2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42
ที่จุดกำเนิดของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมคือวงจรควบคุมคอนแทครีเลย์สำหรับฟังก์ชันการผลิต อุปกรณ์ดังกล่าวมีเสียงการทำงานที่ไม่พึงประสงค์โดยเฉพาะ ตรรกะของงานได้รับการแก้ไขแล้ว และด้วยความเบี่ยงเบนเพียงเล็กน้อยจากอัลกอริธึมที่ตั้งไว้ ห่วงโซ่การแก้ไขทั้งหมดจะต้องเปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีในด้านนี้ โปรเซสเซอร์จึงมีการพัฒนาอย่างมาก ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการสร้างระบบควบคุมกระบวนการทางอุตสาหกรรมโดยใช้ตัวควบคุม PLC อุตสาหกรรม
ตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้ตัวแรกถูกใช้ในสหรัฐอเมริกา พวกเขาทำหน้าที่จัดระเบียบระบบอัตโนมัติในสายการประกอบสายพานลำเลียงในการผลิตรถยนต์ บริษัทที่ใช้เทคโนโลยีนี้คือ Modicon ในปี 1968
รายละเอียดอุปกรณ์
PLC Programmable Logic Controllers เป็นเครื่องที่ควบคุมโดยโปรแกรมที่มีอินพุตหลายตัวที่เชื่อมต่อกับวัตถุโดยใช้เซ็นเซอร์ควบคุม เอาต์พุตเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ดำเนินการคำสั่ง ในการออกแบบคอนโทรลเลอร์ องค์ประกอบที่สำคัญคือไมโครโปรเซสเซอร์ หน้าที่ของมันคือรวบรวมข้อมูล แปลง และจัดเก็บข้อมูลสำหรับความเป็นไปได้ในการพัฒนาคำสั่งควบคุมต่อไป ข้อดีอย่างหนึ่งของตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้คือมันทำงานแบบเรียลไทม์!
ก่อนหน้านี้ ตัวควบคุมรีเลย์มีขนาดโดยรวมเทอะทะ ดำเนินการสลับที่ง่ายที่สุด โครงสร้างเชิงตรรกะของพวกเขาเป็นแบบเสาหิน ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ตัวควบคุม PLC ที่แทนที่ด้วยขนาดที่กะทัดรัดนั้นโดดเด่นด้วยขนาดที่กะทัดรัด อัลกอริธึมการควบคุมเพิ่มขึ้นเป็นระดับใหม่ที่มีประสิทธิภาพการทำงานที่ซับซ้อน กระบวนการเขียนโปรแกรมฟรีได้เกิดขึ้นแล้ว
ความสามารถของตัวควบคุมลอจิก
เมื่อพัฒนา PLC ครีเอเตอร์มีเป้าหมายที่จะควบคุมฟังก์ชันลอจิกในวงจรอนุกรม ในปัจจุบัน ตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้ไม่เพียงแต่สามารถดำเนินการทางตรรกะเท่านั้น แต่ยังประมวลผลสัญญาณดิจิทัล ควบคุมไดรฟ์ต่างๆ ทำการปรับเปลี่ยน และได้รับทักษะการควบคุมผู้ปฏิบัติงานด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์
ขณะนี้อุปกรณ์ต่างๆ ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ ตัวอย่างเช่น ตัวควบคุม PLC 100 ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับอุปกรณ์การผลิตในอุตสาหกรรม เกษตรกรรม ที่อยู่อาศัย และบริการชุมชน นอกจากนี้ PLC ยังใช้ในภาคพลังงาน ในด้านการสื่อสาร และในอุตสาหกรรมเคมี อุปกรณ์ดังกล่าวพบเฉพาะในการผลิตและขนส่งน้ำมันและก๊าซในระบบรักษาความปลอดภัยมีส่วนร่วมในระบบอัตโนมัติของสถานที่จัดเก็บ การผลิตอาหาร การขนส่ง การก่อสร้าง และส่วนอื่นๆ ของชีวิตมนุษย์
คุณสมบัติเด่น
ตัวควบคุม PLC แบ่งปันคุณลักษณะบางอย่างของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ในอุตสาหกรรม
ประการแรก อุปกรณ์ลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้แตกต่างจากไมโครคอนโทรลเลอร์แบบขนานในการใช้งานในด้านกระบวนการอัตโนมัติในองค์กรที่มีอคติทางอุตสาหกรรม
ประการที่สอง ตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้มุ่งเป้าไปที่การโต้ตอบกับอุปกรณ์ผ่านอินพุตขั้นสูงของสัญญาณเซ็นเซอร์และเอาต์พุตไปยังแอคทูเอเตอร์ ซึ่งแตกต่างจากคอมพิวเตอร์ซึ่งได้รับการปรับให้เข้ากับการตัดสินใจผ่านการควบคุมของผู้ปฏิบัติงาน
ประการที่สาม สิ่งที่ทำให้คอนโทรลเลอร์ PLC แตกต่างจากระบบฝังตัวคือความพอเพียงในแง่ของการผลิตเป็นผลิตภัณฑ์อิสระ ซึ่งแยกจากอุปกรณ์ที่ควบคุมโดยมัน
ข้อดีของ PLC
นอกจากนี้ ตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้ของ PLC ยังมีลักษณะพิเศษที่ง่ายต่อการติดต่อกับผู้ใช้ สิ่งนี้แสดงให้เห็นในการกระทำของการเขียนโปรแกรม PLC เองตามแผนภาพวงจร ตามสมการเชิงตรรกะและการใช้ภาษาอัลกอริธึมพื้นฐาน
อุปกรณ์ได้รับการดัดแปลงสำหรับการทำงานในสภาพการผลิตเชิงลบ โดยใช้การแยกอินพุต / เอาต์พุตทางอิเล็กทรอนิกส์แบบออปติคัลจากวงจรไฟฟ้าภายนอก สิ่งนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากความสามารถในการปรับตัวคอนโทรลเลอร์ในสภาวะการทำงานที่กว้างขึ้น
ข้อดีของตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้ ได้แก่ ความคล่องตัวของซอฟต์แวร์เนื่องจากการรวมภาษาโปรแกรม ฟังก์ชันการทำงานที่กว้าง การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของหน่วยโมดูลาร์ โหมดการทำงานแบบเรียลไทม์ ความสามารถในการซ่อมแซม และการรวมระบบ
เลือกอุปกรณ์
เมื่อเลือก PLC พวกเขาจะได้รับคำแนะนำจากเกณฑ์พื้นฐาน เช่น การปฏิบัติตามความสามารถทางเทคนิคของงาน และแน่นอน ต้นทุนของอุปกรณ์
ผู้ผลิตจำนวนมากมีส่วนร่วมในการเปิดตัวคอนโทรลเลอร์เหล่านี้ รายการนี้มีทั้งบริษัทต่างประเทศและบริษัทในประเทศ ตัวอย่างเช่น บริษัทรัสเซีย "เตาอบ" มีตัวควบคุม PLC 150 ที่ตรงตามข้อกำหนดที่จำเป็นทั้งหมด นอกจากนี้ในรายการยังมีบริษัทผู้ผลิต "Elemer", "Emikon", "Tekon", "Fastwell", NIL AP และอื่นๆ อีกมากมาย
ผู้ผลิตต่างประเทศที่มีชื่อเสียง ได้แก่ Siemens, Mitsubishi, ABB, Omron, Schneider Electric และอื่นๆ
เมื่อเวลาผ่านไป มีแนวโน้มในวิวัฒนาการของตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ พวกเขากำลังสูญเสียขนาด, ขยายชุดของฟังก์ชัน, เพิ่มจำนวนเครือข่ายที่เข้ากันได้และเชลล์อินเตอร์เฟส, แนวคิดของ "ระบบเปิด" กำลังแพร่หลาย, ภาษาการเขียนโปรแกรมกำลังเป็นมาตรฐาน, และราคาที่รับรู้จะลดลง
น่าสังเกตว่ามีกำไรคุณสมบัติที่โดดเด่นของตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้จากคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในรูปแบบของการนัดหมายและการมีรหัสการเขียนโปรแกรมทางเทคโนโลยี
หลักการทำงาน
การทำงานของคอนโทรลเลอร์ PLC แตกต่างจากเครื่องมือที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์มาตรฐานเล็กน้อย เปลือกซอฟต์แวร์ของตัวควบคุมลอจิกเหล่านี้ประกอบด้วยสองส่วน เช่นเดียวกับระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์ ซอฟต์แวร์ตัวควบคุมจะจัดการโหนด เชื่อมโยงส่วนประกอบ และดำเนินการวินิจฉัยภายใน เชลล์ระบบ PLC อยู่ในหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวของไมโครชิปกลางและพร้อมใช้งานเสมอ
ตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้ทำงานในโหมดวนรอบโดยรวบรวมข้อมูลอินพุตเป็นระยะ รอบนี้มี 4 ขั้นตอน:
- อินพุตของโพล
- ดำเนินงานที่กำหนดโดยผู้ใช้
- ตั้งค่าพารามิเตอร์เอาต์พุต
- กระบวนการเสริมอื่นๆ
การจำแนกตัวควบคุม
เกี่ยวกับสาย I/O ตัวควบคุม PLC แบ่งออกเป็น:
- นาโนคอนโทรลเลอร์;
- ไมโครคอนโทรลเลอร์;
- ตัวควบคุมขนาดกลาง;
- ตัวควบคุมใหญ่
เกี่ยวกับตำแหน่งของโมดูล I / O พวกเขาแยกแยะ:
- monoblock;
- modular;
- จำหน่ายแล้ว
ขึ้นอยู่กับวิธีการติดตั้งและการออกแบบ PLC มี:
- แผง;
- สำหรับติดตั้งภายในรางพิเศษ
- สำหรับติดผนัง;
- แร็คเมาท์;
- ไม่มีที่อยู่อาศัย (บอร์ดเดียว).
