Chức năng của tủ điều khiển PLC
Tủ điều khiển tích hợp PLC có chức năng bảo vệ như bảo vệ quá tải, ngắn mạch, mất pha. Nó có cấu trúc nhỏ gọn, hoạt động ổn định và chức năng hoàn chỉnh. Nó có thể được kết hợp theo thang điều khiển thực tế để đạt được khả năng điều khiển tự động một tủ hoặc nhiều tủ để tạo thành hệ thống điều khiển phân tán (DSC) thông qua mạng Ethernet công nghiệp hoặc mạng fieldbus công nghiệp. Tủ điều khiển PLC có thể thích ứng với nhiều dịp điều khiển tự động hóa công nghiệp lớn và nhỏ khác nhau. Nó được sử dụng rộng rãi trong năng lượng điện, luyện kim, công nghiệp hóa chất, sản xuất giấy, xử lý nước thải bảo vệ môi trường và các ngành công nghiệp khác.
hình ảnh
Linh kiện tủ điều khiển PLC
1. Công tắc khí: công tắc khí chung, là công tắc điều khiển công suất của toàn bộ tủ. Tôi tin rằng nó là một vật dụng cần phải có trong mỗi tủ.
2. PLC: Cần lựa chọn tùy theo nhu cầu của dự án. Ví dụ, nếu dự án nhỏ, nó có thể được tích hợp trực tiếp với PLC tích hợp. Nhưng nếu dự án tương đối lớn, nó có thể yêu cầu các mô-đun hoặc loại thẻ và cũng có thể yêu cầu dự phòng (nghĩa là hai bộ được sử dụng luân phiên).
3. Nguồn điện 24VDC: Là nguồn điện chuyển mạch 24VDC. Hầu hết các PLC đều có nguồn điện 24VDC riêng. Bạn có thể quyết định có nên sử dụng bộ nguồn chuyển mạch này hay không dựa trên việc bạn có thực sự cần nó hay không.
4. Rơle: Nói chung, PLC có thể gửi hướng dẫn trực tiếp đến vòng điều khiển, nhưng nó cũng có thể được chuyển tiếp bằng rơle trước. Ví dụ: nếu cổng đầu ra của PLC của bạn được cấp nguồn bằng 24VDC, nhưng sơ đồ được vẽ trong vòng điều khiển của bạn yêu cầu nút do PLC cung cấp phải được cấp nguồn bằng 220VAC, thì bạn phải thêm một rơle vào cổng đầu ra PLC, nghĩa là , khi lệnh được phát ra Khi rơle hoạt động, nút của vòng điều khiển khi đó được kết nối với điểm thường mở hoặc thường đóng của rơle. Nó cũng phụ thuộc vào tình huống có nên sử dụng rơle hay không.
5. Khối đầu cuối: Đây chắc chắn là thứ không thể thiếu đối với mỗi tủ và có thể cấu hình theo số lượng tín hiệu. Nếu chỉ là một tủ điều khiển PLC đơn giản thì về cơ bản nó cần những thứ này. Nếu bạn cần những thứ khác trong tủ điều khiển thì tùy theo tình huống. Ví dụ: bạn có thể cần cấp nguồn cho một số thiết bị tại chỗ hoặc hộp điều khiển nhỏ và bạn có thể cần tăng số lượng cầu dao. Hoặc nếu bạn muốn kết nối PLC với máy tính chủ, bạn có thể cần thêm một công tắc hoặc thứ gì đó. Tùy thuộc vào tình trạng sẵn có.
hình ảnh
Tủ điều khiển PLC có thể hoàn thiện tự động hóa thiết bị và điều khiển tự động hóa quy trình, thực hiện các chức năng mạng hoàn hảo, có hiệu suất ổn định, khả năng mở rộng, chống nhiễu mạnh mẽ và các đặc tính khác, đồng thời là cốt lõi và linh hồn của ngành công nghiệp hiện đại. Tủ điều khiển PLC, tủ chuyển đổi tần số, v.v. có thể được tùy chỉnh theo nhu cầu của người dùng để đáp ứng yêu cầu của người dùng và có thể ghép nối với màn hình cảm ứng giao diện người-máy để vận hành dễ dàng. Thiết bị cũng có thể truyền dữ liệu với máy tính chủ bus DCS thông qua modbus, profibus và các giao thức truyền thông khác; việc kiểm soát và giám sát có thể đạt được bằng máy tính công nghiệp, Ethernet, v.v.
Điều kiện sử dụng tủ điều khiển PLC
Nguồn điện: DC 24V, AC 220v hai pha, (-10%, +15%), 50HZ;
Cấp độ bảo vệ: IP41 hoặc IP20;
Điều kiện môi trường: Nhiệt độ xung quanh nằm trong khoảng từ 0 độ đến 55 độ . Tránh ánh nắng trực tiếp; độ ẩm tương đối của không khí phải nhỏ hơn 85% (không ngưng tụ). Tránh xa các nguồn rung mạnh và tránh rung thường xuyên hoặc liên tục với tần số rung 10-55HZ. Tránh các loại khí ăn mòn và dễ cháy.
Cấu tạo cơ bản của tủ điều khiển PLC
Bộ điều khiển logic khả trình về cơ bản là một máy tính dành riêng cho điều khiển công nghiệp. Cấu trúc phần cứng của nó về cơ bản giống như cấu trúc của một máy vi tính. Thành phần cơ bản của nó là:
1. Nguồn điện
Nguồn điện của bộ điều khiển logic khả trình đóng vai trò rất quan trọng trong toàn bộ hệ thống. Nếu không có hệ thống cung cấp điện tốt và đáng tin cậy thì nó không thể hoạt động bình thường. Vì vậy, các nhà sản xuất bộ điều khiển logic khả trình cũng rất coi trọng việc thiết kế và chế tạo bộ nguồn. Nói chung, dao động điện áp xoay chiều nằm trong phạm vi +10% (+15%) và PLC có thể được kết nối trực tiếp với lưới điện xoay chiều mà không cần thực hiện các biện pháp khác.
2. Bộ xử lý trung tâm (CPU)
Bộ xử lý trung tâm (CPU) là trung tâm điều khiển của bộ điều khiển logic khả trình. Nó nhận và lưu trữ chương trình người dùng và dữ liệu được nhập từ người lập trình theo các chức năng được chương trình hệ thống bộ điều khiển logic khả trình giao cho; kiểm tra trạng thái nguồn điện, bộ nhớ, I/O và bộ hẹn giờ cảnh báo, đồng thời có thể chẩn đoán lỗi cú pháp trong chương trình người dùng. Khi bộ điều khiển logic khả trình được đưa vào hoạt động, trước tiên nó sẽ nhận trạng thái và dữ liệu của từng thiết bị đầu vào tại chỗ theo cách quét và lưu trữ chúng trong vùng hình ảnh I/O tương ứng, sau đó đọc từng chương trình người dùng từ bộ nhớ chương trình của người dùng. Sau khi lệnh được diễn giải, kết quả của phép toán logic hoặc số học được thực hiện theo hướng dẫn và được gửi đến vùng hình ảnh I/O hoặc thanh ghi dữ liệu. Sau khi tất cả các chương trình của người dùng được thực thi, mỗi trạng thái đầu ra của vùng hình ảnh I/O hoặc dữ liệu trong thanh ghi đầu ra cuối cùng sẽ được chuyển đến thiết bị đầu ra tương ứng và chu trình này tiếp tục cho đến khi hoạt động dừng lại.
Để nâng cao hơn nữa độ tin cậy của bộ điều khiển logic khả trình, trong những năm gần đây, CPU kép đã được sử dụng để tạo thành hệ thống dự phòng cho bộ điều khiển logic khả trình lớn hoặc hệ thống biểu quyết ba CPU đã được áp dụng. Bằng cách này, ngay cả khi một CPU nào đó bị lỗi thì toàn bộ hệ thống vẫn có thể chạy bình thường.
3. Trí nhớ
Bộ nhớ lưu trữ phần mềm hệ thống được gọi là bộ nhớ chương trình hệ thống.
Bộ nhớ lưu trữ phần mềm ứng dụng được gọi là bộ nhớ chương trình người dùng.
4. Mạch giao diện đầu vào và đầu ra
1. Mạch giao diện đầu vào tại chỗ bao gồm mạch ghép quang và mạch giao diện đầu vào của máy vi tính. Nó hoạt động như một kênh đầu vào cho giao diện giữa bộ điều khiển logic khả trình và điều khiển tại chỗ.
2. Mạch giao diện đầu ra tại chỗ được tích hợp bởi thanh ghi dữ liệu đầu ra, mạch nhấp nháy và mạch yêu cầu ngắt, đồng thời bộ điều khiển logic lập trình xuất tín hiệu điều khiển tương ứng đến các thành phần thực thi tại chỗ thông qua mạch giao diện đầu ra tại chỗ.
hình ảnh
5. Mô-đun chức năng
Chẳng hạn như đếm, định vị và các mô-đun chức năng khác.
6. Mô-đun giao tiếp
Nguyên tắc làm việc: Khi bộ điều khiển logic khả trình được đưa vào hoạt động, quy trình làm việc của nó thường được chia thành ba giai đoạn, đó là lấy mẫu đầu vào, thực hiện chương trình người dùng và làm mới đầu ra. Hoàn thành ba giai đoạn trên được gọi là chu kỳ quét. Trong toàn bộ hoạt động, CPU của bộ điều khiển logic khả trình liên tục thực hiện ba giai đoạn trên ở một tốc độ quét nhất định.
1. Giai đoạn lấy mẫu đầu vào
Trong giai đoạn lấy mẫu đầu vào, bộ điều khiển logic khả trình sẽ đọc tuần tự tất cả các trạng thái và dữ liệu đầu vào theo cách quét và lưu trữ chúng trong các đơn vị tương ứng trong vùng hình ảnh I/O. Sau khi lấy mẫu đầu vào hoàn tất, nó sẽ chuyển sang giai đoạn thực hiện chương trình người dùng và làm mới đầu ra. Trong hai giai đoạn này, ngay cả khi trạng thái đầu vào và dữ liệu thay đổi thì trạng thái và dữ liệu của thiết bị tương ứng trong vùng hình ảnh I/O sẽ không thay đổi. Do đó, nếu đầu vào là tín hiệu xung thì độ rộng của tín hiệu xung phải lớn hơn một chu kỳ quét để đảm bảo rằng đầu vào có thể được đọc trong mọi trường hợp.
2. Giai đoạn thực hiện chương trình người dùng
Trong giai đoạn thực hiện chương trình người dùng, bộ điều khiển logic khả trình luôn quét chương trình người dùng (sơ đồ bậc thang) theo thứ tự từ trên xuống dưới. Khi quét từng sơ đồ bậc thang, mạch điều khiển gồm các tiếp điểm ở phía bên trái của sơ đồ bậc thang luôn được quét trước và các phép toán logic được thực hiện trên mạch điều khiển gồm các tiếp điểm theo thứ tự đầu tiên là trái, sau đó phải, lên trên, rồi xuống. , sau đó theo kết quả của hoạt động logic, làm mới trạng thái của bit tương ứng của cuộn logic trong vùng lưu trữ RAM hệ thống; hoặc làm mới trạng thái của bit tương ứng của cuộn dây đầu ra trong vùng hình ảnh I/O; hoặc xác định xem có nên thực hiện sơ đồ bậc thang hay không. Hướng dẫn chức năng đặc biệt được chỉ định.
Nghĩa là, trong quá trình thực hiện chương trình người dùng, chỉ trạng thái và dữ liệu của các điểm đầu vào trong vùng hình ảnh I/O là không thay đổi, trong khi trạng thái và dữ liệu của các điểm đầu ra và thiết bị phần mềm khác trong vùng hình ảnh I/O hoặc vùng lưu trữ RAM hệ thống sẽ không thay đổi. Trạng thái và dữ liệu có thể thay đổi và kết quả thực hiện chương trình của sơ đồ bậc thang được liệt kê ở trên sẽ ảnh hưởng đến bất kỳ sơ đồ bậc thang nào được liệt kê bên dưới sử dụng các cuộn dây hoặc dữ liệu này; ngược lại, sơ đồ bậc thang được liệt kê bên dưới sẽ ảnh hưởng đến kết quả thực hiện chương trình. Trạng thái hoặc dữ liệu của cuộn logic được làm mới chỉ có thể có hiệu lực đối với chương trình phía trên nó cho đến chu kỳ quét tiếp theo.
Nếu bạn sử dụng lệnh I/O ngay lập tức trong khi thực hiện chương trình, bạn có thể truy cập trực tiếp vào điểm I/O. Ngay cả khi các lệnh I/O được sử dụng, giá trị của thanh ghi hình ảnh tiến trình đầu vào sẽ không được cập nhật. Chương trình trực tiếp lấy giá trị từ mô-đun I/O và thanh ghi hình ảnh quá trình đầu ra sẽ được cập nhật ngay lập tức. Điều này hơi khác so với đầu vào ngay lập tức.
3. Giai đoạn làm mới đầu ra
Khi quá trình quét chương trình người dùng kết thúc, bộ điều khiển logic khả trình sẽ chuyển sang giai đoạn làm mới đầu ra. Trong khoảng thời gian này, CPU làm mới tất cả các mạch chốt đầu ra theo trạng thái và dữ liệu tương ứng trong vùng hình ảnh I/O, sau đó điều khiển các thiết bị ngoại vi tương ứng thông qua các mạch đầu ra. Tại thời điểm này, nó là đầu ra thực sự của bộ điều khiển logic khả trình.
Các tính năng chức năng: Bộ điều khiển logic khả trình có các tính năng đặc biệt sau.
1. Cấu trúc hệ thống linh hoạt và dễ mở rộng, với đặc điểm là điều khiển chuyển mạch; nó cũng có thể thực hiện điều khiển vòng lặp PID của các quá trình liên tục; và nó có thể hình thành các hệ thống điều khiển phức tạp với các máy chủ, chẳng hạn như DDC và DCS, để đạt được sự tự động hóa toàn diện trong quy trình sản xuất. .
2. Dễ sử dụng, lập trình đơn giản, sử dụng sơ đồ bậc thang, sơ đồ logic hoặc danh sách câu lệnh ngắn gọn và các ngôn ngữ lập trình khác mà không cần kiến thức về máy tính nên chu trình phát triển hệ thống ngắn và dễ dàng gỡ lỗi tại chỗ. Ngoài ra, chương trình có thể được sửa đổi trực tuyến và sơ đồ điều khiển có thể được thay đổi mà không cần tháo dỡ phần cứng.
3. Nó có thể thích ứng với nhiều môi trường hoạt động khắc nghiệt khác nhau, có khả năng chống nhiễu mạnh và độ tin cậy cao, cao hơn nhiều so với các mẫu khác.
