Uz razvoj računarske tehnologije, logika skladištenja počela je ulazi u polje industrijskog upravljanja. Programibilni logički kontroler (programabilni logički kontroler, PLC) kao opći industrijski upravljački računar, reprezentativni su rezultati logike skladištenja u industrijskim aplikacijama.
Od 1969. godine, prvi PLC uspješno je razvijen i primijenjen na automatsku automatsku montažnu liniju za proizvodnju automobila, PLC je stalno ažuriran. Pogotovo u posljednje dvije decenije, brz razvoj programibilnog tehnologije kontrolera, sve više snažniji, široko korišteni u proizvodnom procesu, kao jedan od tri stuba tehnologije industrijske automatizacije igra sve važnu ulogu u ekonomskom polju.
PLC se zasniva na tradicionalnom regulatoru sekvence, sintetiziranom računarskom tehnologijom, mikroelektroničkoj tehnologiji, tehnologiji automatske kontrole, tehnologijom digitalnom tehnologijom i komunikacijskom mrežom i formiranju nove vrste općeg industrijskog automatskog upravljačkog uređaja, važan je stup moderne industrijske kontrole. Ovaj odjeljak uglavnom predstavlja upotrebu, karakteristike, klasifikaciju i pokazatelje performansi PLC-a.
Primjene PLC-a
U posljednjeg desetljeća, s mikroprocesorskim čipom i srodne komponente cijene su drastično pale, cijena PLC-a također je pala, ali funkcija je značajno poboljšana, može riješiti složene probleme sa računarskom i komunikacijom, pa se PLC više i više koristi.
Trenutno se PLC široko koristi u zemlji i inostranstvu u čeliku, rudarstvu, cementu, nafti, hemijskoj, električnoj energiji, proizvodnstvu strojeva, automobilskim, utovarnim i istovarom, papiru, tekstilu, zaštiti okoliša i zabavne industrije.
Opseg aplikacije PLC-a obično se može podijeliti u sljedeće pet kategorija
1) kontrola sekvence
Kontrola sekvence je najčešće korišteno polje PLC-a, a takođe je najprikladnije polje za PLC za reprodukciju svojih specijaliteta.plc kontrola sekvence koristi za zamjenu tradicionalne kontrole redoslijeda tradicionalne relejne nizove.
PLC se koriste u jednoslojnoj kontroli, grupnoj kontroli i automatskoj kontroli proizvodnje, poput injekcijskih kalupa, tiskarskih mašina, mašine za spajanje, mašine za rezanje papira, kombinovane mašine za rezanje, mašine za brušenje, montažne linije, oblaganje Linije i kontrola lifta.
2) kontrola kretanja
PLC proizvođači sada nude jedno-osnivanje položaja ili više osnivanja položaja za stepper motore ili servo motore. U većini slučajeva PLC šalje podatke koji opisuju ciljni položaj na upravljački modul, a njegov izlaz pomiče jednu ili više osovina da bi se postigla ciljna pozicija. Kako se svaka osovina kreće, modul upravljačkog položaja održava odgovarajuću brzinu i ubrzanje kako bi se osiguralo glatko kretanje.
Relatirativno gledano, upravljački modul pozicije je manji, jeftiniji, brži i lakši za rukovanje od uređaja za kontrolu računara (CNC).
3) kontrola procesa
PLC može pratiti i veliki broj fizičkih parametara, poput temperature, pritiska, protoka, nivoa i brzine. Proporcionalni - integralni - diferencijal (diferencijal u proporciji, PID) čini PLC funkciju za kontrolu zatvorene petlje, odnosno PLC sa PID kontrolnim mogućnostima može se koristiti za kontrolu procesa. Kada varijabla u kontroli procesa odstupa, PID kontrolni algoritam izračunava ispravnu količinu upravljanja da bi izlaz zadržao na postavljenoj vrijednosti.
4) obrada podataka
U obradu, PLC se koriste u CNC sistemima kao glavni sistem kontrole i upravljanja i mogu izvesti veliku količinu obrade podataka.
5) komunikaciona mreža
PLC komunikacija uključuje komunikaciju između domaćina i udaljenog I / O, komunikacije između više PLC-a i komunikacije između PLC-a i drugih inteligentnih upravljačkih uređaja, numeričkih upravljačkih uređaja, zajedno s drugim inteligentnim upravljačkim uređajima, Može se koristiti za formiranje distribuiranog upravljačkog sistema sa "centraliziranim upravljanjem i decentraliziranim kontrolom".
PLC karakteristike
1) visoka pouzdanost, jaka sposobnost protiv interferencije
Kako bi se ispunili zahtjevi industrijske proizvodnje na sigurnosti i pouzdanosti kontrolne opreme, PLC koristi mikroelektroničku tehnologiju, veliki broj preklopnih akcija završava se ne-kontaktnim poluvodičkim krugovima, u strukturi industrijskog proizvodnog okruženja Račun temperature, vlažnosti, prašine, vibracije i drugih aspekata utjecaja: u hardveru koji se koristi u izolaciji, filtriranju, zaštitima, uzemljenju i drugim mjerama smetnji; U softveru koji se koristi u dijagnostici greške, zaštitu podataka i drugim mjerama. Te tehnologije čine PLC-u ima visoku sposobnost protiv smetnji.
Trenutno je PLC proizveo razni proizvođači, prosječno vrijeme bez kvara daleko su više od Međunarodne elektrotehničke komisije (Međunarodna elektrotehnička komisija, IEC) predviđala je 100, 000 sati, a neke su čak dosegle stotine hiljada hiljada sati.
2) univerzalno i fleksibilno
Proizvodi PLC-a su serializirani proizvodnju, razni strukturni oblici, postoji puno prostora za izbor u modelu. Pored toga, PLC i periferna modula, korisnik se može zasnovati na zahtjevima različitih zadataka, odaberite različite komponente za fleksibilno kombiniranje u kontrolni uređaj s različitim hardverskim strukturama.
Što je još važnije, glavna funkcija kontrolnog sistema PLC-a realizirana je putem programa, tako da je u potrebi za promjenom kontrolne funkcije uređaja, samo treba modificirati program i malu količinu ožičenja, opterećenje je vrlo malo i Ovo je opći sistem kontrole releja teško je učiniti.
3) Programiranje je jednostavno i zgodno
PLC aplikacijski program vrlo je jednostavan za pripremu. Programiranje se može koristiti sa kontrolnim krugom releja za kontrolu sklopa vrlo sličan jeziku ljestvice, ovaj program za programiranje jezika Intuitive, jednostavan za razumijevanje, čak i bez računarskog znanja također je vrlo jednostavan za magistriranje. Grafikon funkcije sekvence (sekvencijalna karta funkcije, SFC) je struktura tabela za kontrolu blokiranja, koja može programirati jednostavnije i praktično.
4) Funkcionalnost je savršena, snažne mogućnosti proširenja
PLC-ov ulaz / izlazni sistem funkcionalno je savršen, pouzdane performanse, može se prilagoditi različitim oblicima i prirodom prebacivanja i analognog ulaza / izlaza.
PLC funkcija jedinica može lako ostvariti d / a, a / d pretvorbu i PID rad, kontrolu procesa, digitalnu kontrolu i druge funkcije. Može se koristiti i s drugim računarskim sustavima i upravljačkom opremom za formiranje distribuiranog ili decentraliziranog upravljačkog sustava, koji mogu udovoljiti potrebama razne kontrole. Javni broj "Mašinska tehnika literatura", benzinska pumpa inženjera!
5) Kratki ciklus dizajna, izgradnje i puštanja u pogon, lako održavanje
Reley Control Control sistem u srednjem releju, vremenski relej, brojač i druge električne komponente u PLC upravljačkom sustavu je "meka komponenta" obrazac, a program umjesto tvrdog ožičenja, tako da je ugradnja i opterećenje ožičenja mali; Osoblje se takođe može unaprediti prema specifičnim kontrolnim potrebama u PLC-u prije dolaska programiranja, uvelike smanjujući građevinski opterećenje. Osoblje također može unaprijed programirati PLC prema specifičnim kontrolnim zahtjevima prije dolaska PLC-a, što u velikoj mjeri skraćuje građevinsku razdoblje.
PLC je male veličine, svjetlost u težini i jednostavan za instalaciju; PLC ima savršene samo-dijagnostičke i nadzorne funkcije, poput prikazivanja internog radnog statusa, status komunikacije, I / o status tačke, nenormalnog statusa i statusa napajanja. Osoblje može saznati uzrok greške kroz njega, tako da se lako može brzo baviti tim.
Zbog gore navedenih karakteristika PLC-a, PLC ima širok spektar primjene, može se reći da sve dok postoje tvornice, bit će PLC aplikacije za kontrolne potrebe.
Klasifikacija PLC-a
PLC se proizvodi kao odgovor na potrebe modernizirane proizvodnje, a klasifikacija PLC-a mora biti u skladu s potrebama modernizirane proizvodnje. Generalno gledano, PLC se može kategorizirati iz tri perspektive, naime, kontrolne skale, kontrolne performanse, strukturne karakteristike.
1, prema klasifikaciji PLC kontrole skale
PLC prema kontrolnoj skali može se podijeliti u mali PLC, srednje veličine i veliki PLC.
1) mali plc
Mali PLC se uglavnom odnosi na PLC-ove sa manjim od 256 ulaznih / izlaznih tačaka (I / O bodova), jedan CPU (8- bit ili 16- bit), i korisnički program memorije manjim od 4kb, Uglavnom za prebacivanje kontrole.
Zbog ograničenja broja kontrolnih tačaka, njegova kontrolna funkcija ima određena ograničenja. Međutim, mali PLC mali, fleksibilan, može se instalirati izravno u električnom upravljačkom ormaru, vrlo pogodan za samostalna kontrola ili mala kontrola sistema.
S 7-200 i S 7-1200 serije iz Siemensa, Nemačke i FX serije iz Mitsubishija, Japana, su mali PLC.
2) PLC srednje veličine
Srednje veličine PLC-a se uglavnom odnosi na PLC-ove sa 256 ~ 2048 I / O bodova, dvostrukim CPU-om ili višestrukim CPU-om i korisničkim programskim memorijama od 2 ~ 8kb ili veće, sa preklopnim i analognim upravljačkim mogućnostima.
Budući da srednje veličine imaju više kontrolnih tačaka i snažne upravljačke funkcije, mogu se koristiti za izravnu kontrolu opreme i nadgledanje više PLC-a sa nižim nivoom i pogodne su za kontrolu srednjih ili velikih upravljačkih sistema.
Siemens S 7-300 serija, japanski Omron C200H serija, japanski Mitsubishi Q serije nekih modela pripadaju srednje veličini PLC-a.
3) veliki plc
Veliki PLC se uglavnom odnosi na PLC-ove s više od 2048 I / O bodova, dvostrukim CPU-om ili višestrukim CPU-om (16- bit ili 32- bit), i korisnički program memorije od 8-16 KB ili veće , koji mogu obavljati ne samo složene aritmetičke operacije, već i složene operacije matrica zbog velikog broja kontrolnih točaka, snažne upravljačke funkcije i snažne računarske mogućnosti.
Veliki PLC se ne može koristiti samo za izravnu kontrolu opreme, već i za nadgledanje i kontrolu više PLC-a nižeg nivoa da bi se formirao centralizirani sistem kontrole procesa proizvodnje. Veliki PLC pogodni su za procese automatizacije opreme, kontrolu za automatizaciju procesa i sustave za nadgledanje procesa.
Siemens S 7-400 serija, serija Japana Omron CVM1 i CS1, japanski Mitsubishi Q serije nekih modela su veliki PLC.
2, prema klasifikaciji performansi kontrole PLC-a
PLC-ovi se mogu kategorizirati u male, srednje, srednje i visokokvalitetne strojeve u skladu sa njihovim kontrolnim performansama.
1) Mašina sa niskim slojem
Ova vrsta PLC-a ima osnovne kontrolne funkcije i opću aritmetičku sposobnost, nisku radnu brzinu i podržava manje broja i vrsta ulaznih i izlaznih modula.
Ovi PLC su pogodni za jednostavnu kontrolu u malom obimu, a uglavnom su pogodne za upotrebu kao robovska stanica u mreži. Na primjer, Siemens S 7-200 serija pripada ovoj kategoriji.
2) srednje klase
Ova vrsta PLC-a ima snažnu kontrolnu funkciju i snažnu sposobnost izračuna, koja ne može potpuna opći logički rad, već može dovršiti i složenijeg trigonometrijskog rada, eksponencijalnog rada i PID operacije, brzim i izlaznim modulima i više izlaznim modulima i više Vrste ulaznih i izlaznih modula.
Ova vrsta PLC-a ne može izvršiti samo male zadatke za kontrolu, već i i veće kontrolne zadatke, a mogu se koristiti kao robovna stanica ili glavna stanica u umrežavanju. Na primjer, Siemens S 7-300 serija pripada ovoj kategoriji.
3) visokokvalitetna mašina
Ova vrsta PLC-a ima snažne upravljačke funkcije i snažnu aritmetičku sposobnost, ne samo da može dovršiti logički rad, tronometrijski rad, eksponencijalni rad i PID operaciju, ali može provesti složeni izračun matrice, a radna brzina je vrlo brza i može se voziti Veliki broj ulaznih i izlaznih modula i vrsta su sveobuhvatni. Javni broj "Mehanička literatura", benzinska pumpa inženjera!
Ova vrsta PLC-a ne može kompletirati samo srednje upravljačke zadatke, već može dovršiti i vrlo velike zadatke za kontrolu razmjera, u umrežavanju se obično koristi kao glavna stanica. Na primjer, Siemens S 7-400 serija pripada ovoj kategoriji.
PLC se može kategorizirati u dvije vrste prema strukturi: integralni tip i kombinirani tip.
3, kategorizirana PLC strukturom
1) Integralni tip
Integralna struktura PLC napajanja, CPU-a, memorije, I / O sustava kompaktno je ugrađena u standardno kućište, u cjelini, čine osnovnu jedinicu PLC-a.
Osnovna jedinica je kompletan PLC koji može realizirati različite kontrole. Kada broj kontrolnih točaka ne zadovoljava potrebe, može se povezati sa jedinicom za širenje, koja nema CPU, a osnovna jedinica i brojne ekspanzijske jedinice mogu formirati veći sustav.
Prednosti ukupne strukture su vrlo kompaktne, male veličine, niske cijene, jednostavna za instalaciju, nedostatak je što broj ulaznih i izlaznih točaka ima ograničeni omjer. Mali PLC uglavnom za cjelokupnu strukturu. Na primjer, Siemens S 7-200 serija i japanskog Mitsubishi FX serije PLC je ukupna struktura.
2) kombinirani tip
Kombinacija PLC je PLC sistemski komponente funkcionalno podijeljeni u brojne module, poput CPU modula, ulaznih modula, izlaznih modula, modula za napajanje, itd., A ovi moduli mogu se umetnuti u okvir ili podlogu da bi se formirala potpuna kontrola Sistem. Iako je funkcija svakog modula relativno jednostruka, ali vrste modula su sve bogatije.
Na primjer, neki PLC pored osnovnih I / O modula, postoje neki posebni funkcijski moduli, poput modula za otkrivanje temperature, modul za otkrivanje položaja, PID upravljački modul, komunikacijski modul, komunikacijski modul i tako dalje. PLC modularne strukture koriste pristup građevinskom bloku kako bi formirao sistem umetanjem potrebnih modula na podlogu.
Karakteristike PLC-a kombinirane strukture su da su CPU, ulaz i izlaz neovisni moduli, ujednačene veličine modula, jednostavna instalacija, besplatni izbor I / O modula (prema broju bodova) i praktične instalacije, pogrešaka, širenje i održavanje .
Srednje mašine i velike veličine uglavnom su kombinirane strukture, na primjer, S 7-300 serije i S 7-400 serije Siemensa i Q serije Plc of Mitsubishi.
Sastav kombiniranog PLC-a prikazan je na donjoj slici, a moduli su međusobno povezani kroz autobus na osnovnoj ploči, a udaljenost između CPU-a i modula za proširenje ne smije biti veća od 10m ako su povezani kablovima.
Tehničke specifikacije PLC-a
Tehnički pokazatelji PLC-a uključuju indikatore hardvera i indikatore softvera.
1, indikatori hardvera
Indikatori hardvera uključuju opće indikatore, ulazne karakteristike i karakteristike izlaznih izlaza.
Opći pokazatelji se uglavnom odražavaju na temperaturu okoline, ambijentalnoj vlažnosti, vibracijama, udarcu, buci, smetnji i otpornosti napona i drugim performansama.
Karakteristike unosa uglavnom se odražavaju u stupnju izolacije ulaznog kruga, ulazne osjetljivosti, vremena odziva i potrebne performanse napajanja.
Izlazne karakteristike se uglavnom odražavaju u kompoziciji kruga (ovdje se odnosi na relej izlaz, tranzistor izlaz ili izolaciju tiristora), izolaciju kruga, maksimalno opterećenje, minimalno opterećenje, vrijeme odziva i vanjsko napajanje.
2, Indeks softvera
Indeksi softvera uglavnom uključuju programske kapacitete, programski jezik, komunikacijsku funkciju, brzinu rada, vrstu upute, vrstu i broj komponenti. Javni broj "Mašinska tehnika literatura", benzinska pumpa za inženjere!
Programski kapacitet se odnosi na veličinu PLC memorije i vanjske memorije, uglavnom od nekoliko kilobajta do nekoliko megabajta. Vrste memorije su uglavnom ram, eprom i eeprom.
Programski jezik je jezik koji koristi PLC za pisanje korisničkog programa. Postoji mnogo programskih jezika koji PLC mogu koristiti, kao što su dijagrami ljestvice, tablice izjava, sekvencijalni motorni grafikoni i dijagrami funkcionalne blok. Svaki dodatni programski jezik učinit će pripremu korisničkih programa brže i praktičnije.
Komunikaciona funkcija odnosi se na da li PLC ima mogućnost komunikacije i kakvu komunikacijsku sposobnost ima. Općenito, može se kategorizirati u udaljenu I / O komunikaciju, računarsku komunikaciju, komunikaciju, točku u točku, brzinu brzine, mrežu karte i tako dalje. Trenutno je komunikaciona sposobnost glavni pokazatelj PLC performansi.
Brzina trke odnosi se na dužinu vremena rada za obradu rada, koje se može mjeriti vrijeme izvršenja osnovne upute, što je kraće, što je bolje, uglavnom ispod nivoa mikrosekunde. Što je jača funkcija instrukcije, to je bolje performanse PLC-a.
Broj vrsta i broja komponenti ne odražava samo performanse PLC-a, već ukazuje na veličinu PLC-a. Broj I / O komponenti označava mogućnost ulaznog / izlaza PLC-a; Broj vrsta I / O komponenti (DC, AC, analogni, brojanje brzih, pozicioniranja, PID) označava performanse PLC-a.
3, glavni pokazatelji uspješnosti
1) kapacitet memorije
Kapacitet skladištenja odnosi se na kapacitet korisničkog programa memorije. Kapacitet skladištenja određuje veličinu korisničkog programa koji PLC može primiti i općenito se izračunava u jedinicama bajtova. Svaki 1024 bajta je 1kb. Skladišni kapacitet srednje i malih PLC-a općenito je ispod 8kb, dok kapacitet skladištenja velikih PLC-a može dostići 256kb ~ 2MB. Neki PLC koriste broj naredbi korisnika koji označavaju kapacitet, a broj naredbi pohranjenih u srednje veličinom ili malom PLC-u uglavnom je 2, 000 naredbe.
2) Broj ulaznih / izlaza (I / O) bodova
Broj I / O bodova odnosi se na zbroj broja ulaznih točaka i broja izlaznih točaka, što više I / O bodova, više spoljni pristup ulaznim uređajima i izlaznim uređajima, veća je mjerila, Dakle, broj I / O bodova je mjera veličine PLC indeksa. Međunarodna popularnost ukupnog broja I / O bodova u 64 boda i ispod PLC-a naziva se MICRO PLC; 64 ~ 256 bodova naziva se mali PLC; 256 ~ 2048 bodova naziva se srednjim PLC-om; 2048 bodova ili više naziva se veliki PLC.
3) brzina skeniranja
Brzina skeniranja odnosi se na brzinu na kojoj PLC izvršava program. Općenito, brzina skeniranja mjeri se do trenutka kada je potrebno za izvršavanje 1KB. Brzina izvršavanja uputstava za različite funkcije uvelike varira, a trenutno se koristi brzina izvršenja boolejskih uputa za karakterizaciju brzine rada PLC-a. Neke marke PLC-a daju vrijeme koje se koriste za izvršavanje različitih uputstava u korisničkom priručniku, a brzina rada PLC-a može se mjeriti uspoređivanjem vremena koje koriste različite PLC za obavljanje sličnih operacija.
4) Funkcija i broj uputstava
Snaga funkcije i broj uputstava odražava snagu sposobnosti PLC-a. Općenito govoreći, više vrsta i broj programskih uputa, jače mogućnosti obrade i kontrole i lakše je pripremiti korisničke programe.
5) Vrste i broj unutrašnjih komponenti
Kada se programiraju program, potreban je veliki broj unutarnjih komponenti za pohranjivanje varijabli, intermedijarnih rezultata, vremena i brojanja informacija, parametara podešavanja modula i razne bitove zastave. Što je veći broj i vrsta takvih komponenti, veća je mogućnost prerade informacija PLC-a.
6) Broj inteligentnih jedinica
Da bi se postigla određeni zadaci posebnih kontrola, PLC proizvođači dizajnirali su posebne inteligentne jedinice za svoje proizvode, poput analognih upravljačkih jedinica, kontrolnih jedinica, jedinice za kontrolu pozicioniranja, jedinice za kontrolu brzine i komunikacijske jedinice. Broj vrsta inteligentnih jedinica i snaga funkcije važan je indikator nivoa PLC proizvoda.
7) Širenje mogućnosti proširenja
Mogućnost proširenja PLC-a uključuje širenje broja I / O bodova, širenje kapaciteta skladištenja, širenje mrežnih funkcija i širenje veze različitih modula. Većina PLC-a može proširiti broj I / O bodova sa I / O ekspanzijskim jedinicama; Neki PLC mogu se proširiti različitim funkcijskim modulima. Međutim, uvijek postoji ograničenje funkcije proširenja PLC-a.
Nakon razumijevanja različitih indeksa PLC-a, možete odabrati odgovarajući proizvod iz velikog broja PLC-a prema zahtjevima specifičnih kontrolnih projekata.