Ehnaton Logo
Индустриална автоматизация
Решения от експерти

КОНТАКТИ

Същност, програмиране и избор на PLC контролер

13.04.2022

  Какво е PLC?

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.

 

  От какво се състои PLC?

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.

 

  Как работи PLC?

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.

 

obadete_ni_se  Имате нужда от професионална консултация?

  0897 421 916

 

  Езици за програмиране

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.

 

 

  Какво са вх./изх. устройства?

Входни устройства:

•  Превключватели
•  Бутони
•  Сензори и датчици
•  Енкодери

Изходни устройства:

•  Клапани
•  Стартери
•  Аларми
•  Сирени
•  Броячи
•  Вентилатори
•  Помпи

 

  Избор на контролер за конкретна задача. 

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.

 

  Как се програмира PLC?

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.

 

 

  Каква е ролята на вх./изх. модули?

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_wago

 

 

  Какви са предимствата на контролера пред релето?

•  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.

 

  Какво представлява цикълът при контролерите?

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.

 

obadete_ni_se  Имате нужда от професионална консултация?

  0897 421 916

 

Към всички новини