Jakie są główne elementy sterownika PLC?

A Programowalny sterownik logiczny (PLC) to solidny komputer przemysłowy, który automatyzuje procesy elektromechaniczne. Choć może się to wydawać pojedynczą czarną skrzynką, w rzeczywistości sterownik PLC składa się z kilku kluczowych komponentów, które współpracują ze sobą w celu wykonywania zadań sterujących. Zrozumienie tych części jest niezbędne dla każdego, kto programuje, instaluje lub konserwuje systemy automatyki przemysłowej.

1. Procesor (CPU)

Sercem każdego sterownika PLC jest Centralna Jednostka Przetwarzająca (procesor). To jest mózg operacji, odpowiedzialny za wykonanie programu użytkownika. Procesor stale wykonuje trzy główne zadania w cyklu zwanym „skanowaniem”. Najpierw odczytuje stan wszystkich urządzeń wejściowych. Po drugie, wykonuje program sterujący na podstawie tych danych wejściowych. Na koniec aktualizuje stan urządzeń wyjściowych. Szybkość procesora, pojemność pamięci i moc obliczeniowa bezpośrednio wpływają na to, jak złożone i szybkie mogą być zadania automatyzacji. Jest to podstawowy element określający ogólną zdolność systemu Programowalny sterownik logiczny .

2. System pamięci

Pamięć sterownika PLC przechowuje system operacyjny, program użytkownika i dane wykorzystywane do działania. Zwykle dzieli się go na kilka kluczowych obszarów:

• Pamięć programu: W tym miejscu przechowywana jest logika użytkownika zapisana w językach takich jak diagram drabinkowy lub tekst strukturalny.

• Pamięć danych: W tej sekcji przechowywany jest w czasie rzeczywistym stan wejść, wyjść i wszelkich zmiennych wewnętrznych lub timerów używanych w programie.

• Pamięć systemowa: Ta część pamięci zawiera system operacyjny sterownika PLC, który zarządza cyklem skanowania i komunikacją.

Integralność tej pamięci jest kluczowa i większość sterowników PLC korzysta z pamięci nieulotnej (takiej jak Flash lub EEPROM), aby zapewnić zachowanie programu nawet po utracie zasilania.

3. System we/wy (wejście/wyjście)

The Układ we/wy jest interfejsem pomiędzy sterownikiem PLC a światem rzeczywistym. Bez niego sterownik PLC byłby potężnym, ale bezużytecznym komputerem.

• Wejścia: Moduły te odczytują sygnały z urządzeń obiektowych. Wejścia cyfrowe wykrywać sygnały włączenia/wyłączenia z takich elementów, jak przyciski, wyłączniki krańcowe i czujniki. Wejścia analogowe mierzyć zmienne sygnały, takie jak temperatura, ciśnienie lub przepływ, przekształcając je na wartość liczbową, którą może wykorzystać sterownik PLC.

• Wyjścia: Moduły te wysyłają sygnały ze sterownika PLC do sterowania urządzeniami obiektowymi. Wyjścia cyfrowe włączać i wyłączać elementy, takie jak silniki, światła lub solenoidy. Wyjścia analogowe zapewniają zmienny sygnał do sterowania urządzeniami, takimi jak regulatory prędkości silnika lub pozycjonery.

Modułowa konstrukcja systemu we/wy zapewnia elastyczność, umożliwiając inżynierom dodawanie lub usuwanie modułów w celu spełnienia specyficznych wymagań maszyny lub procesu.

4. Zasilanie

Moduł zasilania jest krytycznym, ale często pomijanym elementem. Przekształca przychodzące napięcie prądu przemiennego ze ściany na stabilną energię prądu stałego o niskim napięciu, której wymagają wewnętrzne komponenty sterownika PLC i moduły we/wy. Aby zapewnić stabilną i nieprzerwaną pracę urządzenia, niezbędne jest niezawodne zasilanie Programowalny sterownik logiczny i wszystkie podłączone urządzenia.

5. Moduł komunikacyjny

W nowoczesnych środowiskach przemysłowych sterowniki PLC rzadko działają w izolacji. Moduł komunikacyjny umożliwia sterownikowi PLC „rozmowę” z innymi urządzeniami. Może to obejmować:

• HMI (interfejs człowiek-maszyna): Aby umożliwić operatorowi monitorowanie i kontrolowanie procesu.

• Inne sterowniki PLC: Aby koordynować złożone zadania na wielu komputerach.

• Systemy nadzoru (SCADA): Do rejestrowania i sterowania danymi w całym zakładzie.

• Urządzenia terenowe: Korzystanie z różnych protokołów przemysłowych, takich jak EtherNet/IP, Profinet lub Modbus.

Moduły te stanowią bramę do połączonego, opartego na danych systemu automatyki, dzięki czemu sterownik PLC jest potężnym węzłem w większej sieci.

Podsumowując, podczas gdy a Programowalny sterownik logiczny jest postrzegany jako pojedyncza jednostka, jest to wyrafinowany system składający się z procesora, pamięci, wejść/wyjść, zasilacza i modułów komunikacyjnych. Każdy komponent odgrywa istotną i wyspecjalizowaną rolę w wykonywaniu logiki sterowania i interakcji ze światem fizycznym, umożliwiając nowoczesną automatyzację przemysłową.