Funzioni del quadro elettrico del PLC
Il quadro elettrico integrato nel PLC è dotato di funzioni di protezione come protezione da sovraccarico, cortocircuito e perdita di fase. Ha una struttura compatta, un funzionamento stabile e funzioni complete. Può essere combinato in base alla scala di controllo effettiva per ottenere il controllo automatico di un singolo armadio o di più armadi per formare un sistema di controllo distribuito (DSC) tramite Ethernet industriale o rete bus di campo industriale. L'armadio di controllo PLC può adattarsi a varie occasioni di controllo dell'automazione industriale grandi e piccole. È ampiamente utilizzato nell'energia elettrica, nella metallurgia, nell'industria chimica, nella fabbricazione della carta, nel trattamento delle acque reflue per la protezione dell'ambiente e in altri settori.
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Componenti del quadro elettrico PLC
1. Interruttore dell'aria: un interruttore dell'aria generale, che è il controllo della potenza dell'intero armadio. Credo che sia un oggetto immancabile in ogni mobiletto.
2. PLC: dovrebbe essere selezionato in base alle esigenze del progetto. Ad esempio, se il progetto è piccolo, può essere integrato direttamente con un PLC integrato. Ma se il progetto è relativamente grande, potrebbe richiedere moduli o tipi di schede e potrebbe anche richiedere ridondanza (ovvero, due set vengono utilizzati alternativamente).
3. Alimentatore da 24 V CC: un alimentatore switching da 24 V CC. La maggior parte dei PLC sono dotati di un proprio alimentatore da 24 V CC. Potrai decidere se utilizzare questo alimentatore switching in base alla tua reale necessità.
4. Relè: generalmente, il PLC può inviare istruzioni direttamente al circuito di controllo, ma può anche essere inoltrato prima dal relè. Ad esempio, se la porta di uscita del PLC è alimentata a 24 V CC, ma lo schema disegnato nel loop di controllo richiede che il nodo alimentato dal PLC sia alimentato a 220 V CA, è necessario aggiungere un relè alla porta di uscita del PLC, ovvero , quando viene emesso il comando Quando il relè funziona, il nodo del circuito di controllo viene quindi collegato al punto normalmente aperto o normalmente chiuso del relè. Dipende anche dalla situazione se utilizzare un relè.
5. Morsettiera: Questa è sicuramente una cosa essenziale per ogni armadio e può essere configurata in base al numero di segnali. Se si tratta semplicemente di un semplice quadro di controllo PLC, fondamentalmente ha bisogno di queste cose. Se hai bisogno di altre cose nel quadro elettrico, dipende dalla situazione. Ad esempio, potrebbe essere necessario fornire alimentazione ad alcuni strumenti in loco o piccole scatole di controllo e potrebbe essere necessario aumentare il numero di interruttori automatici. Oppure, se desideri connettere il PLC al computer host, potrebbe essere necessario aggiungere un interruttore o qualcosa del genere. In base alla disponibilità.
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Il quadro elettrico PLC può completare l'automazione delle apparecchiature e il controllo dell'automazione dei processi, realizzare funzioni di rete perfette, avere prestazioni stabili, scalabilità, forte anti-interferenza e altre caratteristiche ed è il nucleo e l'anima dell'industria moderna. Gli armadi di controllo PLC, gli armadi di conversione di frequenza, ecc. possono essere personalizzati in base alle esigenze dell'utente per soddisfare i requisiti dell'utente e possono essere abbinati a un touch screen dell'interfaccia uomo-macchina per ottenere un funzionamento semplice. L'apparecchiatura può anche trasmettere dati con il computer host del bus DCS tramite modbus, profibus e altri protocolli di comunicazione; il controllo e il monitoraggio possono essere ottenuti con computer industriali, Ethernet, ecc.
Condizioni di utilizzo dell'armadio di controllo PLC
Alimentazione: CC 24 V, CA bifase 220 V, (-10%, +15%), 50 HZ;
Grado di protezione: IP41 o IP20;
Condizioni ambientali: la temperatura ambiente è compresa tra 0 gradi e 55 gradi. Evitare la luce solare diretta; l'umidità relativa dell'aria deve essere inferiore all'85% (senza condensa). Stare lontano da forti fonti di vibrazioni ed evitare vibrazioni frequenti o continue con una frequenza di vibrazione di 10-55HZ. Evitare gas corrosivi e infiammabili.
Struttura di base del quadro elettrico del PLC
Il controllore logico programmabile è essenzialmente un computer dedicato al controllo industriale. La sua struttura hardware è sostanzialmente la stessa di un microcomputer. La sua composizione base è:
1. Alimentazione
L'alimentazione del controllore logico programmabile svolge un ruolo molto importante nell'intero sistema. Senza un sistema di alimentazione buono e affidabile, non può funzionare correttamente. Per questo motivo i produttori di controllori programmabili attribuiscono grande importanza anche alla progettazione e alla produzione di alimentatori. Generalmente, la fluttuazione della tensione CA rientra nell'intervallo del +10% (+15%) e il PLC può essere collegato direttamente alla rete elettrica CA senza adottare altre misure.
2. Unità di elaborazione centrale (CPU)
L'unità di elaborazione centrale (CPU) è il centro di controllo del controllore logico programmabile. Riceve e memorizza il programma utente e i dati immessi dal programmatore in base alle funzioni assegnate dal programma di sistema del controllore logico programmabile; controlla lo stato dell'alimentazione, della memoria, degli I/O e dei timer di avviso e può diagnosticare errori di sintassi nel programma utente. Quando il controllore programmabile viene messo in funzione, riceve prima in modalità scansione lo stato e i dati di ciascun dispositivo di ingresso e li memorizza rispettivamente nell'area dell'immagine I/O, quindi legge uno per uno il programma utente da la memoria del programma utente. Dopo che il comando è stato interpretato, il risultato dell'operazione logica o aritmetica viene eseguito secondo le istruzioni e inviato all'area immagine I/O o al registro dati. Dopo che tutti i programmi utente sono stati eseguiti, ogni stato di uscita dell'area dell'immagine I/O o i dati nel registro di uscita vengono infine trasferiti al dispositivo di uscita corrispondente e questo ciclo continua fino all'arresto dell'operazione.
Per migliorare ulteriormente l'affidabilità dei controllori logici programmabili, negli ultimi anni sono state utilizzate doppie CPU per formare un sistema ridondante per controllori logici programmabili di grandi dimensioni, oppure è stato adottato un sistema di votazione a tre CPU. In questo modo, anche se una determinata CPU si guasta, l'intero sistema può comunque funzionare normalmente.
3. Memoria
La memoria che memorizza il software di sistema è chiamata memoria del programma di sistema.
La memoria che memorizza il software applicativo è chiamata memoria del programma utente.
4. Circuito di interfaccia di ingresso e uscita
1. Il circuito di interfaccia di ingresso in loco è costituito da un circuito di accoppiamento ottico e un circuito di interfaccia di ingresso di un microcomputer. Funziona come canale di ingresso per l'interfaccia tra il controllore logico programmabile e il controllo in loco.
2. Il circuito di interfaccia di uscita in loco è integrato dal registro dei dati di uscita, dal circuito stroboscopico e dal circuito di richiesta di interruzione, e il controller logico programmabile emette segnali di controllo corrispondenti ai componenti di esecuzione in loco attraverso il circuito di interfaccia di uscita in loco.
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5. Modulo funzionale
Come conteggio, posizionamento e altri moduli funzionali.
6. Modulo di comunicazione
Principio di funzionamento: quando il controllore logico programmabile viene messo in funzione, il suo processo di lavoro è generalmente suddiviso in tre fasi, ovvero campionamento dell'ingresso, esecuzione del programma utente e aggiornamento dell'uscita. Il completamento delle tre fasi precedenti è chiamato ciclo di scansione. Durante l'intera operazione, la CPU del controllore logico programmabile esegue ripetutamente le tre fasi precedenti ad una determinata velocità di scansione.
1. Stadio di campionamento in ingresso
Nella fase di campionamento degli ingressi il controllore programmabile legge in modo sequenziale tutti gli stati degli ingressi e i dati e li memorizza nelle unità corrispondenti nell'area dell'immagine I/O. Una volta completato il campionamento degli ingressi, entra nelle fasi di esecuzione del programma utente e di aggiornamento delle uscite. In queste due fasi, anche se lo stato degli ingressi e i dati cambiano, lo stato e i dati dell'unità corrispondente nell'area dell'immagine I/O non cambieranno. Pertanto, se l'ingresso è un segnale a impulsi, la larghezza del segnale a impulsi deve essere maggiore di un periodo di scansione per garantire che l'ingresso possa essere letto in qualsiasi circostanza.
2. Fase di esecuzione del programma utente
Durante la fase di elaborazione del programma utente, il controllore programmabile scansiona sempre il programma utente (schema a contatti) dall'alto verso il basso. Durante la scansione di ciascun diagramma ladder, il circuito di controllo composto dai contatti sul lato sinistro dello schema ladder viene sempre scansionato per primo e le operazioni logiche vengono eseguite sul circuito di controllo composto dai contatti nell'ordine: prima a sinistra, poi a destra, prima in alto, poi giù. , quindi, in base al risultato dell'operazione logica, aggiornare lo stato del bit corrispondente della bobina logica nell'area di memoria RAM del sistema; oppure aggiornare lo stato del bit corrispondente della bobina di uscita nell'area dell'immagine I/O; o determinare se eseguire il diagramma ladder. Istruzioni per funzioni speciali specificate.
Ciò significa che durante l'esecuzione del programma utente non cambieranno solo lo stato e i dati dei punti di ingresso nell'area dell'immagine I/O, mentre lo stato e i dati degli altri punti di uscita e dei dispositivi software nell'area dell'immagine I/O oppure l'area di archiviazione della RAM del sistema non cambierà. Lo stato e i dati possono cambiare e i risultati dell'esecuzione del programma del diagramma ladder sopra elencato influenzeranno qualsiasi diagramma ladder elencato di seguito che utilizza queste bobine o dati; al contrario, il diagramma ladder elencato di seguito avrà effetti sui risultati di esecuzione del programma. Lo stato o i dati della bobina logica aggiornata possono avere effetto solo sul programma sovrastante fino al ciclo di scansione successivo.
Se si utilizza l'istruzione I/O immediata durante l'esecuzione del programma, è possibile accedere direttamente al punto I/O. Anche se vengono utilizzate istruzioni I/O, il valore del registro dell'immagine del processo di ingresso non verrà aggiornato. Il programma ottiene direttamente il valore dal modulo I/O e il registro dell'immagine del processo di uscita verrà aggiornato immediatamente. Questo è leggermente diverso dall'input immediato.
3. Fase di aggiornamento dell'output
Al termine della scansione del programma utente, il controllore logico programmabile entra nella fase di aggiornamento delle uscite. Durante questo periodo, la CPU aggiorna tutti i circuiti latch di uscita in base allo stato e ai dati corrispondenti nell'area dell'immagine I/O, quindi guida le periferiche corrispondenti attraverso i circuiti di uscita. In questo momento, è l'uscita reale del controllore logico programmabile.
Caratteristiche funzionali: Il controllore logico programmabile ha le seguenti caratteristiche distintive.
1. La struttura del sistema è flessibile e facile da espandere, con la specialità del controllo della commutazione; può anche eseguire il controllo dell'anello PID di processi continui; e può formare sistemi di controllo complessi con macchine host, come DDC e DCS, per ottenere un'automazione completa del processo di produzione. .
2. Facile da usare, programmazione semplice, utilizzando un diagramma ladder conciso, un diagramma logico o un elenco di istruzioni e altri linguaggi di programmazione senza conoscenze informatiche, quindi il ciclo di sviluppo del sistema è breve e il debug in loco è semplice. Inoltre, il programma può essere modificato online e lo schema di controllo può essere modificato senza smontare l'hardware.
3. Può adattarsi a vari ambienti operativi difficili, ha una forte capacità anti-interferenza e una forte affidabilità, che è molto più elevata rispetto ad altri modelli.
