Prinsip Kerja PLC

 

PLC pada asasnya ialah "komputer mikro modular" yang direka khusus untuk persekitaran industri. Teras prinsip kerjanya ialah mekanisme gelung-tertutup "menerima isyarat melalui perkakasan, memproses logik melalui perisian dan mengeluarkan arahan melalui perkakasan" untuk mencapai kawalan tepat ke atas peranti luaran. Pelaksanaan mekanisme ini bergantung pada tahap sinergi yang tinggi antara struktur perkakasan dan sistem perisian.

Struktur perkakasan PLC menggunakan reka bentuk modular, yang boleh digabungkan secara fleksibel mengikut keperluan kawalan. Komponen teras termasuk lima bahagian berikut, masing-masing dengan pembahagian kerja yang jelas dan kerjasama yang erat:

Unit Pemprosesan Pusat (CPU):Sebagai "otak" PLC, ia bertanggungjawab untuk melaksanakan operasi logik, pemprosesan data, dan penjadualan arahan dalam program pengguna. Ia boleh membaca isyarat input dengan cepat, menjalankan rajah tangga dan program lain, menilai keputusan pengiraan, dan menghantar arahan kawalan ke modul output. Kelajuan pengiraannya secara langsung menentukan kecekapan tindak balas PLC, dan masa pelaksanaan arahan PLC industri arus perdana boleh mencapai tahap mikrosaat.

Ingatan:dibahagikan kepada ingatan sistem dan ingatan pengguna. Memori sistem digunakan untuk menyimpan sistem pengendalian, program pemacu dan perisian teras lain PLC, memastikan operasi asas peralatan. Memori pengguna dikhususkan untuk menyimpan program kawalan bertulis pengguna (seperti logik proses pengeluaran, mekanisme pengendalian kerosakan) dan data sementara (seperti parameter pengendalian peranti, hasil pengiraan), menyokong pengubahsuaian dan kemas kini program.

Modul Input/Output (I/O).: "Jambatan" antara PLC dan peranti luaran, membolehkan penukaran isyarat dua arah. Modul input bertanggungjawab untuk menukar isyarat analog (seperti suhu, tekanan) atau isyarat digital (seperti isyarat hidup{1}}mati) daripada penderia (seperti suis fotoelektrik, penderia suhu), butang, tombol dan peranti lain kepada isyarat elektrik yang boleh dikenali oleh PLC. Modul output menukar hasil pengiraan CPU kepada isyarat kawalan yang boleh diterima oleh penggerak luaran (seperti motor, injap solenoid, lampu penunjuk), melengkapkan proses -gelung tertutup bagi "pelaksanaan keputusan persepsi".

Modul kuasa:Menyediakan kuasa kerja yang stabil untuk keseluruhan sistem PLC, biasanya menukar kuasa AC (seperti AC 220V) dari tapak industri kepada kuasa DC (seperti DC 24V) yang diperlukan secara dalaman oleh PLC. Ia juga mempunyai fungsi perlindungan lebihan voltan dan arus untuk memastikan operasi peralatan yang stabil dalam persekitaran industri yang kompleks.

Modul komunikasi:merealisasikan hubungan antara PLC dan peranti lain, menyokong protokol komunikasi industri arus perdana seperti PROFINET, Modbus, EtherNet/IP, dll. Melalui modul komunikasi, PLC boleh dirangkaikan dengan skrin sentuh, komputer industri, sistem MES (sistem pelaksanaan pembuatan) atau PLC lain untuk mencapai pertukaran data dan alat kawalan jauh, meletakkan asas untuk pengeluaran pintar.

Sistem perisian PLC dibahagikan kepada perisian sistem dan perisian pengguna. Perisian sistem diprapasang oleh pengilang dan bertanggungjawab untuk pemacu perkakasan, penyusunan program dan diagnostik sistem. Perisian pengguna ialah program kawalan yang ditulis oleh jurutera berdasarkan keperluan pengeluaran. Kaedah pengaturcaraan arus perdana termasuk rajah tangga (LD), teks berstruktur (ST), rajah blok berfungsi (FBD), dan lain-lain. Antaranya, rajah tangga telah menjadi kaedah pengaturcaraan yang paling biasa digunakan di tapak industri kerana simulasi ciri-ciri litar kawalan geganti tradisional.

Logik teras kawalan perisian ialah jurutera "operasi logik dan kawalan pemasaan" - menukar proses pengeluaran kepada perhubungan logik seperti "DAN", "ATAU", dan "TIDAK", atau peraturan pemasaan seperti "penangguhan" dan "kiraan" melalui pengaturcaraan. CPU PLC melaksanakan peraturan ini dalam susunan pratetap untuk mencapai kawalan automatik proses pengeluaran. Sebagai contoh, dalam barisan pengeluaran air botol, logik pengisian automatik boleh dilengkapkan dengan menetapkan program untuk "memulakan mesin pengisian dengan kelewatan 0.2 saat apabila sensor fotoelektrik mengesan botol, dan berhenti selepas mengisi selama 3 saat".

PLC bukan sahaja peranti, tetapi juga penjelmaan idea kawalan industri. Ia bukan sahaja mencapai lonjakan dalam proses pengeluaran daripada "operasi manual" kepada "didorong logik", tetapi juga mendorong seluruh industri pembuatan ke arah pembangunan pintar, fleksibel dan cekap.