Wykad 1_PLC.pdf

STEROWNIKI PROGRAMOWALNE PLC

Budowa i funkcjonowanie sterowników PLC. Cykl pracy sterownika.

1. Budowa sterownika PLC

Programowalne sterowniki logiczne (PLC, ang. Programmable Logic Controllers),

nazywane także sterownikami programowalnymi, to komputery przemysłowe, których

główne zadanie polega na monitorowaniu stanu wejść cyfrowych i analogowych, a

następnie na odpowiednim ustawieniu wyjść zgodnie z zapisanym w pamięci

algorytmem.

Rys. 1. Podstawowe elementy układu sterowania

Zatem sterowniki programowalne PLC są komputerami przemysłowymi, które pod

kontrolą systemu operacyjnego czasu rzeczywistego:

Û zbierają pomiary za pośrednictwem modułów wejściowych z analogowych i

dyskretnych czujników oraz urządzeń pomiarowych,

Û transmitują dane za pomocą modułów i łącz komunikacyjnych,

Û wykonują

programy

aplikacyjne

podstawie

przyjętych

parametrów

uzyskanych danych o sterowanym procesie lub maszynie,

Zadanie 21/2

STEROWNIKI PROGRAMOWALNE PLC

Budowa i funkcjonowanie sterowników PLC. Cykl pracy sterownika.

Û generują sygnały sterujące i przekazują je poprzez moduły wyjściowe do

elementów i urządzeń wykonawczych,

Û realizują funkcje diagnostyki programowej i sprzętowej.

Sterowniki PLC zbudowane są z modułów wejściowych, jednostki centralnej (CPU)

oraz modułów wyjściowych.

Rys. 2.Schemat blokowy budowy sterownika PLC

Wejścia PLC akceptują różne sygnały wejściowe, cyfrowe lub analogowe,

pochodzące z zewnętrznych urządzeń (czujników), przetwarzane następnie do postaci

sygnałów logicznych, które stają się zrozumiałe dla CPU.

Jednostka CPU podejmuje decyzje i wykonuje funkcje sterowania bazując na

instrukcjach programowych zawartych w pamięci. Moduły wyjściowe przetwarzają

funkcje sterowania z CPU do takiej postaci sygnałów (cyfrowych lub analogowych),

jakich wymaga aplikacja.

Instrukcje programowe określają, co powinien wykonać PLC przy określonym

stanie wejść i w danej sytuacji. Dodatkowy interfejs operatorski (pulpit sterowniczy)

umożliwia wyświetlanie informacji o realizowanym procesie sterowania i wprowadzanie

nowych parametrów kontrolnych.

Zatem wartości pomiarów zmiennych procesowych są wejściami sterownika, zaś

obliczone zmienne sterujące stanowią wyjścia sterownika.

Zadanie 21/2

STEROWNIKI PROGRAMOWALNE PLC

Budowa i funkcjonowanie sterowników PLC. Cykl pracy sterownika.

Głównym zadaniem sterownika jest więc, reagowanie na zmiany wejść przez

obliczanie wyjść według zaprogramowanych reguł sterowania lub regulacji. Reakcja ta

może być zależna od wyników operacji arytmetyczno-logicznych wykonanych dla

aktualnych wartości wejść sterownika, jego zmiennych wewnętrznych oraz od

zaprogramowanych warunków czasowych.

Pod względem budowy sterowniki dzielimy na dwie zasadnicze grupy:

Û kompaktowe (o architekturze sztywnej)

Û modułowe (o architekturze elastycznej).

Możemy też je podzielić ze względu na liczbę wejść i wyjść. Według tego podziału

wyróżniamy trzy grupy:

Û sterowniki małe - do 129 wejść/wyjść łącznie (sterowniki kompaktowe);

Û sterowniki średnie - do 512 wejść/wyjść łącznie (sterowniki modułowe)

Û sterowniki duże - powyżej 512 wejść/wyjść (sterowniki modułowe).

Sterowniki kompaktowe są sterownikami służącymi do zastosowań w małych i

średnich zadaniach automatyki. W odróżnieniu od sterowników modułowych sterowniki

kompaktowe posiadają architekturę zwartą. Ogranicza ona liczbę wejść i wyjść, która

przeważnie nie przekracza kilkudziesięciu. Problemu z ograniczoną liczbą wejść i wyjść

nie mają sterowniki modułowe, ponieważ ich elastyczna architektura i możliwość

swobodnej manipulacji modułami dają większą swobodę w użytkowaniu od sterowników

kompaktowych.

Zadanie 21/2

STEROWNIKI PROGRAMOWALNE PLC

Budowa i funkcjonowanie sterowników PLC. Cykl pracy sterownika.

Rys. 3. Struktury sprzętowe PLC

Przykładowe rozwiĄzania sterowników oferowane przez firmĘ GE Fanuc.

Û - sterowniki kompaktowe np. VersaMax Nano / Micro

Sterowniki VersaMax Nano/Micro to niedrogie, łatwe w instalacji i obsłudze

urządzenia przeznaczone do pracy w niewielkich układach sterowania, zastępujących

tradycyjne układy przekaźnikowe. Dzięki szerokim możliwościom języka programowania

oraz zaimplementowanym zaawansowanym funkcjom typowym dla większych i

droższych systemów (operacje zmiennoprzecinkowe, bloki regulatora PID, protokoły

komunikacyjne) sterowniki te mogą również być wykorzystywane jako elementy bardziej

rozbudowanych układów sterowania.

Zadanie 21/2

STEROWNIKI PROGRAMOWALNE PLC

Budowa i funkcjonowanie sterowników PLC. Cykl pracy sterownika.

Rys. 4. Sterowniki firmy GE Fanuc serii VersaMax Nano/Micro

Û sterowniki modułowe np. seria 90-30

Sterowniki programowalne serii 90-30 są sterownikami średniej wielkości o bardzo

szerokim

zakresie

zastosowań.

Sterowniki

serii

90-30

mogą

pracować,

jako

autonomiczne systemy sterowania, bądź też stanowić część większych układów. Są

najszybszymi sterownikami w swojej klasie, oferując również całą gamę dodatkowych

funkcji w oparciu o specjalizowane moduły i oprogramowanie.

Zadanie 21/2

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: