Κατανόηση ενός προγραμματιστή λογικής ελεγκτή (PLC)

Κατανόηση ενός προγραμματιστή λογικής ελεγκτή (PLC)

PLC σημαίνει Προγραμματιζόμενοι Λογικοί Ελεγκτές. Βασικά χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο αυτοματοποιημένων συστημάτων σε βιομηχανίες. Είναι μια από τις πιο προηγμένες και απλούστερες μορφές συστημάτων ελέγχου που αντικαθιστούν τώρα τα ενσύρματα λογικά ρελέ σε μεγάλη κλίμακα.



PLC

Ελεγκτής λογικής προγραμματισμού (PLC)

Πλεονεκτήματα:

Πριν αναφερθούμε σε λεπτομέρειες σχετικά με τα PLC, μάθετε 3 λόγους για τους οποίους τα PLC χρησιμοποιούνται ευρέως αυτές τις μέρες






  • Είναι φιλικά προς τον χρήστη και εύχρηστα
  • Εξαλείφουν την ανάγκη λογικής ενσύρματου ρελέ
  • Είναι γρήγορα
  • Είναι κατάλληλο για αυτοματισμούς σε βιομηχανίες.
  • Οι μονάδες εισόδου και εξόδου μπορούν να επεκταθούν ανάλογα με τις απαιτήσεις

Αρχιτεκτονική PLC:

Εσωτερική αρχιτεκτονική PLC

Εσωτερική αρχιτεκτονική PLC

Ένα βασικό σύστημα PLC αποτελείται από τις ακόλουθες ενότητες:



  • Τμήμα εισόδου / εξόδου : Η ενότητα εισόδου ή η μονάδα εισόδου αποτελείται από συσκευές όπως αισθητήρες, διακόπτες και πολλές άλλες πραγματικές πηγές εισόδου. Η είσοδος από τις πηγές συνδέεται στο PLC μέσω των σιδηροτροχιών σύνδεσης εισόδου. Το τμήμα εξόδου ή η μονάδα εξόδου μπορεί να είναι κινητήρας ή ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα ή λάμπα ή θερμαντήρας, η λειτουργία της οποίας ελέγχεται μεταβάλλοντας τα σήματα εισόδου.
  • CPU ή κεντρική μονάδα επεξεργασίας : Είναι ο εγκέφαλος του PLC. Μπορεί να είναι ένας εξαγωνικός ή ένας οκταδικός μικροεπεξεργαστής. Πραγματοποιεί όλη την επεξεργασία που σχετίζεται με τα σήματα εισόδου προκειμένου να ελέγχει τα σήματα εξόδου βάσει του προγράμματος ελέγχου.
  • Συσκευή προγραμματισμού : Είναι η πλατφόρμα όπου γράφεται το πρόγραμμα ή η λογική ελέγχου. Μπορεί να είναι μια φορητή συσκευή ή ένας φορητός υπολογιστής ή ο ίδιος ένας υπολογιστής.
  • Παροχή ηλεκτρικού ρεύματος : Λειτουργεί γενικά σε τροφοδοσία περίπου 24 V, που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία συσκευών εισόδου και εξόδου.
  • Μνήμη : Η μνήμη χωρίζεται σε δύο μέρη - Η μνήμη δεδομένων και η μνήμη προγράμματος. Οι πληροφορίες προγράμματος ή η λογική ελέγχου αποθηκεύονται στη μνήμη χρήστη ή στη μνήμη προγράμματος από όπου η CPU λαμβάνει τις οδηγίες προγράμματος. Τα σήματα εισόδου και εξόδου και τα σήματα χρονοδιακόπτη και μετρητή αποθηκεύονται στην εξωτερική μνήμη εισόδου και εξόδου αντίστοιχα.

Εργασία PLC

Σχηματική εργασία PLC

Σχηματική εργασία PLC

Εργασία PLC

Εργασία PLC

  • Οι πηγές εισόδου μετατρέπουν τα αναλογικά ηλεκτρικά σήματα σε πραγματικό χρόνο σε κατάλληλα ψηφιακά ηλεκτρικά σήματα και αυτά τα σήματα εφαρμόζονται στο PLC μέσω των σιδηροτροχιών σύνδεσης.
  • Αυτά τα σήματα εισόδου αποθηκεύονται στην εξωτερική μνήμη εικόνας PLC σε τοποθεσίες γνωστές ως bits. Αυτό γίνεται από την CPU
  • Η λογική ελέγχου ή οι οδηγίες προγράμματος γράφονται στη συσκευή προγραμματισμού μέσω συμβόλων ή μέσω μνημονικών και αποθηκεύονται στη μνήμη του χρήστη.
  • Η CPU παίρνει αυτές τις οδηγίες από τη μνήμη του χρήστη και εκτελεί τα σήματα εισόδου χειραγωγώντας, υπολογίζοντας, επεξεργάζοντάς τα για τον έλεγχο των συσκευών εξόδου.
  • Τα αποτελέσματα εκτέλεσης αποθηκεύονται στη συνέχεια στην εξωτερική μνήμη εικόνας που ελέγχει τις μονάδες εξόδου.
  • Η CPU ελέγχει επίσης τα σήματα εξόδου και συνεχίζει να ενημερώνει τα περιεχόμενα της μνήμης εικόνας εισόδου σύμφωνα με τις αλλαγές στη μνήμη εξόδου.
  • Η CPU εκτελεί επίσης εσωτερικές λειτουργίες προγραμματισμού όπως ρύθμιση και επαναφορά του χρονοδιακόπτη, έλεγχος της μνήμης του χρήστη.

Προγραμματισμός σε PLC

Η βασική λειτουργία του PLC βασίζεται στη λογική ελέγχου ή στην τεχνική προγραμματισμού που χρησιμοποιείται. Ο προγραμματισμός μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας διαγράμματα ροής ή χρησιμοποιώντας λογική σκάλας ή χρησιμοποιώντας λογική δήλωσης ή μνημονικά.

Συνδέοντας όλα αυτά, ας δούμε πώς μπορούμε πραγματικά να γράψουμε ένα πρόγραμμα στο PLC.


  • Υπολογίστε το διάγραμμα ροής. Ένα διάγραμμα ροής είναι η συμβολική αναπαράσταση των οδηγιών. Είναι η πιο βασική και απλούστερη μορφή λογικής ελέγχου που περιλαμβάνει μόνο λογικές αποφάσεις. Διαφορετικά σύμβολα δίνονται παρακάτω:

Υπολογίστε το διάγραμμα ροής

  • Γράψτε τη Boolean έκφραση για τη διαφορετική λογική. Η Boolean άλγεβρα συνήθως περιλαμβάνει λογικές λειτουργίες όπως AND, OR, NOT, NAND και NOR. Τα διαφορετικά σύμβολα είναι:

+ Ή χειριστής
. ΚΑΙ χειριστής
! ΟΧΙ χειριστής.

  • Γράψτε τις οδηγίες σε απλές δηλώσεις όπως παρακάτω:

ΕΑΝ Είσοδος1 ΚΑΙ Είσοδος2 Έπειτα SET Έξοδος1 ΕΛΛΕΣ ΣΕΤ Έξοδος

  • Γράψτε το πρόγραμμα λογικής σκάλας. Είναι το πιο σημαντικό μέρος του προγραμματισμού PLC. Πριν εξηγήσετε σχετικά με τον προγραμματισμό λογικής κλίμακας, ενημερώστε μας για λίγα σύμβολα και ορολογίες

Rung: Ένα βήμα στη σκάλα ονομάζεται σκαλοπάτι. Με απλά λόγια, η βασική δήλωση ή μία λογική ελέγχου ονομάζεται Rung.
Y- Σήματα κανονικής εξόδου
M - Σύμβολο κινητήρα
T - Χρονοδιακόπτης
C - Μετρητής
Σύμβολα:

Σύμβολα

Βασικές λειτουργίες λογικής με τη λογική Ladder

Βασικές λειτουργίες λογικής χρησιμοποιώντας λογική σκάλας

  • Γράψιμο Μνημονικών: Η Μνημονική είναι οδηγίες γραμμένες σε συμβολική μορφή. Είναι επίσης γνωστοί ως Opcode και χρησιμοποιούνται σε φορητές συσκευές προγραμματισμού. Διαφορετικά σύμβολα δίνονται παρακάτω:

Ldi - Φόρτωση αντίστροφης
Ld- Φόρτωση
ΚΑΙ- Και η λογική
Ή- ή λογική
ANI - NAND λογική
ORI- NOR λογικό
Έξοδος - Έξοδος

Μια απλή εφαρμογή PLC

Έτσι, τώρα που είχαμε μια σύντομη ιδέα σχετικά με τον προγραμματισμό στο PLC, ας αρχίσουμε να αναπτύσσουμε μια απλή εφαρμογή.

Πρόβλημα : Σχεδιάστε ένα απλό ρομποτικό σύστημα ακόλουθων γραμμών για να ξεκινήσετε έναν κινητήρα όταν ο διακόπτης είναι ενεργοποιημένος και ταυτόχρονα ανάβει το LED. Ο αισθητήρας στον κινητήρα ανιχνεύει οποιοδήποτε εμπόδιο και ένας άλλος διακόπτης είναι ενεργοποιημένος για να δείξει την παρουσία του εμποδίου και ο κινητήρας απενεργοποιείται ταυτόχρονα και ο βομβητής είναι ενεργοποιημένος και το LED είναι σβηστό.

Λύση :

Λύση

Λύση

Ας αντιστοιχίσουμε πρώτα τα σύμβολα ή τις ετικέτες μας στις εισόδους και τις εξόδους

Μ - Κινητήρας,

A - Διακόπτης εισόδου 1,

B- Διακόπτης εισόδου 2,

L - LED,

Αυτό -Buzzer

Τώρα ας σχεδιάσουμε το Διάγραμμα ροής

ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ

ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΡΟΗΣ

Το επόμενο βήμα είναι η σύνταξη των εκφράσεων Boolean

Μ = Α. (! B)

L = Γ. (! B)

Αυτό = B. (! A.! C)

Το επόμενο βήμα περιλαμβάνει την κατάρτιση του προγράμματος λογικής σκάλας

Πρόγραμμα λογικής σκαλών

Πρόγραμμα λογικής σκαλών

Το τελευταίο βήμα περιλαμβάνει τη σύνταξη των μνημονικών που πρέπει να τροφοδοτούνται στη φορητή συσκευή

Ld A ANI Ldi Β

Ld C ANI Ldi Β

Ld B ANI Ldi A ΚΑΙ Ldi Γ

Έτσι, τώρα που έχω δείξει τη βασική λειτουργία ελέγχου χρησιμοποιώντας PLC, επιτρέψτε μου να μάθω περισσότερα σχετικά με τις ιδέες των σχεδίων ελέγχου που χρησιμοποιούν PLC.

Φωτογραφικές μονάδες:

Προγραμματιζόμενοι ελεγκτές λογικής από wikimedia