Индустриална автоматизация
Решения от експерти
Решения от експерти
Програмируемият логически контролер (познат още като PLC) е индустриална компютърна система за управление в реално време, която непрекъснато следи данните получавани от входните устройства и на база вътрешната логика, програмирана в нея, изпраща инструкции за работа на изходните устройства. Благодарение на този тип система за управление, всяка производствена линия, функция на машина или процес могат да бъдат значително подобрени. Едно от най-големите предимства при внедряването на PLC е възможността за лесно програмиране и промяна в последователността на извършваните операции, като същевременно се събира и предава необходимата информация. Друго ключово преимущество на тези системи е тяхната модулност. Тоест, може да се смесват или съчетават типовете вх./ изх. устройства, спрямо нуждите и приложението.
Структура: захранващ блок, CPU – централно микропроцесорно устройство, входни и изходни модули. Процесорът съдържа вътрешна програма, която:
• Изпълнява инструкциите за управление, съдържащи се в програмата на потребителя. Тази програма се съхранява в паметта "непрекъснато", което означава, че програмата няма да бъде загубена, ако се премахне захранването.
• Комуникира с други устройства, които могат да включват I / O устройства, програмни устройства, мрежи и дори други PLC.
• Извършва вътрешни дейности като комуникации, диагностика и др.
Работата на всички програмируеми логически контролери се свежда до няколко основни стъпки:
• Сканиране на входовете – прочетените входни точки и информацията, която се съдържа във входните битове дава представа за влиянието и състоянието на входните въздействия;
• Сканиране на програмата – изпълнява се генерираната от потребителя програмна логика;
• Сканиране на изходите – прочетените изходни битове и информацията от тях в изходните точки дава представа за реакция на изходите;
• Обслужване на комуникацията – извършва се комуникация с други устройства;
• Системни функции – управление на регистри, памет, тестване на функции и др.
Имате нужда от професионална консултация?
0897 421 916
Езиците за програмиране са еднотипни, което автоматично дава възможност за лесно преминаване от един език на друг.
• Ladder Diagram – представлява графичен език за програмиране, като отначало са използвани т.нар. контактни команди, които симулират отваряне и затваряне на релета. В последствие това програмиране е обогатено с редица функционалности като броячи, таймери, shift регистри и математически операции.
Контактите представляват битове, които биват кодирани в ladder диаграмата. Техните инструкции изобразяват състоянието на различните контакти. Например, когато имаме нормално отворен контакт, той се включва когато стойността на адресирания бит е единица, а когато имаме нормално затворен контакт стойността е нула.
• Function Block Diagram – функционалните блокови схеми са графичен език за показване на потоци от сигнали и данни посредством функционални блокове. Негово предимство е лесното визуализиране на връзката между алгоритмите и логиката на системата за управление.
• Structured Text – текстови език на високо ниво, който разполага със синтаксис, сходен на този на PASCAL и поддържа широк спектър от стандартни функции и оператори.
• Instruction List – език от ниско ниво, наподобяващ assembler.
• Sequential Function Chart – метод за програмиране на сложни системи за управление на по-високо структурно ниво. Неговата програмата се състои в преглед на система за управление, в която основните градивни елементи са цели програмни файлове. Всеки програмен файл се създава с помощта на един от другите видове езици за програмиране. Подходът на SFC координира големи, сложни задачи за програмиране в по-малки, по-управляеми задачи.
Входни устройства:
• Превключватели
• Бутони
• Сензори и датчици
• Енкодери
Изходни устройства:
• Клапани
• Стартери
• Аларми
• Сирени
• Броячи
• Вентилатори
• Помпи
Основни съображения при избор на PLC:
• Захранване на системата: PLC с постоянно или променливо токово захранване, съвместимо с вашата електрическа система.
• Скорост на обработка: скоростта на процесора на PLC модела определя дали отговаря на нуждите на вашето приложение.
• Съвместимост: дали PLC моделът е съвместим с всеки нов или съществуващ системен хардуер, независимо дали това е захранване или DIN шина и какъв софтуер се използва за програмирането му.
• Температурна толерантност: повечето PLC са проектирани за безопасна работа в диапазона от 0 до 60°C. Съществуват специализирани PLC модели, които могат да работят при екстремни температури – горещи или студени производствени условия.
• Памет: PLC с достатъчно ROM – постоянната памет на контролера и RAM – паметта за четене и запис. Контролерът използва ROM за съхраняване на своята операционна система и инструкции, и RAM за изпълнение на функциите си.
• Свързване: PLC трябва да има достатъчно входни и изходни портове за контрол на периферните устройства с дискретни функции изисквани от системата, както и аналогови I/O, които могат да управляват процеси с непрекъснати променливи.
• Комуникация: дали има необходимост от мрежова връзка или може ли да бъде добавена.
Реализирането на проект при всеки контролер e аналогично, а в конкретната примерна програма ще разгледаме ladder диаграма:
• Избор на подходящия за дадения контролер софтуер;
• Създаване на проект;
• Избор на устройство;
• Избор на име на PLC и типа на самия контролер;
• Задаване на IP адрес от вътрешна мрежа и адреса на рутера;
• Новосъздаденият проект се зарежда в PLC;
• Когато се върнем в проекта, търсим папка с името Program blocks, водещ до Bit logic operations, където се въвеждат контактните инструкции и ladder уравненията;
• Началото на всяко стъпало в една ladder диаграма играе роля на линия на захранването. В дясно от тази линия се намира тестовата зона, а инструкциите в нея са входни инструкции и именно там добавяме състоянието на контакта (отворено или затворено);
• Всяко ladder уравнение завършва с условната бобина, която се избира от папката в логически операции – bit logic operations;
• След като ladder уравнението е готово, трябва да се зададат битове от паметта, където се съхранява състоянието на входните и изходните точки;
• При избор на някой от символите, напр. контакта, се въвежда адреса на входната и изходна точка;
• Компилира се програмата, която се намира в паметта на контролера, като компилаторът трябва да подаде известие за текущия процес на компилация;
• Проверка.
Тяхната цел е да контролират процеса в машината. Входните модули получават данни от входни устройства като бутони, превключватели и други, след което ги изпращат към процесора. Изходните модули получават всички данни от процесорите и ги изпращат към изходните устройства като релета, клапани и т.н.
Устройствата могат да бъдат както следва:
• Аналогови
• Цифрови
• PLC консумира по-малко енергия от релето;
• Програмируемият логически контролер може лесно да се променя и надгражда, благодарение на своята модалност;
• Улеснено дистанционно управление на вериги, изискващо минимално окабеляване;
• Всеки път когато системните изисквания се променят, окабеляването трябва да бъде променено при релетата, за разлика от контролерите;
• Безпроблемно събиране на данни за мониторинг.
Цикълът на контролера е повтаряща се последователност от изпълнявани програмни действия. Това означава, че за определен период от време контролерът:
• чете стойности;
• извиква и изпълнява необходимата програма;
• след преминаване на алгоритъма от началото до края записва резултатите от неговата работа в изходната памет;
• след това пренася изходите от паметта към изходните сигнални модули.
Като приключи изпълнението на тези стъпки, всички изредени операции се повтарят отново.
Имате нужда от професионална консултация?
0897 421 916
