Программируемый логический контроллер (ПЛК), также известный как промышленный компьютер, является основным компонентом в секторе промышленной автоматизации. Благодаря своей прочной конструкции исключительные функциональные возможности, такие как ПИД-регуляторы , последовательное управление, таймеры и счетчики, простота программирования, надежные возможности управления и простота использования аппаратного обеспечения - этот ПЛК - больше, чем цифровой компьютер специального назначения в промышленности, а также в других областях систем управления. На сегодняшнем рынке доступны различные типы ПЛК от огромного количества производителей. Поэтому в следующих параграфах давайте изучим ПЛК и их типы.

Программируемый логический контроллер (ПЛК)

Что такое система ПЛК?

ПЛК изобретен для замены традиционных панелей управления, работа которых зависит от электромагнитных логических реле, основанных на таймерах в системы промышленного управления . ПЛК способны непрерывно контролировать входные данные от датчиков и вырабатывать выходные решения для управления исполнительными механизмами на основе программы. Каждой системе ПЛК необходимы как минимум эти три модуля:

Модуль ЦП
Модуль питания
Один или несколько модулей ввода-вывода

Архитектура ПЛК

Модуль ЦП

Модуль ЦП ПЛК

Модуль ЦП состоит из центрального процессора и его памяти. Процессор отвечает за выполнение всех необходимых вычислений и обработки данных, принимая входные данные и производя соответствующие выходные данные. Память включает как ПЗУ, так и ОЗУ. Память ROM содержит операционную систему, драйверы и прикладные программы, тогда как RAM хранит программы, написанные пользователем, и рабочие данные. Эти ПЛК используют сохраняемую память для сохранения пользовательских программ и данных при сбое или сбое источника питания, а также для возобновления выполнения пользовательской программы после восстановления питания. Таким образом, эти ПЛК не нуждаются в использовании клавиатуры или монитора для перепрограммирования процессора каждый раз. Сохраняющая память может быть реализована с использованием батарей с длительным сроком службы, Модули EEPROM и методы флэш-памяти.

Шина или стойка

Шина ПЛК или стойка

В некоторых модульных ПЛК шина или стойка предусмотрены на объединительной плате схемы, в которую все модули, такие как ЦП и другие модули ввода-вывода, вставляются в соответствующие слоты. Эта шина обеспечивает связь между ЦП и модулями ввода-вывода для отправки или получения данных. Эта связь устанавливается путем адресации модулей ввода-вывода в соответствии с расположением модуля ЦП на шине. Предположим, если входной модуль расположен во втором слоте, то адрес должен быть I2: 1.0 (второй слот - первый канал только в качестве примера). Некоторые шины обеспечивают необходимое питание схемам модуля ввода-вывода, но они не обеспечивают питание датчиков и исполнительных механизмов, подключенных к модулям ввода-вывода.

Блок питания ПЛК ABB

Модуль питания

Эти модули обеспечивают необходимую мощность, необходимую для всей системы, путем преобразования доступных Мощность переменного тока в мощность постоянного тока требуется для модулей ЦП и ввода / вывода. Выход 5V DC управляет компьютерной схемой, а в некоторых ПЛК 24DC на шинной стойке управляет несколькими датчиками и исполнительными механизмами.

Модули ввода / вывода

Модули ввода / вывода ПЛК

Модули ввода и вывода ПЛК позволяют подключать датчики и исполнительные механизмы к системе для измерения или управления переменными в реальном времени, такими как температура, давление, расход и т. Д. Эти модули ввода / вывода различаются по типу, диапазону и возможностям, а некоторые из них включают следующее:

“что такое мост в компьютерной сети ”

Модуль цифрового ввода / вывода: Они используются для подключения датчиков и исполнительного механизма, которые имеют цифровую природу, то есть только для включения и выключения. Эти модули доступны как для переменного, так и для постоянного напряжения и тока с переменным количеством цифровых входов и выходов.

Модули аналогового ввода / вывода: Они используются для подключения датчиков и исполнительных механизмов, передающих аналоговые электрические сигналы. Внутри этих модулей аналого-цифровой преобразователь используется для преобразования аналоговых данных в понятные процессору, то есть цифровые данные. Количество доступных каналов этого модуля также может варьироваться в зависимости от приложения,

Модули интерфейса связи: Это интеллектуальные модули ввода-вывода, которые обмениваются информацией между ЦП и сетью связи. Они используются для связи с другими ПЛК и компьютерами, находящимися на удалении или на большом расстоянии.

Типы ПЛК

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) интегрируются как одиночные, так и модульные.

Интегрированный или компактный ПЛК строится несколькими модулями в одном корпусе. Таким образом, возможности ввода-вывода определяются производителем, а не пользователем. Некоторые интегрированные ПЛК позволяют подключать дополнительные устройства ввода / вывода, чтобы сделать их в некоторой степени модульными.

Интегрированные или компактные ПЛК

Модульный ПЛК состоит из нескольких компонентов, которые подключаются к общей стойке или шине с расширяемыми возможностями ввода-вывода. Он содержит модуль питания, ЦП и другие модули ввода / вывода, которые подключены вместе в одну стойку и принадлежат тем же или другим производителям. Эти модульные ПЛК бывают разных размеров с регулируемым источником питания, вычислительными возможностями, возможностью подключения ввода-вывода и т. Д.

Модульные типы ПЛК

Модульные ПЛК делятся на малые, средние и большие ПЛК в зависимости от размера программной памяти и количества функций ввода-вывода.

ПЛК малых, средних и крупных размеров

Малый ПЛК представляет собой миниатюрный ПЛК, который представляет собой компактный и надежный блок, устанавливаемый или размещаемый рядом с оборудованием, которым необходимо управлять. Этот тип ПЛК используется для замены жесткой релейной логики, счетчики, таймеры и т.д. Расширяемость этого модуля ввода / вывода ПЛК ограничена одним или двумя модулями, и в качестве языка программирования он использует список логических инструкций или язык релейной логики.

ПЛК среднего размера в основном используется PLC в отраслях что позволяет устанавливать множество подключаемых модулей на объединительной плате системы. Несколько сотен точек ввода / вывода обеспечиваются добавлением дополнительных плат ввода / вывода - и, в дополнение к этим, этот ПЛК предоставляет возможности модуля связи.

Большие ПЛК используются там, где требуются сложные функции управления технологическим процессом. Возможности этих ПЛК значительно выше, чем у средних ПЛК, с точки зрения памяти, языков программирования, точек ввода-вывода, модулей связи и так далее. В основном эти ПЛК используются в системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) , более крупные растения, распределенные системы управления , так далее.

Некоторые производители или типы ПЛК приведены ниже:

Производители или типы ПЛК

ПЛК Allen Bradley (AB)
ПЛК ABB (Asea Brown Boveri)
ПЛК Сименс
ПЛК Omron
ПЛК Mitsubishi
ПЛК Hitachi
ПЛК Delta
ПЛК General Electric (GE)
ПЛК Honeywell
ПЛК Modicon
ПЛК Schneider Electric
ПЛК Bosch

Применение ПЛК

На рисунке ниже показана работа ПЛК для простого приложения управления технологическим процессом, в котором работа конвейерной ленты, измерение количества ящиков и другие операции управления выполняются ПЛК. Здесь датчик положения и выходы других датчиков подключены к модулю ввода ПЛК, а от модулей вывода - к модулю ввода. мотор управляется . Когда датчики активированы, центральный процессор ПЛК считывает входные данные и, соответственно, обрабатывает их в соответствии с программой и выдает выходные данные для управления двигателем, так что конвейер управляется.

Применение ПЛК

Комбинация PLC и SCADA структуры управления в основном используется в сектор промышленной автоматизации а также в электроэнергетических системах, таких как системы передачи и распределения электроэнергии. Программируемая последовательная операция переключения - еще одна важная область применения ПЛК.

Следовательно, при выборе ПЛК для определенного приложения необходимо учитывать несколько факторов по сравнению с различными типами ПЛК. Таким образом, мы считаем, что информация здесь по теме дает вам лучшее понимание, хорошо подкрепленное некоторыми подходящими и эффективными изображениями. Напишите нам, если у вас есть какие-либо технические сомнения по этой теме, а также на основе PLC. проекты для студентов а также для промышленности.

Фото: