Nguyên lý làm việc của bộ điều khiển PLC
Bộ điều khiển PLC, còn được gọi là bộ điều khiển logic có thể lập trình, là một hệ thống điện tử hoạt động máy tính kỹ thuật số được thiết kế đặc biệt để sử dụng trong môi trường công nghiệp.Đây là một phần giới thiệu chi tiết về nó.:
Nguyên tắc hoạt động
PLC hoạt động trong chế độ quét chu kỳ, chủ yếu bao gồm ba giai đoạn: lấy mẫu đầu vào, thực thi chương trình và làm mới đầu ra.PLC đọc trạng thái của tất cả các tín hiệu đầu vào vào sổ đăng ký hình ảnh đầu vào; trong giai đoạn thực thi chương trình, theo trình tự logic của chương trình người dùng,dữ liệu được đọc từ sổ đăng ký hình ảnh đầu vào và các sổ đăng ký nội bộ khác để xử lý và sau đó ghi vào sổ đăng ký hình ảnh đầu raTrong giai đoạn làm mới đầu ra, dữ liệu trong hồ sơ hình ảnh đầu ra được truyền đến khóa đầu ra, và sau đó điều khiển tải bên ngoài qua mô-đun đầu ra.
Cấu trúc thành phần
· Đơn vị xử lý trung tâm (CPU): Đây là thành phần cốt lõi của PLC, tương tự như não người, được sử dụng để thực hiện các chương trình người dùng, thực hiện các hoạt động logic, xử lý dữ liệu,và điều phối công việc của các bộ phận khác nhauNó đọc tín hiệu đầu vào, thực hiện tính toán theo hướng dẫn chương trình, và sau đó đầu ra kết quả cho các thành phần tương ứng.
· Bộ nhớ: Nó bao gồm bộ nhớ chương trình hệ thống và bộ nhớ chương trình người dùng. Bộ nhớ chương trình hệ thống được sử dụng để lưu trữ các chương trình hệ thống của PLC, chẳng hạn như các chương trình giám sát, biên dịch chương trình, vvNói chung, nó được cố định trong bộ nhớ chỉ đọc (ROM) bởi nhà sản xuất; bộ nhớ chương trình người dùng được sử dụng để lưu trữ các chương trình điều khiển được viết bởi người dùng,và có thể ở dạng bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM) hoặc bộ nhớ flash (EEPROM), thuận tiện cho người dùng để sửa đổi và gỡ lỗi các chương trình.
· Input / Output Module (I / O Module): Đây là cây cầu kết nối PLC với các thiết bị bên ngoài.Mô-đun đầu vào được sử dụng để nhận tín hiệu như số lượng chuyển đổi và số lượng tương tự từ bên ngoài, và chuyển đổi chúng thành tín hiệu kỹ thuật số mà PLC có thể xử lý bên trong; mặt khác, mô-đun đầu ra,chuyển đổi các tín hiệu kỹ thuật số trong PLC thành tín hiệu mà các thiết bị bên ngoài có thể nhận được, chẳng hạn như các tín hiệu số lượng chuyển đổi, tín hiệu số lượng tương tự, vv, để điều khiển các thiết bị điều khiển như máy tiếp xúc, rơle, van điện và động cơ.
· Power module: cung cấp năng lượng DC ổn định cho tất cả các bộ phận của PLC.trí nhớ, I / O module, vv
Các lĩnh vực ứng dụng
· Kiểm soát tự động hóa công nghiệp: Trong ngành công nghiệp sản xuất, nó được áp dụng rộng rãi trong các dòng sản xuất khác nhau, chẳng hạn như sản xuất ô tô, sản xuất thiết bị điện tử, chế biến thực phẩm,vv Nó được sử dụng để kiểm soát hoạt động của thiết bị sản xuất, vận chuyển vật liệu và kiểm tra chất lượng sản phẩm,đạt được tự động hóa và thông minh của quy trình sản xuấtVí dụ, trên dây chuyền sản xuất lắp ráp ô tô, PLC có thể điều khiển các chuyển động của cánh tay cơ học,hoạt động của chuỗi vận chuyển, và vận hành các công cụ lắp ráp khác nhau, đảm bảo lắp ráp chính xác các thành phần ô tô.
· Kiểm soát quy trình: Trong các ngành công nghiệp quy trình như hóa chất, dầu mỏ và điện, nó được sử dụng để kiểm soát các thông số quy trình như nhiệt độ, áp suất, dòng chảy và mức độ chất lỏng.Bằng cách thu thập tín hiệu analog từ hiện trường, thông qua tính toán và xử lý của PLC, điều khiển các thiết bị thực hiện như van điều chỉnh và chuyển đổi tần số được đạt được,đảm bảo các thông số quy trình vẫn nằm trong phạm vi thiết lập và đảm bảo sự an toàn và ổn định của quy trình sản xuấtVí dụ: trong hệ thống điều khiển của tháp chưng cất trong hóa dầu, PLC tự động điều chỉnh tốc độ cấp, tốc độ trào ngược,và lượng sưởi ấm dựa trên các thông số nhiệt độ và áp suất ở phía trên và dưới của tháp, để đạt được sự tách biệt chính xác và kiểm soát chất lượng của các sản phẩm.
· Điều khiển thang máy: Nó được sử dụng để thực hiện điều khiển logic của thang máy, bao gồm lựa chọn sàn, điều khiển cửa thang máy, điều khiển chuyển động lên và xuống,cũng như các chức năng bảo vệ an toàn. PLC phối hợp các hoạt động của các thành phần khác nhau dựa trên tình trạng hoạt động của thang máy và hướng dẫn vận hành của hành khách,đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của thang máy.
Ưu điểm và đặc điểm
· Độ tin cậy cao: Nó áp dụng thiết kế dư thừa và công nghệ chống can thiệp, cho phép hoạt động ổn định trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.Thời gian không ngừng hoạt động trung bình có thể lên đến hàng chục ngàn giờ hoặc thậm chí lâu hơn.
· Độ linh hoạt cao: Người dùng có thể thay đổi linh hoạt logic và chức năng điều khiển bằng cách lập trình theo yêu cầu điều khiển thực tế của họ,mà không cần phải sửa đổi rộng rãi phần cứng.
· Lập trình đơn giản: Thông thường, các ngôn ngữ lập trình đơn giản và dễ hiểu như biểu đồ thang và danh sách hướng dẫn được áp dụng.tương tự như sơ đồ điều khiển điện và dễ dàng để kỹ thuật viên kỹ thuật nắm vững.
· Chức năng mạnh mẽ: Nó không chỉ cho phép điều khiển logic, mà còn hỗ trợ các hoạt động toán học, xử lý dữ liệu, mạng truyền thông và các chức năng khác,có thể đáp ứng các yêu cầu phức tạp của kiểm soát công nghiệp.
