С развитието на компютърните технологии логиката на съхранение започна да навлиза в полето за индустриален контрол. Програмируем логически контролер (програмируем логически контролер, PLC) като общ компютър за промишлено управление, е представителните резултати от логиката на съхранение в индустриалните приложения.
От 1969 г. първият PLC е успешно разработен и приложен към автомобилна производствена линия за автоматично сглобяване, PLC непрекъснато се актуализира. Особено през последните две десетилетия бързото развитие на програмируемата технология на контролера, все по -мощна, широко използвана в производствения процес, тъй като един от трите стълба на технологията за индустриална автоматизация играе все по -важна роля в икономическата област.
PLC се основава на традиционния контролер на последователността, синтезираната компютърна технология, технологията за микроелектроника, технологията за автоматично управление, технологията за цифрови технологии и комуникационната мрежа и формирането на нов тип общо индустриално устройство за автоматично управление е важен стълб на съвременния индустриален контрол. Този раздел въвежда главно показателите за използване, характеристики, класификация и ефективност на PLC.
Приложения на Plc
През последното десетилетие, когато цените на микропроцесора и свързаните с тях компоненти цените са спаднали драстично, цената на PLC също е спаднала, но функцията е значително подобрена, може да реши сложни проблеми с изчисленията и комуникацията, така че PLC е все по -широко използван.
Понастоящем PLC се използва широко у дома и в чужбина в стомана, добив, цимент, петрол, химическо, електрическа енергия, производство на машини, автомобилни, натоварване и разтоварване, хартия, текстил, опазване на околната среда и развлекателни индустрии.
Обхватът на приложението на PLC обикновено може да бъде разделен на следните пет категории
1) Контрол на последователността
Контролът на последователността е най -широко използваното поле на PLC, а също така е и най -подходящото поле за PLC за възпроизвеждане на своите специалитети. PLC Control Control Control се използва за замяна на традиционния контрол на последователността на релето.
PLC се използват в контрола на единичната машина, контрола на групата на много нива и автоматичното управление на производствените линии, като машини за инжекционно формоване, машини за печат, машини за слепване, опаковъчни машини, машини за рязане на хартия, комбинирани машини, шлифовъчни машини, монтажни линии, покритие линии и контрол на асансьора.
2) Контрол на движението
Производителите на PLC сега предлагат модули за контрол на позицията с една или многооса за стъпкови двигатели или серво двигатели. В повечето случаи PLC изпраща данни, описващи целевата позиция към контролния модул, и изходът му премества една или повече оси, за да достигне целевата позиция. Докато всяка ос се движи, модулът за управление на позицията поддържа правилната скорост и ускорение, за да осигури гладко движение.
Сравнително погледнато, модулът за управление на позицията е по -малък, по -евтин, по -бърз и по -лесен за работа от устройство за контрол на компютърния номер (CNC).
3) Контрол на процеса
PLC може също да наблюдава голям брой физически параметри, като температура, налягане, поток, ниво и скорост. Пропорционален - Интегрален - Диференциален (пропорционална диференциация на интеграция, PID) Модул прави PLC да има функция за управление на затворен контур, тоест PLC с PID контролни възможности може да се използва за контрол на процеса. Когато променлива в контрола на процеса се отклони, алгоритъмът за управление на PID изчислява правилното количество контрол, за да запази изхода на зададената стойност.
4) Обработка на данни
При обработката PLC се използват в системите на ЦПУ като основна система за управление и управление и могат да извършват голямо количество обработка на данни.
5) Комуникационна мрежа
PLC комуникацията включва комуникация между хост и отдалечен I/O, комуникация между множество PLC и комуникация между PLC и други интелигентни устройства за управление (като компютри, инвертори, числени устройства за управление и др.) PLC, заедно с други интелигентни устройства за управление, може да се използва за формиране на разпределена система за управление с „централизирано управление и децентрализирано управление“.
PLC функции
1) Висока надеждност, силна способност за борба с интерференцията
За да отговори на изискванията на индустриалното производство за безопасността и надеждността на контролното оборудване, PLC използва микроелектроника технология, голям брой превключващи действия се изпълняват от безконтактните полупроводникови вериги, в структурата на индустриалната производствена среда, за да се постигне пълноценно Отчет за температурата, влажността, праха, вибрациите и други аспекти на въздействието: в хардуера, използван изолирано, филтриране, екраниране, заземяване и други мерки за борба с интерференцията; В софтуера, използван при диагностицирането на неизправности, защита на данните и други мерки. Тези технологии правят PLC да има висока способност за борба с взаимодействието.
At present, the PLC produced by various manufacturers, the average failure-free time are far more than the International Electrotechnical Commission (International Electrotechnical Commission, IEC) stipulated 100,000 hours, and some have even reached hundreds of thousands of часове.
2) Универсален и гъвкав
PLC продуктите са сериализирани, различни структурни форми, има много място за избор в модела. В допълнение, сортовете PLC и периферните модули, потребителят може да се основава на изискванията на различни задачи, да избере различни компоненти, които да се комбинират гъвкаво в контролно устройство с различна хардуерна структура.
По -важното е, че основната функция на системата за управление на PLC се реализира чрез програмата, така че в необходимостта от промяна на функцията за управление на устройството, трябва само да променя програмата и малко количество окабеляване, натоварването е много малко и Това е обща система за контрол на релето е трудно да се направи.
3) Програмирането е просто и удобно
PLC приложната програма е много лесна за подготовка. Програмирането може да се използва с веригата за управление на контактора на релето е много подобно на езика на стълбата, това изображение на езика за програмиране, интуитивно, лесно за схващане, дори и без компютърни знания също е много лесна за овладяване. Диаграмата на функционалната последователност (диаграма на последователната функция, SFC) е диаграма на структурен блок за контрол на блока, която може да направи програмирането по -просто и удобно.
4) Функционалността е перфектна, силни възможности за разширяване
Входът / изходната система на PLC е функционално перфектна, надеждна производителност, може да се адаптира към различни форми и естество на превключването и аналоговия вход / изход.
PLC функционалният блок може лесно да реализира D / A, A / D преобразуване и PID работа, контрол на процесите, цифрово управление и други функции. Може да се използва и с други компютърни системи и контролно оборудване за формиране на разпределена или децентрализирана система за управление, която може да отговори на нуждите на различните контроли. Обществен номер "литература за машиностроене", бензиностанция на инженера!
5) кратък цикъл на проектиране, строителство и пускане в експлоатация, лесна поддръжка
Системата за управление на контактора на релето в междинното реле, релето време, броячът и други електрически компоненти в системата за управление на PLC е форма на "мек компонент", а програмата вместо твърдо окабеляване, така че работното натоварване за инсталиране и окабеляване е малка; Персоналът също може да бъде предварително според специфичните изисквания за контрол в PLC преди пристигането на програмирането, като значително намалява строителната натоварване. Персоналът може също да програмира PLC предварително според специфичните изисквания за контрол преди пристигането на PLC, което значително съкращава периода на строителство.
PLC е с малък размер, светлина по тегло и лесен за инсталиране; PLC има перфектни функции за самодиагностика и мониторинг, като например показване на вътрешния си работен статус, комуникационния статус, състоянието на точката на I/O, анормалното състояние и състоянието на захранването. Персоналът може да открие причината за грешката през нея, така че да е лесно да се справим бързо с нея.
Поради горните характеристики на PLC, PLC има широк спектър от приложения, може да се каже, че докато има фабрики, ще има PLC приложения за изисквания за контрол.
Класификация на plc
PLC се произвежда в отговор на нуждите на модернизираното производство и класификацията на PLC трябва да е в съответствие с нуждите на модернизираното производство. Най -общо казано, PLC може да бъде категоризиран от три перспективи, а именно мащаб на контрол, управление на контрола, структурни характеристики.
1, според класификацията на скалата за контрол на PLC
PLC съгласно контролната скала може да бъде разделена на малък PLC, средно голям PLC и голям PLC.
1) Малка plc
Малкият PLC обикновено се отнася до PLC с по -малко от 256 точки за вход/изход (I/O точки), един CPU (8- бит или 16- бит) и памет на потребителската програма по -малко от 4kB, главно за превключване на контрола.
Поради ограничаването на броя на контролните точки, нейната контролна функция има определени ограничения. Въпреки това, малкият PLC малък, гъвкав, може да бъде инсталиран директно в шкафа за електрическо управление, много подходящ за самостоятелно управление или малък контрол на системата.
Серията S 7-200 и S 7-1200 от Siemens, Германия и серията FX от Mitsubishi, Япония, са малки PLC.
2) средно голям PLC
Средният PLC обикновено се отнася до PLC с 256 ~ 2048 I/O точки, двойни процесори или множество процесори и памет на потребителската програма от 2 ~ 8kB или по-големи, с функции за превключване и аналогово управление и по-силни възможности за цифрово изчисление.
Тъй като средните PLC с средни размери имат повече контролни точки и силни контролни функции, те могат да се използват за директно управление на оборудването и мониторинг на множество PLC от по-ниско ниво и са подходящи за контрол на средни или големи системи за управление.
Серия Siemens S 7-300, японската серия Omron C200H, серията на Japan Mitsubishi Q на някои модели принадлежи към средния размер на PLC.
3) Голям PLC
Големият PLC обикновено се отнася до PLC с повече от 2048 I/O точки, двойни процесори или множество процесори (16- бит или 32- бит) и памет на потребителската програма на 8-16 kb или по -голям , които могат да извършват не само сложни аритметични операции, но и сложни матрични операции поради големия брой контролни точки, силни контролни функции и силни изчислителни възможности.
Големият PLC може да се използва не само за директен контрол на оборудването, но и за наблюдение и контрол на множество PLC от по-ниско ниво, за да се образува централизирана система за контрол на производствения процес. Големите PLC са подходящи за процеси за автоматизация на оборудването, контрол на автоматизацията на процесите и системи за мониторинг на процесите.
Серия Siemens S 7-400, японската серия OMRON CVM1 и CS1, японската серия Mitsubishi Q на някои от моделите са големи PLC.
2, според класификацията на производителността на PLC Control
PLC могат да бъдат категоризирани на машини с нисък клас, среден и висок клас според тяхната контролна ефективност.
1) Машина с нисък клас
Този тип PLC има основни контролни функции и обща аритметична способност, ниска скорост на работа и поддържа по -малко числа и видове входни и изходни модули.
Тези PLC са подходящи за прост контрол в малък мащаб и обикновено са подходящи за използване като робска станция в мрежа. Например, серията Siemens S 7-200 принадлежи към тази категория.
2) среден клас
Този вид PLC има силна контролна функция и силна способност за изчисляване, която може не само да завърши общата логическа работа, но и може да завърши по -сложна тригонометрична работа, експоненциална работа и PID работа, с по -бърза работна скорост, повече входни и изходни модули и други видове модули входни и изход.
Този вид PLC може не само да изпълнява малки управленски задачи, но и по-мащабни контролни задачи и може да се използва като робска станция или главна станция в мрежата. Например, Siemens S 7-300 серията принадлежи към тази категория.
3) Висококачествена машина
Този тип PLC има мощни контролни функции и силна аритметична способност, не само може да завърши работата на логиката, тригонометричната работа на функцията, експоненциалната работа и PID работа, но и може да извърши сложно изчисление на матрицата, работната скорост е много бърза и може да задвижва задвижването Голям брой входни и изходни модули и типовете са изчерпателни. Общественият номер "литература за машиностроене", бензиностанцията на инженерите!
Този тип PLC може не само да изпълни средни задачи за управление, но и може да изпълни много големи мащабни контролни задачи, в мрежата обикновено се използва като главна станция. Например, серията Siemens S 7-400 принадлежи към тази категория.
PLC може да бъде категоризиран в два типа според структурата: интегрален тип и комбиниран тип.
3, категоризирана по PLC структура
1) Интегрален тип
Интегралната структура на захранването на PLC, процесора, паметта, I / O система е компактно инсталирана в стандартен корпус, като цяло, съставляваща основната единица на PLC.
Основна единица е пълен PLC, който може да реализира различни контроли. Когато броят на контролните точки не отговаря на нуждите, той може да бъде свързан към разширителна единица, която няма процесор, а основната единица и редица разширителни единици могат да образуват по -голяма система.
Предимствата на общата структура са много компактни, малък размер, ниска цена, лесна за инсталиране, недостатъкът е, че броят на входните и изходните точки има ограничено съотношение. Малка PLC най -вече за цялостната структура. Например, Siemens S 7-200 серия и японската серия Mitsubishi FX PLC е цялостната структура.
2) Комбиниран тип
Комбинираната PLC е PLC компонентите на системата са функционално разделени на редица модули, като CPU модули, входни модули, изходни модули, модули за захранване и т.н., и тези модули могат да бъдат поставени в рамката или субстрата, за да образуват цялостно управление система. Въпреки че функцията на всеки модул е сравнително единична, но видовете модули са все по -богати.
Например, някои PLC В допълнение към основните I/O модули, има някои специални функционални модули, като модул за откриване на температура, модул за откриване на позиция, PID контролен модул, комуникационен модул и т.н. PLC на модулната структура използват подход за градивен елемент, за да образуват система, като поставят необходимите модули върху субстрат.
Характеристиките на PLC на комбинираната структура са, че процесорът, входът и изходът са независими модули, униформен размер на модула, лесна инсталация, безплатен избор на I/O модули (според броя на точките) и удобната инсталация, отстраняването на грешки, разширяването и поддръжката .
Машините със среден и голям размер са предимно от комбинирана структура, например, S 7-300 серия и S 7-400 серия от Siemens и Q серия PLC на Mitsubishi.
Съставът на комбинирания PLC е показан на фигурата по -долу, а модулите са свързани помежду си през шината на основната плоча, а разстоянието между процесора и модулите за разширяване не трябва да надвишава 10M, ако са свързани с кабели.
Технически спецификации на PLC
Техническите показатели на PLC включват хардуерни индикатори и софтуерни индикатори.
1, хардуерни индикатори
Хардуерните индикатори включват общи индикатори, входни характеристики и характеристики на изхода.
Общите индикатори се отразяват главно в температурата на околната среда, влажността на околната среда, вибрацията, шока, шума, смущения и съпротивление на напрежението и други характеристики.
Входните характеристики се отразяват главно в степента на изолиране на входната верига, чувствителността към вход, времето за реакция и необходимите показатели за захранване.
Изходните характеристики се отразяват главно в състава на веригата (тук се отнася до изхода на релето, транзисторен изход или тиристорен изход), изолация на веригата, максимално натоварване, минимално натоварване, време на реакция и външно изпълнение на захранването.
2, софтуерен индекс
Софтуерните индекси включват главно програмен капацитет, език за програмиране, комуникационна функция, скорост на работа, тип инструкция, тип и брой компоненти. Обществен номер "литература за механичност", бензиностанцията за инженери!
Програмният капацитет се отнася до размера на паметта на PLC и външната памет, обикновено от няколко килобайта до няколко мегабайта. Видовете памет обикновено са RAM, EPROM и EEPROM.
Езикът за програмиране е езикът, използван от PLC за писане на потребителската програма. Има много езици за програмиране, които могат да бъдат използвани от PLC, като диаграми на стълбата, таблици с оператори, последователни функционални диаграми и диаграми на функционалните блокове. Всеки допълнителен език за програмиране ще направи подготовката на потребителски програми по -бързи и удобни.
Функцията за комуникация се отнася до това дали PLC има способност за комуникация и какъв вид комуникационна способност има. Като цяло тя може да бъде категоризирана в отдалечена комуникация в I/O, компютърна комуникация, комуникация от точка до точка, високоскоростна шина, карта на картата и т.н. Понастоящем способността за комуникация е основен показател за производителността на PLC.
Скоростта на работа се отнася до продължителността на времето за обработка на операцията, която може да бъде измерена чрез времето на изпълнение на основната инструкция, колкото по -къса, толкова по -добре, обикновено под нивото на микросекунда. Колкото по -силна е функцията на инструкцията, толкова по -добра е работата на PLC.
Броят на типовете и броя на компонентите не само отразява работата на PLC, но също така показва размера на PLC. Броят на I/O компонентите показва способността за вход/изход на PLC; Броят на видовете I/O компоненти (DC, AC, аналогов, високоскоростен брой, позициониране, PID) показва работата на PLC.
3, Основните показатели за изпълнение
1) Капацитет на паметта
Капацитетът за съхранение се отнася до капацитета на паметта на потребителската програма. Капацитетът за съхранение определя размера на потребителската програма, която PLC може да побере и обикновено се изчислява в единици байтове. На всеки 1024 байта е 1KB. Капацитетът за съхранение на среден и малък PLC обикновено е под 8kB, докато капацитетът за съхранение на големи PLC може да достигне 256kb ~ 2mb. Някои PLC използват броя на команди на потребителската програма, за да посочат капацитета, а броят на команди, съхранявани в среден или малък PLC, обикновено е 2, 000 команди.
2) Брой точки на вход/изход (I/O)
Броят на точките в I/O се отнася до сумата от броя на входните точки и броя на изходните точки, толкова повече точки на I/O, толкова по -външен достъп до входните устройства и изходните устройства, толкова по -голям е мащабът на контрол, Така че броят на точките в I/O е мярка за размера на PLC индекса. Международната популярност на общия брой на I/O точки в 64 точки и под PLC се нарича Micro PLC; 64 ~ 256 точки се наричат малък PLC; 256 ~ 2048 точки се наричат средно голям PLC; 2048 точки или повече се наричат голям PLC.
3) Скорост на сканиране
Скоростта на сканиране се отнася до скоростта, с която PLC изпълнява програма. Като цяло скоростта на сканиране се измерва с времето, необходимо за изпълнение на 1KB. Скоростта на изпълнение на инструкциите за различни функции варира значително и понастоящем скоростта на изпълнение на булеви инструкции също се използва за характеризиране на скоростта на работа на PLC. Някои марки PLC дават време, използвано за изпълнение на различни инструкции в ръководството на потребителя, а скоростта на операцията PLC може да бъде измерена чрез сравняване на времето, използвано от различни PLC за извършване на подобни операции.
4) Функция и брой инструкции
Силата на функцията и броят на инструкциите отразяват силата на способността на PLC. Най -общо казано, колкото повече видове и брой инструкции за програмиране, толкова по -силни са възможностите за обработка и контрол и толкова по -лесно е да се подготвят потребителски програми.
5) Видове и брой вътрешни компоненти
При програмиране на програма са необходими голям брой вътрешни компоненти, за да се съхраняват променливи, междинни резултати, информация за времето и броене, параметри на настройка на модула и различни битове на флаг. Колкото по -голям е броят и вида на такива компоненти, толкова по -голяма е способността за обработка на информация на PLC.
6) Брой интелигентни единици
За да изпълнят някои специални задачи за контрол, производителите на PLC са проектирали специални интелигентни единици за своите продукти, като аналогови контролни единици, контролни единици за позициониране, блокове за контрол на скоростта и комуникационни агрегати. Броят на видовете интелигентни единици и силата на функцията е важен показател за нивото на PLC продуктите.
7) Възможност за разширяване
Възможността за разширяване на PLC включва разширяването на броя на I/O точки, разширяването на капацитета за съхранение, разширяването на мрежовите функции и разширяването на свързването на различни модули. Повечето от PLC могат да разширят броя на I/O точки с I/O разширителни единици; Някои PLC могат да бъдат разширени с различни функционални модули. Въпреки това, винаги има ограничение за функцията на разширяване на PLC.
След като разберете различните индекси на PLC, можете да изберете подходящ продукт от голям брой PLCs според изискванията на специфични контролни проекти.