrike. Për PLC-të integrale, të gjithë këta përbërës janë të vendosur brenda të njëjtit kabinet. Në PLC-të modulare, çdo komponent paketohet në mënyrë të pavarur si një modul, dhe modulet janë të lidhura nëpërmjet një rafti dhe kabllosh. Të gjitha pjesët brenda hostit janë të ndërlidhura përmes autobusëve të energjisë, autobusëve të kontrollit, autobusëve të adresave dhe autobusëve të të dhënave. Në varësi të kërkesave të objektit aktual të kontrollit, pajisje të ndryshme të jashtme janë konfiguruar për të formuar sisteme të ndryshme kontrolli PLC.
Pajisjet e zakonshme të jashtme përfshijnë programuesit, printerët dhe shkrimtarët EPROM. PLC-të mund të pajisen gjithashtu me module komunikimi për të komunikuar me makina të nivelit më të lartë dhe PLC të tjera, duke formuar kështu një sistem kontrolli të shpërndarë për PLC-të.
Më poshtë është një hyrje për çdo komponent të PLC dhe rolin e tij, për të ndihmuar përdoruesit të kuptojnë më mirë parimet e kontrollit dhe proceset e punës së PLC.
(1) CPU
CPU është qendra e kontrollit të PLC. Nën kontrollin e CPU, PLC koordinon dhe funksionon në mënyrë të rregullt për të arritur kontrollin mbi pajisje të ndryshme në vend. E përbërë nga një mikroprocesor dhe një kontrollues, CPU mund të kryejë operacione logjike dhe matematikore dhe të koordinojë punën e komponentëve të ndryshëm të brendshëm të sistemit të kontrollit. Kontrolluesi menaxhon funksionimin e rregullt të të gjitha pjesëve të mikroprocesorit. Funksioni i tij kryesor është të lexojë udhëzimet nga memoria dhe t'i ekzekutojë ato.
(2) Kujtesa
PLC-të janë të pajisura me dy lloje memorie: memorie të sistemit dhe memorie të përdoruesit. Kujtesa e sistemit ruan programet e menaxhimit të sistemit, të cilat përdoruesit nuk mund t'i qasen ose modifikojnë. Kujtesa e përdoruesit ruan programet e kompiluara të aplikacionit dhe gjendjet e të dhënave të punës. Pjesa e kujtesës së përdoruesit që ruan gjendjet e të dhënave të punës njihet gjithashtu si zona e ruajtjes së të dhënave. Ai përfshin zonat e imazhit të të dhënave hyrëse/dalëse, zonat e të dhënave të paracaktuara dhe të vlerës aktuale për kohëmatësit/numëruesit dhe zonat buferike për ruajtjen e rezultateve të ndërmjetme.
Memoria PLC përfshin kryesisht llojet e mëposhtme:
Memorie vetëm për lexim (ROM)
Memorie e programueshme vetëm për lexim (PROM)
Memorie e programueshme e fshishme vetëm për lexim (EPROM)
Memorie e programueshme vetëm për lexim e fshirë elektrike (EEPROM)
Memorie me akses të rastësishëm (RAM)
(3) Modulet hyrëse/dalëse (I/O).
① Ndërrimi i modulit të hyrjes
Pajisjet e hyrjes komutuese përfshijnë çelësa të ndryshëm, butona, sensorë, etj. Llojet e hyrjes PLC mund të jenë DC, AC ose të dyja. Furnizimi me energji elektrike për qarkun e hyrjes mund të sigurohet nga jashtë, ose në disa raste, të furnizohet nga brenda nga PLC.
② Ndërrimi i modulit të daljes
Moduli i daljes konverton sinjalet e kontrollit të nivelit TTL që dalin nga CPU kur ekzekuton programin e përdoruesit në sinjale të kërkuara në vendin e prodhimit për të drejtuar pajisje specifike, duke aktivizuar kështu mekanizmin e ekzekutimit.
(4) Programues
Programuesi është një pajisje e jashtme thelbësore për PLC. Ai i lejon përdoruesit të futin programe në kujtesën e programit të përdoruesit të PLC, të korrigjojnë programet dhe të monitorojnë ekzekutimin e programit. Në mënyrë programore, programuesit mund të kategorizohen në tre lloje:
Programues dore
Programues grafik
Programues i Përgjithshëm Kompjuterik
(5) Furnizimi me energji elektrike
Njësia e furnizimit me energji konverton energjinë e jashtme (p.sh., 220 V AC) në tension të brendshëm të punës. Furnizimi me energji i lidhur nga jashtë transformohet në tensionin e punës të kërkuar nga qarqet e brendshme të PLC (p.sh., DC 5V, ±12V, 24V) nëpërmjet një rregullatori të dedikuar të tensionit të modalitetit të ndërprerësit brenda PLC. Ai gjithashtu siguron një furnizim me energji 24V DC për pajisjet hyrëse të jashtme (p.sh., çelsat e afërsisë) (vetëm për pikat hyrëse). Furnizimi me energji elektrike për drejtimin e ngarkesave PLC sigurohet nga...
(6) Ndërfaqet periferike
Qarqet e ndërfaqes periferike lidhin programues të dorës ose programues të tjerë grafikë, ekranet e tekstit dhe mund të formojnë një rrjet kontrolli PLC nëpërmjet ndërfaqes periferike. PLC-të mund të lidhen me kompjuterët duke përdorur një kabllo PC/PPI ose kartë MPI përmes një ndërfaqeje RS-485, duke mundësuar programimin, monitorimin, rrjetëzimin dhe funksione të tjera.
2. Komponentët e softuerit të PLC-ve
Softueri PLC përfshin programet e sistemit dhe programet e përdoruesve. Programet e sistemit janë krijuar dhe shkruar nga prodhuesit e PLC dhe ruhen në memorien e sistemit të PLC. Përdoruesit nuk mund t'i lexojnë, shkruajnë ose modifikojnë drejtpërdrejt ato. Programet e sistemit zakonisht përfshijnë programet e diagnostikimit të sistemit, programet e përpunimit të hyrjeve, programet e kompilimit, programet e transferimit të informacionit dhe programet e monitorimit, ndër të tjera.
Uprogramet ser janë përpiluar nga përdoruesit që përdorin gjuhë programimi PLC bazuar në kërkesat e kontrollit. Në aplikacionet PLC, aspekti më kritik është përdorimi i gjuhëve programuese PLC për të shkruar programet e përdoruesve për të arritur objektivat e kontrollit. Meqenëse PLC-të janë zhvilluar posaçërisht për kontrollin industrial, përdoruesit kryesorë të tyre janë teknikët elektrikë. Për të përmbushur zakonet e tyre tradicionale dhe aftësitë e të mësuarit, PLC-të përdorin kryesisht gjuhë të dedikuara që janë më të thjeshta, më të kuptueshme dhe më intuitive në krahasim me gjuhët kompjuterike.
Struktura grafike e instruksionit
Variabla dhe konstante eksplicite
Struktura e thjeshtuar e programit
Procesi i thjeshtuar i gjenerimit të softuerit të aplikacionit
Mjete të përmirësuara të korrigjimit
3. Parimi themelor i punës së PLC-ve
Procesi i skanimit të PLC ndahet kryesisht në tre faza: kampionimi i hyrjes, ekzekutimi i programit të përdoruesit dhe rifreskimi i daljes. Siç tregohet në figurë: [Figura]
Faza e kampionimit të hyrjes
Gjatë fazës së kampionimit të hyrjes, PLC lexon në mënyrë sekuenciale të gjitha statuset dhe të dhënat e hyrjes në një mënyrë skanimi dhe i ruan ato në njësitë përkatëse të zonës së imazhit I/O. Pas përfundimit të kampionimit të hyrjes, procesi kalon në fazat e ekzekutimit të programit të përdoruesit dhe rifreskimit të daljes. Në këto dy faza, edhe nëse statuset e hyrjes dhe të dhënat ndryshojnë, statuset dhe të dhënat në njësitë përkatëse të zonës së imazhit I/O nuk do të ndryshohen. Prandaj, nëse hyrja është një sinjal pulsi, gjerësia e pulsit duhet të jetë më e madhe se një cikël skanimi për të siguruar që hyrja mund të lexohet në çdo rrethanë.
Faza e ekzekutimit të programit të përdoruesit
Gjatë fazës së ekzekutimit të programit të përdoruesit, PLC skanon gjithmonë programin e përdoruesit (diagrami i shkallëve) në një sekuencë nga lart-poshtë. Kur skanon çdo diagram shkallë, fillimisht skanon qarkun e kontrollit të formuar nga kontaktet në anën e majtë të diagramit të shkallëve. Operacionet logjike kryhen në qarkun e kontrollit në një rend nga e majta në të djathtë, nga lart-poshtë. Më pas, bazuar në rezultatet e operacioneve logjike, rifreskohet statusi i bitit përkatës në zonën e ruajtjes së RAM-it të sistemit për bobinën logjike, ose statusi i bitit përkatës në zonën e imazhit I/O për bobinën dalëse rifreskohet, ose përcaktohet nëse do të ekzekutohen udhëzimet e funksionit special të specifikuara nga diagrami i shkallëve.
Kjo do të thotë, gjatë ekzekutimit të programit të përdoruesit, vetëm statuset dhe të dhënat e pikave hyrëse në zonën e imazhit I/O mbeten të pandryshuara, ndërsa statuset dhe të dhënat e pikave të tjera të daljes dhe pajisjeve të buta në zonën e imazhit I/O ose në zonën e ruajtjes së RAM-it të sistemit mund të ndryshojnë. Diagramet e shkallëve të pozicionuara më lart do të ndikojnë në rezultatet e ekzekutimit të diagrameve të shkallëve më të ulëta që referojnë këto mbështjellje ose të dhëna. Anasjelltas, statuset ose të dhënat e rifreskuara të mbështjelljeve logjike në diagramet e shkallëve më të ulëta do të ndikojnë vetëm në diagramet e shkallëve më të larta në ciklin tjetër të skanimit.
Faza e rifreskimit të daljes
Kur skanimi i programit të përdoruesit përfundon, PLC hyn në fazën e rifreskimit të daljes. Gjatë kësaj faze, CPU përditëson të gjitha qarqet e mbylljes së daljes sipas statuseve dhe të dhënave në zonën e imazhit I/O dhe drejton pajisjet periferike përkatëse nëpërmjet qarqeve dalëse. Kjo shënon prodhimin e vërtetë të PLC.
Fenomeni i vonesës në hyrje/dalje
Nga procesi i punës së PLC, mund të nxirren përfundimet e mëposhtme:
Programet ekzekutohen në një mënyrë skanimi, duke rezultuar në një vonesë të natyrshme në marrëdhënien logjike midis sinjaleve hyrëse dhe dalëse. Sa më i gjatë të jetë cikli i skanimit, aq më i madh është vonesa.
Përveç kohës së zënë nga tre fazat kryesore të punës - kampionimi i hyrjes, ekzekutimi i programit të përdoruesit dhe rifreskimi i daljes - cikli i skanimit përfshin gjithashtu kohën e konsumuar nga operacionet e menaxhimit të sistemit. Koha e marrë për ekzekutimin e programit lidhet me gjatësinë e programit dhe kompleksitetin e operacioneve të instruksionit, ndërsa faktorët e tjerë mbeten relativisht konstant. Ciklet e skanimit janë zakonisht të rendit të milisekondave ose mikrosekondave.
Gjatë ekzekutimit të skanimit të nëntë, të dhënat hyrëse në të cilat mbështeten janë vlera e mostrës X e marrë gjatë fazës së kampionimit të atij cikli skanimi. Të dhënat dalëse Y(n) bazohen si në vlerën dalëse Y(n-1) nga skanimi i mëparshëm dhe në vlerën aktuale të daljes Yn. Sinjali i dërguar në terminalin e daljes përfaqëson rezultatin përfundimtar Yn pasi të gjitha llogaritjet janë ekzekutuar gjatë këtij cikli.
Vonesa e përgjigjes hyrëse/dalëse nuk lidhet vetëm me metodën e skanimit, por edhe me rregullimin e dizajnit të programit.