בקר לוגיקה מתכנת (PLC) המכונה גם מחשב תעשייתי הוא המרכיב העיקרי בתחום האוטומציה התעשייתית. בשל הבנייה החזקה שלו, תכונות פונקציונליות יוצאות דופן כמו בקרי PID , בקרה רציפה, טיימרים ודלפקים, קלות תכנות, יכולות שליטה אמינות וקלות שימוש בחומרה - PLC זה הוא יותר ממחשב דיגיטלי ייעודי בתעשיות כמו גם בתחומי מערכת בקרה אחרים. סוגים שונים של PLC ממספר עצום של יצרנים זמינים בשוק של ימינו. לכן, בפסקאות הבאות, הבה נלמד על PLCs וסוגיהם.
בקר לוגיקה לתכנות (PLC)
מהי מערכת PLC?
PLC הומצא להחלפת לוחות בקרה מסורתיים שפעולתם תלויה בממסרי ההיגיון האלקטרומגנטיים המבוססים על טיימרים ב- מערכות בקרה תעשייתיות . PLCs מסוגלים לפקח על הכניסות ברציפות מחיישנים ולהפיק את החלטות הפלט להפעלת המפעילים על בסיס התוכנית. כל מערכת PLC זקוקה לפחות לשלושת המודולים הללו:
- מודול מעבד
- מודול אספקת חשמל
- מודול קלט / פלט אחד או יותר
אדריכלות PLC
מודול מעבד
מודול מעבד של PLC
מודול המעבד מורכב ממעבד מרכזי ומהזיכרון שלו. המעבד אחראי על ביצוע כל החישובים והעיבוד הדרושים על ידי קבלת התשומות והפקת תפוקות מתאימות. הזיכרון כולל זיכרונות ROM וגם זיכרון RAM. זיכרון ה- ROM מכיל את מערכת ההפעלה, תוכנת מנהל ההתקן והיישומים, ואילו ה- RAM מאחסן תוכניות ונתוני עבודה שנכתבו על ידי המשתמש. מחשבי PLC אלה משתמשים בזיכרון מתמיד כדי לשמור תוכניות ונתונים של משתמשים כאשר ספק הכוח נשבר או נכשל וכדי לחדש את הביצוע של תוכנות משתמש שכוח זה חוזר. לפיכך, מחשבי PLC אלה אינם זקוקים לשימוש במקלדת או בצג לצורך תכנות מחדש של המעבד בכל פעם. ניתן ליישם את הזיכרון המשמר באמצעות סוללות בעלות חיים ארוכים, מודולי EEPROM ושיטות זיכרון פלאש.
BUS או Rack
PLC BUS או Rack
בחלק מה- PLCs המודולריים מסופק האוטובוס או המתלה במשטח האחורי של המעגל אליו כל המודולים כמו מעבד ומודולי קלט / פלט אחרים מחוברים לחריצים המתאימים. אוטובוס זה מאפשר תקשורת בין מעבד ומודולי קלט / פלט למשלוח או קבלת הנתונים. תקשורת זו נוצרת על ידי התייחסות למודולי הקלט / פלט בהתאם למיקום ממודול המעבד לאורך האוטובוס. נניח שאם מודול הקלט ממוקם בחריץ השני, הכתובת חייבת להיות I2: 1.0 (הערוץ הראשון של החריץ השני רק כדוגמה). חלק מהאוטובוסים מספקים כוח הכרחי למעגלי קלט / פלט, אך הם אינם מספקים כל כוח לחיישנים ומפעילים המחוברים למודולי קלט / פלט.
ספק כוח ABB PLC
מודול אספקת חשמל
מודולים אלה מספקים את ההספק הדרוש לכל המערכת על ידי המרת הזמינים כוח זרם זרם זרם מתח נדרש למודולי מעבד ו- I / O. פלט 5V DC מניע את מעגלי המחשב, ובכמה PLCs 24DC על מתלה האוטובוסים מונעים מעט חיישנים ומפעילים.
מודולי קלט / פלט
מודולי קלט / פלט PLC
מודולי כניסה ופלט של ה- PLC מאפשרים לחבר את החיישנים והמפעילים למערכת כדי לחוש או לשלוט על המשתנים בזמן אמת כגון טמפרטורה, זרימת לחץ וכו '. מודולי קלט / פלט אלה משתנים בסוג, בטווח וביכולות וחלקם אלה כוללים את הדברים הבאים:
מודול קלט / פלט דיגיטלי: אלה משמשים לחיבור חיישנים ומפעילים בעלי אופי דיגיטלי, כלומר, רק למטרת הפעלה וכיבוי. מודולים אלה זמינים הן במתח וזרם זרם זרם זרם עם מספר משתנה של כניסות ויציאות דיגיטליות.
מודולי קלט / פלט אנלוגיים: אלה משמשים לחיבור החיישנים והמפעילים המספקים את האותות החשמליים האנלוגיים. בתוך המודולים האלה, ממיר מאנלוגי לדיגיטלי משמש להמרת האנלוגי לנתונים מובנים למעבד, כלומר, נתונים דיגיטליים. מספר הזמינות של ערוץ זה יכול להיות שונה בהתאם ליישום,
מודולי ממשק תקשורת: מדובר במודולי קלט / פלט חכמים המחליפים את המידע בין מעבד לרשת תקשורת. אלה משמשים לתקשורת עם מחשבי PLC ומחשבים אחרים הממוקמים במרחק מרוחק או רחוק.
סוגי PLCs
בקרי לוגיקה מתוכנתים (PLC) משולבים כיחידות בודדות או מודולריות.
PLC משולב או קומפקטי בנוי על ידי מספר מודולים בתוך מקרה אחד. לכן, יכולות ה- I / O נקבעות על ידי היצרן, אך לא על ידי המשתמש. חלק ממחשבי ה- PLC המשולבים מאפשרים לחבר קלט / פלטים נוספים כדי להפוך אותם למודולריים במקצת.
PLC משולב או קומפקטי
PLC מודולרי בנוי עם מספר רכיבים המחוברים למעמד או לאוטובוס משותף עם יכולות קלט / פלט ניתנות להארכה. הוא מכיל מודול אספקת חשמל, מעבד ומודולי קלט / פלט אחרים המחוברים יחד לאותה מתלה, שהם מאותם יצרנים או מיצרנים אחרים. PLCs מודולריים אלה מגיעים בגדלים שונים עם ספק כוח משתנה, יכולות מחשוב, קישוריות קלט / פלט וכו '.
סוגים מודולריים של PLC
מחשבי PLC מודולריים מחולקים עוד ל PLC קטנים, בינוניים וגדולים בהתבסס על גודל זיכרון התוכנית ומספר תכונות ה- I / O.
סוגי PLC קטנים ובינוניים וגדולים
PLC קטן הוא PLC בגודל מיני שתוכנן כיחידה קומפקטית וחזקה המותקנת או ממוקמת ליד הציוד שיש לשלוט עליו. סוג זה של PLC משמש להחלפת לוגיקת ממסר קווית, מונים, טיימרים וכו 'יכולת הרחבה של מודול קלט / פלט PLC מוגבלת למודול אחד או שניים והיא משתמשת ברשימת הוראות לוגיקה או בשפת סולם ממסר כשפת תכנות.
PLC בינוני משמש בעיקר PLC בתעשיות המאפשר מודולי פלאגין רבים המותקנים על גבי המטוס האחורי של המערכת. כמה מאות נקודות קלט / פלט מסופקות על ידי הוספת כרטיסי קלט / פלט נוספים - ובנוסף לאלה - מתקני מודולי תקשורת ניתנים על ידי PLC זה.
מחשבי PLC גדולים משמשים בהם נדרשות פונקציות בקרת תהליכים מורכבות. יכולות ה- PLC הללו גבוהות למדי מה- PLC הבינוני מבחינת זיכרון, שפות תכנות, נקודות קלט / פלט ומודולי תקשורת וכן הלאה. בעיקר משתמשים ב- PLC אלה מערכות בקרה ופיקוח על פיקוח (SCADA) , צמחים גדולים יותר, מערכות בקרה מבוזרות , וכו.
כמה מהיצרנים או מסוגי ה- PLC מובאים להלן:
יצרנים או סוגי PLC
- אלן בראדלי PLCs (AB)
- ABB PLCs (Asea Brown Boveri)
- מחשבי PLC של סימנס
- PLCs של Omron
- מיצובישי PLCs
- מחשבי PLC של היטאצ'י
- PLC של דלתא
- General PLCs (GE)
- PLCs של Honeywell
- ModLCon PLCs
- שניידר חשמל PLCs
- מחשבי PLC של בוש
יישומי PLC
האיור שלהלן מציג את פעולת ה- PLC ליישום בקרת תהליכים פשוט, בו פעולת המסוע, מספר מדידת התיבות ופעולות בקרה אחרות מבוצעות על ידי ה- PLC. כאן, חיישן המיקום ויציאות חיישנים אחרות מחוברים למודול הקלט של ה- PLC, וממודולי הפלט - א המנוע נשלט . כאשר החיישנים מופעלים, אז המעבד של ה- PLC קורא את הכניסות, ומעבד אותם בהתאם לתוכנית ומייצר את היציאות להפעלת המנוע כך שהמסוע נשלט.
יישומי PLC
נעשה שימוש בעיקר בשילוב PLC ו- SCADA של מבנה בקרה מגזר אוטומציה תעשייתית וגם במערכות חשמל כמו מערכות העברת חשמל והפצה. פעולת מיתוג רציפה מתוכנתת היא אזור יישומים מרכזי נוסף של ה- PLC.
לכן, בחירת ה- PLC ליישום מסוים מצריכה מספר שיקולים ביחס לסוגים שונים של PLCs. לפיכך אנו מאמינים שהמידע כאן אודות הנושא מעניק לך הבנה טובה יותר הנתמך על ידי כמה תמונות מתאימות ויעילות. האם כתוב לנו אם יש לך ספקות טכניים בנושא זה, וגם על PLC מבוסס פרויקטים לסטודנטים כמו גם לתעשיות.
נקודות זיכוי:
