Programowalny sterownik
Jednostka centralna (CPU) zawiera pamięć i system komunikacji, który instruuje PLC, jak ma działać. Dlatego CPU jest „mózgiem” sterownika PLC. To tam odbywa się również przetwarzanie danych i diagnostyka. Jednostka pamięci zapewnia stałą lokalizację pamięci masowej do przechowywania programów bez utraty informacji, gdy maszyna jest wyłączona. Możesz wybrać rozmiar pamięci zgodnie z zadaniami przypisanymi do PLC. System komunikacji umożliwia CPU komunikację z innymi urządzeniami, takimi jak urządzenia I/O, urządzenia programujące i inne systemy PLC.
Przetłumaczono za pomocą DeepL.com (wersja bezpłatna)
Potrzebny jest również port komunikacyjny, obudowa lub stojak oraz urządzenie programujące, takie jak komputer zewnętrzny. W zależności od typu PLC wiele z tych komponentów jest połączonych w jedno urządzenie. Na przykład moduł kompaktowy może mieć procesor z określoną liczbą wejść/wyjść i określony port komunikacyjny. Omówimy każdy komponent i dostępne dla niego opcje.
Wejścia i wyjścia sterownika programowalnego
Moduły wejścia/wyjścia (I/O) przekazują niezbędne informacje do procesora i komunikują żądane zadanie w ciągłej pętli. Urządzenia wejściowe i wyjściowe mogą być w formie cyfrowej lub analogowej: urządzenia cyfrowe to wartości skończone wyrażone jako wartości 1 lub 0, urządzenia analogowe to wartości nieskończone i mierzą zakresy prądu lub napięcia. Wejścia lub dostawcy to przełączniki, czujniki i inteligentne urządzenia w formie analogowej lub cyfrowej. Wyjścia mogą być rozrusznikami silników, światłami, zaworami i inteligentnymi urządzeniami. Dostępnych jest wiele typów modułów I/O, aby uzyskać odpowiednią konfigurację do uruchomienia maszyny.
Dodatkowa uwaga: Zasilacze są zintegrowane z modułem bazowym lub sprzedawane jako oddzielne komponenty. Dwa najczęstsze zakresy napięć dostępne dla PLC to 12-24VDC i 110/220VAC. Upewnij się, że wybrany zakres napięć jest wystarczający do zasilania procesora i modułów I/O.
Programowanie PLC
PLC muszą zostać zaprogramowane, zanim będą mogły działać i wykonywać określone zadania. Te programy są zazwyczaj pisane przy użyciu urządzenia programującego lub oprogramowania. Następnie program jest pobierany do pamięci lub RAM sterownika PLC. Na podstawie napisanego programu, CPU może odczytać informacje dostarczone przez wejścia i poinstruować PLC, aby wykonał pożądane wyjścia. Istnieje wiele języków programowania dostępnych do skonfigurowania systemu PLC.
Zgodnie z normą IEC 61131 dostępnych jest pięć standardowych języków programowania:
- Schemat drabinkowy lub logika drabinkowa (LD)
- Schemat bloków funkcyjnych (FBD)
- Tekst strukturalny (ST)
- Wykres funkcji sekwencyjnych (SFC)
- Lista instrukcji (IL)
Logika drabinkowa
Logika drabinkowa jest najpopularniejszym językiem programowania PLC. Jest to powszechnie używany i rozpoznawany język programowania w wielu branżach produkcyjnych. Ze względu na swój układ wizualny jest łatwy do odczytania i zaprogramowania. Logika drabinkowa to program napisany w symbolach, który konwertuje przekaźniki otwierające i zamykające, timery, rejestry przesuwne, liczniki i operacje matematyczne. Napisane symbole przenoszą program użytkownika do systemu PLC.
Operacja PLC
Jeśli chcesz lepiej zrozumieć system PLC, korzystne jest zrozumienie, jak działa sterownik PLC po napisaniu programu i wybraniu odpowiednich modułów I/O. Programowalny sterownik logiczny będzie przetwarzał podane informacje (dane wejściowe), wykonywał instrukcje z programu i dostarczał wyniki (dane wyjściowe) na podstawie podanych informacji i zapisanej logiki. Gdy użytkownik określi dane wejściowe i wyjściowe, sterownik PLC będzie działał w powtarzającym się cyklu.
Cztery podstawowe kroki działania PLC to:
- Skanowanie wejściowe – wykrywa stan urządzeń wejściowych podłączonych do PLC
- Skanowanie programów – uruchamia program utworzony przez użytkownika
- Skanowanie wyjściowe – obsługuje wszystkie urządzenia wyjściowe podłączone do PLC
- Gospodarstwo domowe – komunikuje się z innymi urządzeniami i przeprowadza diagnostykę
Rodzaje sterowników PLC
Jednostkowy PLC
Unitary PLC, znany również jako kompaktowy lub zintegrowany PLC, jest najprostszym typem sterownika PLC i nadaje się do prostych procesów. Pojedynczy PLC będzie miał określoną liczbę punktów I/O i zintegrowany procesor CPU z portami połączeniowymi. Zazwyczaj można podłączyć te sterowniki bezpośrednio do odpowiedniego urządzenia lub aplikacji.
Modułowe PLC
Modułowe PLC, znane również jako montowane w szafie, oferują większą elastyczność. Nadal potrzebujesz podstawowego modułu, który obejmuje procesor, wejścia i zasilacze. Możesz jednak dostosować swój PLC, dodając dodatkowe moduły I/O, gdzie możesz po prostu oszaleć i dodać tyle modułów, ile pozwoli Twój PLC. Możesz nawet podłączyć przetwornik sygnału analogowo-cyfrowego.
Jak wybrać typ potrzebnego mi sterownika PLC?
Teraz, gdy rozumiesz podstawowe komponenty PLC i dostępne typy, możesz się zastanawiać, jak zawęzić swój wybór. Pierwszą rzeczą do rozważenia jest to, czy wdrażasz nowy system, czy dodajesz coś do istniejącego. Jeśli jest to nowy system, masz szeroki wachlarz opcji. Jeśli jednak istnieje już system, będziesz musiał dostosować się do wymagań tego systemu.
Oto 6 pytań, które należy sobie zadać przy zakupie sterownika PLC:
1. Czy implementujesz ten sterownik PLC do nowego czy istniejącego systemu?
2. W jakim środowisku będzie działać PLC?
3. Jakiego typu i ile punktów I/O wymaga Twój system?
4. Jak złożony jest proces, który chcesz kontrolować?
5. W jaki sposób sterownik PLC będzie komunikował się z innymi sieciami, systemami lub urządzeniami polowymi?
6. Jakiego języka programowania użyjesz do sterowania procesami PLC?
PLC idą naprzód
PLC są wszędzie, w miejscach, o których nigdy byśmy nie pomyśleli, takich jak sygnalizacja świetlna. Sterowniki PLC są obecne od ponad 50 lat i będą nadal dostępne, ale wraz z rozwojem „Big Data”, integracją robotyki i przetwarzaniem w chmurze PLC będą musiały dostosować się do tych nowych zmian, ponieważ produkcja staje się coraz szybsza i wydajniejsza. szybsza i wydajniejsza.
W przyszłości PLC będą musiały stać się bardziej wytrzymałe, aby wytrzymać ekstremalne zmiany klimatyczne, działać zdalnie bez konieczności obecności człowieka i komunikować się z czujnikami za pośrednictwem Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT), aby zbierać i analizować wybory danych potrzebne do tworzenia lepszych produktów. Ponieważ wszystkie branże wymagają cyberbezpieczeństwa, PLC muszą być wyposażone w wyższe poziomy bezpieczeństwa.
Mamy nadzieję, że nabrałeś nowego uznania dla PLC. To zdecydowanie lepsze niż próba zarządzania setkami przekaźników elektromechanicznych. Przekonany o wartości, jaką PLC mogą wnieść do Twoich procesów? Jeśli nadal masz pytania dotyczące PLC, skontaktuj się z nami.