Programuojamų loginių valdiklių (PLC) montavimas ir prijungimas automatikos spintelėse ir skyduose

Programuojamas loginis valdiklis (PLC) – tai specialus kompiuteris, naudojamas technologiniams procesams ir objektams automatizuoti.

Terminą PLC (anglų santrumpa – (PLC) programuojamas loginis valdiklis) 1971 m. įvedė Odo Joseph Struger, Allen-Bradley JAV inžinierius. Jis taip pat atliko pagrindinį vaidmenį suvienodinant PLC programavimo kalbas.

Taikant algoritmą valdymo sistemai, dažniausiai reikalingos loginės operacijos ir specialus ryšio su jutikliais, vykdymo elementais bei žmogaus ir mašinos sąsaja organizavimas.

Svarbi PLC savybė yra jo veikimas realiuoju laiku. Tai užtikrinama naudojant specialius mikroprocesorius, kurie garantuoja sistemos atsakymą į užklausą per tam tikrą laiko intervalą.

PLC dažniausiai veikia esant nepalankioms išorės sąlygoms – temperatūrai, drėgmei, dulkėms, elektromagnetinei spinduliuotei, radiacijai. Todėl įprasti namų kompiuteriai nebuvo naudojami kaip valdikliai.

Rusijoje nuo 2007 m.galioja specialus programuojamas valdiklis GOST R IEC 61131-1-2016.

PLC yra pagrįsti mikrovaldikliai — specializuoti mikroprocesoriai su vieno lusto architektūra. Mikrovaldikliai gali veikti be mikroschemų rinkinio ir pagrindinės plokštės, be operacinės sistemos. Tačiau šis režimas daugiausia naudojamas paprastose vietinėse automatikos sistemose. Sudėtingose ​​sistemose naudojami pakankamai galingi procesoriai, kuriuos valdo specialios operacinės sistemos.

Daugiau informacijos apie paskirtį, įrenginio ir PLC tipus rasite čia: Kas yra programuojami loginiai valdikliai

PLC įvairovė labai didelė. Automatikos ir elektronikos srityje nėra nei vienos įmonės, kuri negamintų savo PLC. Nepaisant to, visus PLC vienija bendra architektūra ir išorinių įrenginių prijungimo sąsajų standartizavimas.

Didžiausi pasaulyje PLC gamintojai šiandien yra Siemens AG, Allen-Bradley, Rockwell Automation, Schneider Electric, Omron, Micubichi, Lovato. PLC gamina daugelis kitų gamintojų, tarp jų ir Rusijos įmonės Kontar LLC, Oven, Kontel LLC, Segnetiks, Fastwel Group, Tecon ir kt.

OWEN programuojami loginiai valdikliai

Siemens programuojami valdikliai iš SIMATIC S7 serijos

PLC išvaizdos pavyzdys standartiniame monobloke parodytas paveikslėlyje. Tai PLC iš OWEN (Rusija) ir PLC iš 9 Siemens (Vokietija). Maitinimo, jutiklių ir pavarų jungtys yra abiejose dėžutės pusėse.

Programuojamas loginis valdiklis PLC 63 iš OWEN (Rusija) ir PLC iš Siemens (Vokietija)

Yra šie įėjimų-išėjimų tipai: diskretieji, analoginiai, universalūs, skirti ir sąsaja.

Paprastai atskiri įėjimai naudojami jutikliams prijungti, kurie gali būti dviejų būsenų: „aktyvus – pasyvus“ arba „įjungtas – išjungtas“. Naudodami atskirus įėjimus galite prijungti mygtukus, jungiklius, ribinius jungiklius, termostatus ir kitą įrangą.

Diskretieji valdiklių TAn įėjimai paprastai skaičiuojami priimti standartinius signalus, kurių lygis yra +24 V DC. Įprasta vieno skaitmeninio įėjimo srovės vertė (esant +24 V įėjimo įtampai) yra apie 10 mA.

PLC diskretieji išėjimai naudojami generuoti išėjimo signalus su elektriniais parametrais kaip atskira įvestis. Paprastai jie naudojami diskų įjungimui arba išjungimui valdyti.

Pagal GOST IEC 61131-2-2012 (įvedimo data 2014-07-01), analoginis įėjimas yra įrenginys, kuris nuolatinį signalą paverčia diskrečiu dvejetainiu skaičiumi, kad būtų galima naudoti programuojamoje valdiklio sistemoje.

Analoginiams įėjimams dažniausiai naudojami standartiniai nuolatinės srovės įtampos diapazonai yra –10… + 10 V ir 0… + 10 V. Srovės įėjimų diapazonai yra 0–20 mA ir 4–20 mA.

Analoginiai įėjimai leidžia prijungti analoginius jutiklius prie PLC.

Pagal GOST 61131-2-2012 (įvedimo data 2014-07-01) analoginė išvestis yra įrenginys, kuris dvejetainį skaičių paverčia analoginiu signalu.

PLC gali būti aprūpinti specializuota įvestimi/išvestimi, kuri leidžia matuoti trukmę, fiksuoti briaunas, skaičiuoti impulsus ir valdyti variklį.

Šių ar šių įėjimų-išėjimų skaičius yra pagrindinis veiksnys, lemiantis PLC galimybes, kuriant jo pagrindu automatizavimo sistemą.

PLC išėjimai ir išorinių įrenginių prijungimas

Pagal konstrukciją ir montavimo metodą yra keturios PLC korpuso versijos:

• korpusas, skirtas montuoti ant DIN bėgio;
• korpusas tvirtinimui prie sienos;
• skydelio versija;
• atviro rėmo konstrukcija įterptoms modulinėms sistemoms.

DIN bėgelio tvirtinimo korpusas skirtas montuoti PLC ant valdymo spintos skydelio ir turi specialų spyruoklinį užraktą tvirtinimui ant standartinio DIN bėgelio.

Sieninis laikiklis paprastai gaminamas pagal apsaugos nuo dulkių ir drėgmės standartus ir turi įmontuotus sandarius sandariklius, skirtus išoriniams elektros laidams prijungti, tiek maitinimo, tiek signalo.

PLC skydinė versija naudojama, kai PLC montuojamas į automatikos spintos įėjimo duris. Skydiniai PLC paprastai turi jutiklinį ekraną, kuriame rodoma automatizuoto proceso linijos arba vietinės automatikos sistemos mnemoninė schema ir kurią operatorius naudoja valdymo parametrams įvesti.

Atvirojo rėmo PLC naudojamas kuriant įterptąsias (įmontuotas) automatikos sistemas. Šiuo atveju PLC yra spausdintinė plokštė su jungčių rinkiniu išoriniams įrenginiams prijungti ir tvirtinimo detalėmis, skirtomis prijungti prie kitų plokščių.

Jungtys gali būti pagamintos laidais, prijungtais prie PLC po varžtu arba nuimamais. Pastarieji turi aiškų pranašumą atliekant techninę priežiūrą, pavyzdžiui, pakeičiant PLC. Tokiu atveju neįmanoma supainioti laidų sujungimo. Tačiau dvigubų jungčių naudojimas padidina PLC kainą, todėl gamintojai PLC dažniau naudoja sraigtinius laidų sujungimus, o ne nuimamus.

Monoblokų PLC paprastai turi įmontuotus arba nuotolinius ekranus, sumontuotus valdymo spintų priekiniuose skydeliuose. Jie gali būti grafiniai, sintezuojantys arba jutiminiai.

Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas PLC su įmontuotu LCD ekranu ir klaviatūra, kuri naudojama lokaliai nustatyti valdymo algoritmo parametrus.

PLC jungties kontaktai suteikia PLC vartotojui galimybę prijungti įvairių tipų jutiklius: analoginius, diskrečius, taip pat pavaras ir I/O įrenginius.

Be to, PLC turi standartinių sąsajų rinkinį paskirstytoms automatizavimo sistemoms diegti naudojant įvairių tipų ryšio kanalus: laidą, radiją, internetą.

Programuojami loginiai valdikliai yra įvairios paskirties automatikos spintų (ar skydų) gamybos pagrindas.

Automatikos elementų montavimas ant spintos skydo atliekamas pagal elektros grandinės projektą, kuris yra parengtas pagal specifikacijas kiekvienai sistemai atskirai.

Automatikos spintos montavimo technologija numato atskirą maitinimo ir signalo laidų išvedžiojimą paskirstymo dėžutėse (pavyzdžiui, maitinimo laidai - dešiniosiose dėžėse ir signaliniai laidai - kairiosiose dėžutėse, montavimo skydo atžvilgiu), privalomas laidų žymėjimas pagal prie projekto, o galų užspaudimas ant laidų specialiais gnybtais.

Automatinėse spintelėse gali būti įmontuoti oro kondicionieriai arba šildytuvai, užtikrinantys vidinės temperatūros valdymą.

PLC pagrįsta automatikos spinta

Beveik visi šiuolaikiniai PLC turi įmontuotą perjungimo maitinimo šaltinį, kuris tiekia maitinimą iš išorinio šaltinio kintamosios srovės įtampos diapazone nuo 110 iki 265 voltų (AD-DC įtampos keitiklis) arba iš nuolatinės srovės maitinimo šaltinio (DC-DC įtampos keitiklis).

Perjungiamieji maitinimo šaltiniai turi daugybę įmontuotų automatinių apsaugos priemonių: trumpojo jungimo, perkaitimo ir perkrovos.

Įprastam PLC maitinimo prijungimui iš anksto reikalingas viršįtampių slopinimo filtras. Impulsinių maitinimo šaltinių parinkimas atliekamas pagal reikalingos energijos suvartojimo vertę ir reikiamas vardinių galių išėjimo vertes.

Jei dėl nelaimingo atsitikimo ar gedimo išjungiamas pagrindinis įėjimo įtampos šaltinis, tai įrenginio ar sistemos veikimą arba tinkamą išjungimą gali užtikrinti nepertraukiamas maitinimo šaltinis.

PLC apsaugos laipsnis yra užšifruotas IP ženklu (Ingress Protection Rating). IP pažodžiui verčiamas kaip apsaugos nuo patekimo laipsnis. Šiuo metu tai yra labiausiai paplitusi žymėjimo sistema, skirta įrangai apsaugoti nuo išorinės aplinkos poveikio. Jis naudojamas norint nurodyti apsaugą nuo įvairių fizinių dalelių įsiskverbimo į įrangą pagal geometrinius matmenis, įskaitant dulkes ir vandenį.

IP apsaugos laipsnis – dekodavimas, įrangos pavyzdžiai

PLC korpusai, taip pat spintos ar plokštės, kuriose jie sumontuoti, gali turėti tam tikrą apsaugos laipsnį.

Konkrečių programuojamų loginių valdiklių (PLC) montavimas ir prijungimas automatikos spintelėse ir skyduose turi būti atliekamas pagal gamintojų instrukcijas.

Automatikos skydų su programuojamais loginiais valdikliais nuotraukos: