PLC (Programmable Logic Controller) je krmilna naprava, ki se pogosto uporablja v industrijski avtomatizaciji. Obdeluje in ovrednoti različne vhodne signale na podlagi uporabni-programirane krmilne logike, nato pa izda ustrezne krmilne signale za doseganje avtomatiziranega nadzora proizvodnega procesa. Ta članek ponuja podroben uvod v osnovna načela delovanja in način delovanja skeniranja PLC-jev.
I. Osnovna načela delovanja PLC-ja
Načelo delovanja PLC-ja vključuje predvsem naslednje korake:
1. Pridobivanje vhodnega signala:PLC sprejema različne signale iz polja prek vhodnih modulov, kot so digitalni signali in analogni signali. Ti signali so podvrženi obdelavi, kot sta opto{1}}izolacija in filtriranje, preden se pretvorijo v digitalne signale, ki jih prepozna notranji sistem PLC-ja.
2. Obdelava programa:PLC obdeluje in ocenjuje vhodne signale na podlagi uporabni-programirane krmilne logike. Programska obdelava vključuje predvsem funkcije, kot so logične operacije, aritmetični izračuni in pretvorba podatkov. Med obdelavo programa PLC generira ustrezne krmilne ukaze na podlagi različnih pogojev.
3. Nadzor izhodnega signala:PLC pošlje obdelane krmilne ukaze v izhodni modul. Izhodni modul pretvori digitalne signale v zahtevane formate signalov za polje (kot so digitalni signali, analogni signali itd.) in jih oddaja aktuatorjem (kot so releji, servo motorji itd.), s čimer se doseže nadzor nad proizvodnim procesom.
4. Komunikacija in spremljanje:PLC-ji imajo komunikacijske zmogljivosti, ki omogočajo izmenjavo podatkov z drugimi napravami (kot so gostiteljski računalniki, zasloni na dotik itd.) prek komunikacijskih vmesnikov za doseganje nadzora in nadzora na daljavo. Hkrati lahko PLC-ji prikažejo-delovni status v realnem času in informacije o napakah prek lastnih zaslonov.
II. Značilnosti načina delovanja PLC Scan
Značilnosti delovanja skeniranja PLC-ja se odražajo predvsem v naslednjih vidikih: Prvič, PLC-ji uporabljajo način delovanja "zaporedno skeniranje, neprekinjeno zankanje". Vsak cikel skeniranja, znan tudi kot obdobje skeniranja ali delovni cikel, se začne tako, da CPE izvede prvo navodilo. Nato zaporedoma izvaja uporabniški program vrstico za vrstico do konca, nato pa se vrne na prvo navodilo za začetek novega cikla skeniranja. Drugič, izvajanje programa PLC sledi periodičnemu vzorcu skeniranja, ki se drži načela od leve-na-desno, od zgoraj-na-spodaj.
Poleg tega vsak cikel skeniranja obsega tri korake: vhodno vzorčenje, izvajanje programa in osvežitev izhoda. Delovanje PLC-ja se tako neprekinjeno spreminja na ta način. Nazadnje, zaradi centraliziranega vzorčenja in centraliziranega izhoda pride do vhodno/izhodnega zamika, kar povzroči zamude pri odzivu. To predstavljajo glavne značilnosti skeniranja PLC.
III. Način delovanja skeniranja PLC
Način delovanja PLC skeniranja je v prvi vrsti razdeljen na naslednje stopnje:
Način delovanja skeniranja PLC je sestavljen iz treh glavnih stopenj: stopnje vhodnega vzorčenja, stopnje izvajanja uporabniškega programa in stopnje osveževanja izhoda.
1. Faza vzorčenja vnosa
Med fazo vzorčenja vhoda PLC zaporedno skenira in prebere vsa vhodna stanja in podatke ter jih shrani v ustrezne enote v območju V/I slike. Po končanem vzorčenju vhoda sistem preide v fazo izvajanja uporabniškega programa in osveževanja izhoda. Med tema dvema fazama, tudi če se vhodna stanja ali podatki spremenijo, ustrezne enote v območju V/I slike ostanejo nespremenjene. Če je torej vhod impulzni signal, mora širina impulza preseči en cikel skeniranja, da se zagotovi zajem vhoda v vseh pogojih.
2. Faza izvajanja uporabniškega programa
Med fazo izvajanja uporabniškega programa PLC vedno skenira uporabniški program (lestvični diagram) zaporedno od zgoraj navzdol. Pri skeniranju vsakega lestvičnega diagrama najprej skenira krmilno vezje, ki ga tvorijo kontakti na levi strani lestvičnega diagrama. Nato izvaja logične operacije na krmilnem vezju, ki ga tvorijo kontakti v vrstnem redu od leve proti desni in od zgoraj navzdol. Na podlagi rezultatov teh logičnih operacij posodobi status ustreznega bita v sistemskem pomnilniškem območju RAM-a za logično tuljavo ali posodobi status ustreznega bita v območju V/I slike za izhodno tuljavo ali določi, ali naj izvede posebno funkcijsko navodilo, ki ga določa lestvični diagram. To pomeni, da med izvajanjem uporabniškega programa ostanejo nespremenjeni le status in podatki vhodnih točk v območju V/I slike. Stanje in podatki drugih izhodnih točk in programskih naprav znotraj območja V/I slike ali sistemskega RAM-a se lahko spremenijo. Poleg tega rezultati izvajanja lestvičnih diagramov, postavljenih višje v skladu, vplivajo na poznejše lestvične diagrame, ki uporabljajo te tuljave ali podatke. Nasprotno pa osveženo stanje logične tuljave ali podatki iz nižjih-nivojskih lestvičnih diagramov vplivajo samo na zgornje-nivojske lestvične diagrame med naslednjim ciklom skeniranja.
3. Faza osveževanja izhoda
Po končanem skeniranju uporabniškega programa PLC preide v fazo osveževanja izhoda. V tem obdobju CPE osveži vse izhodne zapahe na podlagi ustreznega stanja in podatkov v območju V/I slike, nato pa poganja ustrezne zunanje naprave skozi izhodno vezje. To predstavlja dejanski izhod PLC-ja.
Če povzamemo, temeljno načelo delovanja PLC-ja vključuje zbiranje terenskih signalov prek vhodnih modulov, njihovo obdelavo in vrednotenje v skladu z uporabni-programirano krmilno logiko in nato krmiljenje aktuatorjev prek izhodnih modulov, da se doseže avtomatiziran nadzor proizvodnega procesa. Postopek skeniranja PLC-ja obsega faze, vključno s samo-preskusom sistema, vhodnim pregledom, obdelavo programa, izhodnim pregledom, komunikacijo in nadzorom. Te faze tvorijo cikel skeniranja, ki ga PLC nenehno ponavlja za realizacijo avtomatiziranega nadzora proizvodnega procesa.