La historia del desarrollo de PLC y su introducción (cuanto más detallada, mejor)

Historia del desarrollo del PLC:

1. El surgimiento del PLC

1. Repaso del control de la conexión del relé

Los estudiantes responden la estructura y principio del relé (contactor), y dibujan el diagrama del circuito principal y el diagrama del circuito de control del arranque-parada del motor asíncrono trifásico

Los estudiantes resumen La falta de control de conexión continua conduce a la "generación de PLC"

2. La aparición del PLC

Los requisitos de licitación de General Motors (GM) en los Estados Unidos en 1968:

(1) Conexiones suaves en lugar de cableado duro (2) Fácil mantenimiento (3 ) Mayor confiabilidad que los relés El gabinete de control (4) es más pequeño que el gabinete de control de relés (5) es menos costoso que el gabinete de control de relés (6) tiene función de comunicación de datos (7) las entradas de 115 V (8) pueden funcionar en entornos hostiles ( 9) al expandirse, es necesario cambiar el sistema original. Se puede ampliar menos (10) capacidad de almacenamiento de programas de usuario a 4K

Ideas principales:

·Utilizar programas para reemplazar el cableado físico

·Los niveles de entrada/salida se pueden combinar con dispositivos externos conectados directamente

·La estructura es fácil de expandir

Este es el prototipo de PLC.

En 1969, la empresa estadounidense DEC desarrolló el primer PLC del mundo (PDP-14) y lo aplicó con éxito en la línea de producción de automóviles de GM

El nacimiento del PLC:

·En 1969, Estados Unidos desarrolló el primer PDP-14 del mundo

·En 1971, Japón desarrolló el primer DCS-8

·En 1973, Alemania desarrolló el primer Se desarrolló el PLC

·En 1974, China desarrolló el primer PLC

2. Características, situación actual y desarrollo del PLC

(1) Características

(1) Tamaño pequeño (2) Alta confiabilidad (3) Buena flexibilidad, el programa se puede cambiar en línea (4) Sin requisitos de condiciones ambientales (5) Precio bajo... tiene todas las funciones requeridas por la licitación

(2) Situación actual

Más del 80% de las industrias y más del 80% de los equipos pueden utilizar PLC

(3) Desarrollo

Historia del desarrollo:

Primera generación: 1969~1972, los productos representativos son

· PDP-14/L de DEC Company de los Estados Unidos

· Tateishi, Japón SCY-022 de Electric Motor Company

· HOSC-20 de Japan Beichen Electric Company

Segunda generación: 1973~1975, los productos representativos son

· LOGISTROT de la empresa estadounidense GE

· Serie SIMATIC S3 y S4 de la empresa alemana SIEMENS

· Serie SC de la empresa japonesa Fuji Electric

Tercera generación : 1976~ En 1983, los productos representativos incluían

· M84, 484, 584, 684, 884 de la empresa estadounidense GOULD

· Serie SIMATIC S5 de la empresa alemana SIEMENS

· MELPLAC-50, 550 de Mitsubishi Corporation de Japón

Cuarta generación: 1983 ~ ahora, los productos representativos son

·A5900 de GOULD Corporation de Estados Unidos

·Serie S7 de Siemens de Alemania

Dirección de desarrollo:

·La escala del producto se polariza

·Procesamiento de cantidades analógicas

·Buscar una alta confiabilidad

·Interfaz de comunicación y módulo inteligente

·Estación de operación del sistema equipada con monitor de alta resolución

·Buscar la estandarización de software y hardware

3. Clasificación de los PLC

·Según estructura:

·Tipo integral

·Tipo combinado

·Según los puntos de E/S y la capacidad de memoria se dividen en:

·Ultrapequeño: menos de 64 puntos, 256 Byet~1 KB

·Pequeño: 65~128 puntos, 1 ~3.

6KB

·Tamaño mediano: 129~512 puntos, 3.

6~13KB

·Grande: 513~896 puntos, mayor que 13KB

·Extragrande: mayor que 896 puntos, mayor que 13KB

4. La relación entre PLC de tipo red y DCS

DCS se originó a partir de cantidades analógicas

PLC se originó a partir de cantidades de conmutación

Los dos penetran unos a otros y aprender de los puntos fuertes de cada uno Funcionalmente Los mundos digital y analógico están cada vez más cerca

Lo que determina el ámbito de aplicación de DCS y PLC es su relación rendimiento/precio

1. PLC es un controlador lógico programable (Controlador lógico programable) Controlador se refiere a un nuevo dispositivo de control industrial basado en tecnología informática

En el borrador del estándar PLC emitido por la Comisión Eléctrica Internacional (International Electrical Mittee). , PLC se definió de la siguiente manera:

El nombre completo de PLC en inglés es Controlador lógico programable y el nombre completo en chino es Controlador lógico programable. La definición es: un sistema electrónico para operación digital, especialmente diseñado. para aplicaciones en entornos industriales

Utiliza un tipo de memoria programable que se utiliza para almacenar programas internamente, realizar instrucciones orientadas al usuario, como operaciones lógicas, control de secuencia, temporización, conteo y operaciones aritméticas, y controlar varios tipos. de maquinaria o producción a través de procesos de entrada/salida digitales o analógicos. El PLC es un circuito lógico programable, y también es un lenguaje que está estrechamente integrado con el hardware. Tiene aplicaciones muy importantes en semiconductores. , existe el PLC

"PLC es un tipo de dispositivo electrónico diseñado específicamente para su uso en entornos industriales que realiza operaciones digitales.

Utiliza una memoria programable para realizar operaciones lógicas, secuenciales operaciones, sincronización, conteo y aritmética dentro de él. Puede controlar varios tipos de maquinaria o procesos de producción a través de entradas y salidas digitales o analógicas.

El PLC y sus equipos periféricos relacionados deben ser fáciles de controlar con la industria. El sistema forma un todo y está diseñado basándose en el principio de fácil expansión de sus funciones”

Características del PLC

2.1 Alta confiabilidad y fuerte capacidad antiinterferencias

La alta confiabilidad es el desempeño clave de los equipos de control eléctrico.

El PLC adopta tecnología moderna de circuito integrado a gran escala y se fabrica mediante estrictos procesos de producción. El circuito interno adopta tecnología antiinterferencias avanzada. tiene alta confiabilidad

Por ejemplo, el PLC de la serie F producido por Mitsubishi tiene un tiempo medio entre fallas de hasta 300.000 horas

El tiempo medio entre fallas de algunos PLC que utilizan. CPU redundantes es aún más largo.

Desde la perspectiva del circuito externo de PLC, usar PLC para formar un sistema de control, en comparación con un sistema de contactor de relé de la misma escala, el cableado eléctrico y los contactos del interruptor Se han reducido a cientos o incluso miles de veces, y el riesgo de falla también se reduce considerablemente.

Además, el PLC tiene una función de autodetección de fallas de hardware, que puede enviar mensajes de alarma a tiempo cuando ocurre una falla.

En el software de la aplicación, los usuarios también pueden programar programas de autodiagnóstico de fallas para dispositivos periféricos, de modo que los circuitos y equipos distintos del PLC en el sistema también puedan recibir protección de autodiagnóstico de fallas.

De esta forma, no es de extrañar que todo el sistema tenga una fiabilidad altísima.

2.2 Instalaciones de soporte completas, funciones completas y gran aplicabilidad.

Con el desarrollo de PLC hasta el día de hoy, se ha formado una serie de productos de varios tamaños grandes, medianos y pequeños. tamaños.

Puede utilizarse en situaciones de control industrial de diversos tamaños.

Además de las funciones de procesamiento lógico, la mayoría de los PLC modernos tienen capacidades completas de computación de datos y pueden usarse en diversos campos de control digital.

En los últimos años, ha surgido una gran cantidad de unidades funcionales de PLC, lo que permite que el PLC penetre en diversos controles industriales, como el control de posición, el control de temperatura y el CNC.

Junto con la mejora de las capacidades de comunicación PLC y el desarrollo de la tecnología de interfaz hombre-máquina, se ha vuelto muy fácil usar PLC para formar varios sistemas de control.

2.3 Fácil de aprender y usar, popular entre el personal técnico y de ingeniería.

Como computadora de control industrial general, el PLC es un equipo de control industrial para empresas industriales y mineras.

Tiene una interfaz sencilla y el lenguaje de programación es fácil de aceptar por parte del personal técnico y de ingeniería.

Los símbolos gráficos y las expresiones del lenguaje del diagrama de escalera son bastante similares a los del diagrama del circuito del relé. Las funciones del circuito del relé se pueden realizar fácilmente utilizando solo una pequeña cantidad de instrucciones de control lógico de conmutación del. SOCIEDAD ANÓNIMA.

Abre la puerta a personas que no están familiarizadas con los circuitos electrónicos, los principios informáticos y el lenguaje ensamblador para utilizar ordenadores para el control industrial.

2.4 La carga de trabajo de diseño y construcción del sistema es pequeña, fácil de mantener y de modificar

El PLC utiliza lógica de almacenamiento en lugar de lógica de cableado, lo que reduce en gran medida el cableado externo del equipo de control. y facilita el diseño del sistema de control. El ciclo de construcción se acorta considerablemente y el mantenimiento se vuelve más sencillo.

Más importante aún, es posible cambiar el proceso de producción de un mismo equipo cambiando el programa.

Esto es muy adecuado para situaciones de producción con múltiples variedades y lotes pequeños.

2.5 Tamaño pequeño, peso ligero, bajo consumo de energía

Tomando como ejemplo el PLC ultrapequeño, el tamaño inferior de las variedades recién producidas es inferior a 100 mm, el peso es menor de 150 g y el consumo de energía es de sólo unos pocos vatios.

Por su reducido tamaño y fácil instalación en el interior de la máquina, es un dispositivo de control ideal para realizar la integración electromecánica.

3.

Conocimientos básicos de PLC

1.1 La historia del desarrollo de PLC En el proceso de producción industrial, una gran cantidad de cantidades de conmutación se controlan secuencialmente. Realiza acciones secuenciales de acuerdo con condiciones lógicas y realiza. Protección de la cadena según relaciones lógicas. Control de acciones y recopilación de grandes cantidades de datos discretos.

Tradicionalmente, estas funciones se consiguen mediante sistemas de control neumáticos o eléctricos.

4. Campos de aplicación del PLC

En la actualidad, el PLC se ha utilizado ampliamente en la industria del acero, el petróleo, la industria química, la energía eléctrica, los materiales de construcción, la fabricación de maquinaria, los automóviles, los textiles y Transporte en el país y en el extranjero, protección del medio ambiente, cultura y entretenimiento y otras industrias, el uso se puede resumir aproximadamente en las siguientes categorías.

4.1 Control lógico de valores de conmutación

Este es el campo de aplicación más básico y extenso del PLC. Reemplaza el circuito de relé tradicional y realiza control lógico y control de secuencia. para una sola También se puede utilizar para controlar varias máquinas y líneas de montaje automatizadas.

Como máquinas de moldeo por inyección, máquinas de impresión, maquinaria de encuadernación, máquinas herramienta combinadas, rectificadoras, líneas de producción de envases, líneas de galvanoplastia, etc.

4.2 Control de cantidades analógicas

En el proceso de producción industrial, hay muchas cantidades que cambian continuamente, como temperatura, presión, flujo, nivel y velocidad del líquido, etc., que son todas cantidades analógicas.

Para que el controlador programable pueda procesar cantidades analógicas, se debe implementar la conversión A/D y la conversión D/A entre cantidades analógicas (Analog) y cantidades digitales (Digital).

Todos los fabricantes de PLC producen módulos de conversión A/D y D/A compatibles para permitir el uso de controladores programables para control analógico.

4.3 Control de movimiento

El PLC se puede utilizar para controlar el movimiento circular o el movimiento lineal.

En términos de configuración del mecanismo de control, en los primeros días, los módulos de E/S de conmutación se usaban directamente para conectar sensores y actuadores de posición, hoy en día, generalmente se usan módulos de control de movimiento dedicados.

Por ejemplo, módulos de control de posición de un solo eje o de varios ejes que pueden accionar motores paso a paso o servomotores.

Casi todos los productos de los principales fabricantes de PLC del mundo tienen funciones de control de movimiento y se utilizan ampliamente en diversas maquinarias, máquinas herramienta, robots, ascensores y otras ocasiones.

4.4 Control de procesos

El control de procesos se refiere al control en bucle cerrado de cantidades analógicas como temperatura, presión, flujo, etc.

Como computadora de control industrial, el PLC puede programar varios algoritmos de control para completar el control de circuito cerrado.

El ajuste PID es un método de ajuste comúnmente utilizado en sistemas generales de control de bucle cerrado.

Los PLC de tamaño grande y mediano disponen de módulos PID, y muchos PLC pequeños también disponen de este módulo funcional.

El procesamiento PID generalmente implica ejecutar una subrutina PID dedicada.

El control de procesos se utiliza ampliamente en metalurgia, industria química, tratamiento térmico, control de calderas y otras ocasiones.

4.5 Procesamiento de datos

El PLC moderno tiene funciones como operaciones matemáticas (incluidas operaciones matriciales, operaciones funcionales, operaciones lógicas), transmisión de datos, conversión de datos, clasificación, búsqueda de tablas y bit. Puede completar la recopilación, el análisis y el procesamiento de datos.

Estos datos se pueden comparar con los valores de referencia almacenados en la memoria para completar determinadas operaciones de control. También se pueden transmitir a otros dispositivos inteligentes mediante la función de comunicación, o se pueden imprimir y tabular.

El procesamiento de datos se utiliza generalmente en sistemas de control a gran escala, como sistemas de fabricación flexibles no tripulados, y también se puede utilizar en sistemas de control de procesos, como algunos sistemas de control a gran escala en la fabricación de papel, la metalurgia y la industria. industrias alimentarias.

4.6 Comunicación y redes

La comunicación PLC incluye la comunicación entre PLC y la comunicación entre PLC y otros dispositivos inteligentes.

Con el desarrollo del control por computadora, las redes de automatización de fábricas se han desarrollado rápidamente. Todos los fabricantes de PLC otorgan gran importancia a la función de comunicación del PLC y han lanzado sus propios sistemas de red.

Todos los PLC producidos recientemente tienen interfaces de comunicación, lo que hace que la comunicación sea muy conveniente.

5. Estado nacional y extranjero del PLC

En el proceso de producción industrial, una gran cantidad de cantidades de conmutación se controlan secuencialmente. Realiza acciones secuenciales de acuerdo con condiciones lógicas y realiza protección de la cadena. acciones de acuerdo con relaciones lógicas, control y recopilación de grandes cantidades de datos discretos.

Tradicionalmente, estas funciones se consiguen mediante sistemas de control neumáticos o eléctricos.

En 1968, la empresa estadounidense GM (General Motors) planteó la necesidad de sustituir el dispositivo de control por relé. Al año siguiente, la American Digital Equipment Corporation (DEC) desarrolló un dispositivo de control basado en circuitos integrados y. Tecnología electrónica que utiliza por primera vez medios programados para el control eléctrico, esta es la primera generación de controlador programable, denominado Programable, que es reconocido como el primer PLC del mundo

Limitado a las condiciones y condiciones de los componentes. Nivel de desarrollo informático en ese momento, los primeros PLC estaban compuestos principalmente por componentes discretos y circuitos integrados pequeños y medianos, que podían completar funciones simples de control lógico, temporización y conteo.

Los microprocesadores aparecieron a principios de los años 70.

La gente lo introdujo rápidamente en los controladores programables, que agregaron funciones de computación, transmisión de datos y procesamiento al PLC, completando un dispositivo de control industrial que realmente tiene características de computadora.

Para facilitar el uso del personal técnico y de ingeniería familiarizado con los sistemas de relés y contactores, el controlador programable utiliza diagramas de escalera similares a los diagramas de circuitos de relés como lenguaje de programación principal, y los elementos de almacenamiento en computadora involucrados. en el cálculo y el procesamiento se basan todos en la denominación de retransmisión.

El PLC en este momento es un producto de la combinación de tecnología de microcomputadora y conceptos de control de relés convencionales.

Tras el desarrollo de los ordenadores personales (PC para abreviar), por comodidad y para reflejar las características funcionales de los controladores programables, el controlador lógico programable recibió el nombre de Controlador Lógico Programable (PLC).

A mediados y finales de la década de 1970, los controladores programables entraron en la etapa de desarrollo práctico. La tecnología informática se introdujo por completo en los controladores programables, lo que dio un salto en sus funciones.

Una mayor velocidad informática, un tamaño ultrapequeño, un diseño antiinterferencias industrial más confiable, cálculo analógico, función PID y un rendimiento de costos extremadamente alto han establecido su posición en la industria moderna.

A principios de la década de 1980, los controladores programables se utilizaban ampliamente en los países industriales avanzados.

El desarrollo de controladores programables durante este período se caracterizó por la serialización de productos a gran escala, alta velocidad, alto rendimiento.

Otra característica de esta etapa es que el número de países que producen controladores programables está aumentando y la producción está aumentando.

Esto marca que los controladores programables han entrado en una etapa de madurez.

El período comprendido entre los años 80 y mediados de los 90 fue el de más rápido desarrollo del PLC, con una tasa de crecimiento anual que se mantuvo entre el 30% y el 40%.

Durante este período, las capacidades de procesamiento analógico, las capacidades de computación digital, las capacidades de interfaz hombre-máquina y las capacidades de red de los PLC han mejorado enormemente. El PLC ingresó gradualmente al campo del control de procesos y reemplazó el sistema de control de procesos en algunas aplicaciones. El sistema DCS que domina el campo de control.

A finales del siglo XX, el desarrollo de los controladores programables se caracterizó por ser más adaptables a las necesidades de la industria moderna.

En términos de escala de control, durante este período se desarrollaron mainframes y computadoras ultrapequeñas; en términos de capacidades de control, nacieron una variedad de unidades funcionales especiales para presión, temperatura, velocidad de rotación y desplazamiento. y en diversas ocasiones de control, en términos de capacidades de combinación de productos, se han producido varias unidades de interfaz hombre-máquina y unidades de comunicación, lo que facilita la combinación de equipos de control industrial mediante controladores programables.

En la actualidad, la aplicación de controladores programables en la fabricación de maquinaria, industria petroquímica, metalurgia y siderurgia, automoción, industria ligera y otros campos ha alcanzado un desarrollo considerable.

La introducción, aplicación, desarrollo y producción de controladores programables en mi país comenzó con la reforma y apertura.

Inicialmente, los controladores programables eran ampliamente utilizados en equipos importados.

A continuación, la aplicación de PLC se ha ampliado continuamente en los equipos de producción y productos de diversas empresas.

En la actualidad, nuestro país puede producir controladores programables de pequeño y mediano tamaño.

La serie CF producida por Shanghai Dongwu Electric Co., Ltd., las series DKK y D producidas por Hangzhou Machine Tool Electrical Appliance Factory, la serie S producida por Dalian Combined Machine Tool Research Institute, la serie YZ producida por Suzhou Electronic Fábrica de computadoras, etc. Los productos han alcanzado una cierta escala y se han aplicado en productos industriales.

Además, las empresas conjuntas chino-extranjeras como Wuxi Huaguang Company y Shanghai Xiangdao Company también son fabricantes de PLC relativamente famosos en mi país.

Se puede esperar que con la profundización del proceso de modernización de mi país, PLC tenga un mundo de aplicaciones más amplio en mi país.

6. Perspectivas futuras del PLC

En el siglo XXI el PLC tendrá un mayor desarrollo.

Desde un punto de vista técnico, los nuevos logros en tecnología informática se aplicarán más al diseño y fabricación de controladores programables, y habrá variedades con mayor velocidad de computación, mayor capacidad de almacenamiento y mayor inteligencia. desde la perspectiva de la escala del producto, se desarrollará aún más hacia lo ultrapequeño y lo ultragrande; desde la perspectiva de la combinación de productos, la variedad de productos será más rica y las especificaciones serán más completas, y el ser humano perfecto; -La interfaz de la máquina y el equipo de comunicación completo se adaptarán mejor a las necesidades de diversas ocasiones de control industrial desde una perspectiva de mercado, y la situación en la que cada país produce múltiples variedades de productos se romperá a medida que se intensifique la competencia internacional y algunas marcas lo harán; monopolizar el mercado internacional del lenguaje de programación; desde la perspectiva del desarrollo de la red, la dirección de desarrollo de la tecnología de controladores programables es que los controladores programables y otras computadoras de control industrial estén conectados en red para formar un gran sistema de control.

Existe una gran cantidad de aplicaciones de controladores programables en el actual sistema de control distribuido por ordenador DCS (Distributed Control System).

Con el desarrollo de las redes informáticas, los controladores programables, como parte importante de las redes de control de automatización y de las redes generales internacionales, desempeñarán un papel cada vez mayor en muchos campos fuera de la industria y la industria.

1.2 La composición del PLC

Desde un punto de vista estructural, el PLC se divide en dos tipos: tipo fijo y tipo combinado (tipo modular).

El PLC fijo incluye placa de CPU, placa de E/S, panel de visualización, bloque de memoria, fuente de alimentación, etc. Estos elementos se combinan en un todo no desmontable.

El PLC modular incluye módulos de CPU, módulos de E/S, memoria, módulos de alimentación, backplanes o racks. Estos módulos se pueden combinar y configurar según ciertas reglas.

1.3 La composición de la CPU

La CPU es el núcleo del PLC y funciona como centro neurálgico. Cada conjunto de PLC tiene al menos una CPU, que recibe y convive según. a las funciones asignadas por el programa del sistema PLC, almacena programas y datos del usuario, utiliza el escaneo para recopilar el estado o los datos enviados desde los dispositivos de entrada en el sitio y los almacena en registros específicos. Al mismo tiempo, diagnostica el estado de funcionamiento del sistema. fuente de alimentación y circuitos internos del PLC y errores gramaticales en el proceso de programación.

Después de entrar en operación, las instrucciones se leen una por una desde la memoria del programa de usuario y, después del análisis, se generan las señales de control correspondientes de acuerdo con las tareas especificadas por las instrucciones para comandar los circuitos de control relevantes.

La CPU se compone principalmente de unidades aritméticas, controladores, registros y buses de datos, control y estado que realizan la conexión entre ellos. La unidad CPU también incluye chips periféricos, interfaces de bus y circuitos relacionados.

La memoria se utiliza principalmente para almacenar programas y datos y es un componente indispensable del PLC.

Desde el punto de vista del usuario, no es necesario analizar en detalle el circuito interno de la CPU, pero sí debe tener un conocimiento suficiente del mecanismo de funcionamiento de cada parte.

El controlador de la CPU controla el trabajo de la CPU, que lee instrucciones, las interpreta y las ejecuta.

Pero el ritmo de trabajo está controlado por la señal de oscilación.

La unidad aritmética se utiliza para realizar operaciones numéricas o lógicas y funciona bajo el mando del controlador.

El registro participa en la operación y almacena el resultado intermedio de la operación. También funciona bajo el mando del controlador.

La velocidad de la CPU y la capacidad de la memoria son parámetros importantes del PLC. Determinan la velocidad de trabajo del PLC, el número de IO y la capacidad del software, etc., limitando así la escala de control.

1.4 Módulo de E/S

La interfaz entre el PLC y el circuito eléctrico se completa a través de la parte de entrada y salida (E/S).

El módulo de E/S integra el circuito de E/S del PLC. Su registro de entrada refleja el estado de la señal de entrada y el punto de salida refleja el estado del pestillo de salida.

El módulo de entrada convierte las señales eléctricas en señales digitales y entra al sistema PLC, y el módulo de salida hace lo contrario.

Las E/S se dividen en entrada de conmutación (DI), salida de conmutación (DO), entrada analógica (AI), salida analógica (AO) y otros módulos.

Las clasificaciones de E/S utilizadas comúnmente son las siguientes:

Cantidad de conmutación: Según el nivel de voltaje, existen 220 VCA, 110 VCA y 24 VCC. Según el método de aislamiento, existen. aislamiento de relé y aislamiento de transistor.

Cantidad analógica: dividida por tipo de señal, incluido el tipo de corriente (4-20 mA, 0-20 mA), tipo de voltaje (0-10 V, 0-5 V, -10-10 V), etc., dividido por precisión, hay 12 bits, 14 bits, 16 bits, etc.

Además de las IO generales anteriores, también hay módulos IO especiales, como resistencia térmica, termopar, pulso y otros módulos.

Determine las especificaciones y la cantidad del módulo según la cantidad de puntos de E/S. Puede haber más o menos módulos de E/S, pero el número máximo está sujeto a la capacidad de configuración básica que la CPU puede administrar. , es decir, el límite de ranura más grande del chasis o bastidor.

1.5 Módulo de fuente de alimentación

La fuente de alimentación del PLC se utiliza para proporcionar energía operativa a los circuitos integrados de cada módulo PLC.

Al mismo tiempo, algunos también proporcionan una fuente de alimentación de funcionamiento de 24 V para el circuito de entrada.

Los tipos de entrada de energía incluyen: alimentación de CA (220 VCA o 110 VCA), alimentación de CC (el uso común es 24 VCC).

1.6 Placa base o rack

La mayoría de los PLC modulares utilizan una placa base o rack. Su función es conectar eléctricamente los módulos para que la CPU pueda acceder a la placa base. conectados mecánicamente entre sí de manera que cada módulo forme un todo.

1.7 Otros equipos del sistema PLC

1.7.1

Equipo de programación: El programador es un dispositivo indispensable para el desarrollo y aplicación del PLC, monitoreo de operación, inspección y mantenimiento. Se utiliza para programar, realizar algunas configuraciones para el sistema y monitorear el estado de funcionamiento del PLC y el sistema controlado por el PLC, pero no participa directamente en las operaciones de control en sitio.

WoChengji PLC generalmente tiene un programador portátil y actualmente se usa generalmente una computadora (que ejecuta software de programación) como programador.

Este es el ordenador anfitrión de nuestro sistema.

1.7.2 Interfaz hombre-máquina: La interfaz hombre-máquina más sencilla son las luces indicadoras y los botones. Actualmente, los terminales de operador integrados con pantalla LCD (o pantalla táctil) se utilizan cada vez más y se gestionan mediante ordenadores. (software de configuración) es muy popular como interfaz hombre-máquina.

1.8 Red de comunicación PLC

Al confiar en la tecnología avanzada de redes industriales, los datos de producción y gestión se pueden recopilar y transmitir de forma rápida y eficaz.

Por lo tanto, la importancia de la red en la ingeniería de integración de sistemas de automatización es cada vez más significativa, y algunas personas incluso defienden la opinión de que "la red es el controlador".

PLC tiene la función de red de comunicación, lo que permite que PLC y PLC

intercambien información, PLC y computadora host y otros dispositivos inteligentes para formar un todo unificado y realizar un control centralizado descentralizado.

La mayoría de los PLC tienen interfaces RS-232 y algunos tienen interfaces integradas que admiten sus respectivos protocolos de comunicación.

La comunicación PLC ahora utiliza principalmente comunicación de datos a través de interfaz multipunto (MPI), PROFIBUS

o Ethernet industrial para la conexión en red.

2 Principios básicos del diseño del sistema de control PLC

2.1 Cumplir al máximo los requisitos de control del objeto controlado.

2.2 Bajo la premisa de cumplir con los requisitos de control, esforzarse por hacer que el sistema de control sea simple, económico, fácil de usar y mantener.

2.3 Garantizar la seguridad y fiabilidad del sistema de control.

2.4 Teniendo en cuenta el desarrollo de la producción y la mejora de la tecnología, se debe dejar un margen adecuado al seleccionar la capacidad de PLC.

3 Sistema de software PLC y lenguajes de programación de uso común

3.1 El sistema de software PLC consta de dos partes: programa del sistema y programa de usuario.

Los programas del sistema incluyen programas de monitoreo, compiladores, programas de diagnóstico, etc., que se utilizan principalmente para administrar toda la máquina, traducir el lenguaje del programa al lenguaje de la máquina y diagnosticar fallas de la máquina.

El software del sistema lo proporciona el fabricante del PLC y ha sido solidificado en EPROM, y no se puede acceder ni intervenir directamente.

El programa de usuario es un programa de aplicación (es decir, control lógico) compilado por el usuario en el lenguaje de programación PLC de acuerdo con los requisitos de control in situ para lograr varios controles.

STEP7 es un paquete de software estándar utilizado para la configuración y programación del controlador lógico programable SIMATIC, que también es el programa de usuario. Utilizamos STEP7 para la configuración del hardware y la programación lógica, así como para los resultados de ejecución del programa lógico en línea. escucha.

3.2 Lenguaje de programación proporcionado por PLC

3.2.1 El lenguaje de escalera de lenguaje estándar es también nuestro lenguaje más utilizado. Tiene las siguientes características.

3.2. Es un lenguaje gráfico que sigue la terminología de contactos de relé, bobinas, conexiones en serie y algunos símbolos gráficos en los diagramas de control tradicionales. Las líneas verticales izquierda y derecha se denominan barras colectoras izquierda y derecha.

3.2.1.2 Solo hay contactos (contactos) normalmente abiertos y normalmente cerrados en el diagrama de escalera. El contacto puede ser el interruptor conectado al punto de entrada del PLC, o el contacto del relé interno del PLC. Estado del registro interno, contador, etc.

3.2.1.3 Los contactos en el diagrama de escalera se pueden conectar en cualquier serie o paralelo, pero las bobinas solo se pueden conectar en paralelo y no en serie.

3.2.1.4 Los relés internos, contadores, registros, etc. no pueden controlar directamente cargas externas y solo pueden producir resultados intermedios para uso interno de la CPU.

3.2.1.5 El PLC escanea eventos en ciclos y los ejecuta secuencialmente a lo largo del diagrama de escalera. Los resultados en el mismo ciclo de escaneo se dejan en el registro de estado de salida, por lo que el valor del punto de salida puede considerarse como. Uso condicional.

3.2.2 Lenguaje de lista de sentencias, similar al lenguaje ensamblador.

3.2.3 El lenguaje del diagrama de funciones lógicas se expresa en el diagrama de bloques lógicos de semiconductores. Generalmente, un cuadro de operación representa una función con la entrada dibujada a la izquierda y la salida a la derecha.

4 Uso del programa STEP7

4.1 Crear una estructura de proyecto El proyecto es como una carpeta y todos los datos existen en él en una estructura jerárquica. Puedes usarlo en cualquier momento. .

Después de crear un proyecto, todas las demás tareas se realizan en este proyecto.

4.2 Configurar una estación Configurar una estación es especificar el controlador programable que desea utilizar, como por ejemplo S7300, S7400, etc.

4.3 Configurar el hardware. Configurar el hardware significa especificar las plantillas que utilizará su esquema de control en la tabla de configuración y qué direcciones se utilizan para acceder a estas plantillas en el programa de usuario. modificarse. El programa se genera automáticamente.

Las propiedades de la plantilla también se pueden asignar mediante parámetros.

4.4 Configurar la red y las conexiones de comunicación La base de la comunicación es preconfigurar la red, lo que significa crear una subred que cumpla con su esquema de control, configurar las características de la red, configurar las características de la conexión de red y cualquier conexión de red. conexión requerida por el sitio.

La dirección de red también la genera automáticamente el programa. Si no tienes experiencia en cambiarla, no la modifiques.

4.5 Definir símbolos Puede definir símbolos locales o compartidos en la tabla de símbolos y utilizar estos nombres de símbolos más descriptivos en lugar de direcciones absolutas en su programa de usuario.

La denominación de los símbolos generalmente se escribe en letras y no debe exceder los 8 bytes. Es mejor no utilizar caracteres chinos largos para la descripción, de lo contrario tendrá un gran impacto en la ejecución del programa.

4.6 Crear un programa, utilizar el lenguaje de programación de diagrama de escalera para crear un programa que esté conectado a la plantilla o que no tenga nada que ver con la plantilla y guárdelo.

La creación de programas es una de las tareas importantes de nuestra ingeniería de control. Generalmente, programación lineal (basada en un bloque, OB1), programación distribuida (escritura de bloque de función FB, llamada de organización OB1), programación estructurada (escritura). bloques comunes).

Utilizamos con mayor frecuencia programación estructurada y programación distribuida, y rara vez utilizamos programación lineal.

4.7 Descargar el programa al controlador programable Después de completar todas las tareas de configuración, parametrización y programación, se puede descargar todo el programa de usuario al controlador programable.

Al descargar un programa, el controlador programable debe estar en un modo de trabajo que permita la descarga (STOP o RUN-P).

El modo RUN-P significa que este programa se descargará. uno a la vez, pueden ocurrir conflictos si se reescribe un programa antiguo de la CPU, por lo que la CPU generalmente se cambia al modo STOP antes de la descarga.

5 Uso del programa WINCC

5.1 Introducción, WINCC es un sistema neutro en tecnología industrial que resuelve tareas de visualización y control en la producción y automatización de procesos.

Tiene la poderosa función de controlar el proceso de automatización y es un sistema de monitoreo de operaciones basado en computadora personal. Puede combinar fácilmente programas estándar y de usuario para establecer una interfaz hombre-máquina para cumplir con precisión los requisitos de producción reales. .

WINCC tiene dos versiones: versión RC (con entorno de configuración y desarrollo) y versión RT (solo entorno de ejecución). Generalmente utilizamos la versión RC.

5.2 Pasos sencillos para utilizar WINCC

5.2.1 Gestión de variables, primero determine el método de comunicación e instale el controlador, y luego defina las variables internas y externas. Se controlan las variables externas. por el software WINCC que compró. El límite máximo de autorización es de 64 KB y no hay límite para las variables internas.

5.2.2 Generación de pantalla, ingresa al editor de gráficos, que es un programa de dibujo orientado a vectores que se utiliza para crear pantallas de proceso.

También se pueden crear imágenes de proceso complejas utilizando los numerosos objetos gráficos contenidos en las bibliotecas de objetos y estilos.

Se puede añadir dinámica a objetos gráficos individuales mediante programación de acciones.

5.2.3 Configuración de registros de alarma, los registros de alarma proporcionan opciones de visualización y operación para obtener y archivar resultados.

Puede seleccionar arbitrariamente bloques de mensajes, niveles de mensajes, tipos de mensajes, visualizaciones de mensajes e informes.

Para mostrar mensajes en tiempo de ejecución, puede utilizar el control de alarma incluido en la biblioteca de objetos en Graphics Designer.

5.2.4 Registro de variables: el registro de variables se utiliza para recopilar datos del proceso en ejecución y prepararlos para su visualización y archivo.

5.2.5 Configuración de informes, la configuración de informes se logra a través del editor de informes.

Es un sistema de informes integrado para mensajes, operaciones, contenido archivado y temporizador de datos actuales o archivados o documentos de control de eventos. Puede elegir libremente la forma de los informes de los usuarios.

5.2.6 Aplicación de scripts globales Los scripts globales son el nombre general de las funciones y acciones del lenguaje C. Según los diferentes tipos de scripts, se utilizan para configurar acciones para objetos y son procesados ​​por el sistema interno. Compilador de lenguaje C.

Las acciones de script globales se utilizan durante la ejecución de la ejecución del proceso.

Un disparador puede iniciar la ejecución de estas acciones.

5.2.7 Configuración del Administrador de usuarios, el Administrador de usuarios se utiliza para asignar y controlar los derechos de acceso de los usuarios a la configuración individual y a los editores de tiempo de ejecución.

Cada vez que se crea un usuario, los derechos de acceso a las funciones de WINCC se configuran y asignan de forma independiente a este usuario.

Se pueden asignar hasta 999 autorizaciones diferentes.

5.2.8 Índice de tabla cruzada, el índice de tabla cruzada se utiliza para buscar y mostrar todos los usos de los objetos, como variables, pantallas y funciones.

Utilice la función "Enlace" para cambiar los nombres de las etiquetas sin causar inconsistencias en la configuración.