Vad är en programmerbar logisk styrenhet

Kontroller (från engelska Kontroll) — kontroll. Regulatorn i automatiserade system är ett tekniskt verktyg som utför funktionerna att styra fysiska processer i enlighet med den definierade algoritmen, med hjälp av information som tas emot från sensorer och visas på slutenheter. Varje enhet som kan fungera automatiskt inkluderar en kontrollkontroll - en modul som definierar logiken för enhetens funktion.

Programmerbara logiska styrenheter (PLC) — Tekniska medel som används för att automatisera tekniska processer. Det är en elektronisk specialiserad enhet som fungerar i realtid.

En PLC kan programmeras digitalt och därmed mycket enkelt anpassas till kraven i en viss process. Med de ökande kraven på moderna maskiner och produktionsprocesser har PLC-automationslösningar blivit en integrerad del av den dagliga industriella produktionen.

Det huvudsakliga driftsättet för en PLC är dess långsiktiga autonoma användning, ofta under ogynnsamma miljöförhållanden, utan större underhåll och utan mänsklig inblandning.PLC:er används vanligtvis för att styra sekventiella processer, genom att använda ingångar och utgångar för att bestämma tillståndet för ett objekt och utfärda kontrollåtgärder.

Programmerbara logiska styrenheter är idealiska för individuell styrning av olika applikationer, maskiner, system och processer eller digital energihantering.

En programmerbar logisk styrenhet är en mikroprocessorenhet utformad för att samla in, konvertera, bearbeta, lagra information och generera kontrollkommandon, som har ett ändligt antal in- och utgångar, sensorer, omkopplare, ställdon kopplade till dem till kontrollobjektet och utformade för att fungera i realtidslägen.

En typisk PLC består av följande delar:

• Till exempel kopplas knappar, ljusbarriärer eller temperaturgivare till styrenheten via ingångarna. Tack vare dessa komponenter kan PLC-systemet övervaka maskinens aktuella tillstånd.
• Utgångarna är anslutna till en enhet såsom elmotorer, hydraulventiler som PLC:n använder för att styra en viss maskin.
• Användarprogram — PLC-mjukvara, ger omkoppling av utgångar beroende på aktivering av ingångar.
• Kommunikationsgränssnittet används för att ansluta PLC:n till andra system.
• En PLC innehåller även en egen strömförsörjning, CPU och intern buss.

För närvarande använda reläkontaktstyrsystem kännetecknas av låg tillförlitlighet, närvaro av öppna kontakter etc. Användningen av programmerbara logiska styrenheter (PLC) för automatisering av lokala styrsystem är den mest effektiva.

Med tiden fortsätter PLC:er att utvecklas och anpassa sig till specifika behov i den industriella miljön.PLC-funktioner har ett antal fördelar: på grund av sin flexibilitet kan de användas i en mängd olika branscher. Inställningarna kan ändras när som helst utan att störa driften av själva utrustningen.

Endast individuellt programmerbara enheter för styrning, övervakning och reglering av produktionsmaskiners prestanda kan tillfredsställa den moderna industrins höga krav.

En PLC kan vanligtvis installeras direkt på produktionsmaskinen. Detta sparar det nödvändiga utrymmet. Förutom att kunna fjärrstyra en PLC är en av dess största fördelar dess kommunikationsförmåga.

PLC:er är programmerade i enlighet med standarden IEC-61131-3. PLC:er programmeras med hjälp av specialiserade komplex, en av de mest populära är CoDeSys. Den innehåller följande språk: grafik (stapeldiagram, funktionsblockdiagram, sekventiellt funktionsdiagram, kontinuerligt funktionsdiagram), text (lista med instruktioner, strukturerad text).

Världens första programmerbara logiska styrenhet dök upp i mitten av 1900-talet. Modicon 084 var ett skåp med en uppsättning sammankopplade reläer och kontakter, dess minne var bara 4 kilobyte. Termen PLC myntades av Allen-Bradley 1971. Tillsammans med Richard Morley är han "PLC:s fader".

Det första av dessa system tillskrivs två tekniker, Richard E. Morley och Odo J. Strugger. Medan Morley introducerade sitt Modicon 084-system som en "halvledardator" 1969, Odo J. Struger hjälpte till att utveckla PLC:er för Wisconsin-baserade Allen-Bradley. Båda ingenjörerna anses vara skaparna av den första programmerbara logiska styrenheten (PLC).Med tiden har kraven på produktionsmiljöer runt om i världen växt. Således utvecklades PLC:n och togs i bruk i många versioner.

— Elektroingenjör Yakov Kuznetsov

Strukturen för den programmerbara logiska styrenheten:

PLC arbetsalgoritm:

Det huvudsakliga driftsättet för en PLC är dess långsiktiga autonoma användning, ofta under ogynnsamma miljöförhållanden, utan större underhåll och praktiskt taget utan mänsklig inblandning.

PLC:er har ett antal egenskaper som skiljer dem från andra elektroniska enheter som används inom maskinteknik:

• Till skillnad från en mikrokontroller (enkretsdator) – en mikrokrets som är utformad för att styra elektroniska enheter – används PLC:er vanligtvis i automatiserade industriella produktionsprocesser i samband med en tillverkningsanläggning;

• till skillnad från datorer är PLC:er fokuserade på att arbeta med maskinenheter genom sofistikerad inmatning av sensoriska signaler och utmatning av signaler till ställdon, fokuserade på beslutsfattande och operatörskontroll;

• Till skillnad från inbyggda system tillverkas PLC:er som oberoende produkter, separata från den utrustning de kontrollerar.

• närvaron av ett utökat antal logiska operationer och möjligheten att ställa in timers och räknare.

• Alla PLC-programmeringsspråk har enkel tillgång till bitmanipulation i maskinord, till skillnad från de flesta högnivåprogrammeringsspråk på moderna datorer.

Det finns PLC:er med olika nivåer av komplexitet, beroende på komplexiteten i de automationsuppgifter som ska lösas.

De grundläggande funktionerna för en PLC motsvarar den kombinerade styrningen av logiska kretsar för specifika enheter - mekaniska, elektriska, hydrauliska, pneumatiska och elektroniska.

I styrprocessen genererar styrenheter utsignaler (på - av) för att styra ställdon (elektriska motorer, ventiler, solenoider och ventiler) baserat på resultaten av bearbetningssignaler som tas emot från sensorer eller enheter på högre nivå.

Moderna programmerbara styrenheter utför också andra operationer, som att kombinera funktionerna hos en räknare och en intervalltimer, och hantera signalfördröjningar.

Programmerbara logiska styrenheter på mellannivå och hög nivå har typiskt inbyggd hårdvara och mjukvara för rörelsestyrning, särskilt höghastighetsräknarmoduler, positioneringsmoduler, etc., som möjliggör relativt enkel implementering av rörelsestyrningsfunktioner och ger hög precisionspositionering.

Strukturellt är PLC:er anpassade för att fungera under typiska industriella förhållanden, med hänsyn till förorenade atmosfärer, signalnivåer, värme- och fuktbeständighet, opålitlighet hos strömförsörjningen samt mekaniska stötar och vibrationer. För detta ändamål är hårdvarudelen innesluten i ett robust hölje som minimerar den negativa påverkan av ett antal produktionsfaktorer.

Huvudskillnaden mellan PLC och relästyrkretsar är algoritmerna som implementeras med hjälp av program. En enda styrenhet kan implementera kretsar som motsvarar tusentals hårda logiska element. Dessutom beror kretsens tillförlitlighet inte på dess komplexitet.

Programmerbara logiska styrenheter fungerar traditionellt i botten av automatiserade anläggningskontrollsystem (ACS) – system som är direkt relaterade till tillverkningsteknologier.

PLC:er är vanligtvis det första steget i byggnadsstyrsystem. Det beror på att behovet av att automatisera en maskin eller anläggning alltid är det mest uppenbara. Det ger en snabb ekonomisk effekt, förbättrar kvaliteten på produktionen, undviker fysiskt krävande och rutinarbete. PLC:er är per definition byggda för detta jobb.

Den största fördelen med PLC är att en liten mekanism kan ersätta ett stort antal elektromekaniska reläer, såväl som snabb skanningstid, kompakta I/O-system, standardiserade programmeringsverktyg och speciella gränssnitt som tillåter anslutning av icke-standardiserade automationsenheter direkt till styrenheten eller kombinera olika utrustningar till ett enda styrsystem.

Hur man väljer rätt PLC

Att välja en programmerbar styrenhet är en viktig och svår uppgift när man skapar system för automatisk styrning av tekniska parametrar i alla industriföretag.

När du väljer det är det nödvändigt att ta hänsyn till och utvärdera ett stort antal faktorer. Genom att kombinera de tekniska kraven för ett specifikt objekt för automatisk styrning med en jämförande analys av moderna programmerbara logiska styrenheter kan du fatta rätt beslut.

PLC klassificering:

När du köper en PLC är det första steget att noga överväga vilken typ som är rätt för ändamålet.

Klassiska PLC:er är moduler som vanligtvis kan programmeras med hjälp av en dator. Därefter behövs inte datorn längre för att driva själva PLC:n.I princip måste man skilja på modulära, kompakta och slitsade PLC:er.

Kompakta PLC:er är generellt sett billigare och tar mindre plats. Därefter används den främst för små automationsprocesser.

Utöver applikationer baserade på PC-plattformen finns det även kompakta PLC:er som kan programmeras från en kontrollpanel utan PC.

Modulära PLC:er erbjuder möjligheten att flexibelt montera styrenheten från individuella moduler så att mer komplexa automatiserade uppgifter kan programmeras.

Det finns moduler som kan implementeras i systemet som plug-in kort i en ledig kortplats på moderkortet.

Det är också nödvändigt att skilja mellan PLC:er i sättet de utför sitt arbete. Förutom modeller som styr ingångar i en förutbestämd cykel och PLC:er som bearbetar utgångar i olika steg, finns även händelsestyrda PLC-modeller tillgängliga.

Innan du köper en PLC bör du vara särskilt uppmärksam på antalet ingångar och utgångar.Dessutom är det nödvändigt att överväga andra parametrar som inte togs i beaktande under den första planeringen. Fundera även på om du behöver en PLC med integrerad display och pekpanel. I vissa fall kan det vara tillräckligt att läsa värdena och hantera systemet genom den befintliga IT-infrastrukturen.

Vad är HMI

HMI (Human Machine Interface) — ett kommunikationsgränssnitt mellan människa och maskin. Dessa intuitiva och användarvänliga gränssnitt används för att tillåta användare att manövrera och använda maskiner utan djupgående kunskaper om PLC-programmering. En typ av HMI-enheter är SCADA-system: Datainsamling och operativa kontrollsystem (SCADA-system)