¿Cuál es el principio de funcionamiento del sistema de control plc?
El controlador lógico programable (PLC) utiliza un tipo de memoria programable para almacenar programas internamente y ejecutar instrucciones orientadas al usuario, como operaciones lógicas, control de secuencia, temporización, conteo y operaciones aritméticas, y controlar varios tipos de. maquinaria o procesos productivos mediante entrada/salida digital o analógica.
Principio de funcionamiento
Cuando el controlador lógico programable se pone en funcionamiento, su proceso de trabajo generalmente se divide en tres etapas, a saber, muestreo de entrada, ejecución del programa de usuario y actualización de salida. Completar las tres etapas anteriores se denomina ciclo de exploración. Durante toda la operación, la CPU del controlador lógico programable ejecuta repetidamente las tres etapas anteriores a una determinada velocidad de escaneo.
1. Fase de muestreo de entrada
En la fase de muestreo de entrada, el controlador lógico programable lee todos los estados y datos de entrada en forma de escaneo y los almacena en E/S en el correspondiente. unidad en el área de la imagen. Una vez completado el muestreo de entrada, ingresa a la fase de ejecución del programa de usuario y actualización de salida. En estas dos fases, incluso si el estado de entrada y los datos cambian, el estado y los datos de la unidad correspondiente en el área de imagen de E/S no cambiarán. Por lo tanto, si la entrada es una señal de pulso, el ancho de la señal de pulso debe ser mayor que un período de exploración para garantizar que la entrada pueda leerse bajo cualquier circunstancia.
2. Etapa de ejecución del programa de usuario
En la etapa de ejecución del programa de usuario, el controlador lógico programable siempre escanea el programa de usuario (diagrama de escalera) en orden de arriba a abajo. Al escanear cada diagrama de escalera, el circuito de control compuesto por los contactos en el lado izquierdo del diagrama de escalera siempre se escanea primero, y las operaciones lógicas se realizan en el circuito de control compuesto por los contactos en el orden de primero a la izquierda, luego a la derecha, primero arriba, luego abajo, y luego de acuerdo con el resultado de la operación lógica, actualice el estado del bit correspondiente de la bobina lógica en el área de almacenamiento de la RAM del sistema o actualice el estado del bit correspondiente de la bobina de salida en I; /O área de imagen; o determina si se ejecuta el diagrama de escalera. Instrucciones de función especiales especificadas.
Es decir, durante la ejecución del programa de usuario, solo el estado y los datos de los puntos de entrada en el área de imagen de E/S no cambiarán, mientras que otros puntos de salida y dispositivos de software no cambiarán en el Área de imagen de E/S O el estado y los datos en el área de almacenamiento RAM del sistema pueden cambiar, y los resultados de ejecución del programa del diagrama de escalera enumerado anteriormente afectarán todos los diagramas de escalera enumerados a continuación que usan estas bobinas o datos; diagrama de escalera dispuesto arriba En el diagrama de escalera a continuación, el estado o los datos de la bobina lógica que se actualiza solo pueden tener efecto en el programa que se encuentra encima hasta el siguiente ciclo de escaneo.
Si utiliza la instrucción de E/S inmediata durante la ejecución del programa, puede acceder directamente al punto de E/S. Incluso si se utilizan instrucciones de E/S, el valor del registro de imagen del proceso de entrada no se actualizará. El programa obtiene directamente el valor del módulo de E/S y el registro de imagen del proceso de salida se actualizará inmediatamente. desde la entrada inmediata.
3. Fase de actualización de salida
Después de escanear el programa de usuario, el controlador lógico programable ingresa a la fase de actualización de salida. Durante este período, la CPU actualiza todos los circuitos de bloqueo de salida de acuerdo con el estado y los datos correspondientes en el área de imagen de E/S y luego controla los periféricos correspondientes a través de los circuitos de salida. En este momento, es la salida real del controlador lógico programable.
Características Funcionales
El controlador lógico programable tiene las siguientes características distintivas.
1. Programación sencilla y fácil de usar
Utilizando lenguajes de programación concisos como diagramas de escalera, diagramas lógicos o listas de enunciados sin necesidad de conocimientos de informática, por lo que se simplifica el ciclo de desarrollo del sistema. Es breve y la depuración in situ es sencilla. Además, el programa se puede modificar en línea y el esquema de control se puede cambiar sin desmontar el hardware.
2. Funciones sólidas y alta relación rendimiento-precio
Un PLC pequeño tiene cientos o miles de componentes de programación disponibles para los usuarios. Tiene funciones sólidas y puede realizar funciones de control muy complejas. En comparación con los sistemas de relés con las mismas funciones, tiene una alta relación rendimiento-precio. El PLC se puede conectar en red a través de la comunicación para lograr un control descentralizado y una gestión centralizada.
3. El hardware es completo, fácil de usar y adaptable
Los productos PLC han sido estandarizados, serializados y modularizados, y están equipados con una gama completa de dispositivos de hardware para que los usuarios elijan. Desde , los usuarios pueden configurar el sistema de manera flexible y conveniente para formar sistemas con diferentes funciones y tamaños. La instalación y cableado del PLC también es muy conveniente. Generalmente, se utilizan bloques de terminales para conectar el cableado externo. El PLC tiene una gran capacidad de carga y puede accionar directamente válvulas solenoides generales y pequeños contactores de CA.
Una vez determinada la configuración del hardware, el programa de usuario se puede modificar para adaptarse fácil y rápidamente a los cambios en las condiciones del proceso.
4. Alta confiabilidad y fuerte capacidad antiinterferencias
Los sistemas de control de relés tradicionales utilizan una gran cantidad de relés intermedios y relés de tiempo, que son propensos a fallar debido a un contacto deficiente. El PLC utiliza software para reemplazar una gran cantidad de relés intermedios y relés de tiempo, dejando solo una pequeña cantidad de componentes de hardware relacionados con la entrada y la salida. El cableado se puede reducir a 1/10-1/100 del sistema de control de relés. por contacto deficiente son grandes para la reducción.
PLC ha adoptado una serie de medidas antiinterferencias de hardware y software y tiene una fuerte capacidad antiinterferente. El tiempo promedio entre fallas alcanza decenas de miles de horas. Fuerte interferencia. PLC Ha sido reconocido por la mayoría de los usuarios como uno de los equipos de control industrial más confiables.
5. La carga de trabajo de diseño, instalación y depuración del sistema es pequeña
El PLC utiliza funciones de software para reemplazar una gran cantidad de relés intermedios, relés de tiempo, contadores y otros dispositivos en el control de relés. sistema, lo que hace que el control La carga de trabajo de diseño, instalación y cableado del gabinete se reduce considerablemente.
Los programas de diagramas de escalera de PLC generalmente se diseñan utilizando el método de diseño de control secuencial. Este método de programación es muy regular y fácil de dominar. Para sistemas de control complejos, lleva mucho menos tiempo diseñar un diagrama de escalera que diseñar un diagrama de circuito de un sistema de relés con la misma funcionalidad.
El programa de usuario del PLC se puede simular y depurar en el laboratorio. La señal de entrada se simula con un pequeño interruptor y el estado de la señal de salida se puede observar a través del diodo emisor de luz del PLC. . Una vez completados la instalación y el cableado del sistema, los problemas descubiertos durante la depuración unificada en el sitio generalmente se pueden resolver modificando el programa. El tiempo de depuración del sistema es mucho más corto que el del sistema de relé.
6. La carga de trabajo de mantenimiento es pequeña y el mantenimiento es conveniente
El PLC tiene una tasa de fallas muy baja y tiene funciones completas de visualización y autodiagnóstico. Cuando ocurre una falla en el PLC o en el dispositivo de entrada externo o en el actuador, la causa de la falla se puede identificar rápidamente basándose en la información proporcionada por los diodos emisores de luz en el PLC o el programador, y la falla se puede eliminar rápidamente reemplazando el módulo