Hvad er en programmerbar logisk controller

Controller (fra engelsk Kontrol) — kontrol. Regulatoren i automatiserede systemer er et teknisk værktøj, der udfører funktionerne til at styre fysiske processer i overensstemmelse med den definerede algoritme, ved hjælp af information modtaget fra sensorer og vist på slutenheder. Enhver enhed, der kan fungere automatisk, inkluderer en kontrolcontroller - et modul, der definerer logikken i enhedens drift.

Programmerbare logiske controllere (PLC) — tekniske midler, der anvendes til at automatisere teknologiske processer. Det er en elektronisk specialiseret enhed, der arbejder i realtid.

En PLC kan programmeres digitalt og dermed meget let tilpasses kravene i en bestemt proces. Med de stigende krav til moderne maskiner og produktionsprocesser er PLC-automatiseringsløsninger blevet en integreret del af den daglige industriproduktion.

En PLC's hovedfunktion er dens langsigtede autonome brug, ofte under ugunstige miljøforhold, uden større vedligeholdelse og uden menneskelig indgriben.PLC'er bruges typisk til at styre sekventielle processer ved at bruge input og output til at bestemme et objekts tilstand og udstede kontrolhandlinger.

Programmerbare logiske controllere er ideelle til individuel styring af forskellige applikationer, maskiner, systemer og processer eller digital strømstyring.

En programmerbar logisk controller er en mikroprocessorenhed designet til at indsamle, konvertere, behandle, lagre information og generere kontrolkommandoer, med et begrænset antal ind- og udgange, sensorer, kontakter, aktuatorer forbundet med dem til kontrolobjektet og designet til at fungere i realtidstilstande.

En typisk PLC består af følgende dele:

• For eksempel er knapper, lysbarrierer eller temperaturfølere forbundet til styreenheden via indgangene. Takket være disse komponenter kan PLC-systemet overvåge maskinens aktuelle tilstand.
• Udgangene er forbundet til en enhed såsom elektriske motorer, hydrauliske ventiler, som PLC'en bruger til at styre en bestemt maskine.
• Brugerprogram — PLC-software, giver skift af udgange afhængigt af aktivering af indgange.
• Kommunikationsgrænsefladen bruges til at forbinde PLC'en til andre systemer.
• En PLC inkluderer også sin egen strømforsyning, CPU og intern bus.

Aktuelt anvendte relæ-kontakt kontrolsystemer er kendetegnet ved lav pålidelighed, tilstedeværelse af åbne kontakter osv. Brugen af ​​programmerbare logiske styreenheder (PLC'er) til automatisering af lokale styresystemer er den mest effektive.

Over tid fortsætter PLC'er med at udvikle sig og tilpasse sig specifikke behov i det industrielle miljø.PLC-funktioner har en række fordele: På grund af deres fleksibilitet kan de bruges i en lang række brancher. Indstillinger kan til enhver tid ændres uden at forstyrre betjeningen af ​​selve udstyret.

Kun individuelt programmerbare enheder til styring, overvågning og regulering af produktionsmaskiners ydeevne kan opfylde de høje krav i moderne industri.

En PLC kan normalt installeres direkte på produktionsmaskinen. Dette sparer den nødvendige plads. Udover at kunne fjernstyre en PLC, er en af ​​dens største fordele dens kommunikationsevne.

PLC'er er programmeret i overensstemmelse med IEC-61131-3 standarden. PLC'er programmeres ved hjælp af specialiserede komplekser, en af ​​de mest populære er CoDeSys. Det omfatter følgende sprog: grafik (søjlediagram, funktionsblokdiagram, sekventielt funktionsdiagram, kontinuerligt funktionsdiagram), tekst (liste over instruktioner, struktureret tekst).

Verdens første programmerbare logiske controller dukkede op i midten af ​​det 20. århundrede. Modicon 084 var et kabinet med et sæt indbyrdes forbundne relæer og kontakter, dens hukommelse var kun 4 kilobyte. Udtrykket PLC blev opfundet af Allen-Bradley i 1971. Sammen med Richard Morley er han «far til PLC».

Det første af disse systemer tilskrives to teknikere, Richard E. Morley og Odo J. Strugger. Mens Morley introducerede sit Modicon 084-system som en "halvleder-halvledercomputer" i 1969, Odo J. Struger hjalp med at udvikle PLC'er til Wisconsin-baserede Allen-Bradley. Begge ingeniører betragtes som skaberne af den første programmerbare logiske controller (PLC).Med tiden er kravene til produktionsmiljøer over hele verden vokset. Således udviklede PLC'en sig og blev taget i brug i mange versioner.

— Elektrisk ingeniør Yakov Kuznetsov

Strukturen af ​​den programmerbare logiske controller:

PLC arbejdsalgoritme:

En PLC's hovedfunktion er dens langsigtede autonome brug, ofte under ugunstige miljøforhold, uden større vedligeholdelse og praktisk talt uden menneskelig indgriben.

PLC'er har en række egenskaber, der adskiller dem fra andre elektroniske enheder, der bruges i maskinteknik:

• I modsætning til en mikrocontroller (single-chip computer) - et mikrokredsløb designet til at styre elektroniske enheder - bruges PLC'er typisk i automatiserede industrielle produktionsprocesser i forbindelse med en produktionsfabrik;

• i modsætning til computere er PLC'er fokuseret på at arbejde med maskinenheder gennem sofistikeret input af sensoriske signaler og output af signaler til aktuatorer, fokuseret på beslutningstagning og operatørstyring;

• I modsætning til indlejrede systemer fremstilles PLC'er som uafhængige produkter, adskilt fra det udstyr, de kontrollerer.

• tilstedeværelsen af ​​et udvidet antal logiske operationer og evnen til at indstille timere og tællere.

• Alle PLC-programmeringssprog har nem adgang til bitmanipulation i maskinord, i modsætning til de fleste programmeringssprog på højt niveau på moderne computere.

Der findes PLC'er med forskellige kompleksitetsniveauer, afhængig af kompleksiteten af ​​de automatiseringsopgaver, der skal løses.

De grundlæggende operationer af en PLC svarer til den kombinerede styring af logiske kredsløb for specifikke enheder - mekaniske, elektriske, hydrauliske, pneumatiske og elektroniske.

I kontrolprocessen genererer controllere udgangssignaler (tændt - slukket) for at styre aktuatorer (elektriske motorer, ventiler, magnetventiler og ventiler) baseret på resultaterne af behandlingssignaler modtaget fra sensorer eller enheder på højere niveau.

Moderne programmerbare controllere udfører også andre operationer, såsom at kombinere funktionerne i en tæller og en intervaltimer og håndtere signalforsinkelser.

Mid-level og high-level programmerbare logiske controllere har typisk indbygget motion control hardware og software, især højhastighedstællermoduler, positioneringsmoduler osv., som muliggør relativt let implementering af motion control funktioner og giver høj præcision positionering.

Strukturelt er PLC'er tilpasset til at fungere under typiske industrielle forhold, under hensyntagen til forurenede atmosfærer, signalniveauer, termisk og fugtbestandighed, upålidelighed af strømforsyninger samt mekaniske stød og vibrationer. Til dette formål er hardwaredelen indkapslet i et robust hus, der minimerer den negative påvirkning af en række produktionsfaktorer.

Hovedforskellen mellem PLC og relækontrolkredsløb er de algoritmer, der implementeres ved hjælp af programmer. En enkelt controller kan implementere kredsløb svarende til tusindvis af hårde logiske elementer. Desuden afhænger kredsløbets pålidelighed ikke af dets kompleksitet.

Programmerbare logiske styreenheder fungerer traditionelt i bunden af ​​automatiserede anlægskontrolsystemer (ACS) - systemer, der er direkte relateret til produktionsteknologier.

PLC'er er normalt det første trin i bygningskontrolsystemer. Dette skyldes, at behovet for at automatisere en maskine eller et anlæg altid er det mest oplagte. Det giver en hurtig økonomisk effekt, forbedrer kvaliteten af ​​produktionen, undgår fysisk krævende og rutinepræget arbejde. PLC'er er per definition bygget til dette job.

Den største fordel ved PLC er, at en lille mekanisme kan erstatte et stort antal elektromekaniske relæer, såvel som hurtig scanningstid, kompakte I/O-systemer, standardiserede programmeringsværktøjer og specielle grænseflader, der tillader tilslutning af ikke-standard automationsenheder direkte til styreenheden eller kombinere forskelligt udstyr i et enkelt styresystem.

Sådan vælger du den rigtige PLC

At vælge en programmerbar controller er en vigtig og vanskelig opgave, når man laver systemer til automatisk kontrol af teknologiske parametre i enhver industriel virksomhed.

Når du vælger det, er det nødvendigt at tage højde for og vurdere en lang række faktorer. Ved at kombinere de teknologiske krav til et specifikt objekt til automatisk styring med en komparativ analyse af moderne programmerbare logiske controllere, kan du træffe den rigtige beslutning.

PLC klassifikation:

Når du køber en PLC, er det første skridt nøje at overveje, hvilken type der passer til formålet.

Klassiske PLC'er er moduler, der normalt kan programmeres ved hjælp af en computer. Derefter er computeren ikke længere nødvendig for at betjene selve PLC'en.I princippet skal der skelnes mellem modulære, kompakte og slidsede PLC'er.

Kompakte PLC'er er generelt billigere og fylder mindre. Derefter bruges det hovedsageligt til små automatiseringsprocesser.

Udover applikationer baseret på pc-platformen findes der også kompakte PLC'er, der kan programmeres fra et kontrolpanel uden pc.

Modulære PLC'er giver mulighed for fleksibelt at sammensætte styreenheden fra individuelle moduler, så mere komplekse automatiserede opgaver kan programmeres.

Der er moduler, der kan implementeres i systemet som plug-in kort i en ledig slot på bundkortet.

Det er også nødvendigt at skelne mellem PLC'er i den måde, de udfører deres arbejde på. Ud over modeller, der styrer input i en forudbestemt cyklus og PLC'er, der behandler output på forskellige stadier, er hændelsesdrevne PLC-modeller også tilgængelige.

Inden du køber en PLC, bør du være særlig opmærksom på antallet af ind- og udgange. Derudover er det nødvendigt at overveje andre parametre, der ikke blev taget i betragtning ved den indledende planlægning. Overvej også, om du har brug for en PLC med integreret display og touchpanel. I nogle tilfælde kan det være tilstrækkeligt at læse værdierne og styre systemet gennem den eksisterende it-infrastruktur.

Hvad er HMI

HMI (Human Machine Interface) — en menneske-maskine kommunikationsgrænseflade. Disse intuitive og brugervenlige grænseflader bruges til at give brugerne mulighed for at betjene og betjene maskiner uden indgående kendskab til PLC-programmering. En type HMI-enheder er SCADA-systemer: Dataindsamling og operationelle kontrolsystemer (SCADA-systemer)