Selles artiklis saate teada kõike, mida peate a kohta teadma programmeeritav loogikakontroller, selle algusest kuni tänapäevani. Minge edasi ja avastage selle uskumatu arvuti eelised!
Programmeeritav loogikakontroller
Un programmeeritav loogikakontroller, mida mõnikord nimetatakse lihtsalt PLC -ks, selle ingliskeelse lühendi jaoks pole midagi muud kui arvuti, mille kaudu automatiseeritakse erinevaid elektromehaanilisi protsesse. See sisaldab programmeeritavat mälu, kuhu on salvestatud juhised, mis on vajalikud eri funktsioonide rakendamiseks erinevat tüüpi masinatel ja protsessidel.
Praegu kasutatakse programmeeritavaid loogikakontrollereid erinevates tööstusharudes, lisaks muudes valdkondades, näiteks teaduses, sõjaväes, hariduses, meditsiinis, tehnoloogias, teadusuuringutes, panganduses, turvalisuses jm. See on peamiselt tingitud riistvara ja tarkvara arengust.
Ülesannete hulgas, mida saab täita, kasutades a programmeeritav loogikakontrollerVäärib märkimist iga protsessi moodustava osa tsentraliseeritud programmeerimise kontrollimine, nii masinate kui ka rajatiste töö, kodumaiste protsesside automatiseerimine, turvakontrollide paigaldamine ja paljud teised.
Selle põneva teema kohta lisateabe saamiseks kutsun teid üles lugema artiklit automatiseeritud protsessid. Siit leiate asjakohast teavet selle toimimise, selle rakendamise nõuete, eeliste ja puuduste kohta.
ajalugu
Programmeeritavate loogikakontrollerite päritolu on tingitud industrialiseerimise ajastu algusest. Nii tekkisid 1960. aastal esimesed juhtimissüsteemid, mis asendasid releede ja kontaktorite kasutamise, mis võimaldas vähendada tootmisliinide paigaldus- ja hoolduskulusid.
Kaheksa aastat hiljem ilmuvad esimesed programmeeritavad kontrollerid, mis koosnevad arvuti juhtimissüsteemist. Need programmeeritavad robotid osutusid odavaks, vastupidavaks, paindlikuks ja hõlpsasti muudetavaks. Lisaks võimalusele töötada ebasoodsates tingimustes oli selle kasutusiga pikem kui sellele eelnenud mudelitel.
Hiljem, 1970. aastal, tekkisid digitaalsed loogikasüsteemid, mis ehitati mikroprotsessorite või integraallülitustega, olles võimelised välja töötama konkreetseid ülesandeid ja mitte üldiseks kasutamiseks. Lisaks said nad omavahel teavet vahetada ilma töötlejate läheduses.
Peaaegu 1970ndate lõpus ja 1980ndate alguses töötati välja esimesed programmeeritavate loogikakontrollerite mudelid, mis võimaldasid nii analoog- kui ka numbrilisi kaug -sisendeid ja -väljundeid. Tänu mälu suurenemisele oli võimalik lisada positsioneerimise juhtimise funktsioone ja suurendada arvutite ja välisseadmetega suhtlemist.
Samamoodi ilmusid suurema võimsuse ja funktsionaalsusega programmeerimiskeeled.
Hiljem, 80. aastate keskel, algas side standardiseerimine MAP-protokolli ilmumisega. Programmeeritavate loogikakontrollerite mõõtmeid vähendati ja programmeerimisel hakati kasutama personaalarvuteid.
90ndate kümnendit iseloomustas omalt poolt uute protokollide järkjärguline vähendamine, aga ka tollal olemasolevate protokollide füüsiliste kihtide kaasajastamine. Mitme protsessoriga moodulite väljatöötamine tõi kaasa programmeeritavate loogikakontrollerite programmeerimise standardimise, samal ajal oli võimalik kommunikatsioon erinevate kaubamärkide kontrollerite ja arvutite vahel.
Hiljem, alates 2000. aastast, loodi mitme protsessori moodulitest mitmeid programmeerimisvõimalusi. Lisaks suurenes ülesannete juhtimise, seire ja järelevalve rakenduste kättesaadavus, mis tõi kaasa täisautomaatsete tehaste suurema kohaloleku.
Programmeeritavad loogikakontrollerid suurendasid nende reageerimisvõimet ja täpsust minimaalse jalajälje ja mõistliku hinnaga. Lisaks osutusid need hõlpsasti paigaldatavaks ja vastupidi levinud arvamusele nõuavad nad vähem hooldust.
omadused
Un programmeeritav loogikakontroller Sellel on traditsioonilistest arvutitest erinevad omadused:
- Sellel pole klaviatuuri, ekraani, hiirt ega kõvaketast, kuid selle riistvaral on protsessorid, mälu ja sidepordid.
- See sisaldab tarkvara, mis toimib opsüsteemina, mida nimetatakse püsivaraks, ja teie kasutatava rakenduse spetsiifilist programmeerimist.
- See toetab laia temperatuurivahemikku, mõjutamata selle nõuetekohast toimimist.
- See on immuunne elektrimüra suhtes ning vastupidav vibratsioonile ja löökidele.
- Juhtimisprogrammid salvestatakse püsimällu või selle puudumisel varupatareidesse.
- Väljumistulemused on tingimata teatud ja piiratud aja jooksul sisenemistingimuste tagajärg.
Eelis
Tänu laiale rakendusalale on a programmeeritav loogikakontroller sellel on mitmeid eeliseid. Peamised neist hõlmavad järgmist:
- Selle disain võimaldab mõista ja töödelda mitut sisend- ja väljundsignaali, mis pärinevad nende juhitavatesse masinatesse või protsessidesse paigaldatud anduritest.
- See võimaldab inimkäitlejal teha tööd vilgas ja praktilisel viisil, sealhulgas jälgida ja diagnoosida tingimusi.
- Tänu lühikesele reageerimisajale selle juhitavatele muutuvatele tingimustele on võimalik toiminguid teha reaalajas.
- Need on paindlikud programmeerimismeeskonnad, mis võimaldab neil hõlpsasti kohaneda uute funktsioonidega.
- Tänu lihtsale muutustega kohanemisele on uute projektide arendamisega kaasnevad lisakulud minimeeritud.
- Võimalik on kohene suhtlus teist tüüpi kontrolleritega.
- Võimaldab luua võrku mitme arvuti ja erinevate kontrolleritega.
- Nende konstruktsioon on stabiilne, mis muudab need vastupidavaks äärmuslikele tingimustele, nagu: niiskus, erinevad temperatuurid, müra ja vibratsioon üldiselt.
- Selle programmeerimine on lihtne, kuna see ühildub tõeliselt arusaadavate programmeerimiskeeltega.
- See vähendab tööõnnetuste ohtu, mis on seotud nii inimeste kui ka ümbritseva keskkonnaga.
- See nõuab paigaldamiseks vähe ruumi.
Puudused
Õnneks on rakendamise puudused a programmeeritav loogikakontroller, neid on vähe. Need põhinevad vajadusel omada:
- Kvalifitseeritud personal selle toimimiseks ja ülesannete kontrollimiseks.
- Sagedane hooldus.
- Pidev tehniline väljaõpe.
Väline struktuur
Un programmeeritav loogikakontroller See koosneb järgmistest välistest elementidest:
- Digitaalsed sisendid ja väljundid: need võimaldavad programmeeritav loogikakontroller ning teatud rakenduse signaalid ja ajamid. Sisenditega on ühendatud lülitid ja mõnel juhul andurid. Kuigi väljundid asuvad lambid ja erinevat tüüpi mähised.
- Toiteallikas: see vastutab toite toitmise eest programmeeritav loogikakontroller, varustades selle tööks vajalikke pingeid ja voolusid. Ta vastutab ka abiahelate toitmise eest.
- Juhtum: viitab näole programmeeritav loogikakontroller.
- Juhi juhtimine: see asub füüsiliselt seadme korpuses programmeeritav loogikakontroller. Selle ülesanne on lubada või peatada programmi täitmine inimese operaatori tegevuse kaudu.
- Programmeerimisliides: seda nimetatakse ka suhtlusliideseks, see vastutab programmi edastamise eest pihuarvuti programmeerijalt vastavat tarkvara sisaldavale kontrollerile või personaalarvutile.
- Laiendusmoodulid: nende kaudu on võimalik suurendada sisendite ja väljundite arvu programmeeritav loogikakontroller, vastavalt rakenduse nõuetele.
Sisemine struktuur
Sisemine struktuur a programmeeritav loogikakontroller See koosneb järgmistest elektroonilistest elementidest:
- Keskprotsessor: seda nimetatakse tavaliselt protsessoriks, see vastutab enamiku programmidest tuletatud süsteemiprotsesside, nii konfiguratsiooni kui ka kasutaja, täitmise eest. See sisaldab mikroprotsessorit, mis on võimeline sooritama andmetöötluseks vajalikke loogilisi ja aritmeetilisi toiminguid.
- Mälu: see vastutab süsteemiteabe salvestamise eest binaarkoodina paigutatud arvandmete kujul. Sisaldab kirjutuskaitstud mälu ja lugemis-kirjutusmälu.
- Sadamad: need võimaldavad programmeeritav loogikakontroller teiste seadmetega, sealhulgas digitaalsete sisend- ja väljundseadmetega.
- Moodulid: viitab keerukamatele ja spetsialiseeritud sadamatele, mis vajavad keskprotsessorilt väga vähe kaasamist. Nende hulka kuuluvad loendurid, taimerid, modulaarsed impulsi laiuse generaatorid, analoog-digitaalsed muundurid, digitaal-analoogmuundurid, jadaühendusmoodulid ja välibussid.
Üldine töö
Un programmeeritav loogikakontroller See töötab tsükliliselt, järgides vastavalt selle mällu salvestatud kasutajaprogrammis näidatud juhiseid. Sel viisil koosneb selle töötsükkel järgmistest etappidest:
- See täidab oma süsteemi hooldamiseks omaseid rutiine, nagu mälu juhtimine ja diagnostika. See tsükli osa pole kasutajale tajutav.
- Laadib digitaalsisendite väärtused, teisendades need kahend- või digitaalsignaalideks, mis salvestatakse mäluandmetesse ja saadetakse keskseadmesse.
- Käivitage kasutajaprogramm, kui iga käsk on järjestikku mällu laaditud. Selles etapis luuakse uusi väljundeid.
- See laadib väljundsignaalid, olgu need siis binaarsed, digitaalsed või analoogid, ja saadab need digitaalse mälu väljundisse. Need signaalid muutuvad ajamitele sobivateks.
Sellega seoses on oluline märkida, et iga etapi lõpus programmeeritav loogikakontroller alustab uut tsüklit. Selle töötsükli läbiviimiseks kuluv aeg määrab selle kiiruse ja määrab, milliseks rakenduseks seda tegelikult kasutatakse.
konfiguratsioon
Programmeeritavate loogikakontrollerite kasutatav tööstuslik sidesüsteem põhineb mudelil Master - Slave, kus seade nimega Master juhib suhtlustsükleid, muutes teiste seadmete, mida nimetatakse orjadeks, struktuuri, algoritme, ülesandeid ja seadeid.
Sel viisil on orjal lubatud kapteni nõuetele vastata ainult siis, kui see vastab, vastutades ka andmetöötluse teostamise eest, kust ta hangib ressursse tehinguprotsessi tõhusaks täitmiseks.
Klassifikatsioon
Programmeeritavaid loogikakontrollereid on lai valik, kuid peamised neist on järgmised:
- Kompaktne PLC: kõik selle komponendid on integreeritud samasse paketti. Sellel on piiratud võimsus digitaalsete sisend- ja väljundmoodulite ning sidekanalite jaoks.
- Modulaarne PLC: sellel on suurem võimsus ja funktsionaalsus kui kompaktsel PLC -l, mis võimaldab kasutada suuremat arvu sisendeid / väljundeid. Lisaks toetab see keerukamaid programme ja tal on suurem mälumaht andmete salvestamiseks.
- Rack-mount PLC: sellel on sarnased omadused modulaarse PLC-ga, kuid see erineb nendest, kuna rack sisaldab moodulite pesasid ja integreeritud siinisüsteemi, mis on võimeline looma sidet erinevate moodulite vahel.
Muud tüüpi programmeeritavad loogikakontrollerid on: juhtpaneeli ja programmeeritava loogikakontrolleriga PLC, tööstusarvutiga PLC, pesa tüüpi PLC ja tarkvara tüüpi PLC.
Märgid
Un programmeeritav loogikakontroller võtab vastu ja edastab elektrilisi, binaarseid, digitaalseid ja analoogsignaale.
- Binaarsignaalid: see viitab ühebitisele signaalile, mis sisaldab ainult kahte võimalikku väärtust, 0 ja 1. Selle aktiveerimine avab loogilise väärtusega 1 kodeeritud kontakti.
- Digitaalsignaalid: koosneb binaarsignaalide jadast, mida loetakse ühikuks.
- Analoogsignaalid: need on pidevad väärtused, see tähendab, et need sisaldavad lõpmatu arvu väärtusi.
Soovitused
Enne tüübi üle otsustamist programmeeritav loogikakontroller mida me teatud rakenduse jaoks soovime, on oluline arvestada järgmiste aspektidega:
- Digitaalsete sisendite ja väljundite arv.
- Taimerite ja loendurite arv.
- Saadaval mälumaht.
- Volatiilsus.
- Suhtlusprotokollid.
- Teabe töötlemise kiirus.
Järeldused
- Programmeeritav loogikakontroller on arvuti, mida kasutatakse erinevat tüüpi masinate ja protsesside automatiseerimiseks.
- Selle peamine ülesanne on parandada süsteemide tootlikkuse, tõhususe, täpsuse ja töökindluse tingimusi üldiselt.
- Programmeeritavate loogikakontrollerite rakendusvaldkond ei piirdu tööstussektoriga, olles kohal peaaegu igas meie eluvaldkonnas, sealhulgas kodumaises.
- Peamised olemasolevate programmeeritavate loogikakontrollerite tüübid on kompaktsed, modulaarsed ja riiulile paigaldatavad.
- Kõige sagedamini kasutatav konfiguratsioon viitab kehtestatud suhtlustsüklile Master - Slave.
- Töötsükkel on tsükliline ja koosneb neljast etapist.