A számítógépes technológia fejlesztésével a tárolási logika elkezdett belépni az ipari vezérlőmezőbe. A programozható logikai vezérlő (programozható logikai vezérlő, PLC) mint általános ipari vezérlő számítógép, az ipari alkalmazások tárolási logikájának reprezentatív eredményei.
1969 óta az első PLC -t sikeresen fejlesztették ki és alkalmazták az autógyártás automatikus összeszerelő vonalán, a PLC -t folyamatosan frissítették. Különösen az elmúlt két évtizedben a programozható vezérlő technológia gyors fejlődése, amely egyre erősebb, amelyet széles körben használnak a termelési folyamatban, mivel az ipari automatizálási technológia három oszlopának egyike egyre fontosabb szerepet játszik a gazdasági területen.
A PLC a hagyományos szekvencia -vezérlőn, a szintetizált számítógépes technológián, a mikroelektronikai technológián, az automatikus vezérlési technológián, a digitális technológián és a kommunikációs hálózat technológiáján, valamint egy új típusú általános ipari automatikus vezérlőkészülék kialakulásán alapul, a modern ipari vezérlés fontos oszlopa. Ez a szakasz elsősorban a PLC használatát, jellemzőit, osztályozását és teljesítménymutatóit vezeti be.
A PLC alkalmazásai
Az utóbbi évtizedben a mikroprocesszoros chip és a kapcsolódó alkatrészek árai drámai módon csökkentek, a PLC ára szintén csökkent, de a funkció jelentősen javult, megoldhatja a komplex számítástechnikai és kommunikációs problémákat, tehát a PLC egyre szélesen használható.
Jelenleg a PLC -t széles körben használják otthon és külföldön acél, bányászat, cement, kőolaj, vegyi, elektromos energia, gépgyártás, autóipari, be- és kirakodás, papír, textil, környezetvédelem és szórakoztató iparban.
A PLC alkalmazási körét általában a következő öt kategóriába lehet osztani
1) Szekvencia -szabályozás
A szekvencia -vezérlés a PLC legszélesebb körben használt mezője, és a PLC legmegfelelőbb mezője a specialitások lejátszásához.PLC szekvencia -vezérlés a hagyományos relé -szekvencia -vezérlés cseréjéhez.
A PLC-ket egyetlen gépvezérléshez, többszintű csoportvezérléshez és automatikus gyártási vonalvezérléshez használják, például fröccsöntő gépeket, nyomtatógépeket, vágógépeket, csomagológépeket, papírvágó gépeket, kombinált szerszámgépeket, csiszológépeket, összeszerelő vonalokat, bevonatot Vonalak és a liftvezérlés.
2) Mozgásvezérlés
A PLC gyártói most egy- vagy többtengelyes pozícióvezérlő modulokat kínálnak a léptetőmotorokhoz vagy a szervo motorokhoz. A legtöbb esetben a PLC adatokat küld a célpozíció leírására a vezérlőmodulhoz, és kimenete egy vagy több tengelyt mozgat a célpozíció eléréséhez. Amint minden tengely mozog, a pozícióvezérlő modul fenntartja a megfelelő sebességet és gyorsulást a sima mozgás biztosítása érdekében.
Összehasonlítva: a pozícióvezérlő modul kisebb, olcsóbb, gyorsabb és könnyebben kezelhető, mint a számítógépes számvezérlő (CNC) eszköz.
3) A folyamatvezérlés
A PLC számos fizikai paramétert is figyelemmel kísérhet, mint például a hőmérséklet, a nyomás, az áramlás, a szint és a sebesség. Arányos - integrált - differenciális (arányos integrációs differenciálódás, PID) modul miatt a PLC -nek zárt hurkú vezérlési funkciója van, azaz a PID vezérlési képességekkel rendelkező PLC felhasználható a folyamatvezérléshez. Amikor a folyamatvezérlés egy változója eltér, akkor a PID vezérlő algoritmus kiszámítja a helyes vezérlés mennyiségét, hogy a kimenetet a beállított értéknél tartsa.
4) Adatfeldolgozás
A megmunkálás során a PLC -ket a CNC rendszerekben használják a fő vezérlő- és kezelési rendszerként, és nagy mennyiségű adatfeldolgozást végezhetnek.
5) Kommunikációs hálózat
A PLC kommunikáció magában foglalja a gazdaszervezet és a távoli I/O közötti kommunikációt, a több PLC közötti kommunikációt, valamint a PLC -k és más intelligens vezérlő eszközök (például számítógépek, inverterek, numerikus vezérlő eszközök stb.) Kommunikációját, valamint a PLC -ket, valamint más intelligens vezérlőeszközöket, felhasználható egy elosztott vezérlőrendszer kialakítására, amely "központosított kezelés és decentralizált vezérlés".
PLC szolgáltatások
1) Magas megbízhatóság, erős interferencia-képesség
Annak érdekében, hogy megfeleljen az ipari termelés követelményeinek a kontroll berendezések biztonságával és megbízhatóságával kapcsolatban, a PLC mikroelektronikai technológiát alkalmaz, a nem érintkezés nélküli félvezető áramkörök nagyszámú kapcsolási műveletet hajtanak végre az ipari termelési környezet szerkezetében, hogy teljes mértékben megtegye a teljes megvalósítását. A hőmérséklet, a páratartalom, a por, a rezgés és az ütés egyéb szempontjai beszámolója: az elszigeteltség, a szűrés, az árnyékolás, a földelés és az egyéb interferenciaellenes intézkedéseknél használt hardverben; A hiba diagnosztizálásában, az adatvédelemben és az egyéb intézkedésekben használt szoftverben. Ezek a technológiák miatt a PLC magas interferenciaellenes képessége van.
Jelenleg a különféle gyártók által előállított PLC, az átlagos hibamentes idő sokkal több, mint a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság, IEC) 100, {2}} órák, és néhányuk akár százezrek ezeröket is elérte. órák.
2) Egyetemes és rugalmas
A PLC termékeket sorozták meg, különféle szerkezeti formák, nagyon sok a választás a modellben. Ezenkívül a PLC és a perifériás modulfajták a felhasználó a különböző feladatok követelményein alapulhat, és válasszon különféle összetevőket, amelyek rugalmasan kombinálhatják a különböző hardverszerkezetű vezérlőeszközt.
Ennél is fontosabb, hogy a PLC vezérlőrendszer fő funkciója a program révén valósul meg, tehát az eszköz vezérlési funkciójának megváltoztatásának szükségessége során csak a programot és a kis mennyiségű vezetéket kell módosítania, a munkaterhelés nagyon kicsi, és Ez egy általános relé -vezérlőrendszer, amelyet nehéz megtenni.
3) A programozás egyszerű és kényelmes
A PLC alkalmazásprogramot nagyon könnyű elkészíteni. A programozás használható a relé kontaktorvezérlő áramkörével nagyon hasonló a létrán, ez a programozási nyelv képe intuitív, könnyen megérthető, még a számítógépes ismeretek nélkül is nagyon könnyű elsajátítani. A szekvenciafüggvény diagramja (szekvenciális függvénydiagram, SFC) egy szerkezeti blokkvezérlő folyamatábrán, amely a programozást egyszerűbbé és kényelmesebbé teheti.
4) A funkcionalitás tökéletes, erős tágulási képességek
A PLC bemeneti / kimeneti rendszere funkcionálisan tökéletes, megbízható teljesítmény, alkalmazkodik a kapcsoló különféle formáihoz és természetéhez, valamint az analóg bemeneti / kimenethez.
A PLC Function Unit könnyen megvalósíthatja a D / A, A / D átalakítást és a PID működését, a folyamatvezérlést, a digitális vezérlést és más funkciókat. Használható más számítógépes rendszerekkel és vezérlőberendezésekkel is elosztott vagy decentralizált vezérlőrendszer kialakításához, amely jól kielégíti a különféle vezérlés igényeit. Nyilvános számú "Gépészmérnöki irodalom", a mérnök benzinkútja!
5) Rövid tervezési, építési és üzembe helyezés ciklus, könnyű karbantartás
Relé kontaktorvezérlő rendszer a közbenső relében, az idő relé, a számláló és más elektromos alkatrészek a PLC vezérlő rendszerében egy "lágy alkatrész" forma, a program pedig a kemény vezetékek helyett, tehát a telepítés és a vezetékek munkaterhelése kicsi; A személyzet előre is lehet a PLC -ben szereplő konkrét ellenőrzési követelmények szerint a programozás megérkezése előtt, jelentősen csökkentve az építési munkaterhelést. A személyzet a PLC -t is előre programozhatja a PLC megérkezése előtt, a konkrét ellenőrzési követelmények szerint, amely nagymértékben lerövidíti az építési időszakot.
A PLC kicsi, könnyű és könnyen telepíthető; A PLC tökéletes öndiagnosztikai és megfigyelési funkciókkal rendelkezik, mint például belső működési állapotának, kommunikációs állapotának, I/O pont állapotának, rendellenes állapotának és tápellátásának állapotának megjelenítése. A személyzet megtudhatja a hiba okát rajta keresztül, így könnyű gyorsan kezelni.
A PLC fenti jellemzői miatt a PLC széles körű alkalmazásokkal rendelkezik, mondhatjuk, hogy mindaddig, amíg vannak gyárak, a PLC alkalmazások lesznek a kontroll követelményekhez.
A PLC osztályozása
A PLC -t a modernizált termelés igényeire válaszul állítják elő, és a PLC osztályozásának összhangban kell lennie a modernizált termelés igényeivel. Általánosságban elmondható, hogy a PLC három szempontból kategorizálható, nevezetesen a kontroll skála, a kontroll teljesítmény, a szerkezeti jellemzők.
1, A PLC vezérlési skála osztályozása szerint
A PLC a kontroll skála szerint felosztható kis PLC-re, közepes méretű PLC-re és nagy PLC-re.
1) Kis PLC
A kis PLC általában a 256 bemeneti/kimeneti pont (I/O pont), egyetlen CPU (8- bit vagy 16- bit) PLC -kre utal, és egy felhasználói program memóriája kevesebb, mint 4 kb, Elsősorban a vezérlés váltására.
A kontrollpontok számának korlátozása miatt a kontroll funkciónak bizonyos korlátai vannak. Ugyanakkor a kis PLC kicsi, rugalmas, közvetlenül az elektromos vezérlőszekrénybe telepíthető, nagyon alkalmas önálló vezérléshez vagy kis rendszervezérléshez.
Az S 7-200 és S 7-1200 Siemens, Németország és az FX sorozat a japán Mitsubishi -ból származó sorozat.
2) Közepes méretű PLC
A közepes méretű PLC általában a PLC-kre utal, 256 ~ 2048 I/O ponttal, kettős CPU-kkal vagy több CPU-val, valamint egy 2 ~ 8 kb vagy annál nagyobb felhasználói program memóriájával, váltási és analóg vezérlőfunkciókkal, valamint erősebb digitális számítási képességekkel.
Mivel a közepes méretű PLC-knek több vezérlési pontja és erős vezérlési funkciója van, felhasználhatók a berendezések közvetlen vezérlésére és a több alsó szintű PLC megfigyelésére, és alkalmasak a közepes méretű vagy nagy vezérlőrendszerek vezérlésére.
Siemens S 7-300 sorozat, Japán Omron C200H sorozat, Japán Mitsubishi Q sorozat egyes modellek a közepes méretű PLC-hez tartoznak.
3) Nagy PLC
A nagy PLC általában több mint 2048 I/O ponttal, kettős CPU -val vagy több CPU -val (16- bit vagy 32- bit), valamint a {3}} KB vagy annál nagyobb felhasználói program memóriájával utal a , amely nemcsak összetett aritmetikai műveleteket, hanem összetett mátrix -műveleteket is végrehajthat a nagyszámú vezérlési pont, az erős vezérlési funkciók és az erős számítási képességek miatt.
A nagy PLC nemcsak a berendezések közvetlen vezérlésére használható, hanem a több alacsonyabb szintű PLC megfigyelésére és vezérlésére is egy központosított termelési folyamatvezérlő rendszer létrehozására. A nagy PLC -k alkalmasak a berendezések automatizálására, a folyamat automatizálásának ellenőrzésére és a folyamatfigyelő rendszerekre.
Siemens S 7-400 sorozat, Japán Omron CVM1 és CS1 sorozat, Japán Mitsubishi Q sorozat néhány modellből nagy PLC.
A 2. pont, a PLC vezérlési teljesítményének osztályozása szerint
A PLC-k az alacsony, középfokú és magas fokú gépekbe sorolhatók a kontroll teljesítményük szerint.
1) alacsony minőségű gép
Az ilyen típusú PLC alapvető kontroll funkciókkal és általános aritmetikai képességekkel, alacsony működési sebességgel, és kevesebb számot és típusú bemeneti és kimeneti modulot támogat.
Ezek a PLC -k alkalmasak egy kis méretű egyszerű vezérlésre, és általában szolga állomásként használhatók egy hálózatban. Például a Siemens S 7-200 sorozat ebbe a kategóriába tartozik.
2) Közép-tartomány
Az ilyen típusú PLC -nek erős kontroll funkciója és erős számítási képessége van, amely nemcsak az általános logikai működést képes elvégezni, hanem komplexebb trigonometrikus működést, exponenciális működést és PID működést is képes, gyorsabb működési sebességgel, több bemeneti és kimeneti modullal, valamint még sok mással is képes A bemeneti és kimeneti modulok típusai.
Ez a fajta PLC nemcsak a kis léptékű vezérlési feladatokat, hanem a nagyobb léptékű vezérlési feladatokat is elvégezheti, és rabszolga-állomásként vagy főállomásként is felhasználható a hálózatépítésben. Például a Siemens S 7-300 sorozat ebbe a kategóriába tartozik.
3) Kiváló minőségű gép
Az ilyen típusú PLC erős vezérlőfunkciókkal és erős aritmetikai képességgel rendelkezik, nemcsak befejezheti a logikai műveletet, a trigonometrikus funkció működését, az exponenciális működést és a PID működését, hanem elvégezheti a komplex mátrix kiszámítását is, a munkabe Számos bemeneti és kimeneti modul, és a típusok átfogóak. A „Gépészmérnöki irodalom” nyilvános szám, a mérnökök benzinkútja!
Az ilyen típusú PLC nemcsak a közepes méretű vezérlési feladatokat képes elvégezni, hanem egy nagyon nagy léptékű vezérlési feladatokat is elvégezhet, a hálózatépítésben általában használják a főállomásként. Például a Siemens S 7-400 sorozat ebbe a kategóriába tartozik.
A PLC két típusba sorolható a szerkezet szerint: integrált típus és kombinált típus.
A 3. ábra, a PLC struktúrájával kategorizálva
1) integrált típus
A PLC tápegységének integrált felépítése, CPU, memória, I / O rendszer kompakt módon telepítve van egy standard házba, egészében, amely a PLC alapegységét alkotja.
Az alapegység egy teljes PLC, amely felismerheti a különféle kezelőszerveket. Ha a kontrollpontok száma nem felel meg az igényeknek, akkor csatlakoztatható egy bővítő egységhez, amelynek nincs CPU -ja, és az alapegység és számos bővítőegység nagyobb rendszert képezhet.
A teljes szerkezet előnyei nagyon kompakt, kicsi méretű, olcsó, könnyen telepíthetők, hátránya, hogy a bemeneti és kimeneti pontok száma korlátozott arányban van. A kis plc elsősorban az általános szerkezethez. Például a Siemens S 7-200 sorozat és a Japán Mitsubishi FX sorozat PLC az általános szerkezet.
2) Kombinált típus
A kombinált PLC egy PLC rendszerkomponensek funkcionálisan számos modulra oszlanak, mint például a CPU modulok, a bemeneti modulok, a kimeneti modulok, a tápegység moduljai stb. rendszer. Bár az egyes modulok funkciója viszonylag egyedülálló, de a modulok típusai egyre gazdagabbak.
Például néhány PLC az alapvető I/O modulokon kívül vannak néhány speciális funkciómodul, például a hőmérséklet -észlelési modul, a pozícióérzékelő modul, a PID vezérlő modul, a kommunikációs modul és így tovább. A moduláris szerkezet PLC -jei építőelem -megközelítést alkalmaznak egy rendszer kialakításához a szükséges modulok szubsztrátra történő beillesztésével.
A kombinált struktúra PLC tulajdonságai az, hogy a CPU, a bemenet és a kimenet független modulok, egységes modulok mérete, könnyű telepítés, I/O modulok ingyenes kiválasztása (a pontok száma szerint), valamint a kényelmes telepítés, a hibakeresés, a bővítés és a karbantartás karbantartása szerint -
A közepes méretű és nagy méretű gépek többnyire kombinált szerkezetűek, például S 7-300 sorozat és S 7-400 Siemens sorozat és a Mitsubishi Q sorozatának sorozata.
A kombinált PLC összetételét az alábbi ábra mutatja, és a modulok az alaplapon lévő buszon keresztül kapcsolódnak egymáshoz, és a CPU és a tágulási modulok közötti távolság nem haladhatja meg a 10 m -et, ha kábelek csatlakoztatják őket.
A PLC műszaki előírásai
A PLC műszaki mutatói tartalmazzák a hardver mutatókat és a szoftver mutatókat.
1, hardver mutatók
A hardver mutatók tartalmazzák az általános mutatókat, a bemeneti tulajdonságokat és a kimeneti jellemzőket.
Az általános mutatók elsősorban a környezeti hőmérséklet, a környezeti páratartalom, a rezgés, a sokk, a zaj, az interferencia és a feszültségállóság, valamint az egyéb teljesítmény tükröződik.
A bemeneti jellemzők elsősorban a bemeneti áramkör, a bemeneti érzékenység, a válaszidő és a szükséges tápellátási teljesítmény elkülönítésének mértékében tükröződnek.
A kimeneti jellemzők elsősorban az áramkör összetételében tükröződnek (itt a relé kimenetére, a tranzisztor kimenetére vagy a tirisztor kimenetére vonatkozik), az áramkör elszigetelésére, a maximális terhelésre, a minimális terhelésre, a válaszidőre és a külső tápegység teljesítményére.
2, szoftverindex
A szoftverindexek elsősorban a programkapacitást, a programozási nyelvet, a kommunikációs funkciót, a futási sebességet, az utasítás típusa, típusa és számát tartalmazzák. Nyilvános számú "Gépészmérnöki irodalom", a mérnökök benzinkútja!
A programkapacitás a PLC memóriájának és külső memóriájának méretére utal, általában több kilobájtból több megabájtig. A memória típusai általában RAM, EPROM és EEPROM.
A programozási nyelv az a nyelv, amelyet a PLC használ a felhasználói program megírásához. Számos programozási nyelv használható, amelyet a PLC használhat, például létra -diagramok, utasítás táblázatok, szekvenciális funkciós diagramok és funkcióblokkdiagramok. Minden további programozási nyelv gyorsabbá és kényelmesebbé teszi a felhasználói programok előkészítését.
A kommunikációs funkció arra utal, hogy a PLC -nek van -e kommunikációs képessége, és milyen kommunikációs képességgel rendelkezik. Általában a távoli I/O kommunikáció, a számítógépes kommunikáció, a pont-pont kommunikáció, a nagysebességű busz, a térképhálózat stb. Jelenleg a kommunikációs képesség a PLC teljesítményének egyik fő mutatója.
A futási sebesség a működési feldolgozási idő hosszára utal, amelyet az alapvető utasítás végrehajtási idővel lehet mérni, annál rövidebb, annál jobb, általában a mikrosekundum alatt. Minél erősebb az utasítás funkciója, annál jobb a PLC teljesítménye.
A típusok és az alkatrészek száma nem csak a PLC teljesítményét tükrözi, hanem a PLC méretét is jelzi. Az I/O komponensek száma jelzi a PLC bemeneti/kimeneti képességét; Az I/O komponensek (DC, AC, analóg, nagysebességű számlálás, pozicionálás, PID) típusának száma jelzi a PLC teljesítményét.
3, a fő teljesítménymutatók
1) memóriakapacitás
A tárolási kapacitás a felhasználói program memóriájának kapacitására utal. A tárolási kapacitás meghatározza a felhasználói program méretét, amelyet a PLC képes befogadni, és általában bájt egységekben számítanak ki. Minden 1024 bájt 1 kb. A közepes méretű és kis PLC-k tárolókapacitása általában 8 kb alatt van, míg a nagy PLC-k tárolókapacitása elérheti a 256 kb ~ 2 MB-ot. Egyes PLC-k a felhasználói programparancsok számát használják a kapacitás jelzésére, és a közepes méretű vagy kis PLC-ben tárolt parancsok száma általában 2, 000 parancsok.
2) A bemeneti/kimenet (I/O) pontok száma
Az I/O pontok száma a bemeneti pontok számának és a kimeneti pontok számának összegére utal, annál több I/O pont, annál több külső hozzáférés a bemeneti eszközökhöz és a kimeneti eszközökhöz, annál nagyobb a vezérlés skálája, Tehát az I/O pontok száma a PLC index méretének mérése. Az I/O pontok teljes számának nemzetközi népszerűségét a 64 pontban és a PLC alatt, Micro PLC -nek nevezzük; A 64 ~ 256 pontot kis PLC -nek hívják; A 256 ~ 2048 pontot közepes méretű PLC-nek nevezzük; A 2048 pontot vagy annál több pontot nevezzük nagy PLC -nek.
3) szkennelési sebesség
A szkennelési sebesség arra utal, hogy a PLC végrehajtja a programot. Általában a szkennelési sebességet az 1 kb végrehajtásához szükséges idővel mérik. A különböző funkciókra vonatkozó utasítások végrehajtásának sebessége nagymértékben eltérő, és a logikai utasítások végrehajtásának sebességét szintén használják a PLC működésének sebességének jellemzésére. Néhány PLC márkája megadja az időt a felhasználói kézikönyv különféle utasításainak végrehajtásához, és a PLC működésének sebessége meg lehet mérni a különféle PLC -k által a hasonló műveletek végrehajtásához használt időt.
4) Az utasítások funkciója és száma
A függvény erőssége és az utasítások száma tükrözi a PLC képességének erősségét. Általánosságban elmondható, hogy minél több típus és programozási utasítás, annál erősebb a feldolgozási és vezérlő képességek, és annál könnyebb a felhasználói programok elkészítése.
5) A belső alkatrészek típusai és száma
A program programozásakor számos belső alkatrészre van szükség a változók, a közbenső eredmények, az időzítés és a számlálási információk, a modul beállítási paramétereinek és a különféle zászlók biteinek tárolásához. Minél nagyobb az ilyen összetevők száma és típusa, annál nagyobb a PLC információfeldolgozási képessége.
6) Az intelligens egységek száma
Néhány speciális vezérlési feladat elvégzése érdekében a PLC gyártói speciális intelligens egységeket terveztek termékeikhez, például analóg vezérlőegységeket, pozicionáló vezérlőegységeket, sebességszabályozó egységeket és kommunikációs egységeket. Az intelligens egységek típusainak száma és a funkció erőssége a PLC termékek szintjének fontos mutatója.
7) Bővítési képesség
A PLC bővítési képessége magában foglalja az I/O pontok számának tágulását, a tárolási kapacitás bővítését, a hálózati funkciók bővítését és a különféle modulok kapcsolatának bővítését. A PLC -k többsége kibővítheti az I/O pontok számát az I/O bővítő egységekkel; Egyes PLC -k kibővíthetők különféle funkciómodulokkal. A PLC bővítési funkciójának azonban mindig korlátozott.
Miután megértette a PLC különféle indexeit, nagyszámú PLC -ből kiválaszthat egy megfelelő terméket a konkrét kontrollprojektek követelményei szerint.