Mi az a programozható logikai vezérlő

Vezérlő (az angol Control szóból) — kontroll. A vezérlő automatizált rendszerekben egy olyan technikai eszköz, amely a fizikai folyamatok vezérlésének funkcióit a meghatározott algoritmus szerint, az érzékelőktől kapott és a végberendezéseken megjelenített információk felhasználásával végzi. Minden olyan eszköz, amely képes automatikusan működni, tartalmaz egy vezérlővezérlőt – egy modult, amely meghatározza az eszköz működésének logikáját.

Programozható logikai vezérlők (PLC) — a technológiai folyamatok automatizálására használt technikai eszközök. Ez egy elektronikus speciális eszköz, amely valós időben működik.

A PLC digitálisan programozható, így nagyon könnyen adaptálható egy adott folyamat követelményeihez. A modern gépekkel és gyártási folyamatokkal szembeni növekvő igényekkel a PLC automatizálási megoldások a napi ipari termelés szerves részévé váltak.

A PLC fő működési módja a hosszú távú autonóm használat, gyakran kedvezőtlen környezeti feltételek mellett, jelentős karbantartás és emberi beavatkozás nélkül.A PLC-ket általában szekvenciális folyamatok vezérlésére használják, bemenetek és kimenetek segítségével meghatározzák az objektum állapotát, és vezérlő műveleteket hajtanak végre.

A programozható logikai vezérlők ideálisak különféle alkalmazások, gépek, rendszerek és folyamatok egyedi vezérlésére vagy digitális energiagazdálkodásra.

A programozható logikai vezérlő egy olyan mikroprocesszoros eszköz, amelyet információk gyűjtésére, konvertálására, feldolgozására, tárolására és vezérlőparancsok generálására terveztek, és amelyhez véges számú be- és kimenet, érzékelők, kapcsolók, működtetőelemek kapcsolódnak a vezérlőobjektumhoz, és amelyek a vezérlőobjektumhoz vannak csatlakoztatva. valós idejű módok.

Egy tipikus PLC a következő részekből áll:

• Például gombok, fénysorompók vagy hőmérséklet-érzékelők csatlakoznak a vezérlőegységhez a bemeneteken keresztül. Ezeknek az alkatrészeknek köszönhetően a PLC rendszer képes figyelni a gép aktuális állapotát.
• A kimenetek olyan eszközökhöz csatlakoznak, mint például elektromos motorok, hidraulikus szelepek, amelyeket a PLC egy adott gép vezérlésére használ.
• Felhasználói program — PLC szoftver, amely a bemenetek aktiválásától függően a kimenetek váltását biztosítja.
• A kommunikációs interfész a PLC más rendszerekhez való csatlakoztatására szolgál.
• A PLC saját tápegységet, CPU-t és belső buszt is tartalmaz.

A jelenleg használt reléérintkezős vezérlőrendszereket alacsony megbízhatóság, nyitott érintkezők stb. jellemzik. A programozható logikai vezérlők (PLC) alkalmazása a helyi vezérlőrendszerek automatizálására a leghatékonyabb.

Az idő múlásával a PLC-k folyamatosan fejlődnek, és alkalmazkodnak az ipari környezet speciális igényeihez.A PLC funkcióknak számos előnye van: rugalmasságuk miatt a legkülönfélébb iparágakban használhatók. A beállítások bármikor módosíthatók anélkül, hogy a berendezés működését zavarná.

Csak a gyártógépek teljesítményének vezérlésére, felügyeletére és szabályozására szolgáló, egyedileg programozható eszközök képesek kielégíteni a modern ipar magas követelményeit.

A PLC általában közvetlenül a gyártógépre telepíthető. Ez megtakarítja a szükséges helyet. A PLC távoli vezérlése mellett az egyik legnagyobb előnye a kommunikációs képessége.

A PLC-k programozása az IEC-61131-3 szabvány szerint történik. A PLC-k programozása speciális komplexek segítségével történik, az egyik legnépszerűbb a CoDeSys. A következő nyelveket tartalmazza: grafika (oszlopdiagram, funkcióblokk-diagram, szekvenciális funkciódiagram, folyamatos funkciódiagram), szöveg (utasításlista, strukturált szöveg).

A világ első programozható logikai vezérlője a 20. század közepén jelent meg. A Modicon 084 egy szekrény volt egymáshoz kapcsolódó relékkel és érintkezőkkel, a memóriája mindössze 4 kilobájt volt. A PLC kifejezést Allen-Bradley alkotta meg 1971-ben. Richard Morley-val együtt ő a „PLC atyja”.

Az első ilyen rendszerek két technikusnak, Richard E. Morley-nak és Odo J. Küzdő. Míg Morley 1969-ben "félvezető félvezető számítógépként" mutatta be Modicon 084 rendszerét, Odo J. Struger segített PLC-k fejlesztésében a wisconsini székhelyű Allen-Bradley számára. Mindkét mérnök az első programozható logikai vezérlő (PLC) megalkotója.Idővel a termelési környezetekkel szemben támasztott igények világszerte nőttek. Így fejlődött ki a PLC, és számos változatban állították üzembe.

— Jakov Kuznyecov villamosmérnök

A programozható logikai vezérlő felépítése:

PLC munka algoritmus:

A PLC fő működési módja a hosszú távú autonóm használat, gyakran kedvezőtlen környezeti feltételek mellett, nagyobb karbantartás és gyakorlatilag emberi beavatkozás nélkül.

A PLC-k számos jellemzővel rendelkeznek, amelyek megkülönböztetik őket a gépészetben használt egyéb elektronikus eszközöktől:

• Ellentétben a mikrokontrollerrel (egychipes számítógéppel) – egy elektronikus eszközök vezérlésére tervezett mikroáramkörrel – a PLC-ket jellemzően automatizált ipari gyártási folyamatokban használják gyártóüzem keretében;

• a számítógépekkel ellentétben a PLC-k a gépegységekkel való munkára összpontosítanak, szenzoros jelek kifinomult bevitelével és jelek kibocsátásával az aktuátorokhoz, a döntéshozatalra és a kezelői vezérlésre összpontosítva;

• A beágyazott rendszerekkel ellentétben a PLC-ket független termékként gyártják, külön az általuk vezérelt berendezésektől.

• bővített számú logikai művelet jelenléte, valamint az időzítők és számlálók beállításának lehetősége.

• Minden PLC programozási nyelv könnyen hozzáférhet a gépi szavak bitmanipulációjához, ellentétben a modern számítógépeken használt legtöbb magas szintű programozási nyelvvel.

A megoldandó automatizálási feladatok összetettségétől függően különböző bonyolultságú PLC-k léteznek.

A PLC alapműveletei meghatározott egységek – mechanikus, elektromos, hidraulikus, pneumatikus és elektronikus – logikai áramkörök kombinált vezérlésének felelnek meg.

A vezérlési folyamat során a vezérlők kimeneti jeleket (be-ki) állítanak elő a működtetők (elektromos motorok, szelepek, mágnesszelepek és szelepek) vezérléséhez az érzékelőktől vagy magasabb szintű eszközöktől kapott jelek feldolgozásának eredményei alapján.

A modern programozható vezérlők más műveleteket is végeznek, mint például a számláló és az időzítő funkcióinak kombinálása, valamint a jelkésleltetések kezelése.

A közép- és magas szintű programozható logikai vezérlők jellemzően beépített mozgásvezérlő hardverrel és szoftverrel rendelkeznek, különösen nagy sebességű számlálómodulokkal, pozicionáló modulokkal stb., amelyek lehetővé teszik a mozgásvezérlési funkciók viszonylag egyszerű megvalósítását és nagy pontosságú pozicionálást.

Szerkezetileg a PLC-k tipikus ipari körülmények között működnek, figyelembe véve a szennyezett légkört, a jelszinteket, a hő- és nedvességállóságot, a tápegységek megbízhatatlanságát, valamint a mechanikai ütéseket és rezgéseket. Ebből a célból a hardverrész robusztus házba van zárva, amely minimálisra csökkenti számos termelési tényező negatív hatását.

A fő különbség a PLC és a relévezérlő áramkörök között a programok segítségével megvalósított algoritmusokban rejlik. Egyetlen vezérlő több ezer kemény logikai elemnek megfelelő áramkört tud megvalósítani. Ezenkívül az áramkör megbízhatósága nem függ annak összetettségétől.

A programozható logikai vezérlők hagyományosan az automatizált üzemvezérlő rendszerek (ACS) – a gyártástechnológiákhoz közvetlenül kapcsolódó rendszerek – alján működnek.

A PLC-k általában az első lépést jelentik az épületirányítási rendszerekben. Ennek az az oka, hogy egy gép vagy üzem automatizálásának szükségessége mindig a legnyilvánvalóbb. Gyors gazdasági hatást ad, javítja a termelés minőségét, elkerüli a fizikailag megerőltető és rutinmunkát. A PLC-k definíció szerint erre a feladatra készültek.

A PLC fő előnye, hogy egy kis mechanizmussal rengeteg elektromechanikus relé helyettesíthető, valamint gyors letapogatási idő, kompakt I/O rendszerek, szabványos programozási eszközök és speciális interfészek, amelyek lehetővé teszik a nem szabványos automatizálási eszközök közvetlen csatlakoztatását a vezérlőt, vagy a különböző berendezéseket egyetlen vezérlőrendszerré kombinálja.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő PLC-t

A programozható vezérlő kiválasztása fontos és nehéz feladat a technológiai paraméterek automatikus vezérlésére szolgáló rendszerek létrehozásakor bármely ipari vállalkozásban.

Kiválasztásakor számos tényezőt kell figyelembe venni és értékelni. Ha egyesíti az automatikus vezérléshez szükséges objektum technológiai követelményeit a modern programozható logikai vezérlők összehasonlító elemzésével, akkor meghozhatja a megfelelő döntést.

PLC besorolás:

PLC vásárlásakor első lépésként alaposan mérlegelni kell, hogy melyik típus felel meg a célnak.

A klasszikus PLC-k olyan modulok, amelyek általában számítógéppel programozhatók. Ezt követően a számítógépre már nincs szükség magának a PLC-nek a működtetéséhez.Elvileg különbséget kell tenni a moduláris, kompakt és réses PLC-k között.

A kompakt PLC-k általában olcsóbbak és kevesebb helyet foglalnak. Ezt követően elsősorban kis automatizálási folyamatokhoz használják.

A PC-platformra épülő alkalmazások mellett léteznek kompakt PLC-k is, amelyek PC nélkül, vezérlőpanelről programozhatók.

A moduláris PLC-k lehetőséget kínálnak arra, hogy a vezérlőegységet az egyes modulokból rugalmasan összeállítsák, így bonyolultabb automatizált feladatok is programozhatók.

Vannak olyan modulok, amelyek beépíthető kártyákként valósíthatók meg a rendszerben az alaplap egy szabad helyén.

Különbséget kell tenni a PLC-k között abban is, ahogyan munkájukat végzik. A bemeneteket előre meghatározott ciklusban vezérlő modellek és a kimeneteket különböző szakaszokban feldolgozó PLC-k mellett eseményvezérelt PLC-modellek is rendelkezésre állnak.

A PLC vásárlása előtt kiemelt figyelmet kell fordítani a bemenetek és kimenetek számára, emellett figyelembe kell venni más paramétereket is, amelyeket a kezdeti tervezés során nem vettünk figyelembe. Gondolja át azt is, hogy szüksége van-e integrált kijelzővel és érintőpanellel rendelkező PLC-re. Bizonyos esetekben elegendő lehet az értékek leolvasása és a rendszer kezelése a meglévő informatikai infrastruktúrán keresztül.

Mi az a HMI

HMI (Human Machine Interface) – ember-gép kommunikációs interfész. Ezek az intuitív és felhasználóbarát interfészek lehetővé teszik a felhasználók számára, hogy a PLC-programozás mélyreható ismerete nélkül kezeljék és kezeljék a gépeket. A HMI eszközök egyik típusa a SCADA rendszerek: Adatgyűjtő és működésvezérlő rendszerek (SCADA rendszerek)