Обзор PLC

PLC для начинающих. Часть 1 из 4

Programmable Logic Controllers (PLC) или Программируемые Логические Контроллеры (ПЛК) это небольшие промышленные компьютеры с модульной конструкцией. Они предназначены для того, чтобы автоматизировать изменяемые процессы управления. PLC часто используются на фабриках и промышленных предприятиях для того чтобы контролировать моторы, насосы, свет, вентиляторы, автоматы защиты электроцепи и другие механизмы. Чтобы лучше понять назначение PLC, давайте рассмотрим краткую историю PLC.

История PLC

Промышленная автоматизация началась задолго до ПЛК. C начала до середины 1900-х годов автоматизация обычно проводилась с использованием сложных электромеханических релейных схем. Однако огромное количество реле, проводов и пространства, необходимого для создания даже простой системы автоматизации, создавало проблемы. Тысячи реле могли быть необходимы для того чтобы автоматизировать простой процесс на фабрике! А если что-то в логической схеме нужно изменить?

Примечание: На базовом уровне электромеханические реле функционируют путем магнитного открытия или закрытия электрических контактов при подаче питания на катушку реле. Эти устройства очень полезны и до сих пор играют важную роль в промышленной автоматизации.

Первый программируемый логический контроллер был выпущен
в 1968г. Он должен был заменить сложные сети реле на промышленных предприятиях. ПЛК был сконструирован так, чтобы его было легко программировать инженерам и техникам завода. Ведь они уже были знакомы с логикой реле и схемами управления. С самого начала ПЛК программировались с использованием лестничной логики. Лестничные диаграммы выглядят как управляемые схемы. Ток проходит слева направо через закрытые контакты для того чтобы запитать катушку реле.

PLC Лестничная диаграмма
PLC Лестничная диаграмма

Как видите, лестничная логика выглядит как простая схема управления. Источники входного сигнала, такие как выключатели, кнопки, датчики и т. д. показаны слева. А выходы отображаются справа. Возможность запрограммировать сложные автоматизированные процессы при помощи интуитивного интерфейса, такого как лестничная логика, сделала переход от логики реле к ПЛК гораздо проще для многих в промышленности.

Как работают ПЛК?

PLC можно назвать небольшими промышленными компьютерами с модульными компонентами. Они предназначены для автоматизации процессов управления. ПЛК это основа управления почти всей современной промышленной автоматизации. Есть много компонентов для PLC. Большинство из них можно разделить на следующие три категории:

  • Процессор (CPU)
  • Ввод
  • Вывод

ПЛК — это сложные и мощные компьютеры. Но, мы можем описать функцию ПЛК в простых терминах. PLC принимает входные данные, выполняет логику в процессоре (CPU). А затем включает или выключает выходы, основанные на этой логике. Мы рассмотрим более подробно позже, но пока подумайте об этом так:

  1. CPU контролирует состояние входных сигналов. Например переключатель включен, датчик близости , открытие клапана 40%, и др.)
  2. Процессор принимает информацию, которую он получает от входов, выполняет программу
  3. CPU управляет логикой вывода. Например отключает двигатель, открывает клапан, и др.
Диаграмма функционирования PLC
Диаграмма функционирования PLC

Дискретный и аналоговый ввод/вывод

Входные и выходные данные часто сокращаются как “I/O”. Дискретные сигналы — это сигналы, которые могут быть только включены или выключены. Это самый простой и наиболее распространенный тип ввода-вывода. С помощью аналоговых сигналов вы можете отобразить 0 – 100%, 4 – 20мА, 0 – 100 градусов по Цельсию. Это отностится и к входным сигналам, и выходным.

PLC или PAC?

Возможно, вы слышали о программируемом контроллере автоматизации (PAC). Термин был впервые придуман исследовательской фирмой ARC в 2001 году. В отличие от ПЛК это более новые, более мощные и гибкие контроллеры. Существуют разногласия по поводу различий в определении между PAC и PLC. Часто термины используются взаимозаменяемо. Эта статья может помочь вам понять различия между PLC и PAC. Мы, в Технотренд, считаем, что PAC всегда лучший выбор, если система не очень проста. И минимизация стоимости проекта жизненно важна. Современный пользовательский интерфейс, мощь CPU и большой объем памяти большинства PAC обеспечивают их превосходство над большинством PLC.

Заключение

Теперь вы должны лучше понимать, что такое ПЛК, историю создания и то, как они работают. В следующий раз мы рассмотрим процессор ПЛК (CPU). Оставайтесь с нами!