Hva er en programmerbar logikkkontroller

Kontroller (fra engelsk Kontroll) — kontroll. Kontrolleren i automatiserte systemer er et teknisk verktøy som utfører funksjonene til å kontrollere fysiske prosesser i samsvar med den definerte algoritmen, ved hjelp av informasjon mottatt fra sensorer og vist på sluttenheter. Enhver enhet som kan fungere automatisk inkluderer en kontrollkontroller - en modul som definerer logikken for enhetens drift.

Programmerbare logiske kontroller (PLC) — tekniske midler som brukes til å automatisere teknologiske prosesser. Det er en elektronisk spesialisert enhet som fungerer i sanntid.

En PLS kan programmeres digitalt og dermed meget enkelt tilpasses kravene til en bestemt prosess. Med økende krav til moderne maskiner og produksjonsprosesser har PLS-automatiseringsløsninger blitt en integrert del av den daglige industrielle produksjonen.

Hovedmodusen for drift av en PLS er dens langsiktige autonome bruk, ofte under ugunstige miljøforhold, uten større vedlikehold og uten menneskelig innblanding.PLS-er brukes vanligvis til å kontrollere sekvensielle prosesser, ved å bruke innganger og utganger for å bestemme tilstanden til et objekt og utstede kontrollhandlinger.

Programmerbare logiske kontrollere er ideelle for individuell kontroll av ulike applikasjoner, maskiner, systemer og prosesser eller digital strømstyring.

En programmerbar logikkkontroller er en mikroprosessorenhet designet for å samle, konvertere, behandle, lagre informasjon og generere kontrollkommandoer, med et begrenset antall innganger og utganger, sensorer, brytere, aktuatorer koblet til dem til kontrollobjektet, og designet for å operere i sanntidsmoduser.

En typisk PLS består av følgende deler:

• For eksempel kobles knapper, lyssperrer eller temperatursensorer til styreenheten via inngangene. Takket være disse komponentene kan PLS-systemet overvåke maskinens nåværende tilstand.
• Utgangene er koblet til en enhet som elektriske motorer, hydrauliske ventiler som PLS-en bruker for å styre en bestemt maskin.
• Brukerprogram — PLS-programvare, gir bytte av utganger avhengig av aktivering av innganger.
• Kommunikasjonsgrensesnittet brukes til å koble PLS-en til andre systemer.
• En PLS inkluderer også egen strømforsyning, CPU og intern buss.

For tiden brukte relékontaktkontrollsystemer er preget av lav pålitelighet, tilstedeværelse av åpne kontakter, etc. Bruken av programmerbare logiske kontrollere (PLS) for automatisering av lokale kontrollsystemer er den mest effektive.

Over tid fortsetter PLS-er å utvikle seg og tilpasse seg spesifikke behov i det industrielle miljøet.PLS-funksjoner har en rekke fordeler: på grunn av deres fleksibilitet kan de brukes i en rekke bransjer. Innstillinger kan endres når som helst uten å forstyrre driften av selve utstyret.

Kun individuelt programmerbare enheter for kontroll, overvåking og regulering av ytelsen til produksjonsmaskiner kan tilfredsstille de høye kravene til moderne industri.

En PLS kan vanligvis installeres direkte på produksjonsmaskinen. Dette sparer nødvendig plass. Foruten å kunne fjernstyre en PLS, er en av dens største fordeler kommunikasjonsevnen.

PLS-er er programmert i henhold til IEC-61131-3-standarden. PLS-er programmeres ved hjelp av spesialiserte komplekser, en av de mest populære er CoDeSys. Det inkluderer følgende språk: grafikk (stolpediagram, funksjonsblokkdiagram, sekvensiell funksjonsdiagram, kontinuerlig funksjonsdiagram), tekst (liste over instruksjoner, strukturert tekst).

Verdens første programmerbare logiske kontroller dukket opp på midten av 1900-tallet. Modicon 084 var et skap med et sett med sammenkoblede releer og kontakter, minnet var bare 4 kilobyte. Begrepet PLC ble laget av Allen-Bradley i 1971. Sammen med Richard Morley er han «faren til PLC».

Det første av disse systemene tilskrives to teknikere, Richard E. Morley og Odo J. Strugger. Mens Morley introduserte sitt Modicon 084-system som en "halvleder-halvlederdatamaskin" i 1969, tok Odo J. Struger hjalp til med å utvikle PLS-er for Wisconsin-baserte Allen-Bradley. Begge ingeniørene regnes som skaperne av den første programmerbare logiske kontrolleren (PLC).Over tid har kravene til produksjonsmiljøer rundt om i verden vokst. Dermed utviklet PLS-en seg og ble tatt i bruk i mange versjoner.

— Elektroingeniør Yakov Kuznetsov

Strukturen til den programmerbare logiske kontrolleren:

PLS arbeidsalgoritme:

Hovedmodusen for drift av en PLS er dens langsiktige autonome bruk, ofte under ugunstige miljøforhold, uten stort vedlikehold og praktisk talt uten menneskelig innblanding.

PLS-er har en rekke egenskaper som skiller dem fra andre elektroniske enheter som brukes i maskinteknikk:

• I motsetning til en mikrokontroller (single-chip datamaskin) - en mikrokrets designet for å kontrollere elektroniske enheter - brukes PLS vanligvis i automatiserte industrielle produksjonsprosesser i sammenheng med et produksjonsanlegg;

• i motsetning til datamaskiner, er PLS-er fokusert på å arbeide med maskinenheter gjennom sofistikert input av sensoriske signaler og utgang av signaler til aktuatorer, fokusert på beslutningstaking og operatørkontroll;

• I motsetning til innebygde systemer, produseres PLS-er som uavhengige produkter, atskilt fra utstyret de kontrollerer.

• tilstedeværelsen av et utvidet antall logiske operasjoner og muligheten til å stille inn tidtakere og tellere.

• Alle PLS-programmeringsspråk har enkel tilgang til bitmanipulering i maskinord, i motsetning til de fleste høynivåprogrammeringsspråk på moderne datamaskiner.

Det finnes PLSer med ulik kompleksitet, avhengig av kompleksiteten til automatiseringsoppgavene som skal løses.

De grunnleggende operasjonene til en PLS tilsvarer den kombinerte styringen av logiske kretser til spesifikke enheter - mekanisk, elektrisk, hydraulisk, pneumatisk og elektronisk.

I kontrollprosessen genererer kontrollere utgangssignaler (på - av) for å kontrollere aktuatorer (elektriske motorer, ventiler, solenoider og ventiler) basert på resultatene av behandlingssignaler mottatt fra sensorer eller enheter på høyere nivå.

Moderne programmerbare kontrollere utfører også andre operasjoner, for eksempel å kombinere funksjonene til en teller og en intervalltimer, og håndtere signalforsinkelser.

Programmerbare logiske kontrollere på mellomnivå og høyt nivå har vanligvis innebygd maskinvare og programvare for bevegelseskontroll, spesielt høyhastighets tellermoduler, posisjoneringsmoduler, etc., som muliggjør relativt enkel implementering av bevegelseskontrollfunksjoner og gir høy presisjonsposisjonering.

Strukturelt er PLS-er tilpasset til å fungere under typiske industrielle forhold, med hensyn til forurensede atmosfærer, signalnivåer, termisk og fuktighetsmotstand, upålitelighet av strømforsyninger, samt mekaniske støt og vibrasjoner. For dette formålet er maskinvaredelen innelukket i et robust hus som minimerer den negative påvirkningen av en rekke produksjonsfaktorer.

Hovedforskjellen mellom PLS- og relékontrollkretser er algoritmene som implementeres ved hjelp av programmer. En enkelt kontroller kan implementere kretser tilsvarende tusenvis av harde logiske elementer. Dessuten er påliteligheten til kretsen ikke avhengig av kompleksiteten.

Programmerbare logiske kontrollere fungerer tradisjonelt i bunnen av automatiserte anleggskontrollsystemer (ACS) - systemer som er direkte relatert til produksjonsteknologier.

PLS-er er vanligvis det første trinnet i bygningskontrollsystemer. Dette er fordi behovet for å automatisere en maskin eller et anlegg alltid er det mest åpenbare. Det gir en rask økonomisk effekt, forbedrer kvaliteten på produksjonen, unngår fysisk krevende og rutinemessig arbeid. PLS-er er per definisjon bygget for denne jobben.

Hovedfordelen med PLS er at en liten mekanisme kan erstatte et stort antall elektromekaniske releer, samt rask skannetid, kompakte I/O-systemer, standardiserte programmeringsverktøy og spesielle grensesnitt som tillater tilkobling av ikke-standard automatiseringsenheter direkte til kontrolleren eller kombinere forskjellig utstyr til et enkelt kontrollsystem.

Hvordan velge riktig PLS

Å velge en programmerbar kontroller er en viktig og vanskelig oppgave når du lager systemer for automatisk kontroll av teknologiske parametere i enhver industribedrift.

Når du velger det, er det nødvendig å ta hensyn til og vurdere et stort antall faktorer. Ved å kombinere de teknologiske kravene til et spesifikt objekt for automatisk kontroll med en komparativ analyse av moderne programmerbare logiske kontrollere, kan du ta den riktige avgjørelsen.

PLC-klassifisering:

Når du kjøper en PLS, er det første trinnet å nøye vurdere hvilken type som er riktig for formålet.

Klassiske PLS-er er moduler som vanligvis kan programmeres ved hjelp av en datamaskin. Etter det er datamaskinen ikke lenger nødvendig for å betjene selve PLS-en.I prinsippet må det skilles mellom modulære, kompakte og slissede PLSer.

Kompakte PLS-er er generelt billigere og tar mindre plass. Etter det brukes den hovedsakelig til små automatiseringsprosesser.

I tillegg til applikasjoner basert på PC-plattformen, finnes det også kompakte PLS-er som kan programmeres fra et kontrollpanel uten PC.

Modulære PLS-er tilbyr muligheten til fleksibelt å sette sammen kontrollenheten fra individuelle moduler slik at mer komplekse automatiserte oppgaver kan programmeres.

Det finnes moduler som kan implementeres i systemet som plug-in-kort i et ledig spor på hovedkortet.

Det er også nødvendig å skille mellom PLSer i måten de utfører arbeidet på. I tillegg til modeller som styrer innganger i en forhåndsbestemt syklus og PLS-er som behandler utganger i ulike stadier, er hendelsesdrevne PLS-modeller også tilgjengelige.

Før du kjøper en PLS, bør du være spesielt oppmerksom på antall innganger og utganger. I tillegg er det nødvendig å vurdere andre parametere som ikke ble tatt i betraktning under den første planleggingen. Vurder også om du trenger en PLS med integrert skjerm og berøringspanel. I noen tilfeller kan det være tilstrekkelig å lese verdiene og administrere systemet gjennom den eksisterende IT-infrastrukturen.

Hva er HMI

HMI (Human Machine Interface) — et menneske-maskin kommunikasjonsgrensesnitt. Disse intuitive og brukervennlige grensesnittene brukes for å tillate brukere å betjene og betjene maskiner uten inngående kunnskap om PLS-programmering. En type HMI-enheter er SCADA-systemer: Datainnsamling og operasjonelle kontrollsystemer (SCADA-systemer)