ความรู้ PLC ที่จำเป็นสำหรับระบบอัตโนมัติ
ความรู้ PLC ที่จำเป็นสำหรับระบบอัตโนมัติ
ในขอบเขตของการผลิตอุตสาหกรรมและความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี PLCs (ตัวควบคุมตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้) มีบทบาทสำคัญในการควบคุมระบบอัตโนมัติ PLC สามารถเข้าใจได้อย่างกว้างขวางว่าเป็นแผงควบคุมการขยายรีเลย์ส่วนกลาง ในการใช้งานจริง PLCs ลดต้นทุนการควบคุมอุตสาหกรรมอย่างมีนัยสำคัญและเพิ่มการจัดการอุปกรณ์และระบบอัตโนมัติ เพื่อเป็นหลัก PLCs เราต้องเข้าใจความรู้พื้นฐานก่อน
ส่วนประกอบ PLC และฟังก์ชั่นของพวกเขา
นอกเหนือจาก CPU หน่วยความจำและอินเทอร์เฟซการสื่อสาร PLCs ยังมีอินเทอร์เฟซอินพุตและเอาต์พุตที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับไซต์อุตสาหกรรม
อินเทอร์เฟซอินพุต: รับสัญญาณจากอุปกรณ์ที่ควบคุมและขับเคลื่อนวงจรภายในผ่าน optocouplers และวงจรอินพุต
อินเทอร์เฟซเอาท์พุท: ส่งผลการดำเนินการโปรแกรมผ่าน optocouplers และส่วนประกอบเอาต์พุต (รีเลย์, thyristors, ทรานซิสเตอร์) เพื่อควบคุมโหลดภายนอก
หน่วย PLC พื้นฐานและส่วนประกอบของมัน
หน่วย PLC พื้นฐานประกอบด้วยหลายส่วนสำคัญ:
CPU: แกนกลางของ PLC ซึ่งกำกับการดำเนินการต่าง ๆ เช่นการรับโปรแกรมผู้ใช้และข้อมูลการวินิจฉัยและการดำเนินการโปรแกรม
หน่วยความจำ: จัดเก็บระบบและโปรแกรมผู้ใช้และข้อมูล
อินเทอร์เฟซ I/O: เชื่อมต่อ PLC กับอุปกรณ์อุตสาหกรรมรับสัญญาณและผลลัพธ์ของโปรแกรมเอาท์พุท
อินเทอร์เฟซการสื่อสาร: เปิดใช้งานการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอุปกรณ์อื่น ๆ เช่นจอภาพและเครื่องพิมพ์
แหล่งจ่ายไฟ: ให้พลังงานแก่ระบบ PLC
PLC สลับอินเทอร์เฟซเอาต์พุตและคุณสมบัติของพวกเขา
PLC สลับอินเทอร์เฟซเอาต์พุต：
ประเภทเอาต์พุตไทริสเตอร์: โดยทั่วไปจะใช้กับโหลด AC ซึ่งมีการตอบสนองที่รวดเร็วและความถี่ในการทำงานสูง
ประเภทเอาท์พุททรานซิสเตอร์: มักใช้กับโหลด DC และให้การตอบสนองที่รวดเร็วและความถี่ในการทำงานสูง
ประเภทเอาต์พุตรีเลย์: เข้ากันได้กับทั้งโหลด AC และ DC แต่มีเวลาตอบสนองที่ยาวนานขึ้นและความถี่ในการทำงานที่ลดลง
ประเภทโครงสร้างของ PLC และคุณสมบัติของพวกเขา
PLC สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทโครงสร้าง:
ประเภทอินทิกรัล: ด้วย CPU, แหล่งจ่ายไฟและส่วนประกอบ I/O ที่อยู่ในกรณีเดียวประเภทนี้มีขนาดกะทัดรัดและราคา - มีประสิทธิภาพใช้กันทั่วไปใน PLC ขนาดเล็ก
ประเภทโมดูล: คุณสมบัติแยกต่างหากสำหรับฟังก์ชั่นที่แตกต่างกันเสนอการกำหนดค่าที่ยืดหยุ่นและการขยายและการบำรุงรักษาที่ง่าย โดยทั่วไปจะใช้ใน PLC ขนาดกลาง - และขนาดใหญ่และประกอบด้วยเฟรมหรือแผ่นฐานและโมดูลต่างๆ
ประเภทซ้อนกันได้: รวมคุณสมบัติของประเภทอินทิกรัลและโมดูล CPU, แหล่งจ่ายไฟและอินเทอร์เฟซ I/O เป็นโมดูลอิสระที่เชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลทำให้มั่นใจได้ว่าการกำหนดค่าที่ยืดหยุ่นและขนาดกะทัดรัด
วัฏจักรสแกน PLC และปัจจัยที่มีอิทธิพล
วงจรการสแกน PLC ครอบคลุมห้าขั้นตอน: การประมวลผลภายใน, บริการสื่อสาร, การประมวลผลอินพุต, การดำเนินการโปรแกรมและการประมวลผลเอาต์พุต เวลาที่ต้องใช้ในการทำห้าขั้นตอนเหล่านี้เมื่อเรียกว่าวัฏจักรการสแกน มันได้รับอิทธิพลจากความเร็วในการทำงานของ CPU การกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ PLC และความยาวของโปรแกรมผู้ใช้
วิธีการดำเนินการโปรแกรมและกระบวนการของ PLC
PLCS ดำเนินการโปรแกรมผู้ใช้โดยใช้วิธีการสแกนแบบวงกลม กระบวนการดำเนินการประกอบด้วยสามขั้นตอน: การสุ่มตัวอย่างอินพุตการดำเนินการโปรแกรมและการรีเฟรชเอาต์พุต
ข้อดีของระบบควบคุม PLC ผ่านระบบควบคุมรีเลย์
วิธีการควบคุม: PLCs ใช้การควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้ช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนหรือปรับปรุงข้อกำหนดการควบคุมได้ง่ายด้วยรายชื่อที่ไม่ จำกัด
โหมดการทำงาน: PLCs ทำงานในโหมดอนุกรมเพิ่มความสามารถในการต่อต้านการรบกวนของระบบ
ความเร็วในการควบคุม: หน้าสัมผัส PLC เป็นหลักทริกเกอร์ด้วยเวลาดำเนินการตามคำสั่งที่วัดได้ในไมโครวินาที
ความน่าเชื่อถือและการบำรุงรักษา: PLCs ใช้เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์และฟังก์ชั่นการวินิจฉัยด้วยตนเองสำหรับการตรวจจับความผิดปกติในเวลาที่เหมาะสม
สาเหตุของความล่าช้าในการตอบสนองและการแก้ปัญหาของ PLC
PLCs ใช้การสุ่มตัวอย่างแบบรวมศูนย์และการสแกนแบบวงจรเอาท์พุท สถานะอินพุตจะถูกอ่านเฉพาะในระหว่างขั้นตอนการสุ่มตัวอย่างอินพุตของแต่ละรอบการสแกนและผลลัพธ์การดำเนินการโปรแกรมจะถูกส่งออกในระหว่างขั้นตอนการรีเฟรชเอาต์พุตเท่านั้น นอกจากนี้ความล่าช้าในอินพุตและเอาต์พุตและความยาวของโปรแกรมผู้ใช้อาจทำให้เกิดความล่าช้าในการตอบกลับเอาท์พุท เพื่อเพิ่มความเร็วในการตอบสนอง I/O หนึ่งสามารถเพิ่มความถี่ของการสุ่มตัวอย่างอินพุตและการรีเฟรชเอาต์พุตใช้การสุ่มตัวอย่างอินพุตโดยตรงและรีเฟรชเอาต์พุตใช้ประโยชน์จากอินพุตและเอาต์พุตขัดจังหวะหรือใช้อินเทอร์เฟซ I/O อัจฉริยะ
รีเลย์ซอฟต์ภายในในซีรีย์ซีเมนส์
Siemens PLCS มีรีเลย์ซอฟต์ภายในที่หลากหลายรวมถึงรีเลย์อินพุตรีเลย์เอาต์พุตรีเลย์เสริมการลงทะเบียนสถานะตัวจับเวลาเคาน์เตอร์และการลงทะเบียนข้อมูล
ข้อควรพิจารณาในการเลือก PLC
การเลือกแบบจำลอง: พิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่นโครงสร้างวิธีการติดตั้งข้อกำหนดการทำงานความเร็วการตอบสนองความน่าเชื่อถือและความสม่ำเสมอของแบบจำลอง
การเลือกความจุ: ขึ้นอยู่กับคะแนน I/O และความจุหน่วยความจำผู้ใช้
การเลือกโมดูล I/O: ครอบคลุมการสลับและโมดูล I/O แบบอะนาล็อกรวมถึงโมดูลฟังก์ชันพิเศษ
โมดูลแหล่งจ่ายไฟและการเลือกอุปกรณ์อื่น ๆ : เช่นอุปกรณ์การเขียนโปรแกรม
ลักษณะของการสุ่มตัวอย่างแบบรวมศูนย์และโหมดการทำงานของ PLC
ในการสุ่มตัวอย่างแบบรวมศูนย์สถานะอินพุตจะถูกสุ่มตัวอย่างเฉพาะในระหว่างขั้นตอนการสุ่มตัวอย่างอินพุตของรอบการสแกนและปลายอินพุตจะถูกบล็อกในระหว่างขั้นตอนการดำเนินการโปรแกรม ในเอาต์พุตแบบรวมศูนย์เฟสรีเฟรชเอาต์พุตเป็นเพียงเวลาเดียวเมื่อสถานะในการลงทะเบียนอิมเมจเอาต์พุตถูกถ่ายโอนไปยังสลักเอาท์พุทเพื่อรีเฟรชอินเตอร์เฟสเอาต์พุต โหมดการทำงานนี้ช่วยปรับปรุงความสามารถในการต่อต้านการรบกวนและความน่าเชื่อถือของระบบ แต่อาจทำให้เกิดความล่าช้าในการตอบสนองของอินพุต/เอาต์พุตใน PLCs
โหมดการทำงานและคุณสมบัติของ PLC
PLCs ทำงานโดยใช้การสุ่มตัวอย่างแบบรวมศูนย์เอาต์พุตส่วนกลางและการสแกนแบบวงจร การสุ่มตัวอย่างแบบรวมศูนย์หมายถึงสถานะอินพุตจะถูกสุ่มตัวอย่างเฉพาะในระหว่างขั้นตอนการสุ่มตัวอย่างอินพุตของรอบการสแกนโดยมีการปิดกั้นอินพุตในระหว่างการดำเนินการโปรแกรม เอาท์พุทส่วนกลางหมายถึงการถ่ายโอนสถานะที่เกี่ยวข้อง - สถานะที่เกี่ยวข้องจากการลงทะเบียนภาพเอาต์พุตไปยังสลักเอาต์พุตเฉพาะระหว่างเฟสรีเฟรชเอาต์พุตเพื่อรีเฟรชอินเตอร์เฟสเอาต์พุต การสแกนแบบวงจรเกี่ยวข้องกับการดำเนินการหลายการดำเนินการในรอบการสแกนผ่านเวลา - การสแกนการแบ่งตามลำดับ
องค์ประกอบและหลักการทำงานของคอนแทคเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้า
คอนแทคเตอร์แม่เหล็กไฟฟ้าประกอบด้วยกลไกแม่เหล็กไฟฟ้า, หน้าสัมผัส, อาร์ค - อุปกรณ์ดับเพลิง, กลไกการปล่อยสปริงและส่วนประกอบการติดตั้ง เมื่อขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ามีพลังกระแสไฟฟ้าจะสร้างสนามแม่เหล็กทำให้แกนเหล็กที่อยู่กับที่ผลิตการดูดแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดึงดูดเกราะและทำหน้าที่สัมผัส สิ่งนี้ทำให้ผู้ติดต่อปิดตามปกติเพื่อเปิดและปกติเปิดติดต่อเพื่อปิด เมื่อขดลวดถูกกระปรี้กระเปร่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้าจะหายไปและเกราะจะถูกปล่อยออกมาจากฤดูใบไม้ผลิเพื่อฟื้นฟูหน้าสัมผัสไปยังสถานะเดิมของพวกเขา
คำจำกัดความของตัวควบคุมตรรกะที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLCs)
PLC เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิตอลที่ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม มันใช้หน่วยความจำที่ตั้งโปรแกรมได้เพื่อจัดเก็บคำแนะนำสำหรับการดำเนินการเชิงตรรกะลำดับเวลาการนับและการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ มันควบคุมกระบวนการทางกลหรือการผลิตต่าง ๆ ผ่านอินพุต/เอาต์พุตแบบดิจิตอลหรือแบบอะนาล็อก
PLCs และอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เกี่ยวข้องได้รับการออกแบบมาเพื่อรวมเข้ากับระบบควบคุมอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดายและอำนวยความสะดวกในการขยายฟังก์ชั่น
ความแตกต่างระหว่าง PLC และ Relay - ระบบคอนแทค
ความแตกต่างระหว่าง PLC และ Relay - ระบบคอนแทคอยู่ในอุปกรณ์องค์ประกอบจำนวนผู้ติดต่อและวิธีการควบคุมการใช้งาน