Mzunguko wa Maarifa wa PLC: Usomaji Muhimu kwa Wahandisi wa Umeme!

2025-09-30

Mzunguko wa Maarifa wa PLC: Usomaji Muhimu kwa Wahandisi wa Umeme!

I. Ufafanuzi na Uainishaji wa PLC

PLC, au Kidhibiti cha Mantiki Inayoweza Kupangwa, ni kizazi kipya cha vifaa vya kudhibiti viwanda. Inategemea vichakataji vidogo na huunganisha teknolojia ya kompyuta, teknolojia ya kudhibiti kiotomatiki na teknolojia ya mawasiliano. Iliyoundwa kwa ajili ya mazingira ya viwanda, PLCs huangazia programu ambayo ni rahisi kuelewa kwa kutumia "lugha asilia" inayolenga michakato ya udhibiti na watumiaji. Wao ni sifa ya unyenyekevu, urahisi wa uendeshaji, na kuegemea juu.

Imetolewa kutoka kwa udhibiti wa ufuataji wa upeanaji, PLC zimejikita kwenye vichakataji vidogo na hutumika kama vifaa vingi vya kudhibiti kiotomatiki. Wacha tuchunguze kwa undani zaidi:

1. Ufafanuzi

A PLC ni mfumo wa kielektroniki wa kidijitali iliyoundwa kwa ajili ya matumizi ya viwandani. Inatumia kumbukumbu inayoweza kupangwa ili kuhifadhi maagizo ya utendakazi kama vile ukokotoaji wa kimantiki, udhibiti wa mpangilio, muda, kuhesabu na hesabu. Kwa kuingiliana na pembejeo na matokeo ya dijiti na analogi, PLCs hudhibiti vifaa mbalimbali vya kiufundi na michakato ya uzalishaji. PLC zote mbili na vifaa vyake vya pembeni vimeundwa kuunganishwa bila mshono na mifumo ya udhibiti wa viwanda na kuwezesha upanuzi wa utendaji.

2. Uainishaji

Bidhaa za PLC zinakuja za aina nyingi zenye sifa tofauti na uwezo wa utendaji. Zimeainishwa kwa upana kulingana na umbo la kimuundo, tofauti za kiutendaji, na idadi ya alama za I/O.

2.1 Uainishaji kwa Fomu ya Kimuundo

PLC zinaweza kuainishwa katika aina muhimu na za moduli kulingana na umbo lao la kimuundo.

(1) PLC muhimu

Vipengee Muhimu vya nyumba vya PLC kama vile usambazaji wa nishati, CPU, na miingiliano ya I/O ndani ya kabati moja. Wanajulikana kwa muundo wao wa kompakt, saizi ndogo, na uwezo wa kumudu. PLC za ukubwa mdogo kawaida huchukua muundo huu muhimu. PLC muhimu ina kitengo cha msingi (pia kinajulikana kama kitengo kikuu) kilicho na alama tofauti za I/O na kitengo cha upanuzi. Kitengo cha msingi kina CPU, violesura vya I/O, mlango wa upanuzi wa kuunganisha kwa vitengo vya upanuzi vya I/O, na violesura vya kuunganisha kwa kitengeneza programu au mwandishi wa EPROM. Kitengo cha upanuzi, kwa upande mwingine, kina I/O pekee na vipengee vya usambazaji wa nguvu, bila CPU. Kitengo cha msingi na kitengo cha upanuzi kawaida huunganishwa kupitia kebo ya gorofa. PLC muhimu pia zinaweza kuwa na vitengo maalum vya utendaji, kama vile vitengo vya analogi na vitengo vya udhibiti wa nafasi, ili kupanua uwezo wao.

(2) Modular PLC

PLC za kawaida huwa na moduli tofauti kwa kila sehemu, kama vile moduli za CPU, moduli za I/O, moduli za usambazaji wa nishati (wakati fulani huunganishwa ndani ya moduli ya CPU), na moduli mbalimbali za utendaji. Moduli hizi zimewekwa kwenye mfumo au ndege ya nyuma. Faida ya moduli za PLCs ziko katika usanidi wao unaonyumbulika, unaoruhusu uteuzi wa mizani tofauti ya mfumo inapohitajika. Pia ni rahisi kukusanyika, kupanua, na kudumisha. PLC za ukubwa wa kati na kubwa kwa ujumla huchukua muundo wa msimu.

Zaidi ya hayo, baadhi ya PLC huchanganya sifa za aina zote mbili muhimu na za kawaida, na kutengeneza kile kinachojulikana kama PLC iliyopangwa. Katika PLC zilizopangwa kwa rafu, vipengee kama vile CPU, usambazaji wa nishati, na violesura vya I/O ni moduli huru zilizounganishwa kupitia kebo na zinaweza kupangwa safu kwa safu. Muundo huu hautoi tu usanidi wa mfumo unaonyumbulika lakini pia unaruhusu saizi ya kompakt.

2.2 Uainishaji kwa Kazi

Kulingana na uwezo wao wa kufanya kazi, PLC zinaweza kugawanywa katika vikundi vitatu: kiwango cha chini, cha kati na cha juu.

(1) PLC ya hali ya chini

PLC za hali ya chini zina utendakazi wa kimsingi kama vile utendakazi wa kimantiki, muda, kuhesabu, kuhama, kujitambua na ufuatiliaji. Zinaweza pia kujumuisha kiasi kidogo cha ingizo/pato la analogi, utendakazi wa hesabu, uhamishaji wa data na ulinganisho, na kazi za mawasiliano. PLC hizi hutumiwa kimsingi kwa mifumo ya udhibiti wa mashine moja inayohusisha udhibiti wa kimantiki, udhibiti wa mfuatano, au kiasi kidogo cha udhibiti wa analogi.

(2) PLC ya kati

Mbali na kazi za PLC za hali ya chini, PLC za masafa ya kati hutoa uwezo mkubwa zaidi katika pembejeo/pato la analogi, shughuli za hesabu, uhamisho wa data na ulinganisho, ubadilishaji wa mfumo wa nambari, I/O ya mbali, subroutines, na mitandao ya mawasiliano. Baadhi pia zinaweza kuangazia udhibiti wa kukatiza na vitendaji vya udhibiti wa PID, na kuzifanya zifae mifumo changamano ya udhibiti.

(3) PLC ya hali ya juu

PLC za hali ya juu, pamoja na uwezo wa PLC za masafa ya kati, hujumuisha utendakazi wa hali ya juu kama vile shughuli za hesabu zilizotiwa saini, ukokotoaji wa matriki, utendakazi wa mantiki kidogo, hesabu za mizizi ya mraba, na shughuli nyingine maalum za utendakazi. Pia zinaangazia uundaji wa jedwali na uwezo wa kuhamisha jedwali. PLC za hali ya juu hujivunia utendakazi ulioimarishwa wa mawasiliano na mitandao, kuwezesha udhibiti wa michakato mikubwa au uundaji wa mifumo iliyosambazwa ya udhibiti wa mtandao, na hivyo kufikia uwekaji otomatiki wa kiwanda.

2.3 Uainishaji kwa Alama za I/O

Kulingana na idadi ya alama za I/O, PLC zinaweza kuainishwa katika kategoria ndogo, za kati na kubwa.

(1) PLC ndogo

PLC ndogo zina chini ya pointi 256 za I/O, zina CPU moja, na hutumia vichakataji 8-bit au 16-bit. Uwezo wao wa kumbukumbu ya mtumiaji kwa kawaida huwa chini ya 4KB.

(2) PLC ya kati

PLC za wastani zina pointi kati ya 256 na 2048 za I/O, huajiri CPU mbili, na zina uwezo wa kumbukumbu wa mtumiaji kuanzia 2KB hadi 8KB.

(3) PLC kubwa

PLC kubwa hujivunia zaidi ya pointi 2048 za I/O, hutumia CPU nyingi, na zina vichakataji 16-bit au 32-bit. Uwezo wao wa kumbukumbu ya mtumiaji ni kati ya 8KB hadi 16KB.

Ulimwenguni kote, bidhaa za PLC zinaweza kugawanywa katika aina tatu kuu za kikanda: Amerika, Ulaya, na Kijapani. Teknolojia za PLC za Amerika na Ulaya zilitengenezwa kwa kujitegemea, na kusababisha tofauti tofauti kati ya bidhaa zao. Teknolojia ya Kijapani ya PLC, iliyoanzishwa kutoka Marekani, inarithi sifa fulani kutoka kwa American PLCs lakini inalenga PLC za ukubwa mdogo. Wakati PLC za Amerika na Ulaya zinajulikana kwa matoleo yao ya kati na ukubwa, PLC za Japani ni maarufu kwa wenzao wa ukubwa mdogo.

II. Kazi na Sehemu za Maombi za PLCs

PLCs huchanganya faida za udhibiti wa relay-contactor na kubadilika kwa kompyuta. Muundo huu wa kipekee赋予了PLC una vipengele vingi visivyo na kifani ikilinganishwa na vidhibiti vingine.

1. Kazi za PLCs

Kama kifaa cha kimataifa cha kudhibiti kiotomatiki kinachozingatia vichakataji vidogo na kuunganisha teknolojia ya kompyuta, teknolojia ya kudhibiti kiotomatiki, na teknolojia ya mawasiliano, PLCs hutoa faida nyingi. Hizi ni pamoja na kutegemewa kwa hali ya juu, saizi ya kompakt, utendakazi dhabiti, muundo rahisi na unaonyumbulika wa programu, umilisi, na matengenezo rahisi. Kwa hivyo, PLCs hupata matumizi makubwa katika nyanja kama vile madini, nishati, kemikali, usafirishaji, na uzalishaji wa umeme, ikiibuka kama moja ya nguzo tatu za udhibiti wa kisasa wa viwanda (pamoja na roboti na CAD/CAM). Kulingana na sifa za PLC, fomu zao za utendaji zinaweza kufupishwa kama ifuatavyo:

(1) Kubadilisha Udhibiti wa Mantiki

PLCs zina uwezo thabiti wa kukokotoa kimantiki, unaoziwezesha kufikia udhibiti mbalimbali rahisi na changamano wa kimantiki. Hiki ndicho kikoa cha kimsingi na kinachotumika sana cha PLC, ikichukua nafasi ya udhibiti wa kitamaduni wa muwasiliani wa relay.

(2) Udhibiti wa Analogi

PLC zina vifaa vya moduli za uongofu za A/D na D/A. Moduli ya A/D hubadilisha idadi ya analogi kutoka kwa uga—kama vile halijoto, shinikizo, mtiririko na kasi—kuwa viwango vya dijitali. Kiasi hiki cha dijitali kisha kuchakatwa na kichakataji kidogo ndani ya PLC (kwani vichakataji vidogo vinaweza kushughulikia idadi ya dijiti pekee) na baadaye kutumika kudhibiti. Vinginevyo, moduli ya D/A hubadilisha kiasi cha dijitali kuwa kiasi cha analogi ili kudhibiti kitu kinachodhibitiwa, na hivyo kuwezesha PLC kutumia udhibiti wa kiasi cha analogi.

(3) Udhibiti wa Mchakato

PLC za kisasa za ukubwa wa kati na mkubwa kwa kawaida huwa na moduli za udhibiti wa PID, kuwezesha udhibiti wa mchakato wa kufungwa. Tofauti inapokengeuka wakati wa mchakato wa kudhibiti, PLC hukokotoa matokeo sahihi kwa kutumia algoriti ya PID, na hivyo kurekebisha mchakato wa uzalishaji na kudumisha utofauti katika eneo la kuweka. Kwa sasa, PLC nyingi za ukubwa mdogo pia zinajumuisha utendaji wa udhibiti wa PID.

(4) Udhibiti wa Muda na Kuhesabu

PLCs hujivunia uwezo dhabiti wa kuweka saa na kuhesabu, wenye uwezo wa kutoa dazeni, mamia, au hata maelfu ya vipima muda na vihesabio. Muda wa muda na thamani za kuhesabu zinaweza kuwekwa kiholela na mtumiaji wakati wa kuandika programu ya mtumiaji, au na waendeshaji kwenye tovuti kupitia programu. Hii inawezesha udhibiti wa muda na kuhesabu. Ikiwa watumiaji wanahitaji kuhesabu mawimbi ya masafa ya juu, wanaweza kuchagua moduli za kuhesabu kasi ya juu.

(5) Udhibiti wa Mfuatano

Katika udhibiti wa viwanda, udhibiti wa mfuatano unaweza kupatikana kupitia maagizo ya hatua ya PLC au upangaji wa rejista ya mabadiliko.

(6) Usindikaji wa Data

PLC za kisasa sio tu zina uwezo wa kufanya shughuli za hesabu, kuhamisha data, kupanga, na kuangalia jedwali lakini pia zinaweza kufanya ulinganisho wa data, ubadilishaji wa data, mawasiliano ya data, kuonyesha data, na uchapishaji. Wana uwezo thabiti wa usindikaji wa data.

(7) Mawasiliano na Mitandao

PLC nyingi za kisasa hujumuisha teknolojia ya mawasiliano na mtandao, inayoangazia violesura vya RS-232 au RS-485 kwa udhibiti wa mbali wa I/O. PLC nyingi zinaweza kuunganishwa na kuwasiliana na kila mmoja. Vitengo vya usindikaji wa mawimbi vya vifaa vya nje vinaweza kubadilishana programu na data na kidhibiti kimoja au zaidi zinazoweza kuratibiwa. Uhamisho wa programu, uhamishaji wa faili za data, ufuatiliaji na uchunguzi unaweza kupatikana kupitia violesura vya mawasiliano au vichakataji mawasiliano, ambavyo hutumia violesura vya kawaida vya maunzi au itifaki za mawasiliano ya umiliki ili kuwezesha uhamishaji wa programu na data.

2. Sehemu za Maombi za PLCs

Hivi sasa, PLCs zimeajiriwa sana ndani na kimataifa katika tasnia mbalimbali, ikijumuisha chuma na chuma, petroli, kemikali, nguvu, vifaa vya ujenzi, utengenezaji wa mitambo, magari, nguo nyepesi, usafirishaji, ulinzi wa mazingira, na burudani ya kitamaduni. Maombi yao yanaweza kugawanywa kwa upana kama ifuatavyo:

(1) Kubadilisha Udhibiti wa Mantiki

Hiki ndicho kikoa cha kimsingi zaidi na kinachotumiwa kwa upana zaidi cha PLC, ikibadilisha mizunguko ya jadi ya upeanaji ili kufikia udhibiti wa kimantiki na mfuatano. PLC zinaweza kutumika kwa udhibiti wa mashine moja na vile vile udhibiti wa vikundi vya mashine nyingi na mistari ya uzalishaji otomatiki, kama vile mashine za ukingo wa sindano, mashine za uchapishaji, mashine za kushona, zana za mashine mchanganyiko, mashine za kusaga, mistari ya uzalishaji wa ufungaji, na mistari ya mkutano wa umeme.

(2) Udhibiti wa Analogi

Katika michakato ya uzalishaji viwandani, viwango vingi vinavyoendelea kutofautiana-kama vile joto, shinikizo, mtiririko, kiwango cha kioevu, na kasi-ni kiasi cha analogi. Ili kuwezesha PLC kushughulikia idadi ya analogi, ubadilishaji wa A/D na D/A kati ya idadi ya analogi na dijitali lazima utimizwe. Watengenezaji wa PLC hutengeneza moduli zinazoambatana za ubadilishaji wa A/D na D/A ili kuwezesha utumizi wa udhibiti wa analogi kwa PLC.

(3) Udhibiti wa Mwendo

PLCinaweza kutumika kwa udhibiti wa mwendo wa mzunguko au wa mstari. Kwa upande wa usanidi wa mfumo wa udhibiti, programu za mapema ziliunganisha moja kwa moja vitambuzi vya nafasi na vitendaji ili kubadili moduli za I/O. Siku hizi, moduli maalum za udhibiti wa mwendo hutumiwa kwa ujumla. Moduli hizi zinaweza kuendesha udhibiti wa mhimili mmoja au mhimili-nyingi kwa motors za stepper au servo motors. Takriban bidhaa zote kuu za watengenezaji wa PLC duniani kote zina uwezo wa kudhibiti mwendo, ambao hutumiwa sana katika mashine mbalimbali, zana za mashine, roboti, lifti na programu zingine.

(4) Udhibiti wa Mchakato

Udhibiti wa mchakato unarejelea udhibiti wa kitanzi wa kiasi cha analogi kama vile halijoto, shinikizo na mtiririko. Ina matumizi mengi katika nyanja kama vile madini, uhandisi wa kemikali, matibabu ya joto, na udhibiti wa boiler. Kama kompyuta za udhibiti wa kiviwanda, PLC zinaweza kuratibiwa na aina mbalimbali za kanuni za udhibiti ili kukamilisha udhibiti wa kitanzi funge. Udhibiti wa PID ni njia ya udhibiti inayotumiwa sana katika mifumo ya udhibiti wa kitanzi funge. PLC zote za ukubwa wa kati na kubwa zina vifaa vya moduli za PID, na kwa sasa, PLC nyingi za ukubwa mdogo pia zina moduli hii ya kazi. Uchakataji wa PID kwa ujumla huhusisha kuendesha utaratibu mdogo wa PID uliojitolea.

(5) Usindikaji wa Data

PLC za kisasa zina utendakazi wa hisabati (ikiwa ni pamoja na ukokotoaji wa matriki, ukokotoaji wa utendakazi, utendakazi wa kimantiki), uhamishaji wa data, ubadilishaji wa data, kupanga, kuangalia jedwali, na vitendaji vya uchakachuaji kidogo. Wanaweza kufanya upataji, uchambuzi na usindikaji wa data. Data hizi zinaweza kulinganishwa na maadili ya marejeleo yaliyohifadhiwa kwenye kumbukumbu ili kutekeleza shughuli mahususi za udhibiti au kutumwa kwa vifaa vingine vyenye akili kupitia vitendaji vya mawasiliano. Wanaweza pia kuchapishwa na kuorodheshwa. Usindikaji wa data kwa kawaida hutumiwa katika mifumo mikubwa ya udhibiti, kama vile mifumo ya utengenezaji inayoweza kunyumbulika isiyo na rubani, na katika mifumo ya udhibiti wa mchakato, kama ile ya kutengeneza karatasi, madini na tasnia ya chakula.

(6) Mawasiliano na Mitandao

Mawasiliano ya PLC hujumuisha mawasiliano kati ya PLC na kati ya PLC na vifaa vingine vya akili. Pamoja na maendeleo ya udhibiti wa kompyuta, mitandao ya mitambo ya kiwanda imeendelea kwa kasi. Watengenezaji wote wa PLC huweka mkazo mkubwa juu ya uwezo wa mawasiliano wa PLC na wameanzisha mifumo yao ya mtandao. PLC zilizozalishwa hivi karibuni zina vifaa vya kuingiliana vya mawasiliano, na kufanya mawasiliano kuwa rahisi sana.

III. Muundo Msingi na Kanuni ya Kufanya Kazi ya PLCs

Kama kompyuta ya udhibiti wa viwanda, PLCs hushiriki kufanana katika muundo na kompyuta za kawaida. Walakini, tofauti huibuka kwa sababu ya hali na malengo tofauti ya matumizi.

1. Vifaa vya vipengele vya PLCs

Mchoro wa muundo msingi wa mwenyeji wa PLC umeonyeshwa kwenye mchoro hapa chini: [Kielelezo]

Katika mchoro, seva pangishi ya PLC ina CPU, kumbukumbu (EPROM, RAM), vitengo vya ingizo/towe, violesura vya I/O vya pembeni, violesura vya mawasiliano, na usambazaji wa nishati. Kwa PLC muhimu, vipengele hivi vyote vimewekwa ndani ya baraza la mawaziri sawa. Katika PLC za kawaida, kila sehemu huwekwa kwa kujitegemea kama moduli, na moduli zimeunganishwa kupitia rack na nyaya. Sehemu zote ndani ya seva pangishi zimeunganishwa kupitia mabasi ya umeme, mabasi ya kudhibiti, mabasi ya anwani na mabasi ya data. Kulingana na mahitaji ya kitu halisi cha kudhibiti, vifaa mbalimbali vya nje vimeundwa ili kuunda mifumo tofauti ya udhibiti wa PLC.

Vifaa vya kawaida vya nje ni pamoja na watengeneza programu, vichapishaji, na waandishi wa EPROM. PLC pia zinaweza kuwekewa moduli za mawasiliano ili kuwasiliana na mashine za kiwango cha juu na PLC zingine, na hivyo kuunda mfumo wa udhibiti uliosambazwa kwa PLC.

Ufuatao ni utangulizi wa kila sehemu ya PLC na jukumu lake, ili kuwasaidia watumiaji kuelewa vyema kanuni za udhibiti na michakato ya kufanya kazi ya PLC.

(1) CPU

CPU ndio kitovu cha udhibiti wa PLC. Chini ya udhibiti wa CPU, PLC huratibu na kufanya kazi kwa utaratibu ili kufikia udhibiti wa vifaa mbalimbali vya tovuti. Inaundwa na microprocessor na mtawala, CPU inaweza kufanya shughuli za kimantiki na hisabati na kuratibu kazi ya vipengele mbalimbali vya ndani vya mfumo wa udhibiti. Mdhibiti anasimamia uendeshaji wa utaratibu wa sehemu zote za microprocessor. Kazi yake kuu ni kusoma maagizo kutoka kwa kumbukumbu na kutekeleza.

(2) Kumbukumbu

PLC zina vifaa vya aina mbili za kumbukumbu: kumbukumbu ya mfumo na kumbukumbu ya mtumiaji. Kumbukumbu ya mfumo huhifadhi programu za usimamizi wa mfumo, ambazo watumiaji hawawezi kufikia au kurekebisha. Kumbukumbu za watumiaji huhifadhi programu zilizokusanywa za programu na majimbo ya data ya kazi. Sehemu ya kumbukumbu ya mtumiaji inayohifadhi majimbo ya data ya kazini pia inajulikana kama eneo la kuhifadhi data. Inajumuisha maeneo ya picha ya data ya ingizo/toleo, maeneo ya data ya thamani yaliyowekwa awali na ya sasa kwa vipima muda/vihesabio, na kanda za bafa za kuhifadhi matokeo ya kati.

Kumbukumbu ya PLC kimsingi inajumuisha aina zifuatazo:

Kumbukumbu ya Kusoma Pekee (ROM)

Kumbukumbu Inayoweza Kusomwa Pekee (PROM)

Kumbukumbu ya Kusoma Peke Inayofutika (EPROM)

Kumbukumbu Inayoweza Kufutika kwa Umeme Inayoweza Kusomwa Pekee (EEPROM)

Kumbukumbu ya Ufikiaji Nasibu (RAM)

(3) Moduli za Ingizo/Pato (I/O).

① Kubadilisha Kipengele cha Kuingiza Data

Kubadilisha vifaa vya kuingiza hujumuisha swichi mbalimbali, vitufe, vitambuzi, n.k. Aina za uingizaji wa PLC zinaweza kuwa DC, AC, au zote mbili. Ugavi wa nguvu kwa ajili ya mzunguko wa pembejeo unaweza kutolewa nje, au katika baadhi ya matukio, hutolewa ndani na PLC.

② Kubadilisha Moduli ya Pato

Moduli ya pato hubadilisha pato la mawimbi ya udhibiti wa kiwango cha TTL na CPU wakati wa kutekeleza programu ya mtumiaji kuwa mawimbi yanayohitajika kwenye tovuti ya uzalishaji ili kuendesha vifaa mahususi, na hivyo kuamilisha utaratibu wa utekelezaji.

(4) Mtayarishaji programu

Kitengeneza programu ni kifaa muhimu cha nje kwa PLCs. Huruhusu watumiaji kuingiza programu kwenye kumbukumbu ya programu ya mtumiaji wa PLC, programu za utatuzi, na kufuatilia utekelezaji wa programu. Kitaratibu, watengenezaji programu wanaweza kugawanywa katika aina tatu:

Kipanga Programu cha Mkono

Mtayarishaji wa Mchoro

Mtengenezaji Mkuu wa Kompyuta

(5) Ugavi wa Umeme

Kitengo cha usambazaji wa nguvu hubadilisha nguvu za nje (kwa mfano, 220V AC) kuwa voltage ya ndani ya kazi. Ugavi wa umeme uliounganishwa nje hubadilishwa kuwa volteji ya kufanya kazi inayohitajika na saketi za ndani za PLC (k.m., DC 5V, ±12V, 24V) kupitia kidhibiti mahususi cha voltage ya modi ya kubadili ndani ya PLC. Pia hutoa usambazaji wa umeme wa 24V DC kwa vifaa vya ingizo vya nje (k.m., swichi za ukaribu) (kwa pointi za kuingiza pekee). Ugavi wa umeme kwa ajili ya kuendesha mizigo ya PLC hutolewa na...

(6) Violesura vya Pembeni

Mizunguko ya kiolesura cha pembeni huunganisha vitengeneza programu vinavyoshikiliwa kwa mkono au vitengeneza programu vingine vya picha, maonyesho ya maandishi, na vinaweza kuunda mtandao wa udhibiti wa PLC kupitia kiolesura cha pembeni. PLC zinaweza kuunganishwa kwa kompyuta kwa kutumia kebo ya PC/PPI au kadi ya MPI kupitia kiolesura cha RS-485, kuwezesha upangaji, ufuatiliaji, mitandao na vitendaji vingine.

2. Vipengele vya Programu za PLC

Programu ya PLC inajumuisha programu za mfumo na programu za watumiaji. Programu za mfumo zimeundwa na kuandikwa na watengenezaji wa PLC na kuhifadhiwa kwenye kumbukumbu ya mfumo wa PLC. Watumiaji hawawezi kusoma, kuandika, au kurekebisha moja kwa moja. Programu za mfumo kwa kawaida hujumuisha programu za uchunguzi wa mfumo, programu za usindikaji wa pembejeo, programu za ujumuishaji, programu za uhamishaji taarifa na programu za ufuatiliaji, miongoni mwa nyinginezo.

Uprogramu za seva hutungwa na watumiaji wanaotumia lugha za programu za PLC kulingana na mahitaji ya udhibiti. Katika programu za PLC, kipengele muhimu zaidi ni kutumia lugha za programu za PLC kuandika programu za watumiaji ili kufikia malengo ya udhibiti. Kwa kuwa PLC zimeundwa mahsusi kwa udhibiti wa viwanda, watumiaji wao wa msingi ni mafundi wa umeme. Ili kukidhi tabia zao za kitamaduni na uwezo wa kujifunza, PLCs hutumia lugha maalum ambazo ni rahisi, zinazoeleweka zaidi na zinazoeleweka zaidi ikilinganishwa na lugha za kompyuta.

Muundo wa Maagizo ya Graphical

Vigezo na Mara kwa Mara

Muundo wa Programu Uliorahisishwa

Mchakato wa Kuzalisha Programu Kilichorahisishwa

Zana za Utatuzi Zilizoimarishwa

3. Kanuni ya Msingi ya Kufanya Kazi ya PLCs

Mchakato wa kuchanganua wa PLC umegawanywa hasa katika hatua tatu: sampuli ya ingizo, utekelezaji wa programu ya mtumiaji, na kuonyesha upya matokeo. Kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu: [Kielelezo]

Hatua ya Sampuli ya Ingizo

Wakati wa hatua ya sampuli ya ingizo, PLC husoma kwa mpangilio hali zote za ingizo na data kwa njia ya kuchanganua na kuzihifadhi katika vitengo vinavyolingana vya eneo la picha la I/O. Baada ya sampuli ya ingizo kukamilika, mchakato unaendelea hadi kwa utekelezaji wa programu ya mtumiaji na hatua za kuonyesha upya matokeo. Katika hatua hizi mbili, hata ikiwa hali ya uingizaji na data itabadilika, hali na data katika vitengo vinavyolingana vya eneo la picha ya I/O hazitabadilishwa. Kwa hivyo, ikiwa pembejeo ni ishara ya mapigo, upana wa mapigo lazima uwe mkubwa zaidi ya mzunguko mmoja wa skanning ili kuhakikisha kuwa ingizo linaweza kusomwa chini ya hali yoyote.

Hatua ya Utekelezaji wa Programu ya Mtumiaji

Wakati wa hatua ya utekelezaji wa programu ya mtumiaji, PLC daima huchanganua programu ya mtumiaji (mchoro wa ngazi) katika mlolongo wa juu-chini. Wakati wa kuchanganua kila mchoro wa ngazi, kwanza huchanganua mzunguko wa udhibiti unaoundwa na waasiliani upande wa kushoto wa mchoro wa ngazi. Shughuli za kimantiki zinafanywa kwenye mzunguko wa udhibiti kwa utaratibu wa kushoto kwenda kulia, kutoka juu hadi chini. Kisha, kwa kuzingatia matokeo ya shughuli za kimantiki, hali ya bit inayolingana katika eneo la hifadhi ya RAM ya mfumo kwa coil ya mantiki inasasishwa, au hali ya bitana inayofanana katika eneo la picha ya I / O kwa coil ya pato inasasishwa, au imedhamiriwa ikiwa ni kutekeleza maagizo maalum ya kazi yaliyotajwa na mchoro wa ngazi.

Hiyo ni, wakati wa utekelezaji wa programu ya mtumiaji, tu hali na data ya pointi za pembejeo katika eneo la picha ya I / O hubakia bila kubadilika, wakati hali na data ya pointi nyingine za pato na vifaa vya laini katika eneo la picha ya I / O au eneo la hifadhi ya RAM ya mfumo inaweza kubadilika. Vielelezo vya ngazi vilivyowekwa juu zaidi vitaathiri matokeo ya utekelezaji wa michoro ya ngazi ya chini inayorejelea koili au data hizi. Kinyume chake, hali au data iliyoonyeshwa upya ya mizunguko ya kimantiki katika michoro ya ngazi ya chini itaathiri tu michoro ya ngazi ya juu katika mzunguko unaofuata wa kutambaza.

Hatua ya Kuburudisha Pato

Wakati utambazaji wa programu ya mtumiaji umekamilika, PLC huingia katika hatua ya kuonyesha upya pato. Katika awamu hii, CPU husasisha mizunguko yote ya lachi ya pato kulingana na hali na data katika eneo la picha ya I/O na huendesha vifaa vya pembeni vinavyolingana kupitia saketi za kutoa. Hii inaashiria matokeo ya kweli ya PLC.

Uzushi wa Kuchelewa kwa Pembejeo/Pato

Kutoka kwa mchakato wa kufanya kazi wa PLC, hitimisho zifuatazo zinaweza kutolewa:

Programu hutekelezwa kwa njia ya kuchanganua, na kusababisha kuchelewa kwa asili katika uhusiano wa kimantiki kati ya mawimbi ya kuingiza na kutoa. Kadiri mzunguko wa skanning ulivyo ndefu, ndivyo inavyochelewa zaidi.

Kando na muda unaochukuliwa na hatua kuu tatu za kazi—sampuli ya pembejeo, utekelezaji wa programu ya mtumiaji, na uonyeshaji upya wa matokeo—mzunguko wa skanning pia unajumuisha muda unaotumiwa na shughuli za usimamizi wa mfumo. Muda uliochukuliwa kwa ajili ya utekelezaji wa programu unahusiana na urefu wa programu na utata wa utendakazi wa maagizo, huku mambo mengine yakibaki kuwa sawa. Mizunguko ya kuchanganua kwa kawaida huwa katika mpangilio wa milisekunde au miduara.

Wakati wa utekelezaji wa nth, data ya ingizo inayotegemewa ni sampuli ya thamani ya X iliyopatikana wakati wa awamu ya sampuli ya mzunguko huo wa kuchanganua. Data ya pato Y(n) inategemea thamani ya towe Y(n-1) kutoka kwa uchanganuzi uliopita na thamani ya sasa ya towe Yn. Mawimbi yaliyotumwa kwa terminal ya kutoa inawakilisha matokeo ya mwisho Yn baada ya hesabu zote kutekelezwa wakati wa mzunguko huu.

Kuchelewa kwa majibu ya ingizo/towe hakuhusiani tu na mbinu ya kuchanganua bali pia na mpangilio wa muundo wa programu.