PLC Knowledge Round-Up: Mahalagang Pagbasa para sa Mga Electrical Engineer!
PLC Knowledge Round-Up: Mahalagang Pagbasa para sa Mga Electrical Engineer!
I. Kahulugan at Pag-uuri ng mga PLC
Ang PLC, o Programmable Logic Controller, ay isang bagong henerasyon ng mga unibersal na pang-industriyang control device. Ito ay batay sa mga microprocessor at isinasama ang teknolohiya ng computer, teknolohiya ng awtomatikong kontrol, at teknolohiya ng komunikasyon. Idinisenyo para sa mga pang-industriyang kapaligiran, ang mga PLC ay nagtatampok ng madaling maunawaan na programming gamit ang isang "natural na wika" na nakatuon sa mga proseso ng kontrol at mga gumagamit. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging simple, kadalian ng operasyon, at mataas na pagiging maaasahan.
Nag-evolve mula sa relay sequential control, ang mga PLC ay nakasentro sa mga microprocessor at nagsisilbing versatile na awtomatikong control device. Suriin natin ang mga detalye:
1. Kahulugan
Ang PLC ay isang digital electronic system na idinisenyo para sa mga pang-industriyang aplikasyon. Gumagamit ito ng programmable memory upang mag-imbak ng mga tagubilin para sa mga operasyon tulad ng logical computation, sequential control, timing, counting, at arithmetic. Sa pamamagitan ng interfacing sa mga digital at analog na input at output, kinokontrol ng mga PLC ang iba't ibang mekanikal na kagamitan at proseso ng produksyon. Parehong ang mga PLC at ang kanilang mga peripheral na aparato ay idinisenyo upang maisama nang walang putol sa mga sistema ng kontrol sa industriya at upang mapadali ang pagpapalawak ng pagganap.
2. Pag-uuri
Ang mga produkto ng PLC ay may iba't ibang uri na may magkakaibang mga pagtutukoy at mga kakayahan sa pagganap. Ang mga ito ay malawak na inuri batay sa structural form, functional differences, at ang bilang ng I/O point.
2.1 Pag-uuri ayon sa Structural Form
Ang mga PLC ay maaaring ikategorya sa mga integral at modular na uri batay sa kanilang istrukturang anyo.
(1) Integral PLC
Ang mga integral na bahagi ng PLC ay nasa bahay tulad ng power supply, CPU, at mga interface ng I/O sa loob ng iisang cabinet. Kilala sila sa kanilang compact na istraktura, maliit na sukat, at affordability. Karaniwang ginagamit ng mga maliliit na PLC ang mahalagang istrukturang ito. Ang isang integral na PLC ay binubuo ng isang pangunahing yunit (kilala rin bilang pangunahing yunit) na may iba't ibang mga I/O na puntos at isang yunit ng pagpapalawak. Ang pangunahing yunit ay naglalaman ng CPU, mga interface ng I/O, isang expansion port para sa pagkonekta sa mga yunit ng pagpapalawak ng I/O, at mga interface para sa pagkonekta sa isang programmer o manunulat ng EPROM. Ang expansion unit, sa kabilang banda, ay naglalaman lamang ng mga bahagi ng I/O at power supply, na walang CPU. Ang pangunahing unit at expansion unit ay karaniwang konektado sa pamamagitan ng flat cable. Ang mga integral PLC ay maaari ding nilagyan ng mga espesyal na function unit, tulad ng mga analog unit at position control unit, upang palawakin ang kanilang mga kakayahan.
(2) Modular PLC
Nagtatampok ang mga Modular PLC ng hiwalay na mga module para sa bawat bahagi, tulad ng mga module ng CPU, mga module ng I/O, mga module ng power supply (kung minsan ay isinama sa loob ng module ng CPU), at iba't ibang mga module ng function. Ang mga module na ito ay naka-mount sa isang framework o backplane. Ang bentahe ng modular PLC ay nakasalalay sa kanilang nababaluktot na pagsasaayos, na nagbibigay-daan para sa pagpili ng iba't ibang mga kaliskis ng system kung kinakailangan. Madali din silang tipunin, palawakin, at mapanatili. Ang mga katamtaman at malalaking laki ng PLC ay karaniwang gumagamit ng isang modular na istraktura.
Bukod pa rito, pinagsasama ng ilang PLC ang mga katangian ng parehong integral at modular na mga uri, na bumubuo ng tinatawag na stacked PLC. Sa mga stacked PLC, ang mga bahagi gaya ng CPU, power supply, at I/O na mga interface ay mga independiyenteng module na konektado sa pamamagitan ng mga cable at maaaring isalansan sa bawat layer. Ang disenyong ito ay hindi lamang nag-aalok ng flexible system configuration ngunit nagbibigay-daan din para sa isang compact na laki.
2.2 Pag-uuri ayon sa Function
Batay sa kanilang mga functional na kakayahan, ang mga PLC ay maaaring nahahati sa tatlong kategorya: low-end, mid-range, at high-end.
(1) Low-end na PLC
Ang mga low-end na PLC ay nagtataglay ng mga pangunahing pag-andar tulad ng mga lohikal na operasyon, timing, pagbibilang, paglilipat, self-diagnosis, at pagsubaybay. Maaari rin silang magsama ng limitadong halaga ng analog input/output, mga pagpapatakbo ng arithmetic, paglilipat at paghahambing ng data, at mga function ng komunikasyon. Ang mga PLC na ito ay pangunahing ginagamit para sa mga single-machine control system na kinasasangkutan ng lohikal na kontrol, sequential control, o isang maliit na halaga ng analog control.
(2) Mid-range na PLC
Bilang karagdagan sa mga function ng mga low-end na PLC, ang mga mid-range na PLC ay nag-aalok ng mas malakas na kakayahan sa analog input/output, arithmetic operations, data transfer at paghahambing, number system conversion, remote I/O, subroutines, at communication networking. Ang ilan ay maaari ring nagtatampok ng interrupt control at PID control function, na ginagawang angkop ang mga ito para sa mga kumplikadong control system.
(3) High-end na PLC
Ang mga high-end na PLC, bilang karagdagan sa mga kakayahan ng mga mid-range na PLC, ay kinabibilangan ng mga advanced na function tulad ng mga signed arithmetic operations, matrix computations, bit logic operations, square root calculations, at iba pang mga special function operations. Nagtatampok din sila ng mga kakayahan sa paggawa ng talahanayan at paglilipat ng talahanayan. Ipinagmamalaki ng mga high-end na PLC ang pinahusay na pag-andar ng komunikasyon at networking, na nagpapagana ng malakihang kontrol sa proseso o ang pagbuo ng mga distributed network control system, sa gayon ay nakakamit ang automation ng pabrika.
2.3 Pag-uuri ayon sa I/O Points
Depende sa bilang ng mga puntos ng I/O, ang mga PLC ay maaaring uriin sa maliit, katamtaman, at malalaking kategorya.
(1) Maliit na PLC
Ang mga maliliit na PLC ay may mas kaunti sa 256 I/O point, nagtatampok ng isang CPU, at gumagamit ng 8-bit o 16-bit na mga processor. Karaniwang mababa sa 4KB ang kanilang kapasidad ng memorya ng user.
(2) Katamtamang PLC
Ang mga katamtamang PLC ay may pagitan ng 256 at 2048 I/O point, gumagamit ng dalawahang CPU, at may kapasidad ng memorya ng user mula 2KB hanggang 8KB.
(3) Malaking PLC
Ipinagmamalaki ng malalaking PLC ang mahigit 2048 I/O point, gumagamit ng maraming CPU, at nilagyan ng 16-bit o 32-bit na mga processor. Ang kanilang kapasidad ng memorya ng user ay mula 8KB hanggang 16KB.
Sa buong mundo, ang mga produkto ng PLC ay maaaring ikategorya sa tatlong pangunahing uri ng rehiyon: American, European, at Japanese. Ang mga teknolohiyang American at European PLC ay binuo nang nakapag-iisa, na nagreresulta sa mga natatanging pagkakaiba sa pagitan ng kanilang mga produkto. Ang teknolohiyang Japanese PLC, na ipinakilala mula sa United States, ay nagmamana ng ilang partikular na katangian mula sa mga American PLC ngunit nakatutok sa mga maliliit na PLC. Bagama't kilala ang mga American at European PLC sa kanilang medium at large-sized na mga handog, ang Japanese PLCs ay sikat sa kanilang maliliit na katapat.
II. Mga Function at Application Field ng mga PLC
Pinagsasama ng mga PLC ang mga pakinabang ng kontrol ng relay-contactor at ang flexibility ng mga computer. Ang kakaibang disenyong ito 赋予了PLCs ay maraming walang kapantay na mga tampok kumpara sa iba pang mga controllers.
1. Mga Pag-andar ng mga PLC
Bilang isang unibersal na pang-industriya na awtomatikong kontrol na aparato na nakasentro sa paligid ng mga microprocessor at pagsasama ng teknolohiya ng computer, teknolohiya ng awtomatikong kontrol, at teknolohiya ng komunikasyon, ang mga PLC ay nag-aalok ng maraming mga pakinabang. Kabilang dito ang mataas na pagiging maaasahan, compact size, malakas na functionality, simple at flexible na disenyo ng program, versatility, at madaling maintenance. Dahil dito, ang mga PLC ay nakakahanap ng malawak na aplikasyon sa mga larangan tulad ng metalurhiya, enerhiya, kemikal, transportasyon, at pagbuo ng kuryente, na umuusbong bilang isa sa tatlong mga haligi ng modernong kontrol sa industriya (kasama ang mga robot at CAD/CAM). Batay sa mga katangian ng mga PLC, ang kanilang mga functional na anyo ay maaaring ibuod tulad ng sumusunod:
(1) Pagpapalit ng Logic Control
Ang mga PLC ay nagtataglay ng matatag na kakayahan sa lohikal na pagkalkula, na nagbibigay-daan sa kanila na makamit ang iba't ibang simple at kumplikadong lohikal na mga kontrol. Ito ang pinakapangunahing at malawakang inilapat na domain ng mga PLC, na pinapalitan ang tradisyonal na kontrol ng relay-contactor.
(2) Analog Control
PLAng mga C ay nilagyan ng mga module ng conversion ng A/D at D/A. Kino-convert ng A/D module ang mga analog na dami mula sa field—gaya ng temperatura, presyon, daloy, at bilis—sa mga digital na dami. Ang mga digital na dami na ito ay pinoproseso ng microprocessor sa loob ng PLC (dahil ang mga microprocessor ay maaari lamang humawak ng mga digital na dami) at pagkatapos ay ginagamit para sa kontrol. Bilang kahalili, ang module ng D/A ay nagko-convert ng mga digital na dami pabalik sa mga analog na dami upang makontrol ang kinokontrol na bagay, sa gayon ay nagbibigay-daan sa mga PLC na magkaroon ng kontrol sa mga analog na dami.
(3) Pagkontrol sa Proseso
Karaniwang nagtatampok ang mga modernong PLC na katamtaman at malalaking laki ng mga module ng kontrol ng PID, na nagpapagana ng kontrol sa proseso ng closed-loop. Kapag ang isang variable ay lumihis sa panahon ng proseso ng kontrol, kinakalkula ng PLC ang tamang output gamit ang PID algorithm, sa gayon ay inaayos ang proseso ng produksyon at pinapanatili ang variable sa setpoint. Sa kasalukuyan, maraming maliliit na PLC ang nagsasama rin ng PID control functionality.
(4) Pagkontrol sa Oras at Pagbibilang
Ipinagmamalaki ng mga PLC ang malakas na timing at mga kakayahan sa pagbibilang, na may kakayahang magbigay ng dose-dosenang, daan-daan, o kahit libu-libong mga timer at counter. Ang tagal ng timing at pagbibilang ng mga halaga ay maaaring arbitraryong itakda ng user kapag nagsusulat ng user program, o ng mga operator sa site sa pamamagitan ng isang programmer. Binibigyang-daan nito ang kontrol sa tiyempo at pagbibilang. Kung kailangan ng mga user na magbilang ng mga high-frequency na signal, maaari silang mag-opt para sa high-speed counting modules.
(5) Sequential Control
Sa kontrol sa industriya, ang sequential control ay maaaring makamit sa pamamagitan ng PLC step instructions o shift register programming.
(6) Pagproseso ng Data
Ang mga modernong PLC ay hindi lamang may kakayahang magsagawa ng mga pagpapatakbo ng arithmetic, paglilipat ng data, pag-uuri, at pagtingin sa talahanayan ngunit maaari ring magsagawa ng paghahambing ng data, conversion ng data, komunikasyon ng data, pagpapakita ng data, at pag-print. Nagtataglay sila ng matatag na kakayahan sa pagproseso ng data.
(7) Komunikasyon at Networking
Karamihan sa mga modernong PLC ay nagsasama ng mga teknolohiya ng komunikasyon at network, na nagtatampok ng mga interface ng RS-232 o RS-485 para sa malayuang kontrol ng I/O. Maramihang mga PLC ay maaaring i-network at makipag-usap sa isa't isa. Ang mga signal processing unit ng mga panlabas na device ay maaaring makipagpalitan ng mga programa at data sa isa o higit pang programmable controllers. Ang paglilipat ng program, paglilipat ng file ng data, pagsubaybay, at mga diagnostic ay maaaring makamit sa pamamagitan ng mga interface ng komunikasyon o mga processor ng komunikasyon, na gumagamit ng mga karaniwang interface ng hardware o proprietary na protocol ng komunikasyon upang mapadali ang paglilipat ng programa at data.
2. Application Fields ng mga PLC
Sa kasalukuyan, ang mga PLC ay malawakang ginagamit kapwa sa loob at labas ng bansa sa iba't ibang industriya, kabilang ang bakal at bakal, petrolyo, kemikal, kapangyarihan, materyales sa gusali, mekanikal na pagmamanupaktura, mga sasakyan, magaan na tela, transportasyon, proteksyon sa kapaligiran, at libangan sa kultura. Ang kanilang mga aplikasyon ay maaaring malawak na ikategorya bilang mga sumusunod:
(1) Pagpapalit ng Logic Control
Ito ang pinakapangunahing at malawakang inilapat na domain ng mga PLC, na pinapalitan ang mga tradisyonal na relay circuit upang makamit ang lohikal at sunud-sunod na kontrol. Maaaring gamitin ang mga PLC para sa single-machine control gayundin sa multi-machine group control at automated production lines, gaya ng injection molding machine, printing machine, stapling machine, combination machine tool, grinding machine, packaging production lines, at electroplating assembly lines.
(2) Analog Control
Sa mga proseso ng produksyong pang-industriya, maraming patuloy na nag-iiba-ibang dami—tulad ng temperatura, presyon, daloy, antas ng likido, at bilis—ay mga analog na dami. Upang paganahin ang mga PLC na pangasiwaan ang mga analog na dami, dapat na maisakatuparan ang A/D at D/A na mga conversion sa pagitan ng analog at digital na dami. Ang mga tagagawa ng PLC ay gumagawa ng kasamang A/D at D/A na mga module ng conversion upang mapadali ang mga analog control application para sa mga PLC.
(3) Pagkontrol sa Paggalaw
PLCmaaaring gamitin para sa rotary o linear motion control. Sa mga tuntunin ng configuration ng control system, direktang ikinonekta ng mga naunang application ang mga position sensor at actuator para lumipat ng I/O modules. Sa ngayon, ang mga dalubhasang motion control module ay karaniwang ginagamit. Ang mga module na ito ay maaaring magmaneho ng single-axis o multi-axis na kontrol sa posisyon para sa mga stepper motor o servo motor. Halos lahat ng mga pangunahing produkto ng tagagawa ng PLC sa buong mundo ay nagtatampok ng mga kakayahan sa pagkontrol ng paggalaw, na malawakang ginagamit sa iba't ibang makinarya, kagamitan sa makina, robot, elevator, at iba pang mga aplikasyon.
(4) Pagkontrol sa Proseso
Ang kontrol sa proseso ay tumutukoy sa closed-loop na kontrol ng mga analog na dami tulad ng temperatura, presyon, at daloy. Mayroon itong malawak na aplikasyon sa mga larangan tulad ng metalurhiya, chemical engineering, heat treatment, at boiler control. Bilang mga pang-industriyang control computer, ang mga PLC ay maaaring i-program na may iba't ibang mga algorithm ng kontrol upang magawa ang closed-loop na kontrol. Ang kontrol ng PID ay isang karaniwang ginagamit na paraan ng regulasyon sa mga closed-loop na control system. Parehong katamtaman at malaki ang laki ng mga PLC ay nilagyan ng mga PID module, at sa kasalukuyan, maraming maliliit na laki na PLC ang nagtatampok din ng functional module na ito. Ang pagpoproseso ng PID sa pangkalahatan ay nagsasangkot ng pagpapatakbo ng nakalaang PID subroutine.
(5) Pagproseso ng Data
Ang mga modernong PLC ay nilagyan ng mga mathematical operations (kabilang ang matrix computation, function computation, logical operations), data transfer, data conversion, sorting, table look-up, at bit manipulation function. Maaari silang magsagawa ng data acquisition, pagsusuri, at pagproseso. Ang mga data na ito ay maaaring ihambing sa mga halaga ng sanggunian na naka-imbak sa memorya upang magsagawa ng mga partikular na operasyon ng kontrol o ipinadala sa iba pang mga intelligent na aparato sa pamamagitan ng mga function ng komunikasyon. Maaari rin silang i-print at i-tabulate. Karaniwang ginagamit ang pagpoproseso ng data sa malalaking sistema ng kontrol, tulad ng mga unmanned flexible na sistema ng pagmamanupaktura, at sa mga sistema ng kontrol sa proseso, tulad ng mga nasa papermaking, metalurhiya, at industriya ng pagkain.
(6) Komunikasyon at Networking
Ang komunikasyon ng PLC ay sumasaklaw sa komunikasyon sa pagitan ng mga PLC at sa pagitan ng mga PLC at iba pang mga intelligent na aparato. Sa pag-unlad ng computer control, ang mga factory automation network ay mabilis na sumulong. Ang lahat ng mga tagagawa ng PLC ay nagbibigay ng malaking diin sa mga kakayahan sa komunikasyon ng mga PLC at ipinakilala ang kani-kanilang sistema ng network. Ang mga kamakailang ginawang PLC ay nilagyan ng mga interface ng komunikasyon, na ginagawang napakaginhawa ng komunikasyon.
III. Pangunahing Istruktura at Prinsipyo ng Paggawa ng mga PLC
Bilang isang pang-industriyang control computer, ang mga PLC ay nagbabahagi ng pagkakatulad sa istraktura sa mga ordinaryong computer. Gayunpaman, lumilitaw ang mga pagkakaiba dahil sa iba't ibang mga sitwasyon at layunin ng paggamit.
1. Mga Bahagi ng Hardware ng mga PLC
Ang pangunahing structure diagram ng isang PLC host ay ipinapakita sa figure sa ibaba: [Figure]
Sa diagram, ang PLC host ay binubuo ng isang CPU, memorya (EPROM, RAM), input/output unit, peripheral I/O interface, communication interface, at power supply. Para sa mga integral PLC, lahat ng mga bahaging ito ay nakalagay sa loob ng parehong cabinet. Sa modular PLCs, ang bawat bahagi ay independiyenteng nakabalot bilang isang module, at ang mga module ay konektado sa pamamagitan ng isang rack at mga cable. Ang lahat ng bahagi sa loob ng host ay magkakaugnay sa pamamagitan ng mga power bus, control bus, address bus, at data bus. Depende sa mga kinakailangan ng aktwal na control object, ang iba't ibang mga panlabas na aparato ay na-configure upang bumuo ng iba't ibang mga sistema ng kontrol ng PLC.
Kasama sa mga karaniwang panlabas na device ang mga programmer, printer, at manunulat ng EPROM. Ang mga PLC ay maaari ding nilagyan ng mga module ng komunikasyon upang makipag-ugnayan sa mga makinang may mataas na antas at iba pang mga PLC, sa gayon ay bumubuo ng isang distributed control system para sa mga PLC.
Nasa ibaba ang isang panimula sa bawat bahagi ng PLC at ang tungkulin nito, upang matulungan ang mga user na mas maunawaan ang mga prinsipyo ng kontrol at mga proseso ng pagtatrabaho ng mga PLC.
(1) CPU
Ang CPU ay ang control center ng PLC. Sa ilalim ng kontrol ng CPU, ang PLC ay nagkoordina at nagpapatakbo ng maayos upang makamit ang kontrol sa iba't ibang kagamitan sa lugar. Binubuo ng isang microprocessor at isang controller, ang CPU ay maaaring magsagawa ng mga lohikal at mathematical na operasyon at i-coordinate ang gawain ng iba't ibang mga panloob na bahagi ng control system. Pinamamahalaan ng controller ang maayos na operasyon ng lahat ng bahagi ng microprocessor. Ang pangunahing tungkulin nito ay basahin ang mga tagubilin mula sa memorya at isagawa ang mga ito.
(2) Alaala
Ang mga PLC ay nilagyan ng dalawang uri ng memorya: memorya ng system at memorya ng gumagamit. Ang memorya ng system ay nag-iimbak ng mga programa sa pamamahala ng system, na hindi ma-access o mababago ng mga user. Ang memorya ng gumagamit ay nag-iimbak ng mga programa ng aplikasyon at mga estado ng data ng trabaho. Ang bahagi ng memorya ng user na nag-iimbak ng mga estado ng data ng trabaho ay kilala rin bilang lugar ng imbakan ng data. Kabilang dito ang input/output data image area, preset at kasalukuyang value data area para sa mga timer/counter, at buffer zone para sa pag-iimbak ng mga intermediate na resulta.
Pangunahing kasama ng PLC memory ang mga sumusunod na uri:
Read-Only Memory (ROM)
Programmable Read-Only Memory (PROM)
Nabubura ang Programmable Read-Only na Memory (EPROM)
Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM)
Random Access Memory (RAM)
(3) Mga Module ng Input/Output (I/O).
① Pagpapalit ng Input Module
Kasama sa mga switching input device ang iba't ibang switch, button, sensor, atbp. Ang mga uri ng input ng PLC ay maaaring DC, AC, o pareho. Ang power supply para sa input circuit ay maaaring ibigay sa labas, o sa ilang mga kaso, ibinibigay sa loob ng PLC.
② Pagpapalit ng Output Module
Kino-convert ng output module ang TTL-level na mga control signal na output ng CPU kapag isinasagawa ang user program sa mga signal na kinakailangan sa site ng produksyon upang humimok ng mga partikular na kagamitan, at sa gayon ay pinapagana ang mekanismo ng pagpapatupad.
(4) Programmer
Ang programmer ay isang mahalagang panlabas na aparato para sa mga PLC. Nagbibigay-daan ito sa mga user na mag-input ng mga program sa memorya ng program ng user ng PLC, mga programa sa pag-debug, at subaybayan ang pagpapatupad ng programa. Sa pamamagitan ng programming, ang mga programmer ay maaaring ikategorya sa tatlong uri:
Handheld Programmer
Graphical Programmer
Pangkalahatang Computer Programmer
(5) Power Supply
Kino-convert ng power supply unit ang external power (hal., 220V AC) sa internal working voltage. Ang panlabas na konektadong power supply ay binago sa gumaganang boltahe na kinakailangan ng mga panloob na circuit ng PLC (hal., DC 5V, ±12V, 24V) sa pamamagitan ng isang nakalaang switch-mode voltage regulator sa loob ng PLC. Nagbibigay din ito ng 24V DC power supply para sa mga external na input device (hal., proximity switch) (para sa mga input point lang). Ang power supply para sa pagmamaneho ng mga PLC load ay ibinibigay ng...
(6) Mga Peripheral na Interface
Ang mga peripheral interface circuit ay nagkokonekta sa mga handheld programmer o iba pang graphical programmer, mga text display, at maaaring bumuo ng isang PLC control network sa pamamagitan ng peripheral interface. Maaaring kumonekta ang mga PLC sa mga computer gamit ang PC/PPI cable o MPI card sa pamamagitan ng RS-485 interface, na nagpapagana ng programming, monitoring, networking, at iba pang mga function.
2. Mga Bahagi ng Software ng mga PLC
Ang PLC software ay binubuo ng mga system program at user program. Ang mga system program ay idinisenyo at isinulat ng mga tagagawa ng PLC at naka-imbak sa memorya ng system ng PLC. Hindi maaaring direktang basahin, isulat, o baguhin ng mga user ang mga ito. Karaniwang kasama sa mga system program ang mga system diagnostic program, input processing program, compilation program, information transfer program, at monitoring program, bukod sa iba pa.
User programs ay pinagsama-sama ng mga user gamit ang PLC programming language batay sa mga kinakailangan sa kontrol. Sa mga aplikasyon ng PLC, ang pinaka-kritikal na aspeto ay ang paggamit ng mga wikang programming ng PLC upang magsulat ng mga programa ng gumagamit upang makamit ang mga layunin ng kontrol. Dahil ang mga PLC ay partikular na binuo para sa pang-industriyang kontrol, ang kanilang mga pangunahing gumagamit ay mga electrical technician. Upang matugunan ang kanilang mga tradisyonal na gawi at kakayahan sa pag-aaral, ang mga PLC ay pangunahing gumagamit ng mga dedikadong wika na mas simple, mas madaling maunawaan, at mas madaling maunawaan kumpara sa mga wika sa computer.
Istruktura ng Pagtuturo ng Grapiko
Mga tahasang Variable at Constant
Pinasimpleng Istraktura ng Programa
Pinasimpleng Proseso ng Pagbuo ng Software ng Application
Pinahusay na Mga Tool sa Pag-debug
3. Pangunahing Prinsipyo sa Paggawa ng mga PLC
Ang proseso ng pag-scan ng PLC ay pangunahing nahahati sa tatlong yugto: input sampling, user program execution, at output refreshing. Gaya ng ipinapakita sa figure: [Figure]
Yugto ng Input Sampling
Sa yugto ng pag-input sampling, sunud-sunod na binabasa ng PLC ang lahat ng mga status ng input at data sa paraang pag-scan at iniimbak ang mga ito sa kaukulang mga yunit ng lugar ng imahe ng I/O. Pagkatapos makumpleto ang input sampling, ang proseso ay nagpapatuloy sa pagpapatupad ng program ng user at mga yugto ng pag-refresh ng output. Sa dalawang yugtong ito, kahit na magbago ang mga status ng input at data, hindi mababago ang mga status at data sa mga katumbas na unit ng lugar ng imahe ng I/O. Samakatuwid, kung ang input ay isang pulse signal, ang lapad ng pulso ay dapat na mas malaki kaysa sa isang ikot ng pag-scan upang matiyak na ang input ay mababasa sa anumang sitwasyon.
Yugto ng Pagpapatupad ng Programa ng Gumagamit
Sa yugto ng pagpapatupad ng program ng user, palaging sinusuri ng PLC ang program ng user (ladder diagram) sa top-down na pagkakasunod-sunod. Kapag ini-scan ang bawat ladder diagram, ini-scan muna nito ang control circuit na nabuo ng mga contact sa kaliwang bahagi ng ladder diagram. Ang mga lohikal na operasyon ay ginagawa sa control circuit sa isang kaliwa-papuntang-kanan, top-to-bottom na pagkakasunud-sunod. Pagkatapos, batay sa mga resulta ng mga lohikal na operasyon, ang katayuan ng kaukulang bit sa system RAM storage area para sa logical coil ay nire-refresh, o ang katayuan ng kaukulang bit sa I/O image area para sa output coil ay nire-refresh, o natutukoy kung isasagawa ang mga espesyal na tagubilin sa pag-andar na tinukoy ng ladder diagram.
Iyon ay, sa panahon ng pagpapatupad ng programa ng gumagamit, tanging ang mga katayuan at data ng mga input point sa lugar ng imahe ng I/O ay mananatiling hindi nagbabago, habang ang mga katayuan at data ng iba pang mga output point at malambot na aparato sa lugar ng imahe ng I/O o lugar ng imbakan ng system ng RAM ay maaaring magbago. Ang mga ladder diagram na nakaposisyon sa itaas ay makakaapekto sa mga resulta ng pagpapatupad ng mga lower ladder diagram na tumutukoy sa mga coil o data na ito. Sa kabaligtaran, ang mga na-refresh na status o data ng mga logical coil sa lower ladder diagram ay makakaimpluwensya lamang sa mas mataas na ladder diagram sa susunod na cycle ng pag-scan.
Yugto ng Pag-refresh ng Output
Kapag kumpleto na ang user program scan, papasok ang PLC sa output refreshing stage. Sa yugtong ito, ina-update ng CPU ang lahat ng mga circuit ng output latch ayon sa mga status at data sa lugar ng imahe ng I/O at hinihimok ang mga kaukulang peripheral sa pamamagitan ng mga circuit ng output. Ito ay nagmamarka ng tunay na output ng PLC.
Input/Output Lag Phenomenon
Mula sa proseso ng pagtatrabaho ng PLC, ang mga sumusunod na konklusyon ay maaaring makuha:
Ang mga programa ay isinasagawa sa isang paraan ng pag-scan, na nagreresulta sa isang likas na lag sa lohikal na relasyon sa pagitan ng mga signal ng input at output. Kung mas mahaba ang ikot ng pag-scan, mas malala ang lag.
Bilang karagdagan sa oras na inookupahan ng tatlong pangunahing yugto ng pagtatrabaho—pagsa-sample ng input, pagpapatupad ng program ng user, at pag-refresh ng output—kasama rin sa ikot ng pag-scan ang oras na ginagamit ng mga operasyon ng pamamahala ng system. Ang oras na kinuha para sa pagpapatupad ng programa ay nauugnay sa haba ng programa at ang pagiging kumplikado ng mga operasyon ng pagtuturo, habang ang iba pang mga kadahilanan ay nananatiling medyo pare-pareho. Ang mga ikot ng pag-scan ay karaniwang nasa pagkakasunud-sunod ng mga millisecond o microseconds.
Sa panahon ng nth scan execution, ang input data na umaasa ay ang sampled value na X na nakuha sa yugto ng sampling ng scanning cycle na iyon. Ang output data na Y(n) ay nakabatay sa parehong output value Y(n-1) mula sa nakaraang scan at sa kasalukuyang output value na Yn. Ang signal na ipinadala sa output terminal ay kumakatawan sa huling resulta ng Yn matapos ang lahat ng mga pagkalkula ay naisakatuparan sa panahon ng cycle na ito.
Ang input/output response lag ay hindi lamang nauugnay sa paraan ng pag-scan kundi pati na rin sa pagsasaayos ng disenyo ng programa.