Programmerbar logisk controller Et effektivt system!

I denne artikel vil du vide alt, hvad du har brug for at vide om a programmerbar logisk controller, fra begyndelsen til i dag. Gå videre og opdag fordelene ved denne utrolige computer!

Programmerbar logisk controller

Un programmerbar logisk controller, undertiden ganske enkelt kaldet PLC, for dets akronym på engelsk, er intet mere end en computer, hvorigennem forskellige elektromekaniske processer automatiseres. Den indeholder en programmerbar hukommelse, hvor de nødvendige instruktioner til implementering af specifikke funktioner på forskellige typer maskiner og processer gemmes.

I øjeblikket bruges programmerbare logiske controllere i forskellige typer industrier, udover at være til stede i andre sektorer såsom: videnskabelig, militær, uddannelse, medicin, teknologi, forskning, bank, sikkerhed og andre. Dette skyldes hovedsageligt udviklingen af ​​hardware og software.

Blandt de opgaver, der kan udføres ved hjælp af en programmerbar logisk controllerDet er værd at nævne kontrollen af ​​den centraliserede programmering af hver af de dele, der udgør processerne, driften af ​​både maskiner og faciliteter, automatisering af hjemmeprocesser, installation af sikkerhedskontroller og mange andre.

For at lære mere om dette fascinerende emne inviterer jeg dig til at læse artiklen om automatiserede processer. I den finder du relevante oplysninger om dens drift, kravene til dens implementering, dens fordele og ulemper.

historie

Oprindelsen til programmerbare logiske controllere skyldes begyndelsen på industrialiseringens æra. På denne måde opstod i 1960 de første kontrolsystemer, der erstattede brugen af ​​relæer og kontaktorer, hvilket gjorde det muligt at reducere omkostningerne ved installation og vedligeholdelse af produktionslinjer.

Otte år senere vises de første programmerbare controllere, der består af et kontrolsystem gennem en computer. Disse programmerbare robotter viste sig at være billige, robuste, fleksible og lette at ændre. Ud over at være i stand til at arbejde under ugunstige forhold, var dets levetid større end modellerne, der gik forud for det.

Senere, i 1970, opstod digitale logiksystemer, som blev bygget med mikroprocessorer eller integrerede kredsløb, der var i stand til at udvikle specifikke opgaver og ikke til generel brug. Derudover kunne de udveksle oplysninger med hinanden uden at være i nærheden af ​​processorer.

Næsten i slutningen af ​​1970'erne og begyndelsen af ​​1980'erne blev de første modeller af programmerbare logiske controllere udviklet, hvilket tillod både analoge og numeriske fjernindgange og -udgange. Takket være forøgelsen af ​​dens hukommelse var det muligt at inkorporere funktioner til styring af positionering og forøgelse af kommunikationen med computere og perifere enheder.

På samme måde dukkede programmeringssprog med større kraft og funktionalitet op.

Senere, i midten af ​​80'erne, begyndte standardiseringen af ​​kommunikation med fremkomsten af ​​MAP-protokollen. Dimensionerne på de programmerbare logiske controllere blev gjort mindre, og programmeringen begyndte at bruge personlige computere.

For sin del var 90'ernes årti præget af en gradvis reduktion af de nye protokoller samt af moderniseringen af ​​de fysiske lag af de eksisterende protokoller dengang. Udviklingen af ​​multiprocessormoduler førte til standardisering af programmeringen af ​​programmerbare logiske controllere, samtidig med at kommunikation mellem forskellige mærker af controllere og computere var mulig.

Senere, fra år 2000, blev der genereret flere programmeringsmuligheder fra multiprocessormoduler. Derudover steg tilgængeligheden af ​​applikationskontrol-, overvågnings- og overvågningsapplikationer, hvilket førte til en større tilstedeværelse af fuldautomatiske fabrikker.

De programmerbare logiske controllere øgede deres lydhørhed og nøjagtighed med et minimumsaftryk og til en rimelig pris. Derudover viste de sig at være lette at installere og kræver, i modsætning til hvad mange tror, ​​mindre vedligeholdelse.

funktioner

Un programmerbar logisk controller Det har følgende egenskaber, der adskiller det fra traditionelle computere:

• Det har ikke tastatur, skærm, mus eller harddisk, men det har processorer, hukommelse og kommunikationsporte inden for sin hardware.
• Den indeholder software, der fungerer som operativsystemet, kaldet firmware og specifik programmering til det program, du bruger.
• Det understøtter store temperaturområder uden at påvirke dets korrekte funktion.
• Det er immun mod elektrisk støj og modstandsdygtigt over for vibrationer og stød.
• Kontrolprogrammerne gemmes i ikke-flygtige hukommelser eller, i modsat fald, i backup-batterier.
• Afslutningsresultaterne er nødvendigvis en konsekvens af adgangsbetingelserne inden for en bestemt og begrænset tid.

Advantage

På grund af sit brede anvendelsesområde er a programmerbar logisk controller det har flere fordele. De vigtigste omfatter følgende:

• Dens design tillader forståelse og behandling af flere input- og output -signaler, der kommer fra sensorer installeret i de maskiner eller processer, de kontrollerer.
• Det giver den menneskelige operatør mulighed for at udføre arbejde på en smidig og praktisk måde, herunder overvågning og diagnose af tilstande.
• Takket være den korte reaktionstid på de variable forhold, den styrer, er det muligt at udføre operationer i realtid.
• De er fleksible programmeringsteam, som giver dem mulighed for let at tilpasse sig nye funktioner.
• På grund af den lette tilpasning til ændringer minimeres de ekstra omkostninger, der er forbundet med udviklingen af ​​nye projekter.
• Øjeblikkelig kommunikation med andre typer controllere er mulig.
• Tillader netværk med flere computere og forskellige controllere.
• Deres konstruktion er stabil, hvilket gør dem modstandsdygtige over for ekstreme forhold, såsom: fugtighed, forskellige temperaturer, støj og vibrationer generelt.
• Dens programmering er enkel, da den er kompatibel med virkelig forståelige programmeringssprog.
• Det reducerer risikoen for arbejdsulykker, der er relateret både til menneskelige elementer og til det omgivende miljø.
• Det kræver lidt plads til installation.

Ulemper

Heldigvis er ulemperne ved at implementere a programmerbar logisk controller, de er få. De er baseret på behovet for at have:

• Kvalificeret personale til drift og kontrol af opgaver.
• Hyppig vedligeholdelse.
• Konstant teknisk uddannelse.

Ekstern struktur

Un programmerbar logisk controller Det består af følgende eksterne elementer:

• Digitale ind- og udgange: De tillader kommunikation mellem programmerbar logisk controller og signalerne og aktuatorerne for en bestemt applikation. Afbrydere og i nogle tilfælde sensorer er forbundet til indgangene. Mens output er placeret lamper og forskellige typer af spoler.
• Strømkilde: Det er ansvarligt for fodring af programmerbar logisk controller, leverer de spændinger og strømme, der er nødvendige for dets drift. Det er også ansvarligt for fodring af hjælpekredsløbene.
• Sag: Henviser til ansigtet på programmerbar logisk controller.
• Operatørkontrol: Det er fysisk placeret i husets programmerbar logisk controller. Dens funktion er at tillade eller stoppe udførelsen af ​​programmet gennem handling fra den menneskelige operatør.
• Programmeringsgrænseflade: Også kaldet kommunikationsgrænseflade, den er ansvarlig for overførslen af ​​programmet, fra den håndholdte programmør til controlleren eller pc'en, der indeholder den relevante software.
• Udvidelsesmoduler: Gennem dem er det muligt at øge antallet af input og output fra programmerbar logisk controller, i henhold til ansøgningskravene.

Intern struktur

Den interne struktur af a programmerbar logisk controller Det består af følgende elektroniske elementer:

• Central processorenhed: Almindeligt kaldet CPU, den er ansvarlig for at udføre de fleste systemprocesser, der stammer fra programmerne, både konfiguration og bruger. Den indeholder en mikroprocessor, der er i stand til at udføre de logiske og aritmetiske operationer, der kræves til databehandling.
• Hukommelse: Den er ansvarlig for at gemme systemoplysninger i form af numeriske data arrangeret i binær kode. Inkluderer skrivebeskyttet hukommelse og skrive-skrive hukommelse.
• Havne: De muliggør kommunikation af programmerbar logisk controller med andre enheder, herunder digitale input- og outputenheder.
• Moduler: Henviser til mere sofistikerede og specialiserede havne, der kræver meget lidt involvering fra den centrale behandlingsenhed. Disse omfatter tællere, timere, modulære pulsbreddegeneratorer, analog-digitale omformere, digital-analoge omformere, serielle kommunikationsmoduler og feltbusser.

Generel betjening

Un programmerbar logisk controller Det fungerer cyklisk og svarer tilsvarende til instruktionerne angivet i brugerprogrammet, der er gemt i dets hukommelse. På denne måde består dets driftscyklus af følgende faser:

• Det udfører sine egne rutiner i forbindelse med vedligeholdelse af systemet, såsom hukommelseskontrol og diagnostik. Denne del af cyklussen er ikke synlig for brugeren.
• Det indlæser værdierne for de digitale input og konverterer dem til binære eller digitale signaler, som er gemt i hukommelsesdataene og sendt til den centrale behandlingsenhed.
• Kør brugerprogrammet, når hver instruktion er blevet indlæst sekventielt i hukommelsen. I denne fase genereres nye output.
• Det indlæser udgangssignalerne, det være sig binære, digitale eller analoge, og sender dem til den digitale hukommelsesoutput. Disse signaler bliver de passende for aktuatorerne.

I denne henseende er det vigtigt at bemærke, at i slutningen af ​​hvert af stadierne programmerbar logisk controller starter en ny cyklus. Den tid, det tager at udføre denne driftscyklus, bestemmer dens hastighed og fastslår, hvilken applikation den virkelig bruges til.

konfiguration

Det industrielle kommunikationssystem, der bruges af programmerbare logiske controllere, er baseret på Master - Slave -modellen, hvor enheden kaldet Master styrer kommunikationscyklusser, og kan ændre strukturen, algoritmerne, tildelingerne og indstillingerne for de andre enheder., Kaldet Slaver.

På denne måde har slaven kun lov til at reagere på masterens krav, når den svarer, og er også ansvarlig for udførelsen af ​​databehandlingen, hvorfra den henter ressourcerne til effektivt at overholde transaktionsprocessen.

Klassifikation

Der er en bred vifte af programmerbare logiske controllere, men de vigtigste omfatter følgende:

• Kompakt PLC: Alle dens komponenter er integreret i den samme pakke. Det har begrænset kapacitet til digitale input- og outputmoduler samt til kommunikationskanaler.
• Modulær PLC: Den har større effekt og funktionalitet end den kompakte PLC, hvilket tillader brug af et større antal indgange / udgange. Derudover understøtter det mere komplekse programmer og har en større hukommelseskapacitet til lagring af data.
• Rackmonteret PLC: Den har lignende egenskaber som den modulære PLC, men den adskiller sig fra dem, fordi stativet indeholder slots til modulerne og et integreret bussystem, der er i stand til at etablere kommunikation mellem de forskellige moduler.

Andre typer programmerbare logiske controllere er: PLC med betjeningspanel og programmerbar logisk controller, PLC med industriel computer, slot-type PLC og softwaretype PLC.

signaler

Un programmerbar logisk controller modtager og overfører elektriske, binære, digitale og analoge signaler.

• Binære signaler: Det refererer til et-bit signalet, der kun indeholder to mulige værdier, 0 og 1. Dens aktivering åbner kontakten, der er kodet med den logiske værdi 1.
• Digitale signaler: Det består af en sekvens af binære signaler, der betragtes som en enhed.
• Analoge signaler: Disse er kontinuerlige værdier, det vil sige, at de indeholder et uendeligt antal værdier.

Anbefalinger

Inden man beslutter sig for typen programmerbar logisk controller som vi ønsker for en bestemt applikation, er det vigtigt at tage hensyn til følgende aspekter:

• Antal digitale ind- og udgange.
• Antal timere og tællere.
• Tilgængelig hukommelsesstørrelse.
• Flygtighed.
• Kommunikationsprotokoller.
• Informationsbehandling hastighed.

konklusioner

• En programmerbar logisk controller Det er en computer, der bruges til at automatisere forskellige typer maskiner og processer.
• Dets hovedfunktion er at forbedre betingelserne for produktivitet, effektivitet, præcision og pålidelighed af systemerne generelt.
• Anvendelsesområdet for programmerbare logiske controllere er ikke begrænset til den industrielle sektor, der er til stede i næsten ethvert område af vores liv, herunder den indenlandske.
• De vigtigste typer programmerbare logiske controllere, der findes, er kompakte, modulære og kan monteres på stativ.
• Den mest anvendte konfiguration, der refererer til den etablerede kommunikationscyklus, er Master - Slave.
• Driftscyklussen er cyklisk og består af fire faser.