У сучасній промисловості використовується багато надзвичайно складних технологічних процесів, що, в свою чергу, вимагає застосування дуже розвинутих і надійних систем управління. Підвищення ефективності та конкурентоспроможності неможливо досягти без автоматизації багатьох видів діяльності. В останні роки програмовані контролери PLC стали однією з основних систем керування.
Програмований логічний контролер PLC (Programmable Logic Controller) є результатом бурхливого розвитку мікропроцесорної техніки в 20 столітті і сьогодні є одним з основних елементів управління сучасних технологічних процесів. Перший у світі контролер PLC був створений у 1969 році в США і це був Modicon 084. Цей пристрій важив цілих 46 кг, а обсяг програмної пам'яті становив 4 Кб. Сьогодні це смішна цифра, а тоді вона була вражаючою. Програмовані контролери вперше були використані в автомобільній промисловості, але швидко отримали визнання в інших галузях промисловості, замінивши системи релейного керування та пристрої послідовного керування. У 1990-х роках практично не було жодної сучасної фабрики, яка б не використовувала програмовані контролери PLC.
Програмовані контролери – розділ
На ринку можна знайти багато Контролери PLC різних виробників (наприклад, Eaton ES4P-221-DRXD1 easySafety), які пропонують різні функціональні можливості. Такі пристрої можна класифікувати за різними критеріями. Одним із них є кількість підтримуваних входів/виходів (I/O - Input/Output): великі з підтримкою до 4096 вводів/виходів (наприклад, Eaton XC-CPU101-C256K-8DI-6DO), середні з підтримкою для до 512 вводів/виводів і малі з підтримкою до 128 вводів/виводів. Ще один поділ проводиться за конструктивними особливостями. Тут виділяють контролери без корпусу, які встановлюються всередині машин і пристроїв, компактні контролери з невеликими розмірами і простим корпусом (наприклад, Eaton EC4P-222-MTAD1), модульні контролери у вигляді середніх і великих пристроїв, в яких користувач вибирає необхідні модулі та встановлює їх у спеціальні панелі (наприклад, Schneider TSX3705028DR1) та драйвери, інтегровані з панеллю оператора.
Дивіться програмовані контролери в оптовому магазині Onninen
Побудова програмованого контролера
Ми вже згадували, що контролери можуть відрізнятися функціональністю, параметрами і корпусом, але їх базова структура складається з однакових елементів:
- Зарядний пристрій – найчастіше імпульсний і характеризується високим ККД перетворювача AC/DC і великою потужністю при малих габаритах, може працювати в складних промислових умовах, має захист від перенапруги і перевантаження. Контролери PLC найчастіше працюють від джерела живлення 24 В, хоча деякі моделі також можна підключати безпосередньо до електромережі. У компактних контролерах блок живлення встановлюється всередині корпусу (наприклад, Eaton EC4P-221-MTAX1) або може бути окремим елементом у модульних контролерах.
- Центральний процесор (CPU) – це основний компонент контролера. Його завдання полягає в тому, щоб керувати роботою ПЛК, виконувати керуючу програму, керувати окремими модулями та спілкуватися з іншими елементами системи. Серцем центрального процесора є мікропроцесор. Його параметри визначають швидкість роботи контролера, можливості зв’язку, розмір пам’яті, кількість підтримуваних змінних вводу-виводу тощо. Тип пам’яті, у якій зберігається керуюча програма, також залежить від мікропроцесора: RAM з довільним доступом (наприклад, Schneider TSX3721101), EEPROM – постійна пам'ять лише для читання, програмована та стирана електрично, а FLASH EPROM - у новіших контролерах постійна пам'ять, програмована та стирана електрично.
- Модулі цифрового введення – основні вхідні схеми контролера перетворюють струмові сигнали від зовнішніх пристроїв у цифрові сигнали. Вони можуть працювати від змінного або постійного струму.
- Модулі цифрового виведення – вихідні сигнали від контролера до ланцюгів об’єкта керування. Сюди зазвичай підключаються котушки контакторів і реле, які контролюють роботу машин.
- Модулі аналогового введення – перетворювати аналогові вхідні сигнали в цифрову форму, яка зчитується процесором. Найважливішим елементом цих модулів є аналого-цифровий перетворювач.
- Модулі аналогового виведення – перетворюють числове значення з пам'яті контролера в безперервні сигнали, що з'єднують виконувану програму з керованою машиною.
- Комунікаційні модулі – інтерфейс обміну даними між контролером та іншими пристроями (наприклад, іншими контролерами, приводами, пристроями HMI тощо), які разом створюють систему керування. Комунікаційні модулі нового покоління часто оснащені власним процесором, який забезпечує коректну передачу даних.
- Спеціальні модулі – їх можна використовувати для розширення функцій контролерів PLC, наприклад, модулів вимірювання температури, високошвидкісних лічильників, генераторів імпульсів ШІМ тощо.
Програмовані контролери в оптовій пропозиції!
Як працює ПЛК?
Звичайно, програмований контролер працює у спосіб, який визначається програмою користувача, яка зберігається в пам'яті контролера. Це послідовність інструкцій у вигляді алгоритму, який керує роботою машини. Програма управління готується за допомогою комп'ютера або програматора і потім зберігається в пам'яті контролера. На основі цієї програми мікропроцесор виконує відповідні дії.
Кожен контролер ПЛК працює відповідно до наступного циклу, що повторюється в циклі: ініціалізація контролера (тестування правильності схем і конфігурації компонентів), читання вхідних сигналів (читання фізичних входів контролера та збереження їх у пам’яті), виконання програми (обробка керуючої програми інструкції, генерація вихідного стану і збереження його в пам'яті), збереження вихідних сигналів (приймання значень вихідного стану і запис їх у фізичні вихідні порти контролера), підтримка зв'язку (при використанні мережевого зв'язку) і самодіагностика ( контролер перевіряє роботу компонентів).
Як вибрати програмовані контролери?
Оскільки на ринку є багато різних програмовані контролери , слід вибрати відповідну модель для потреб даної системи керування. Тут необхідно враховувати різні аспекти. Перш за все, потрібно врахувати специфіку конкретної програми та розглянути, яка система управління буде більш вигідною: локальна чи розподілена. При виборі контролера ПЛК необхідно визначитися з кількістю і типом точок введення/виведення, а також визначити, чи буде контролер виконувати інші завдання, крім управління. Також варто звернути увагу на вбудовані в ПЛК комунікаційні інтерфейси та їх типи (наприклад, USB, Ethernet тощо). Також важлива простота використання середовища програмування контролера (краще вибрати ПЛК, який підтримує мови, які використовують інженери компанії), і чи буде даний контролер сумісний з уже використовуваними моделями ПЛК. Також важлива технічна підтримка виробника.
А може програмоване реле?
У деяких випадках це може бути кращим вибором програмоване реле замість водія. Відразу слід підкреслити, що реле має меншу кількість доступних функцій, ніж ПЛК, і має обмежені можливості розширення вводу-виводу та зв'язку. Тим не менш, програмоване реле має свої переваги. Перш за все, це легше інтегрувати з системою, яку ви вже використовуєте. Зазвичай таке реле можна швидко запрограмувати за допомогою вбудованої клавіатури та екрану, а ціна його нижче, ніж у контролера. Реле, наприклад, ідеально підходить для навчання та навчання нових співробітників. Програмоване реле можна успішно використовувати в простих системах, які мають лише кілька десятків входів/виходів, коли ми хочемо запрограмувати не дуже складну програму керування. Тоді вартість такого керування буде нижчою, ніж при використанні контролера PLC.
Програмований контролер в даний час є незамінним елементом складних систем управління, які працюють на малих і великих промислових підприємствах по всьому світу. Завдяки ПЛК можна гнучко програмувати технологічні процеси та автоматизувати їх, оптимізуючи виробничі витрати.
Дивіться програмовані контролери в оптовому магазині Onninen