وظائف خزانة التحكم PLC
تتميز خزانة التحكم المتكاملة PLC بوظائف الحماية مثل الحماية من الحمل الزائد، والدائرة القصيرة، وحماية فقدان الطور. لديها هيكل مدمج، عملية مستقرة ووظائف كاملة. يمكن دمجها وفقًا لمقياس التحكم الفعلي لتحقيق التحكم التلقائي في خزانة واحدة أو خزانات متعددة لتشكيل نظام تحكم موزع (DSC) من خلال شبكة Ethernet الصناعية أو شبكة ناقل المجال الصناعي. يمكن لخزانة التحكم PLC أن تتكيف مع مختلف مناسبات التحكم في الأتمتة الصناعية الكبيرة والصغيرة. يستخدم على نطاق واسع في الطاقة الكهربائية والمعادن والصناعات الكيماوية وصناعة الورق ومعالجة مياه الصرف الصحي لحماية البيئة وغيرها من الصناعات.
صورة
مكونات خزانة التحكم PLC
1. مفتاح الهواء: مفتاح الهواء العام، وهو التحكم في الطاقة للخزانة بأكملها. أعتقد أنه عنصر لا بد منه في كل خزانة.
2. PLC: يجب اختياره وفقًا لاحتياجات المشروع. على سبيل المثال، إذا كان المشروع صغيرًا، فيمكن دمجه مباشرة مع PLC متكامل. ولكن إذا كان المشروع كبيرًا نسبيًا، فقد يتطلب وحدات نمطية أو أنواع بطاقات، وقد يتطلب أيضًا التكرار (أي يتم استخدام مجموعتين بالتناوب).
3. مصدر طاقة 24VDC: مصدر طاقة تحويل 24VDC. تأتي معظم أجهزة PLC مزودة بمصدر طاقة 24VDC خاص بها. يمكنك أن تقرر ما إذا كنت تريد استخدام مصدر طاقة التبديل هذا بناءً على ما إذا كنت في حاجة إليه حقًا.
4. المرحل: بشكل عام، يمكن لـ PLC إرسال التعليمات مباشرة إلى حلقة التحكم، ولكن يمكن أيضًا ترحيلها بواسطة المرحل أولاً. على سبيل المثال، إذا كان منفذ الإخراج الخاص بـ PLC الخاص بك مدعومًا بـ 24VDC، ولكن الرسم التخطيطي المرسوم في حلقة التحكم الخاصة بك يتطلب أن يتم تشغيل العقدة المقدمة بواسطة PLC بواسطة 220VAC، فيجب عليك إضافة مرحل إلى منفذ إخراج PLC، أي ، عندما يتم إصدار الأمر عندما يعمل المرحل، يتم بعد ذلك توصيل عقدة حلقة التحكم بالنقطة المفتوحة عادة أو المغلقة عادة للمرحل. يعتمد الأمر أيضًا على الموقف فيما إذا كان سيتم استخدام التتابع.
5. الكتلة الطرفية: يعد هذا بالتأكيد أمرًا أساسيًا لكل خزانة ويمكن تهيئته وفقًا لعدد الإشارات. إذا كانت مجرد خزانة تحكم PLC بسيطة، فهي تحتاج بشكل أساسي إلى هذه الأشياء. إذا كنت بحاجة إلى أشياء أخرى في خزانة التحكم، فهذا يعتمد على الموقف. على سبيل المثال، قد تحتاج إلى توفير الطاقة لبعض الأدوات الموجودة في الموقع أو صناديق التحكم الصغيرة، وقد تحتاج إلى زيادة عدد قواطع الدائرة. أو إذا كنت تريد توصيل PLC بالكمبيوتر المضيف، فقد تحتاج إلى إضافة مفتاح أو شيء من هذا القبيل. الموضوع متوفر.
صورة
يمكن لخزانة التحكم PLC إكمال أتمتة المعدات والتحكم في أتمتة العمليات، وتحقيق وظائف الشبكة المثالية، ولها أداء مستقر، وقابلية للتوسعة، ومقاومة قوية للتدخل وخصائص أخرى، وهي جوهر وروح الصناعة الحديثة. يمكن تخصيص خزانات التحكم PLC، وخزانات تحويل التردد، وما إلى ذلك وفقًا لاحتياجات المستخدم لتلبية متطلبات المستخدم، ويمكن إقرانها بشاشة تعمل باللمس لواجهة الإنسان والآلة لتحقيق التشغيل السهل. يمكن للمعدات أيضًا نقل البيانات مع الكمبيوتر المضيف لحافلة DCS من خلال modbus وprofibus وبروتوكولات الاتصال الأخرى؛ يمكن تحقيق التحكم والمراقبة باستخدام أجهزة الكمبيوتر الصناعية وشبكة Ethernet وما إلى ذلك.
شروط استخدام خزانة التحكم PLC
مصدر الطاقة: تيار مستمر 24 فولت، تيار متردد ثنائي الطور 220 فولت، (-10%، +15%)، 50 هرتز؛
مستوى الحماية: IP41 أو IP20؛
الظروف البيئية: تتراوح درجة الحرارة المحيطة بين 0 درجة و55 درجة. تجنب أشعة الشمس المباشرة؛ يجب أن تكون الرطوبة النسبية للهواء أقل من 85% (بدون تكثيف). الابتعاد عن مصادر الاهتزاز القوية ومنع الاهتزازات المتكررة أو المستمرة بتردد اهتزاز 10-55HZ. تجنب الغازات المسببة للتآكل والقابلة للاشتعال.
الهيكل الأساسي لخزانة التحكم PLC
وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة هي في الأساس جهاز كمبيوتر مخصص للتحكم الصناعي. هيكل الأجهزة الخاص به هو في الأساس نفس هيكل الكمبيوتر الصغير. تركيبته الأساسية هي:
1. مصدر الطاقة
يلعب مصدر الطاقة لجهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة دورًا مهمًا للغاية في النظام بأكمله. بدون نظام إمداد طاقة جيد وموثوق، لا يمكن أن يعمل بشكل صحيح. ولذلك، فإن الشركات المصنعة لوحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة تعلق أيضًا أهمية كبيرة على تصميم وتصنيع مصادر الطاقة. بشكل عام، يكون تقلب جهد التيار المتردد ضمن نطاق +10% (+15%)، ويمكن توصيل PLC مباشرة بشبكة طاقة التيار المتردد دون اتخاذ تدابير أخرى.
2. وحدة المعالجة المركزية (CPU)
وحدة المعالجة المركزية (CPU) هي مركز التحكم في وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة. يستقبل ويخزن برنامج المستخدم والبيانات المدخلة من المبرمج حسب الوظائف التي يعينها برنامج نظام التحكم المنطقي القابل للبرمجة؛ يتحقق من حالة مصدر الطاقة والذاكرة ومؤقتات الإدخال/الإخراج والتنبيه، ويمكنه تشخيص الأخطاء النحوية في برنامج المستخدم. عندما يتم تشغيل وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة، فإنها تتلقى أولاً حالة وبيانات كل جهاز إدخال في الموقع بطريقة المسح، وتخزنها في منطقة صورة الإدخال/الإخراج على التوالي، ثم تقرأ برنامج المستخدم واحدًا تلو الآخر من ذاكرة برنامج المستخدم. بعد تفسير الأمر، يتم تنفيذ نتيجة العملية المنطقية أو الحسابية وفقًا للتعليمات وإرسالها إلى منطقة صورة الإدخال/الإخراج أو سجل البيانات. بعد تنفيذ جميع برامج المستخدم، يتم أخيرًا نقل كل حالة إخراج لمنطقة صورة الإدخال/الإخراج أو البيانات الموجودة في سجل الإخراج إلى جهاز الإخراج المقابل، وتستمر هذه الدورة حتى تتوقف العملية.
من أجل زيادة تحسين موثوقية وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة، في السنوات الأخيرة، تم استخدام وحدات المعالجة المركزية المزدوجة لتشكيل نظام زائد عن الحاجة لوحدات التحكم المنطقية الكبيرة القابلة للبرمجة، أو تم اعتماد نظام التصويت ثلاثي وحدات المعالجة المركزية. بهذه الطريقة، حتى لو تعطلت وحدة المعالجة المركزية (CPU) معينة، فسيظل النظام بأكمله يعمل بشكل طبيعي.
3. الذاكرة
تسمى الذاكرة التي تخزن برامج النظام ذاكرة برنامج النظام.
تسمى الذاكرة التي تخزن البرامج التطبيقية ذاكرة برنامج المستخدم.
4. دائرة واجهة الإدخال والإخراج
1. تتكون دائرة واجهة الإدخال في الموقع من دائرة اقتران بصرية ودائرة واجهة إدخال للكمبيوتر الصغير. تعمل كقناة إدخال للواجهة بين وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة والتحكم في الموقع.
2. يتم دمج دائرة واجهة الإخراج في الموقع من خلال سجل بيانات الإخراج، ودائرة القوية ودائرة طلب المقاطعة، وتقوم وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة بإخراج إشارات التحكم المقابلة إلى مكونات التنفيذ في الموقع من خلال دائرة واجهة الإخراج في الموقع.
صورة
5. وحدة الوظيفة
مثل العد وتحديد المواقع والوحدات الوظيفية الأخرى.
6. وحدة الاتصالات
مبدأ العمل: عندما يتم تشغيل وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة، يتم تقسيم عملية عملها بشكل عام إلى ثلاث مراحل، وهي أخذ عينات الإدخال وتنفيذ برنامج المستخدم وتحديث الإخراج. يُسمى إكمال المراحل الثلاث المذكورة أعلاه بدورة المسح. أثناء العملية بأكملها، تقوم وحدة المعالجة المركزية لوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة بتنفيذ المراحل الثلاث المذكورة أعلاه بشكل متكرر بسرعة مسح معينة.
1. مرحلة أخذ العينات المدخلة
في مرحلة أخذ عينات الإدخال، تقوم وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة بقراءة جميع حالات الإدخال والبيانات بشكل تسلسلي بطريقة المسح وتخزينها في الوحدات المقابلة في منطقة صورة الإدخال/الإخراج. بعد اكتمال أخذ عينات الإدخال، فإنه يدخل في مراحل تنفيذ برنامج المستخدم وتحديث الإخراج. في هاتين المرحلتين، حتى إذا تغيرت حالة الإدخال والبيانات، فلن تتغير حالة وبيانات الوحدة المقابلة في منطقة صورة الإدخال/الإخراج. لذلك، إذا كان الإدخال عبارة عن إشارة نبضية، فيجب أن يكون عرض إشارة النبض أكبر من فترة مسح واحدة لضمان إمكانية قراءة الإدخال تحت أي ظرف من الظروف.
2. مرحلة تنفيذ برنامج المستخدم
أثناء مرحلة تنفيذ برنامج المستخدم، تقوم وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة دائمًا بمسح برنامج المستخدم (مخطط سلمي) بالترتيب من الأعلى إلى الأسفل. عند مسح كل مخطط سلم، يتم دائمًا مسح دائرة التحكم المكونة من جهات الاتصال الموجودة على الجانب الأيسر من مخطط السلم أولاً، ويتم إجراء العمليات المنطقية على دائرة التحكم المكونة من جهات الاتصال بالترتيب من اليسار أولاً، ثم اليمين، أولاً إلى الأعلى، ثم إلى الأسفل. ، ثم وفقًا لنتيجة العملية المنطقية، قم بتحديث حالة البت المقابل للملف المنطقي في منطقة تخزين ذاكرة الوصول العشوائي للنظام؛ أو تحديث حالة البت المقابل لملف الإخراج في منطقة صورة الإدخال/الإخراج؛ أو تحديد ما إذا كان سيتم تنفيذ مخطط السلم. تعليمات وظيفية خاصة محددة.
أي أنه أثناء تنفيذ برنامج المستخدم، لن تتغير حالة وبيانات نقاط الإدخال في منطقة صورة الإدخال/الإخراج فقط، بينما حالة وبيانات نقاط الإخراج والأجهزة البرمجية الأخرى في منطقة صورة الإدخال/الإخراج أو لن تتغير مساحة تخزين ذاكرة الوصول العشوائي للنظام. قد تتغير الحالة والبيانات، وستؤثر نتائج تنفيذ البرنامج لمخطط السلم المذكور أعلاه على أي مخطط سلم مدرج أدناه يستخدم هذه الملفات أو البيانات؛ على العكس من ذلك، فإن مخطط السلم المدرج أدناه سيؤثر على نتائج تنفيذ البرنامج. يمكن أن تسري حالة أو بيانات الملف المنطقي المحدث فقط على البرنامج الموجود فوقه حتى دورة المسح التالية.
إذا استخدمت تعليمات الإدخال/الإخراج الفورية أثناء تنفيذ البرنامج، فيمكنك الوصول مباشرة إلى نقطة الإدخال/الإخراج. حتى لو تم استخدام تعليمات الإدخال/الإخراج، فلن يتم تحديث قيمة سجل صورة عملية الإدخال. يحصل البرنامج مباشرة على القيمة من وحدة الإدخال/الإخراج، وسيتم تحديث سجل صورة عملية الإخراج على الفور. وهذا يختلف إلى حد ما عن الإدخال الفوري.
3. مرحلة تحديث الإخراج
عندما ينتهي فحص برنامج المستخدم، تدخل وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة في مرحلة تحديث الإخراج. خلال هذه الفترة، تقوم وحدة المعالجة المركزية بتحديث جميع دوائر مزلاج الإخراج وفقًا للحالة والبيانات المقابلة في منطقة صورة الإدخال/الإخراج، ثم تقوم بتشغيل الأجهزة الطرفية المقابلة عبر دوائر الإخراج. في هذا الوقت، هذا هو الإخراج الحقيقي لوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة.
الميزات الوظيفية: تحتوي وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة على الميزات المميزة التالية.
1. هيكل النظام مرن وسهل التوسع، مع التحكم في التبديل كتخصص له؛ ويمكنه أيضًا إجراء التحكم في حلقة PID للعمليات المستمرة؛ ويمكنها تشكيل أنظمة تحكم معقدة مع الأجهزة المضيفة، مثل DDC وDCS، لتحقيق أتمتة شاملة لعملية الإنتاج. .
2. سهلة الاستخدام، برمجة بسيطة، باستخدام مخطط سلم موجز، مخطط منطقي أو قائمة بيانات ولغات برمجة أخرى دون معرفة الكمبيوتر، وبالتالي فإن دورة تطوير النظام قصيرة وتصحيح الأخطاء في الموقع سهل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تعديل البرنامج عبر الإنترنت ويمكن تغيير نظام التحكم دون تفكيك الأجهزة.
3. يمكن أن تتكيف مع بيئات التشغيل القاسية المختلفة، وتتمتع بقدرة قوية ضد التداخل وموثوقية قوية، وهي أعلى بكثير من الموديلات الأخرى.
