El papel de la programación de PLC

PLC se refiere principalmente al controlador lógico programable del sistema electrónico de operación digital, que se utiliza para controlar el proceso de producción de maquinaria.

1.

El controlador programable (Programmable

Controlador) es un miembro de la familia de computadoras y está diseñado y fabricado para aplicaciones de control industrial. Los primeros controladores programables se denominaban controladores lógicos programables (controlador lógico programable), o PLC para abreviar. Se utilizaba principalmente para reemplazar relés para implementar el control lógico. Con el desarrollo de la tecnología, la función de este dispositivo ha superado en gran medida el alcance del control lógico. Por lo tanto, hoy este dispositivo se denomina controlador programable, o PC para abreviar. Sin embargo, para evitar confusiones con la abreviatura de Computadora Personal (Personal

Computadora), el controlador programable se abrevia como PLC y apareció desde 1966. Controladores programables de Estados Unidos, Japón y Alemania. Son de excelente calidad y tienen muchas funciones potentes.

2. La estructura básica del PLC

El PLC es esencialmente una computadora dedicada al control industrial. Su estructura de hardware es básicamente la misma que la de una microcomputadora. /p>

a. Fuente de alimentación

La fuente de alimentación del PLC juega un papel muy importante en todo el sistema. Sin un sistema de suministro de energía bueno y confiable, no puede funcionar correctamente, por lo que los fabricantes de PLC también otorgan gran importancia al diseño y fabricación de fuentes de alimentación. Generalmente, la fluctuación del voltaje de CA está dentro del rango de +10% (+15%), y el PLC se puede conectar directamente a la red eléctrica de CA sin tomar otras medidas

b.

Unidad central de procesamiento (CPU)

La unidad central de procesamiento (CPU) es el centro de control del PLC. Recibe y almacena el programa de usuario y los datos ingresados ​​desde el programador de acuerdo con las funciones asignadas por el programa del sistema PLC, verifica el estado de la fuente de alimentación, la memoria, las E/S y los temporizadores de alerta, y puede diagnosticar errores de sintaxis en el programa de usuario. Cuando el PLC se pone en funcionamiento, primero recibe el estado y los datos de cada dispositivo de entrada en el sitio en forma de escaneo y los almacena en el área de imagen de E/S respectivamente. Luego lee el programa de usuario uno por uno del usuario. memoria del programa y después de interpretar el comando, presione Las instrucciones especifican que los resultados de las operaciones lógicas o aritméticas se envían al área de imagen de E/S o al registro de datos. Después de ejecutar todos los programas de usuario, cada estado de salida del área de imagen de E/S o los datos en el registro de salida finalmente se transfiere al dispositivo de salida correspondiente, y este ciclo continúa hasta que se detiene la operación.

Para mejorar aún más la confiabilidad del PLC, en los últimos años, se han utilizado CPU duales para formar un sistema redundante para PLC grandes, o se ha adoptado un sistema de votación de tres CPU. De esta manera, incluso si falla una determinada CPU, todo el sistema aún puede funcionar con normalidad.

c.Memoria

La memoria que almacena el software del sistema se llama memoria de programa del sistema.

La memoria que almacena el software de aplicación se denomina memoria de programa de usuario.

d.Circuito de interfaz de entrada y salida

1. El circuito de interfaz de entrada en el sitio consta de un circuito de acoplamiento óptico y un circuito de interfaz de entrada de microcomputadora, que funciona como un canal de entrada para la interfaz entre el PLC y el control in situ.

2. El circuito de interfaz de salida en el sitio está integrado por el registro de datos de salida, el circuito estroboscópico y el circuito de solicitud de interrupción. El PLC envía las señales de control correspondientes a los componentes de ejecución en el sitio a través de la salida en el sitio. circuito de interfaz.

e.Módulos funcionales

Como conteo, posicionamiento y otros módulos funcionales

f. , módulo de comunicación Profibus-DP, etc.

3 Principio de funcionamiento del PLC

1.

Tecnología de escaneo

Cuando el PLC se pone en funcionamiento, su El 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 PLC ejecuta repetidamente las tres etapas anteriores a una cierta velocidad de escaneo.

(1)

Fase de muestreo de entrada

En la fase de muestreo de entrada, el PLC lee secuencialmente todos los estados y datos de entrada en forma de escaneo y los almacena. Introduzca la unidad correspondiente en el área de imagen de E/S.

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)

Fase de ejecución del programa de usuario

En la fase de ejecución del programa de usuario, el PLC siempre escanea el programa de usuario en orden de arriba a abajo (escalera diagrama). 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 arriba 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

Cuando finaliza el programa de usuario de escaneo, el PLC entra en 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 PLC.

4. Funcionamiento interno del PLC

Aunque los programas de diagrama de escalera utilizados por el PLC suelen utilizar nombres como relés, temporizadores y contadores, estos no están físicamente presentes dentro del PLC. utiliza memoria y programación de programas para la edición de control lógico y conecta dispositivos mecánicos externos a través de componentes de salida para control físico. Por tanto, el espacio de hardware requerido por el controlador se puede reducir considerablemente. De hecho, la forma en que el PLC ejecuta el programa del diagrama de escalera es escanear el código del programa del diagrama de escalera en la CPU línea por línea y finalmente ejecutar la operación de control. Todo el proceso de escaneo incluye tres pasos principales: "Verificación del estado de entrada", "Ejecución del programa" y "Actualización del estado de salida" que se explican a continuación:

Paso 1 "Verificación del estado de entrada": el PLC primero verifica el Componentes de entrada El estado de cada interruptor o sensor conectado (1

o 0

representa encendido o apagado), y su estado se escribe en la ubicación correspondiente Xn en la memoria. Paso 2 "Ejecución del programa": obtenga el programa del diagrama de escalera línea por línea en la CPU para realizar el cálculo. Si es necesario ingresar el estado del contacto durante la ejecución del programa, la CPU lo recupera directamente de la memoria. El resultado del cálculo de la bobina de salida se almacena en la ubicación correspondiente de la memoria y no se refleja temporalmente en el terminal de salida Yn. Paso tres "Actualización del estado de salida": actualice el estado de salida en el paso dos al contacto de salida del PLC y regrese al paso uno.

Estos tres pasos se denominan ciclo de exploración del PLC, y el tiempo necesario para completarse se denomina tiempo de respuesta del PLC

.

la señal de entrada es si Si el tiempo de reacción es menor que esto, existe la posibilidad de una lectura errónea. Después de cada ejecución del programa y antes de la siguiente ejecución del programa, el estado de salida y entrada se actualizará una vez, por lo que este método de operación se denomina "regeneración de fin de programa" de los extremos de salida y entrada.

Estructura operativa interna de PLC

5. Principales marcas de plc actuales

ABB, Panasonic, Siemens, Mitsubishi, Omron, Delta, Fuji, Schneider, Xin Jie et al