Comprensione di un controllore logico di programmazione (PLC)

Prova Il Nostro Strumento Per Eliminare I Problemi





PLC è l'acronimo di Programmable Logic Controllers. Sono fondamentalmente utilizzati per controllare i sistemi automatizzati nelle industrie. Sono una delle forme più avanzate e più semplici di sistemi di controllo che ora stanno sostituendo i relè logici cablati su larga scala.

PLC

Controller logico di programmazione (PLC)



Vantaggi:

Prima di entrare nei dettagli sui PLC, facci sapere 3 motivi per cui i PLC sono ampiamente utilizzati in questi giorni


  • Sono facili da usare e facili da usare
  • Eliminano la necessità di una logica di relè cablata
  • Sono veloci
  • È adatto per l'automazione nelle industrie.
  • I suoi moduli di ingresso e uscita possono essere estesi a seconda delle esigenze

Architettura PLC:

Architettura interna del PLC

Architettura interna del PLC



Un sistema PLC di base è costituito dalle seguenti sezioni:

  • Sezione Input / Output : La sezione di ingresso o il modulo di ingresso è costituito da dispositivi come sensori, interruttori e molte altre sorgenti di ingresso del mondo reale. L'ingresso dalle sorgenti è collegato al PLC tramite le guide del connettore di ingresso. La sezione di uscita o modulo di uscita può essere un motore o un solenoide oppure una lampada o un riscaldatore, il cui funzionamento è controllato variando i segnali di ingresso.
  • CPU o unità di elaborazione centrale : È il cervello del PLC. Può essere un microprocessore esagonale o ottale. Esegue tutte le elaborazioni relative ai segnali in ingresso al fine di controllare i segnali in uscita in base al programma di controllo.
  • Dispositivo di programmazione : È la piattaforma in cui viene scritto il programma o la logica di controllo. Può essere un dispositivo portatile o un laptop o un computer stesso.
  • Alimentazione elettrica : Funziona generalmente con un'alimentazione di circa 24 V, utilizzata per alimentare dispositivi di ingresso e uscita.
  • Memoria : La memoria è divisa in due parti: la memoria dei dati e la memoria del programma. Le informazioni sul programma o la logica di controllo sono archiviate nella memoria utente o nella memoria del programma da cui la CPU preleva le istruzioni del programma. I segnali di ingresso e di uscita ei segnali del timer e del contatore vengono memorizzati rispettivamente nella memoria di immagine esterna di ingresso e uscita.

Funzionamento di un PLC

Schema di funzionamento del PLC

Schema di funzionamento del PLC

Funzionamento del PLC

Funzionamento del PLC

  • Le sorgenti di ingresso convertono i segnali elettrici analogici in tempo reale in segnali elettrici digitali adeguati e questi segnali vengono applicati al PLC attraverso le guide del connettore.
  • Questi segnali di ingresso sono archiviati nella memoria immagine esterna del PLC in posizioni note come bit. Questo viene fatto dalla CPU
  • La logica di controllo o le istruzioni del programma vengono scritte sul dispositivo di programmazione tramite simboli o tramite mnemonici e memorizzate nella memoria utente.
  • La CPU preleva queste istruzioni dalla memoria dell'utente ed esegue i segnali di ingresso manipolandoli, calcolandoli, elaborandoli per controllare i dispositivi di uscita.
  • I risultati dell'esecuzione vengono quindi archiviati nella memoria immagine esterna che controlla le unità di output.
  • La CPU controlla anche i segnali di uscita e aggiorna il contenuto della memoria dell'immagine di ingresso in base alle modifiche nella memoria di uscita.
  • La CPU esegue anche funzioni di programmazione interna come l'impostazione e il ripristino del timer, controllando la memoria dell'utente.

Programmazione in PLC

Il funzionamento di base del PLC si basa sulla logica di controllo o sulla tecnica di programmazione utilizzata. La programmazione può essere eseguita utilizzando i diagrammi di flusso o utilizzando la logica ladder o utilizzando logiche di istruzione o mnemonici.

Collegando tutti questi elementi, vediamo come possiamo effettivamente scrivere un programma nel PLC.


  • Calcola il diagramma di flusso. Un diagramma di flusso è la rappresentazione simbolica delle istruzioni. È la forma più elementare e più semplice di logica di controllo che coinvolge solo decisioni logiche. I diversi simboli sono indicati di seguito:

Calcola il diagramma di flusso

  • Scrivi l'espressione booleana per la diversa logica. L'algebra booleana di solito implica operazioni logiche come AND, OR, NOT, NAND e NOR. I diversi simboli sono:

+ OR operatore
. Operatore AND
! NON operatore.

  • Scrivi le istruzioni in semplici moduli di dichiarazione come di seguito:

IF Input1 AND Input2 Allora SET Output1 ELSE SET Output

  • Scrivi il programma in logica ladder. È la parte più importante della programmazione del PLC. Prima di spiegare la programmazione in logica ladder, informaci su alcuni simboli e terminologie

Gradino: un gradino della scala è chiamato gradino. In parole più semplici, l'istruzione di base o una logica di controllo è chiamata Rung.
Y- Segnali di uscita normali
M - Simbolo del motore
T - Timer
C - Contatore
Simboli:

Simboli

Funzioni logiche di base che utilizzano la logica ladder

Funzioni logiche di base che utilizzano la logica ladder

  • Scrittura di mnemonici: i mnemonici sono istruzioni scritte in forma simbolica. Sono anche conosciuti come Opcode e vengono utilizzati nei dispositivi di programmazione portatili. Diversi simboli sono indicati di seguito:

Ldi - Carica inversa
Ld- Load
E- E la logica
O- O logica
ANI - Logica NAND
ORI- NÉ logico
Out - Uscita

Una semplice applicazione PLC

Quindi, ora che abbiamo avuto una breve idea sulla programmazione in PLC, passiamo allo sviluppo di una semplice applicazione.

Problema : Progettare un semplice sistema robotico con inseguitore di linea per avviare un motore quando un interruttore è acceso e contemporaneamente accendere il LED. Il sensore posto sul motore rileva l'eventuale ostacolo e si accende un altro interruttore per segnalare la presenza dell'ostacolo e contemporaneamente si spegne il motore e si accende il buzzer e si spegne il led.

Soluzione :

Soluzione

Soluzione

Assegniamo prima i nostri simboli o tag agli ingressi e alle uscite

M - Motore,

A - Interruttore di ingresso 1,

B- Interruttore di ingresso 2,

L - LED,

Questo -Buzzer

Ora progettiamo il diagramma di flusso

Diagramma di flusso

Diagramma di flusso

Il passo successivo è scrivere le espressioni booleane

M = A. (! B)

L = C. (! B)

Questo = B. (! A.! C)

Il passaggio successivo prevede il disegno del programma di logica ladder

Programma di logica ladder

Programma di logica ladder

Il passaggio finale prevede la scrittura dei mnemonici da inviare al dispositivo portatile

Ld A ANI Ldi B

Ld C ANI Ldi B

Ld B ANI Ldi A AND Ldi C

Quindi, ora che ho dimostrato la funzione di controllo di base utilizzando il PLC, fammi sapere di più sulle idee dei progetti di controllo che utilizzano il PLC.

Crediti fotografici:

Controllori logici programmabili di wikimedia