Chức năng của tủ điều khiển PLC

Hộp điều khiển PLC có chức năng bảo vệ như quá tải, ngắn mạch, mất pha. Hộp có cấu trúc gọn nhẹ, hoạt động ổn định và đầy đủ chức năng. Dựa trên quy mô thực tế, có thể kết hợp để đạt được kiểm soát tự động đơn lẻ hoặc kết nối nhiều hộp thông qua mạng Ethernet công nghiệp hoặc mạng bus công nghiệp thành hệ thống điều khiển tập trung (DSC). Hộp điều khiển PLC thích hợp cho mọi quy mô ứng dụng tự động hóa công nghiệp. Được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như điện lực, luyện kim, hóa chất, giấy, xử lý nước thải...

Các thành phần của tủ điều khiển PLC

1. Máy cắt tổng: Một máy cắt không khí chung, đây là thiết bị điều khiển nguồn chính của toàn bộ tủ. Chắc chắn mỗi tủ đều cần phải có thứ này.

2. PLC: Việc lựa chọn sẽ dựa trên nhu cầu của dự án. Ví dụ nếu dự án nhỏ thì có thể chỉ cần một PLC tích hợp, nhưng nếu dự án lớn hơn thì có thể cần các module hoặc card, đồng thời cũng có thể cần đến khả năng dự phòng (tức là hai hệ thống luân phiên sử dụng).

3. Nguồn 24VDC: Một nguồn chuyển đổi 24VDC, đa số PLC đều tích hợp sẵn nguồn 24VDC, việc có hay không phụ thuộc vào nhu cầu thực tế.

4. Rơ le: Mặc dù PLC có thể gửi lệnh trực tiếp đến mạch điều khiển, nhưng đôi khi vẫn cần rơ Ví dụ, nếu đầu ra PLC có điện áp 24VDC nhưng mạch điều khiển yêu cầu 220VAC, bạn có thể lắp thêm rơ le ở đầu ra PLC. Khi lệnh được gửi, rơ le sẽ hoạt động và mạch điều khiển sẽ kết nối vào tiếp điểm thường mở hoặc thường đóng của rơ le. Việc sử dụng rơ le phụ thuộc vào tình huống cụ thể.

5. Đầu nối dây: Đây chắc chắn là một phần không thể thiếu trong mỗi tủ. Số lượng đầu nối phụ thuộc vào số lượng tín hiệu. Nếu chỉ là tủ điều khiển PLC đơn giản, cơ bản chỉ cần những linh kiện này. Nếu tủ có thêm các thiết bị khác, thì sẽ cần bổ sung theo tình hình thực tế. Ví dụ, nếu bạn cần cung cấp điện cho một số thiết bị đo lường tại hiện trường hoặc tủ điều khiển nhỏ, thì có thể cần tăng số lượng máy cắt. Hoặc nếu bạn muốn kết nối PLC với máy tính, có thể cần thêm switch mạng. Tất cả đều phụ thuộc vào hoàn cảnh cụ thể.

Tủ điều khiển PLC có thể thực hiện tự động hóa thiết bị và điều khiển quy trình, với các đặc điểm như khả năng mạng lưới mạnh mẽ, độ ổn định cao, dễ mở rộng và kháng nhiễu tốt, đây là linh hồn và nền tảng của ngành công nghiệp hiện đại. Có thể thiết kế riêng theo nhu cầu người dùng như tủ điều khiển PLC, tủ biến tần. đáp ứng yêu cầu và có thể kết hợp màn hình cảm ứng để điều khiển dễ dàng. Thiết bị còn có thể liên kết với máy chủ trên mạng DCS, truyền dữ liệu theo giao thức Modbus, Profibus. bảng xếp hạng ngoại hạng anh 2025 mới nhất hoặc kết nối với máy tính công nghiệp, mạng Ethernet để thực hiện điều khiển và giám sát.

Điều kiện sử dụng tủ điều khiển PLC

Nguồn điện cung cấp: DC 24V một chiều, hai pha AC 220v, (-10%, +15%), 50HZ;

Mức độ bảo vệ: IP41 hoặc IP20;

Điều kiện môi trường: Nhiệt độ môi trường từ 0°C đến 55°C, tránh ánh nắng trực tiếp; độ ẩm tương đối của không khí dưới 85% (không ngưng tụ). Cách xa các nguồn rung động mạnh, tránh rung động tần số từ 10-55Hz liên tục hoặc thường xuyên. Tránh nơi có khí ăn mòn hoặc dễ cháy.

Cấu trúc cơ bản của tủ điều khiển PLC

Bộ điều khiển lập trình được xem là một loại máy tính dành cho điều khiển công nghiệp, cấu trúc phần cứng gần giống với máy tính vi xử lý, cơ bản bao gồm:

Một, Nguồn điện

Nguồn điện của bộ điều khiển lập trình đóng vai trò rất quan trọng trong toàn bộ hệ thống. Nếu không có hệ thống nguồn tốt và đáng tin cậy, bộ điều khiển lập trình không thể hoạt động bình thường. Do đó, các nhà sản xuất luôn chú trọng thiết kế và chế tạo nguồn điện cho bộ điều khiển lập trình. Thông thường, dao động điện áp xoay chiều trong phạm vi +10% (+15%) có thể không cần biện pháp nào khác mà trực tiếp kết nối bộ điều khiển lập trình vào mạng điện xoay chiều.

Hai, Đơn vị xử lý (CPU)

Đơn vị xử lý (CPU) là trung tâm điều khiển của bộ điều khiển lập trình. Nó nhận và lưu trữ chương trình người dùng và dữ liệu nhập từ bàn phím lập trình; kiểm tra trạng thái nguồn, bộ nhớ, I/O và bộ đếm thời gian cảnh báo, đồng thời phát hiện lỗi cú pháp trong chương trình người dùng. Khi bộ điều khiển lập trình bắt đầu chạy, nó trước tiên sẽ quét và đọc trạng thái và dữ liệu từ tất cả các thiết bị đầu vào hiện trường, sau đó lưu chúng vào các ô tương ứng trong khu vực ảnh I/O. Sau đó, CPU sẽ lần lượt đọc từng lệnh trong bộ nhớ chương trình người dùng, giải mã và thực hiện các phép toán logic hoặc số học theo chỉ thị, rồi đưa kết quả vào khu vực ảnh I/O hoặc thanh ghi dữ liệu. Sau khi tất cả chương trình người dùng đã được thực hiện, CPU sẽ chuyển trạng thái đầu ra hoặc dữ liệu trong thanh ghi đầu ra tới các thiết bị đầu ra tương ứng. Quá trình này lặp lại liên tục cho đến khi dừng hoạt động.

Để nâng cao độ tin cậy của bộ điều khiển lập trình, trong vài năm gần đây, các bộ điều khiển lập trình lớn còn sử dụng hệ thống dự phòng với hai CPU hoặc hệ thống với ba CPU. Như vậy, ngay cả khi một CPU gặp sự cố, hệ thống vẫn có thể hoạt động bình thường.

Ba, Bộ nhớ

Bộ nhớ lưu trữ phần mềm hệ thống được gọi là bộ nhớ chương trình hệ thống.

Bộ nhớ lưu trữ phần mềm ứng dụng được gọi là bộ nhớ chương trình người dùng.

Mạch đầu vào và đầu ra

Mạch đầu vào tại hiện trường bao gồm mạch quang học và mạch đầu vào của máy tính, chức năng là giao diện đầu vào giữa bộ điều khiển lập trình và hệ thống điều khiển tại hiện trường.

Mạch đầu ra tại hiện trường bao gồm bộ nhớ dữ liệu đầu ra, mạch chọn kênh và mạch yêu cầu ngắt, chức năng là bộ điều khiển lập trình truyền tín hiệu điều khiển phù hợp đến các thiết bị thực thi tại hiện trường thông qua mạch đầu ra tại hiện trường.

Các mô-đun chức năng

Các mô-đun chức năng như đếm, định vị...

Mô-đun giao tiếp

Nguyên lý làm việc: Khi bộ điều khiển lập trình bắt đầu hoạt động, quá trình làm việc thường được chia thành ba giai đoạn, đó là giai đoạn lấy mẫu đầu vào, thực hiện chương trình người dùng và cập nhật đầu ra. Việc hoàn thành ba giai đoạn này được gọi là một chu kỳ quét. Trong suốt thời gian hoạt động, CPU của bộ điều khiển lập trình lặp lại liên tục ba giai đoạn này với tốc độ quét nhất định.

1, Giai đoạn lấy mẫu đầu vào

Trong giai đoạn lấy mẫu đầu vào, bộ điều khiển lập trình quét lần lượt tất cả trạng thái và dữ liệu đầu vào và lưu chúng vào các ô tương ứng trong khu vực ảnh I/O. Sau khi hoàn thành giai đoạn lấy mẫu đầu vào, chuyển sang giai đoạn thực hiện chương trình người dùng và cập nhật đầu ra. tu vi tuan moi Trong hai giai đoạn này, bất kể trạng thái và dữ liệu đầu vào thay đổi hay không, trạng thái và dữ liệu trong các ô tương ứng trong khu vực ảnh I/O sẽ không thay đổi. Do đó, nếu đầu vào là tín hiệu xung, tín hiệu xung phải có độ rộng lớn hơn một chu kỳ quét để đảm bảo rằng tín hiệu đầu vào luôn được đọc trong mọi trường hợp.

2, Giai đoạn thực hiện chương trình người dùng

Trong giai đoạn thực hiện chương trình người dùng, bộ điều khiển lập trình luôn quét chương trình người dùng (sơ đồ) theo thứ tự từ trên xuống dưới. Trong khi quét từng sơ đồ, nó luôn quét đường mạch bên trái chứa các tiếp điểm trước, và thực hiện các phép toán logic theo thứ tự từ trái sang phải, từ trên xuống dưới, sau đó cập nhật trạng thái của cuộn dây logic trong khu vực RAM hệ thống hoặc cập nhật trạng thái của cuộn dây đầu ra trong khu vực ảnh I/O, hoặc xác định xem có cần thực hiện lệnh chức năng được định nghĩa bởi sơ đồ hay không.

Tức là, trong quá trình thực hiện chương trình người dùng, chỉ có trạng thái và dữ liệu của các điểm đầu vào trong khu vực ảnh I/O không thay đổi, trong khi trạng thái và dữ liệu của các điểm đầu ra và thiết bị mềm khác trong khu vực ảnh I/O hoặc RAM hệ thống có thể thay đổi. Những chương trình nằm phía trên sẽ ảnh hưởng đến các chương trình nằm phía dưới nếu chúng sử dụng cùng các cuộn dây hoặc dữ liệu này. tỷ lệ kèo bóng đá trực tiếp Ngược lại, các chương trình nằm phía dưới chỉ có thể ảnh hưởng đến các chương trình phía trên trong chu kỳ quét tiếp theo.

Trong quá trình thực hiện chương trình, nếu sử dụng lệnh I/O tức thời thì có thể truy cập trực tiếp vào các điểm I/O. Tức là, nếu sử dụng lệnh I/O, giá trị trong bộ nhớ ảnh đầu vào sẽ không được cập nhật, chương trình sẽ trích xuất dữ liệu trực tiếp từ môđun I/O, và bộ nhớ ảnh đầu ra sẽ được cập nhật ngay lập tức, điều này khác biệt một chút so với đầu vào tức thời.

3, Giai đoạn làm mới đầu ra

Sau khi quét xong chương trình người dùng, bộ điều khiển lập trình sẽ chuyển sang giai đoạn cập nhật đầu ra. Trong giai đoạn này, CPU sẽ cập nhật tất cả các mạch giữ đầu ra dựa trên trạng thái và dữ liệu trong khu vực ảnh I/O, sau đó các thiết bị ngoại vi thông qua mạch đầu ra. Chỉ lúc này mới là đầu ra thực sự của bộ điều khiển lập trình.

Đặc điểm chức năng: Bộ điều khiển logic khả trình có những đặc điểm rõ rệt sau đây.

Hệ thống có cấu trúc linh hoạt, dễ mở rộng, với ưu điểm là điều khiển bằng các điểm đóng cắt; đồng thời có thể thực hiện kiểm soát vòng PID cho quy trình liên tục; và có thể kết nối với máy chủ trên để xây dựng hệ thống phức tạp như DDC và DCS, thực hiện tự động hóa toàn diện trong quá trình sản xuất.

Thiết bị dễ sử dụng, lập trình đơn giản, sử dụng ngôn ngữ lập trình đơn giản như sơ đồ, biểu đồ logic hoặc bảng câu lệnh, không cần kiến thức về máy tính, do đó thời gian phát triển hệ thống ngắn, dễ tại hiện trường. Ngoài ra, có thể sửa đổi chương trình trực tiếp mà không cần tháo rời phần cứng.

3, Có thể thích nghi với nhiều môi trường hoạt động khắc nghiệt, khả năng chống nhiễu mạnh, độ tin cậy cao, vượt xa các loại máy khác.

Nguồn: Học trực quan về cơ khí

Từ chối trách nhiệm: Không có Mọi mục đích thương mại!