Releja loģikas skaidrojums PLC vadības sistēmā

Mūsdienu PLC vadības sistēmas tehnoloģija ir balstīta uz elektromehānisko ierīču laikmeta koncepciju: releju loģiku. Šī programmēšanas metode digitāli kopē fizisko releju, spoles un kontaktu darbību.

Ikvienam, kas strādā automatizācijā, ir jāsaprot šis princips. Tas veido pamatu Ladder Diagram (LD), kas ir mūsdienās visizplatītākā PLC programmēšanas valoda. Apgūstiet šo koncepciju, un jūs varat lasīt, rakstīt un labot lielāko daļu pašlaik darbojošos vadības sistēmu.

Šī rokasgrāmata ved no pamatprincipiem līdz ekspertu lietošanai. Mēs izpētīsim:

Kā sākās kontrole ar vadu releju sistēmām.

Veids, kā fiziskās daļas kļūst par digitālām PLC instrukcijām.

Kā izveidot atslēgu vadības shēmas, izmantojot kāpņu loģiku.

Uzlabotas metodes un izplatītākās kļūdas, no kurām jāizvairās.

Kāpēc sistēmas, kuru pamatā ir PLC{0}}, darbojas labāk.

Hardwired fonds

Pirms PLC pastāvēšanas rūpnieciskā kontrole nozīmēja fiziskus vadu un elektromehānisko releju labirintus. Izprotot šo pamatu, pāreja uz digitālo loģiku ir viegli uztverama.

Vadības sistēmas izmanto fiziskas daļas, lai izveidotu lēmumu pieņemšanas{0}}shēmas. Galvenā sastāvdaļa ir elektromehāniskais relejs.

Kad elektriskā strāva plūst caur releja spoli, tas rada magnētisko lauku. Šis lauks velk nelielu metāla gabalu, ko sauc par armatūru. Armatūra fiziski pārvieto elektriskos kontaktus, aizverot vai atverot ķēdi.

Šo kontaktu stāvoklim ir nozīme:

Parasti atvērts (NO):Kontakts paliek atvērts, ja releja spolei nav strāvas. Tas aizveras, lai nodrošinātu strāvas plūsmu tikai tad, kad spole saņem strāvu.

Parasti slēgts (NC):Kontakts paliek aizvērts, kad releja spolei nav strāvas, ļaujot plūst strāvai. Tas atveras, lai pārtrauktu ķēdi, kad spole saņem strāvu.

Fiziskā elektroinstalācija radīja loģiku. Divu kontaktu vadu savienošana virknē izveidoja UN vārtus,-abiem jābūt aizvērtiem, lai nodrošinātu strāvas padevi. Noslēdzot tos paralēli, tika izveidoti VAI vārti,-vieni no tiem varēja nodot strāvu. Sarežģītām sistēmām bija nepieciešami desmitiem releju un vadu tīklu no punkta{5}}līdz punktam{6}}. Tas viss piepildīja lielos vadības skapjus.

Tulkošana uz PLC

PLC vadības sistēma ņem visu vadu paneli un atjauno to programmatūrā. Fiziskie releji, kontakti un vadi kļūst par atmiņas bitiem un loģiskiem norādījumiem. PLC procesors izpilda šīs instrukcijas vienu pēc otras.

Šis digitālais tulkojums veido kāpņu loģikas programmēšanas pamatu. Katram fiziskajam komponentam ir tieša digitālā atbilstība.

Pārbaudīt-Ieslēgts / Parasti atvērts (XIC / --| |--) Sazinieties ar:Šī ir visvienkāršākā instrukcija. Tas pārbauda atmiņas bita statusu. Instrukcija ir "patiesa", ja bits ir 1. Tas ir "false", ja bits ir 0.

Pārbaudīt-Izslēgts / Parasti slēgts (XNC / --|/|--) Kontaktpersona:Šī instrukcija darbojas pretēji. Tas ir “patiess”, ja atmiņas bits ir 0. Tas ir “false”, ja bits ir 1. Tas ir būtiski, lai nodrošinātu neveiksmes-loģikas un apturēšanas pogas.

IzvadeSpole (OTE / ---( )--): Šī instrukcija raksta atmiņas bitā. Ja XIC un XNC kontaktu kombinācija pirms tās uz loģikas pakāpiena ir "patiesa", OTE instrukcija iestata savu bitu uz 1. Tas "aktivizē" spoli.

Šīs instrukcijas darbojas ar atmiņas bitiem, kas ir saistīti ar reālo pasauli, izmantojot PLC ievades/izvades (I/O) moduļus. Ievades bits (piemēram, I:0/0) parāda fiziskās ievades spailes sprieguma stāvokli. Izvades bits (piemēram, O:0/0) kontrolē fiziskās izvades termināļa stāvokli.

Praktiskā īstenošana

Teorija kļūst par prasmi, kad to pielieto. Tagad mēs varam apvienot šos digitālos komponentus, lai izveidotu darba vadības shēmas kāpņu loģikā.

Start/Stop Seal-In

Mērķis ir izmantot īslaicīgas palaišanas pogu, lai ieslēgtu motoru. Motors paliek ieslēgts, līdz kāds nospiež īslaicīgu apturēšanas pogu. Šī ir klasiskā "trīs-vadu vadības" shēma, kas ir atjaunota digitāli.

Loģikā tiek izmantots jēdziens "zīmogs{0}}" vai "fiksators". Parasti atvērts "Start_Button" kontakts virknē savienojas ar parasti aizvērtu "Stop_Button" kontaktu. Tie noved pie "Motora" izejas spoles.

Galvenā daļa: parasti atvērts kontakts, kas savienots ar pašu izeju "Motors", tiek savienots paralēli kontaktam "Start_Button".

Kad operators nospiež pogu "Start_Button", pakāpiens kļūst patiess. "Motora" spole ieslēdz enerģiju. Nākamajā PLC skenēšanas reizē arī kontakts "Motors" ir patiess. Tas rada paralēlu ceļu loģikas plūsmai. Operators var atlaist pogu "Start_Button", un ķēde paliek "noslēgta"{6}}ar sava kontakta palīdzību. Vienīgais veids, kā pārtraukt ķēdi, ir nospiest pogu "Stop_Button". Tas atver normāli aizvērtu kontaktu un izslēdz motoru.

Drošības bloķētāji

Mērķis ir apturēt mašīnas darbību, ja ir atvērts aizsargs. Tas aizsargā operatoru. Šis ir bloķēšanas pamata pielietojums PLC vadības sistēmā.

Mēs ievietojam instrukciju, kas attēlo aizsargdurvju slēdzi virknē ar motora izejas spoli. Maksimālai drošībai mēs izmantojam fizisku parasti aizvērtu gala slēdzi uz durvīm. Šis slēdzis savienojas ar PLC ieeju.

Kāpņu loģikā šai ievadei mēs izmantojam kontaktu Examine If Closed (XIC). Kad aizsargdurvis ir fiziski aizvērtas, NC slēdzis ir aizvērts. PLC ieeja ir IESLĒGTA, XIC kontakts ir patiess, un motors var darboties.

Ja operators atver durvis, tiek atvērts fiziskais NC slēdzis. PLC ieeja tiek IZSLĒGTA, XIC kontakts kļūst nepatiess, un loģiskā kātiņa pārtrūkst. Tas nekavējoties izslēdz motora spoli, radot -drošu stāvokli.

Taimeri un skaitītāji

PLC piedāvā jaudīgus norādījumus, kuriem nav vienkārša ekvivalenta pamata releju sistēmās. Taimeri un skaitītāji ir lieliski piemēri.

Taimera ieslēgšanās aizkave (TON) aizkavē darbību. Piemēram, sūknim jādarbojas 30 sekundes pēc tam, kad kāds nospiež starta pogu. TON instrukcijai ir iespējošanas ievade, un tā izseko laiku, kad pakāpiens ir patiess. Kad tā uzkrātais laiks sasniedz iepriekš iestatīto vērtību (piemēram, 30 sekundes), tā "Gatavs" bits (DN) kļūst patiess. Šis DN bits pēc tam var kontrolēt citu loģiku kā kontaktu.

Count{0}}Up (CTU) skaitītājs izseko notikumus. Iedomājieties, ka skaitāt pudeles uz konveijera līnijas, izmantojot foto-acs sensoru. CTU instrukcija palielina akumulatora vērtību katru reizi, kad pakāpiena loģika pāriet no nepatiesas uz patiesu. Kad akumulators sasniedz iepriekš iestatīto vērtību, tā bits "Gatavs" kļūst patiess. Varat to izmantot, lai apturētu konveijeru vai darbinātu novirzīšanas vārtus.

Salīdzinājums līdzās-pie-

Lai patiesi izprastu PLC jaudu, salīdzināsim abas metodes vienkāršai konveijera vadības sistēmai. Uzdevums: konveijers sākas ar pogu "Start" un apstājas ar pogu "Stop". Tas tiek apturēts arī tad, ja fotoattēla-acs beigās tiek bloķēts ilgāk par 2 sekundēm.

Tradicionālais vadu savienojumsRelejsShēma:

Tam būtu nepieciešams vidēji sarežģīts panelis. Jums ir nepieciešams relejs palaišanas/apturēšanas loģikai (CR1), atsevišķs regulējams laika relejs (TR1) un cits vadības relejs foto-acs loģikai (CR2). Elektroinstalācija būtu sarežģīta. Starta poga iedarbina CR1, kura kontakts to noslēdz. Apturēšanas poga pārtrauc blīvējumu. Foto{10}}acs iedarbina laika releju TR1. Pēc 2 sekundēm TR1 kontakts atver ķēdi, lai izslēgtu galveno motora kontaktoru. Problēmu novēršanai būtu nepieciešams multimetrs, kas pārbauda spriegumu daudzos punktos vairākos komponentos.

LīdzvērtīgsPLCKāpņu loģikas programma:

Tam nepieciešami tikai divi vai trīs vienkārši loģikas pakāpieni.

1. pakāpe:Klasiskais palaišanas/apturēšanas blīvējums{0}}konveijera motora loģikā.

2. kāpnis:Parasti atvērts kontakts no foto-acs ievades iespējo TON taimeri ar 2 sekunžu priekšiestatījumu.

1. pakāpe (modifikācija):Parasti slēgts kontakts no taimera "Gatavs" bita (T4:0/DN) tiek pievienots virknē ar motora izejas spoli.

Ja fotoattēla -acs ir aizsprostots, taimeris sāk darboties. Ja tas paliek bloķēts 2 sekundes, taimera bits Gatavs kļūst patiess. Atveras NC kontakts motora pakāpienā, un konveijers apstājas. Tas ir tīrs, vizuāls, un tam nav nepieciešamas nekādas papildu sastāvdaļas.

Ārpus pamatiem

Darba loģikas rakstīšana ir pirmais solis. Lai rakstītu spēcīgu, profesionālu un uzturējamu loģiku, nepieciešama dziļāka izpratne par sistēmas darbību. Jums arī jāizvairās no izplatītām kļūdām.

Tulkošanas shēmas

Pārvēršot vecās vadu shēmas uz PLC vadības sistēmu, tiešā tulkošana var būt bīstama. Jums ir jāanalizē, kas ķēdei ir paredzēts, nevis tikai kā tā izskatās.

Viena no galvenajām problēmām ir "ielīst ceļi". Fiziskā diagrammā strāva dažreiz var atrast negaidītus paralēlus ceļus caur kontaktiem. Tas rada neparedzētu loģiku. PLC izpilda pa vienam pakāpienam no augšas uz leju, tāpēc šie ložņāšanas ceļi nepastāv. Neuzmanīgs tulkojums -pret{5}}vienam var mainīt iekārtas darbību.

Cits jautājums ir sacensību apstākļi. Vadu ķēde var paļauties uz nelielu fizisko releju atvēršanas un aizvēršanas aizkavi. PLC skenē tik ātri, ka tas var novērtēt stāvokli savādāk nekā tā lēnākais mehāniskais priekštecis. Tas noved pie periodiskām kļūmēm, kuras ir grūti diagnosticēt.

PLC skenēšanas laiks

PLC nedarbojas uzreiz. Tas darbojas nepārtrauktā ciklā, ko sauc par skenēšanas ciklu:

Lasīt ievades:Tas skenē visas fiziskās ievades un atjaunina savu iekšējo atmiņu.

Izpildīt loģiku:Tas atrisina kāpņu loģikas programmu no augšas uz leju, pa pakāpienam.

Rakstīšanas izejas:Tas atjaunina visas fiziskās izvades, pamatojoties uz loģiskās izpildes rezultātiem.

Šis skenēšanas laiks tiek mērīts milisekundēs, taču tas nav nulle. Ļoti ātrs ievades signāls-piemēram, pogas nospiešana, kas ir īsāka par vienu skenēšanas ciklu-, var tikt palaists garām. PLC nolasa ievades, poga tiek nospiesta un atlaista, un nākamajā ievades skenēšanas reizē notikums ir pazudis.

Vienā nodošanas ekspluatācijā projektā mašīna dažkārt neieslēdzās. Pēc vairāku stundu ilgas vadu pārbaudes mēs atklājām, ka īslaicīga starta poga tika nospiesta un atbrīvota ātrāk nekā viens pārslogotā PLC skenēšanas cikls. Risinājums bija izmantot viena -šāviena (ONS) instrukciju, lai pogas nospiešanu nofiksētu iekšējā bitā. Tas nodrošināja, ka loģika to redzēs nākamajā skenēšanas reizē. Tas parāda, kāpēc dizainā jāņem vērā skenēšanas laiks.

Labākā prakse

Profesionālā kāpņu loģika nav tikai funkcija. Tas ir par skaidrību personai, kurai tas ir jānovērš pēc gadiem{1}}, un šī persona varētu būt jūs.

Vienmēr izmantojiet simbolus un komentārus. Katrai ievadei, izvadei, iekšējam bitam, taimeram un skaitītājam ir jābūt aprakstošam nosaukumam (piemēram, "Main_Conveyor_Motor_On") un komentāram, kas izskaidro tā mērķi. Tas ir vissvarīgākais ieradums, lai izveidotu uzturējamu kodu.

Grupējiet saistīto loģiku kopā. Visai 1. motora loģikai -tā iedarbināšanai/apturēšanai, bloķēšanai un kļūmēm- ir jābūt vienā programmas sadaļā. Tādējādi tiek izveidota loģiska, grāmatai līdzīga struktūra, kurā ir viegli orientēties.

Izvairieties no pārāk sarežģītiem pakāpieniem. Viens loģikas pakāpiens, kas ir piecus kontaktus plats un trīs zarus dziļš, ir traucējummeklēšanas murgs. Daudz labāk ir sadalīt to vairākos, vienkāršākos pakāpienos. Izmantojiet iekšējos bitus (bieži sauktus par "karogiem" vai "marķieriem"), lai pārsūtītu viena vienkārša pakāpiena rezultātu uz nākamo. Šajā praksē tiek ievēroti strukturētas programmēšanas principi, ko veicina tādi standarti kā IEC 61131-3.

Skaidrais uzvarētājs

Salīdzinot mūsdienu PLC vadības sistēmu ar tradicionālajiem vadības loģikas relejiem, PLC priekšrocības ir milzīgas.

Samazināta elektroinstalācija un vieta:Viens kompakts PLC un tā I/O kartes aizstāj masīvu releju skapi un kilometrus garu vadu. Parasta vadības paneļa izmērs var samazināties līdz pat 60-80%. Tas ievērojami samazina korpusa un uzstādīšanas izmaksas.

Paaugstināta elastība:Vai ir jāmaina taimeris no 5 sekundēm uz 10 sekundēm? Izmantojot PLC, programmatūras izmaiņas tiek veiktas dažu sekunžu laikā. Izmantojot relejus, tas ir fizisks nomaiņas un pārslēgšanas darbs.

Papildu iespējas:PLC piedāvā iebūvētas{0}}funkcijas taimeriem, skaitītājiem, matemātikas operācijām, datu reģistrēšanai un tīkla saziņai. Šīs funkcijas ir vai nu neiespējamas, vai pārmērīgi dārgas un sarežģītas ar relejiem.

Uzlabota uzticamība:PLC ir cietvielu{0}}ierīces, kurām nav kustīgu detaļu, kuras varētu nolietot, salūzt vai aizmetināt. Tas ievērojami palielina vidējo laiku starp vadības sistēmas atteicēm (MTBF).

Uzlabota problēmu novēršana:Tā vietā, lai izmantotu multimetru strāvas, augstsprieguma{0}}skapī, programmētājs var pievienot klēpjdatoru un droši pārraudzīt loģiku-reāllaikā. Vizuāli ekrānā redzot, kuri kontakti ir ieslēgti vai izslēgti, problēmu diagnosticēšana kļūst ātrāka un drošāka.

Stūrakmens apgūšana

Šis ceļojums mūs ir aizvedis no fizisko releju klikšķiem līdz tīram, efektīvam moderna PLC kodam. Mēs esam redzējuši, kā releja loģikas pamatjēdzieni netika izmesti, bet gan absorbēti un uzlaboti digitālajā vidē.

Stingra izpratne par releja loģikas skaidrojumu PLC vadības sistēmā nav novecojusi prasme. Tas ir absolūts efektīvas automatizācijas programmēšanas stūrakmens. Tā ir mašīnu valoda.

Saprotot, kā izveidot shēmas ar digitāliem kontaktiem un spolēm, kā ieviest taimerus un bloķēšanas ierīces un kā rakstīt tīru, apkopjamu kodu, jūs iegūstat jaudu. Jūs iegūstat iespēju projektēt, izveidot un novērst sarežģītās automatizācijas sistēmas, kas nodrošina mūsu mūsdienu pasauli.

Skatīt arī

SSR siltuma izkliedes dizains maksimālam kalpošanas laikam - Inženiera rokasgrāmata

Cietvielu releju uzstādīšana: pilnīga iestatīšanas un kopšanas rokasgrāmata 2025. gadam

Cietvielu releja vadības ierīces Motora palaišana: pilnīga 2025. gada rokasgrāmata

Kas ir laika relejs? Definīcija, darbs un lietojums