Understanding Programmable Logic Controllers (PLCs)

Zrozumienie programowalnych sterowników logicznych (PLC)

Przegląd sterowników PLC

Programowalne sterowniki logiczne (PLC) są niezbędne w automatyce przemysłowej, ponieważ działają jako wzmocnione komputery cyfrowe przeznaczone do sterowania procesami produkcyjnymi i innymi czynnościami wymagającymi niezawodnego sterowania, łatwości programowania i błędna diagnoza.

Prosta definicja

Co to jest sterownik PLC? PLC to komputer przemysłowy, który steruje określonymi procesami, maszynami lub całymi liniami produkcyjnymi bez potrzeby stosowania urządzeń peryferyjnych, takich jak mysz, klawiatura czy monitor.

Podstawowa funkcjonalność

Jak działają sterowniki PLC: sterowniki PLC monitorują stan wejść z różnych czujników i przełączników, wykonują program sterujący, a następnie odpowiednio aktualizują stan urządzeń wyjściowych. Cykl ten, zwany cyklem skanowania, zachodzi wielokrotnie i szybko, zazwyczaj w milisekundach.

Architektura PLC

Kluczowe elementy sterownika PLC:

  1. Centralna jednostka przetwarzająca (CPU): Mózg sterownika PLC, wykonujący instrukcje oraz wykonujący operacje arytmetyczne i logiczne.
  2. Moduły wejść/wyjść (I/O): Interfejsy, do których podłączane są urządzenia obiektowe, takie jak czujniki i siłowniki.
  3. Zasilacz: Zapewnia niezbędne napięcie dla sterownika PLC i jego modułów.
  4. Protokoły komunikacyjne: Ułatwiają wymianę danych pomiędzy sterownikiem PLC a podłączonymi urządzeniami.
  5. Urządzenie programujące: używane do pisania i przesyłania programów sterujących do sterownika PLC.

Szczegółowe komponenty

Centralna jednostka przetwarzająca (CPU): Składająca się z procesora, pamięci i zasilacza, CPU przechowuje i wykonuje program sterujący, wykonując obliczenia i operacje logiczne.

Moduły wejść/wyjść: Moduły te łączą sterownik PLC z urządzeniami obiektowymi, sklasyfikowanymi jako cyfrowe (stany włączenia/wyłączenia) lub analogowe (stany zmienne).

Protokoły komunikacyjne

Wspólne protokoły: sterowniki PLC wykorzystują różne protokoły komunikacyjne, takie jak Ethernet, Profibus, RS-232 i RS-485, do łączenia się z innymi urządzeniami, zapewniając bezproblemową wymianę danych.

Programowanie PLC

Języki programowania: Sterowniki PLC są programowane przy użyciu języków takich jak schemat drabinkowy (LD), lista instrukcji (IL), tekst strukturalny (ST), schemat bloków funkcyjnych (FBD), oraz sekwencyjne wykresy funkcji (SFC), przy czym LD jest najbardziej rozpowszechniony ze względu na jego intuicyjny charakter dla inżynierów.

Działanie sterownika PLC

Kroki operacyjne:

  1. Monitoruj wejścia: sprawdź stan urządzeń wejściowych.
  2. Wykonaj program: Uruchom logikę sterowania w oparciu o stan wejścia.
  3. Aktualizuj wyjścia: zmień stan urządzeń wyjściowych zgodnie z logiką programu.

Rodzaje sterowników PLC

Kompaktowe a modułowe sterowniki PLC:

  • Kompaktowe sterowniki PLC: wszystkie moduły znajdują się w jednej obudowie ze stałą liczbą wejść/wyjść.
  • Modułowe sterowniki PLC: składają się z rozszerzalnych modułów, które można dodawać do szafy, zapewniając elastyczność i skalowalność.

Popularne marki PLC

Wiodące marki: Znani producenci sterowników PLC to Siemens , Allen Bradley , ABB , GE , Delta, Mitsubishi, Omron i Schneider , przy czym Siemens jest bardzo preferowany w branży automatyki.

Zalety i wady

Plusy:

  • Łatwość instalacji i konserwacji: mniej przewodów i proste rozwiązywanie problemów.
  • Elastyczne programowanie: Łatwa modyfikacja i aktualizacja programów bez zmiany okablowania.
  • Minimalna konserwacja: brak ruchomych części, co ogranicza potrzebę regularnej konserwacji.
  • Szybkie działanie: Szybkie cykle wykonawcze, zwiększające kontrolę procesu.

Cons:

  • Ograniczenia środowiskowe: Nie nadaje się do stosowania w warunkach wysokiej temperatury i wibracji.
  • Wysoki koszt początkowy: Wymagana znaczna inwestycja, uzasadniona tylko w złożonych systemach automatyki.

Zastosowania sterowników PLC

Zastosowanie przemysłowe: sterowniki PLC są szeroko stosowane w branżach takich jak petrochemia, ropa naftowa i gaz, stal, elektrownie, produkcja żywności, motoryzacja, produkcja cementu, papieru i szkła zadania, takie jak kontrola procesu, monitorowanie energii i zarządzanie linią produkcyjną.

Zastosowania komercyjne i domowe: Poza zastosowaniami przemysłowymi sterowniki PLC znajdują zastosowanie w systemach kontroli ruchu, automatycznych drzwiach, systemach wind, a nawet kolejkach górskich.

Wniosek

Przyszłe spostrzeżenia: Wraz z ciągłym rozwojem automatyki przemysłowej rośnie znaczenie sterowników PLC, co sprawia, że ​​inżynierowie muszą opanować ich funkcjonalności i zastosowania. W przyszłych blogach będziemy zagłębiać się w konkretne technologie PLC i przypadki ich użycia.

Oto kilka popularnych produktów PLC dostarczonych przez firmę Ubest Automation Limited. Jeśli nie możesz znaleźć poniżej potrzebnego przedmiotu, skontaktuj się z nami lub wyślij wiadomość na adres sales@ubestplc.com bez wahania. 📧

Moduły PLC firmy ABB

Moduły Schneider Electric

Moduły GE Fanuc

Moduły Allena-Bradleya

🛠️ Nie możesz znaleźć tego, czego potrzebujesz? Skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej opcji i pomoc specjalistyczną. Razem zautomatyzujmy Twój sukces! 🚀