¿Qué es un controlador programable?

El controlador programable, abreviado como PLC, es un nuevo tipo de dispositivo de control industrial basado en un microprocesador que integra tecnología informática, tecnología de control automático y tecnología de comunicación. Tiene las ventajas de una estructura simple, programación conveniente y alta confiabilidad, y se ha utilizado ampliamente en el control automático de procesos y posiciones industriales. Según las estadísticas, los controladores programables son el equipo más utilizado en los dispositivos de automatización industrial. Los expertos creen que los controladores programables se convertirán en el principal medio de control industrial y en uno de los equipos básicos importantes del futuro

PLC, robots y CAD/CAM se convertirán en los tres pilares de la producción industrial.

El PLC se basa en la lógica de control de relés, combinada con la tecnología 3C (Computadora, Control, Comunicación), y se ha desarrollado y mejorado continuamente. En la actualidad, se ha desarrollado desde el control de secuencia de una sola máquina a pequeña escala hasta todos los campos de control, incluido el control de procesos, el control de posición y otras ocasiones.

Algunos de los diversos tipos de PLC utilizados en los sistemas de automatización se instalan centralmente en la sala de control y otros se instalan de forma dispersa en equipos individuales en el sitio de producción, aunque la mayoría de ellos están ubicados en circuitos de corriente fuerte y En el duro entorno electromagnético formado, el PLC es un dispositivo de control especialmente diseñado para entornos de producción industrial. En el proceso de diseño y fabricación, se adoptan medidas antiinterferencias multinivel y componentes seleccionados, por lo que tiene una gran capacidad para adaptarse a las duras condiciones. entornos industriales, estabilidad operativa y alta confiabilidad, por lo que se puede utilizar directamente en entornos industriales sin tomar ninguna medida especial.

La alta confiabilidad es un 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 antiinterferente avanzada y 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. Algunos PLC que utilizan CPU redundantes tienen un tiempo medio más largo entre fallas. Desde el circuito externo del PLC, utilizando 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 las fallas se reducen 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. Por lo tanto, no es de extrañar que todo el sistema tenga una fiabilidad altísima.

Durante mucho tiempo, el PLC siempre ha sido el principal campo de batalla en el campo de la automatización del control industrial, proporcionando soluciones de control muy confiables para una variedad de equipos de control automatizado, formando una confrontación tripartita con DCS y PC industriales. Al mismo tiempo, los PLC también están sufriendo el impacto de otros productos técnicos, especialmente el impacto de las PC industriales.

Actualmente, existen alrededor de 200 fabricantes de PLC en todo el mundo, que producen más de 300 tipos de productos. El mercado nacional de PLC todavía está dominado por productos extranjeros, como productos de Siemens, Modicon, a-b, omron, Mitsubishi y ge. Después de años de desarrollo, hay alrededor de 30 fabricantes nacionales de PLC, pero ninguno de ellos tiene capacidades de producción a gran escala ni productos de marcas famosas. Se puede decir que PLC aún no ha formado una industrialización manufacturera en nuestro país. En términos de aplicación de PLC, nuestro país es muy activo y sus industrias de aplicaciones también son muy amplias. Los expertos estiman que las ventas de PLC en el mercado interno en 2000 fueron de 150.000 juegos (de los cuales las importaciones representaron alrededor del 90%), alrededor de 2.535 millones de yuanes, con una tasa de crecimiento anual de alrededor del 12%. Se espera que para 2005, el PLC nacional. la demanda alcanzará unos 250.000 equipos, unos 3,5 (4.500 millones de yuanes).

El mercado de PLC también refleja el estado de la industria manufacturera en todo el mundo, que ha disminuido drásticamente después de 2000. Sin embargo, según la previsión de Automation Research Corp., aunque la crisis económica global, el mercado de PLC se recuperará, se estima que el mercado global de PLC fue de 7,6 mil millones de dólares estadounidenses en 2000, volverá a 7,6 mil millones de dólares estadounidenses a finales de 2005 y continuará creciendo ligeramente

Miniaturización, redes, PC. La globalización y la apertura son las principales direcciones para el desarrollo futuro de los PLC. En los primeros días de la automatización basada en PLC, los PLC eran grandes y costosos, pero en los últimos años, los microPLC (. menos de 32 i/o) y el precio es de sólo unos cientos de euros.

Con la mejora y el desarrollo adicionales del software de configuración de control de PLC suave, la participación de mercado del software de configuración de PLC suave y el control basado en PC aumentará gradualmente.

Actualmente, una de las mayores tendencias de desarrollo en el campo del control de procesos es la expansión de la tecnología Ethernet, y PLC no es una excepción. Ahora, cada vez más proveedores de PLC están comenzando a proporcionar interfaces Ethernet. Se cree que los PLC seguirán avanzando hacia sistemas de control abiertos, especialmente sistemas de control basados ​​en PC industriales.

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

Control lógico de valores de conmutación: este es el campo de aplicación más básico y extenso del PLC. Reemplaza el circuito de relé tradicional para realizar control lógico y secuencia. control, y se puede utilizar para una sola unidad. El control de equipos también se puede utilizar para control de grupos de máquinas múltiples y líneas de montaje automatizadas. Como máquinas de moldeo por inyección, máquinas de impresión, maquinaria grapadora, máquinas herramienta combinadas, rectificadoras, líneas de producción de envases, líneas de galvanoplastia, etc. Control de cantidades analógicas: en el proceso de producción industrial, hay muchas cantidades que cambian continuamente, como la temperatura y la presión; , flujo, nivel de líquido y velocidad, etc. son cantidades analógicas. Para que el controlador programable procese 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 el control de movimiento analógico: el PLC se puede utilizar para controlar el movimiento circular o lineal; En términos de configuración del mecanismo de control, al principio, 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. Como 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, etc. Control de procesos: el control de procesos se refiere al control de circuito 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 circuito cerrado. Los PLC grandes y medianos tienen módulos PID y muchos PLC pequeños también tienen este módulo funcional. El procesamiento PID generalmente ejecuta una subrutina PID dedicada. El control de procesos se usa ampliamente en metalurgia, industria química, tratamiento térmico, control de calderas y otras ocasiones en el procesamiento de datos: los PLC modernos tienen operaciones matemáticas (incluidas operaciones matriciales, operaciones funcionales, operaciones lógicas), transmisión de datos, conversión de datos, clasificación y búsqueda de tablas; Funciones como las operaciones de bits pueden 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; también se puede utilizar en sistemas de control de procesos, como algunos sistemas de control a gran escala en las industrias de fabricación de papel, metalurgia y comunicaciones 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 de nueva producción tienen interfaces de comunicación, lo que hace que la comunicación sea muy cómoda.