PLC (Programmable Logic Controller) je upravljački uređaj koji se široko koristi u industrijskoj automatizaciji. On obrađuje i procjenjuje različite ulazne signale na osnovu korisnički-programirane kontrolne logike, a zatim emituje odgovarajuće kontrolne signale kako bi se postigla automatska kontrola proizvodnog procesa. Ovaj članak pruža detaljan uvod u osnovne principe rada i način rada skeniranja PLC-ova.
I. Osnovni principi rada PLC-a
Princip rada PLC-a prvenstveno uključuje sljedeće korake:
1. Akvizicija ulaznog signala:PLC prima različite signale sa terena preko ulaznih modula, kao što su digitalni i analogni signali. Ovi signali prolaze kroz obradu poput opto{1}}izolacije i filtriranja prije nego što se konvertuju u digitalne signale prepoznatljive od strane internog sistema PLC-a.
2. Obrada programa:PLC obrađuje i procjenjuje ulazne signale na osnovu korisničke{0}}programirane upravljačke logike. Obrada programa prvenstveno uključuje funkcije kao što su logičke operacije, aritmetička izračunavanja i konverzija podataka. Tokom programske obrade, PLC generiše odgovarajuće kontrolne komande na osnovu različitih uslova.
3. Kontrola izlaznog signala:PLC šalje obrađene kontrolne komande izlaznom modulu. Izlazni modul pretvara digitalne signale u potrebne formate signala za polje (kao što su digitalni signali, analogni signali, itd.) i šalje ih aktuatorima (kao što su releji, servo motori, itd.), čime se postiže kontrola nad procesom proizvodnje.
4. Komunikacija i nadzor:PLC-ovi posjeduju komunikacijske mogućnosti, omogućavajući razmjenu podataka sa drugim uređajima (kao što su host računari, ekrani osjetljivi na dodir, itd.) putem komunikacijskih interfejsa za postizanje daljinskog nadzora i kontrole. Istovremeno, PLC-ovi mogu prikazati-operativni status u stvarnom vremenu i informacije o greškama putem vlastitih displeja.
II. Karakteristike režima rada PLC skeniranja
Karakteristike rada PLC skeniranja prvenstveno se ogledaju u sljedećim aspektima: Prvo, PLC-ovi koriste operativni način rada "sekvencijalno skeniranje, kontinuirana petlja". Svaki ciklus skeniranja, poznat i kao period skeniranja ili radni ciklus, počinje tako što CPU izvršava prvu instrukciju. Zatim sekvencijalno izvršava korisnički program red po red do završetka, nakon čega se vraća na prvu instrukciju kako bi pokrenuo novi ciklus skeniranja. Drugo, izvršavanje PLC programa slijedi periodični obrazac skeniranja koji se pridržava principa slijeva-na-desno, odozgo-na-dolje.
Dodatno, svaki ciklus skeniranja se sastoji od tri koraka: uzorkovanje ulaza, izvršavanje programa i osvježavanje izlaza. Rad PLC-a se stoga kontinuirano odvija na ovaj način. Konačno, zbog centraliziranog uzorkovanja i centraliziranog izlaza, dolazi do kašnjenja ulaza/izlaza, što rezultira kašnjenjem odgovora. Ovo čine primarne karakteristike operacije PLC skeniranja.
III. PLC režim rada skeniranja
Način rada PLC skeniranja prvenstveno je podijeljen u sljedeće faze:
Način rada PLC skeniranja sastoji se od tri glavne faze: faze uzorkovanja ulaza, faze izvršenja korisničkog programa i faze osvježavanja izlaza.
1. Faza uzorkovanja ulaza
Tokom faze uzorkovanja ulaza, PLC sekvencijalno skenira i čita sva ulazna stanja i podatke, pohranjujući ih u odgovarajućim jedinicama unutar I/O područja slike. Po završetku uzorkovanja ulaza, sistem prelazi na izvršavanje korisničkog programa i fazu osvježavanja izlaza. Tokom ove dvije faze, čak i ako se promijeni ulazna stanja ili podaci, odgovarajuće jedinice u području I/O slike ostaju nepromijenjene. Stoga, ako je ulaz impulsni signal, širina impulsa mora premašiti jedan ciklus skeniranja kako bi se osiguralo da je ulaz uhvaćen u svim uvjetima.
2. Faza izvršenja korisničkog programa
Tokom faze izvršavanja korisničkog programa, PLC uvijek skenira korisnički program (ljestvičasti dijagram) uzastopno od vrha do dna. Prilikom skeniranja svakog lestvičastog dijagrama, prvo skenira kontrolni krug formiran od kontakata na lijevoj strani ljestvice dijagrama. Zatim izvodi logičke operacije na upravljačkom krugu formiranom od kontakata po redoslijedu slijeva nadesno i odozgo prema dolje. Na osnovu rezultata ovih logičkih operacija, ažurira status odgovarajućeg bita u sistemskoj RAM memoriji za logičku zavojnicu, ili ažurira status odgovarajućeg bita u području I/O slike za izlaznu zavojnicu, ili određuje da li da izvrši specijalnu instrukciju funkcije specificiranu ljestvicama dijagrama. To jest, tokom izvršavanja korisničkog programa, samo status i podaci ulaznih tačaka unutar I/O područja slike ostaju nepromijenjeni. Status i podaci drugih izlaznih tačaka i mekih uređaja unutar I/O područja slike ili sistemske RAM memorije mogu se promijeniti. Štaviše, rezultati izvršenja ljestvičastih dijagrama pozicioniranih više u steku utiču na sljedeće ljestvice dijagrame koji koriste ove zavojnice ili podatke. Suprotno tome, osvježeni status logičke zavojnice ili podaci iz ljestvičastih dijagrama nižeg-nivoa utječu samo na ljestvice dijagrama-gornjeg nivoa tokom sljedećeg ciklusa skeniranja.
3. Faza osvježavanja izlaza
Po završetku skeniranja korisničkog programa, PLC ulazi u fazu osvježavanja izlaza. Tokom ovog perioda, CPU osvježava sve izlazne reze na osnovu odgovarajućeg statusa i podataka u području I/O slike, a zatim pokreće odgovarajuće periferne uređaje kroz izlazno kolo. Ovo predstavlja stvarni izlaz PLC-a.
Ukratko, osnovni princip rada PLC-a uključuje prikupljanje signala na terenu kroz ulazne module, njihovu obradu i evaluaciju u skladu sa korisničkim{0}}programiranom upravljačkom logikom, a zatim upravljanje aktuatorima preko izlaznih modula kako bi se postigla automatska kontrola proizvodnog procesa. Operacija skeniranja PLC-a se sastoji od faza uključujući samotestiranje sistema, skeniranje ulaza, obradu programa, skeniranje izlaza, komunikaciju i nadzor. Ove faze formiraju ciklus skeniranja, koji PLC kontinuirano ponavlja kako bi ostvario automatiziranu kontrolu proizvodnog procesa.