Mitkä ovat PLC:n pääkomponentit?

A Ohjelmoitava logiikkaohjain (PLC) on vankka, teollisuustietokone, joka automatisoi sähkömekaanisia prosesseja. Vaikka se saattaa tuntua yhdeltä mustalta laatikolta, PLC koostuu itse asiassa useista avainkomponenteista, jotka toimivat yhdessä suorittaakseen ohjaustehtäviä. Näiden osien ymmärtäminen on välttämätöntä kaikille, jotka ohjelmoivat, asentavat tai ylläpitävät teollisuusautomaatiojärjestelmiä.

1. Prosessori (CPU)

Jokaisen PLC:n ytimessä on Keskuskäsittelyyksikkö (CPU). Nämä ovat toiminnan aivot, jotka vastaavat käyttäjän ohjelman suorittamisesta. CPU suorittaa jatkuvasti kolme päätehtävää "skannauksena" tunnetussa syklissä. Ensin se lukee kaikkien syöttölaitteiden tilan. Toiseksi se suorittaa ohjausohjelman tuon syöttödatan perusteella. Lopuksi se päivittää tulostuslaitteiden tilan. Prosessorin nopeus, muistikapasiteetti ja prosessointiteho vaikuttavat suoraan siihen, kuinka monimutkaisia ​​ja nopeita automaatiotehtävät voivat olla. Se on ydinkomponentti, joka määrittelee järjestelmän kokonaiskyvyn Ohjelmoitava logiikkaohjain .

2. Muistijärjestelmä

PLC:n muistiin tallennetaan käyttöjärjestelmä, käyttäjäohjelma ja tiedot, joita se käyttää toimintaansa. Se on yleensä jaettu muutamaan avainalueeseen:

• Ohjelman muisti: Tänne tallennetaan käyttäjän logiikka, joka on kirjoitettu kielillä, kuten tikapuukaavio tai strukturoitu teksti.

• Datamuisti: Tämä osio sisältää reaaliaikaiset tulot, lähtöt ja ohjelmassa käytetyt sisäiset muuttujat tai ajastimet.

• Järjestelmämuisti: Tämä muistin osa sisältää PLC:n käyttöjärjestelmän, joka hallitsee skannausjaksoa ja tiedonsiirtoa.

Tämän muistin eheys on ratkaisevan tärkeää, ja useimmat PLC:t käyttävät haihtumatonta muistia (kuten Flash tai EEPROM) varmistaakseen, että ohjelma säilyy, vaikka virta katkeaa.

3. I/O-järjestelmä (tulo/lähtö)

The I/O-järjestelmä on rajapinta PLC:n ja todellisen maailman välillä. Ilman sitä PLC olisi tehokas mutta hyödytön tietokone.

• Tulot: Nämä moduulit lukevat kenttälaitteiden signaaleja. Digitaaliset tulot havaita päälle/pois-signaalit sellaisista asioista kuin painonapit, rajakytkimet ja anturit. Analogiset tulot mittaa muuttuvia signaaleja, kuten lämpötilaa, painetta tai virtausta, muuntaen ne numeroarvoiksi, joita PLC voi käyttää.

• Lähdöt: Nämä moduulit lähettävät signaaleja PLC:stä ohjauskenttälaitteisiin. Digitaaliset lähdöt kytkeä päälle tai pois päältä asioita, kuten moottoreita, valoja tai solenoideja. Analogiset lähdöt tarjoavat muuttuvan signaalin ohjauslaitteille, kuten moottorin nopeuden säätimille tai asennoittimille.

I/O-järjestelmän modulaarinen rakenne mahdollistaa joustavuuden, jolloin insinöörit voivat lisätä tai poistaa moduuleja koneen tai prosessin erityisvaatimusten mukaisesti.

4. Virtalähde

Virtalähdemoduuli on kriittinen, mutta usein huomiotta jätetty komponentti. Se muuntaa seinästä tulevan vaihtovirtajännitteen vakaaksi, matalajännitteiseksi tasajännitteeksi, jota PLC:n sisäiset komponentit ja I/O-moduulit tarvitsevat toimiakseen. Luotettava virtalähde on välttämätön laitteen vakaan ja keskeytymättömän toiminnan varmistamiseksi Ohjelmoitava logiikkaohjain ja kaikki liitetyt laitteet.

5. Viestintämoduuli

Nykyaikaisissa teollisuusympäristöissä PLC:t toimivat harvoin eristyksissä. Viestintämoduuli mahdollistaa PLC:n "puhumisen" muille laitteille. Tämä voi sisältää:

• HMI (Human-Machine Interface): Jotta käyttäjä voi valvoa ja ohjata prosessia.

• Muut PLC:t: Monimutkaisten tehtävien koordinointi useiden koneiden välillä.

• Valvontajärjestelmät (SCADA): Tehtaanlaajuinen tiedonkeruu ja ohjaus.

• Kenttälaitteet: Käyttää erilaisia teollisia protokollia, kuten EtherNet/IP, Profinet tai Modbus.

Nämä moduulit ovat portti yhdistettyyn, dataohjautuvaan automaatiojärjestelmään, mikä tekee PLC:stä tehokkaan solmun laajemmassa verkossa.

Yhteenvetona, kun a Ohjelmoitava logiikkaohjain nähdään yhtenä yksikkönä, se on pitkälle kehitetty järjestelmä prosessorista, muistista, I/O:sta, virtalähteestä ja tietoliikennemoduuleista. Jokaisella komponentilla on tärkeä ja erikoistunut rooli ohjauslogiikan toteuttamisessa ja vuorovaikutuksessa fyysisen maailman kanssa, mikä mahdollistaa nykyaikaisen teollisuusautomaation.