Với sự tiến bộ của thời đại, các bộ điều khiển lập trình dần dần vào tầm nhìn của mọi người. Ngoài ra, bộ điều khiển lập trình mang lại rất nhiều sự tiện lợi cho cuộc sống của chúng tôi. Trong bài viết này, tôi sẽ giải thích ứng dụng cơ bản của bộ điều khiển lập trình.
Ban đầu, bộ điều khiển lập trình chủ yếu được sử dụng để chuyển đổi điều khiển logic. Với tiến trình của công nghệ điều khiển lập trình, các khu vực ứng dụng của nó tiếp tục mở rộng.
Ngày nay, các bộ điều khiển lập trình không chỉ được sử dụng để điều khiển chuyển đổi, mà còn cho kiểm soát tương tự và kỹ thuật số, thu thập và lưu trữ dữ liệu, mà còn giám sát hệ thống điều khiển; Cũng có thể được nối mạng, giao tiếp, để đạt được một loạt các kiểm soát và quản lý chéo. Bộ điều khiển lập trình ngày càng trở thành một vai trò quan trọng trong gia đình của các thiết bị kiểm soát công nghiệp.
Đầu tiên, để điều khiển chuyển đổi
Bộ điều khiển lập trình để kiểm soát khả năng chuyển đổi rất mạnh. Việc kiểm soát số lượng điểm vào và ra, ít hơn một tá điểm, hàng chục điểm, hơn vài trăm, hàng ngàn, hoặc thậm chí hàng chục ngàn điểm. Bởi vì nó có thể được kết nối mạng, số lượng điểm gần như không giới hạn, bất kể có thể kiểm soát được bao nhiêu điểm.
Logic của việc kiểm soát vấn đề có thể là một loạt các: kết hợp, thời gian; ngay lập tức, trì hoãn; không cần phải đếm, cần phải đếm; đặt hàng cố định, công việc ngẫu nhiên; Và như vậy, có thể được thực hiện.
Cấu trúc phần cứng bộ điều khiển lập trình là khác nhau, chương trình phần mềm có thể lập trình, để kiểm soát, rất linh hoạt. Khi cần thiết, có thể viết nhiều hơn một bộ, hoặc nhiều hơn một bộ chương trình, theo nhu cầu gọi. Nó rất thích nghi với lĩnh vực công nghiệp của các điều kiện đa hoạt động, nhu cầu chuyển đổi đa trạng thái.
Bộ điều khiển lập trình cho các ví dụ điều khiển chuyển đổi có rất nhiều, luyện kim, máy móc, ngành công nghiệp ánh sáng, ngành hóa chất, dệt may, v.v., hầu hết tất cả các lĩnh vực công nghiệp cần sử dụng nó. Hiện tại, bộ điều khiển lập trình là mục tiêu đầu tiên, nhưng các bộ điều khiển khác không thể so sánh với nó, là nó có thể được sử dụng dễ dàng và đáng tin cậy để chuyển đổi điều khiển.
Thứ hai, để kiểm soát tương tự
Tương tự, chẳng hạn như dòng điện, điện áp, nhiệt độ, áp suất, v.v., kích thước của nó liên tục thay đổi. Sản xuất công nghiệp, đặc biệt là các quy trình sản xuất liên tục, thường để kiểm soát các số lượng vật lý này.
Là một thiết bị điện tử kiểm soát công nghiệp, các bộ điều khiển lập trình không thể kiểm soát các số lượng này, đó là một thiếu hụt lớn. Để kết thúc này, các nhà sản xuất bộ điều khiển lập trình đang ở trong lĩnh vực này để thực hiện nhiều sự phát triển. Hiện tại, không chỉ máy lớn, cỡ trung bình có thể là điều khiển tương tự, là một máy nhỏ, cũng có thể là điều khiển như vậy.
Bộ điều khiển lập trình để điều khiển tương tự, được cấu hình với chuyển đổi tương tự và kỹ thuật số A / D, D / A đơn vị. Đây cũng là các đơn vị I/O, nhưng chúng là các đơn vị I/O đặc biệt.
Đơn vị A/D chuyển đổi dữ liệu tương tự từ mạch bên ngoài thành dữ liệu kỹ thuật số và gửi nó đến bộ điều khiển có thể lập trình, trong khi D/A đơn vị chuyển đổi dữ liệu kỹ thuật số từ bộ điều khiển có thể lập trình thành dữ liệu tương tự và gửi nó đến mạch bên ngoài.
Là một đơn vị I/O đặc biệt, nó vẫn có I/O chống can thiệp, cách ly mạch bên trong và bên ngoài và trao đổi thông tin với rơle đầu vào/đầu ra (hoặc rơle bên trong Bộ điều khiển.
A trong A/D ở đây chủ yếu là hiện tại, hoặc điện áp hoặc nhiệt độ và A trong D/A chủ yếu là điện áp hoặc dòng điện. Phạm vi điện áp và dòng điện là {{0}} đến 5V, 0 đến 10V, 4 đến 20mA và một số có thể xử lý các giá trị dương và âm.
Ở đây D, các máy nhỏ chủ yếu là 8- Số nhị phân bit, trung bình và lớn chủ yếu là 12- Số nhị phân bit.
A / D, D / A có một mạch đơn, cũng có nhiều kênh. Multi-Way chiếm các rơle đầu vào và đầu ra nhiều hơn.
Với đơn vị A / D, D / A, phần còn lại của quá trình xử lý là kỹ thuật số, có khả năng xử lý thông tin của bộ điều khiển lập trình là không khó. Bộ điều khiển lập trình trung bình và lớn có sức mạnh xử lý nhiều hơn, không chỉ cho việc bổ sung kỹ thuật số, phép trừ, nhân, chia, mà còn bình phương, nội suy, mà còn các hoạt động nổi. Một số cũng có hướng dẫn PID, hệ thống độ lệch có thể tỷ lệ, các hoạt động khác biệt và tích phân, sau đó tạo ra đầu ra tương ứng. Máy tính có thể tính toán hầu hết tất cả có thể tính toán.
Theo cách này, bộ điều khiển lập trình để đạt được điều khiển tương tự là hoàn toàn có thể. Giá trị đơn vị của điều khiển có thể nhỏ như 212 phần của giá trị phạm vi đo, hầu hết cũng là đủ.
Bộ điều khiển lập trình để điều khiển tương tự, kết hợp các đơn vị A/D và D/A và các thuật toán điều khiển PID hoặc mờ có thể được sử dụng để đạt được điều khiển với chất lượng kiểm soát cao.
Ưu điểm của điều khiển tương tự với các bộ điều khiển lập trình là số lượng chuyển đổi có thể được kiểm soát cùng lúc với điều khiển tương tự. Lợi thế này không có sẵn trong các bộ điều khiển khác hoặc việc thực hiện điều khiển không thuận tiện như bộ điều khiển có thể lập trình.
Tất nhiên, nếu hệ thống hoàn toàn tương tự, bộ điều khiển có thể lập trình có thể không tốt như một bộ điều chỉnh về tỷ lệ hiệu suất trên giá. Điều này cũng nên được nhìn thấy.
Thứ ba, để điều khiển chuyển động
Các đại lượng vật lý thực tế, ngoài việc chuyển đổi, tương tự và điều khiển chuyển động. Chẳng hạn như sự dịch chuyển của các thành phần máy công cụ, thường được thể hiện bằng số lượng kỹ thuật số.
Kiểm soát chuyển động, cách hiệu quả là NC, nghĩa là công nghệ điều khiển kỹ thuật số. Đây là một công nghệ điều khiển dựa trên máy tính được sinh ra ở Hoa Kỳ vào những năm 1950. Hôm nay nó rất phổ biến và hoàn hảo. Hiện tại, các quốc gia tiên tiến của dụng cụ cắt kim loại, tỷ lệ điều khiển số có hơn 40% ~ 80%, một số thậm chí cao hơn.
Bộ điều khiển lập trình cũng dựa trên công nghệ máy tính và ngày càng hoàn hảo. Do đó, nó cũng có thể được sử dụng để kiểm soát kỹ thuật số.
Bộ điều khiển lập trình có thể nhận được các xung đếm với tần số từ vài k đến hàng chục kHz. Các xung có thể được nhận theo nhiều cách khác nhau, và cũng có thể được nhận theo nhiều cách. Một số bộ điều khiển lập trình cũng có chức năng đầu ra xung, tần số xung có thể lên đến hàng chục k. Với hai chức năng này, kết hợp với các bộ điều khiển lập trình có khả năng xử lý dữ liệu và số học, nếu được trang bị các cảm biến thích hợp (như bộ mã hóa quay) hoặc các thiết bị servo xung (như phân phối vòng, bộ khuếch đại, động cơ bước), có thể phù hợp với với nguyên tắc của NC để đạt được một loạt các kiểm soát.
Các bộ điều khiển lập trình tầm cao và trung bình, nhưng cũng có thể phát triển các đơn vị NC, hoặc các đơn vị chuyển động, có thể được thực hiện điều khiển điểm. Đơn vị chuyển động cũng có thể nhận ra phép nội suy đường cong, có thể kiểm soát chuyển động đường cong. Do đó, nếu bộ điều khiển lập trình được cấu hình với một đơn vị như vậy, có thể sử dụng phương thức NC, điều khiển kỹ thuật số.
Đơn vị chuyển động mới được phát triển, và thậm chí đã phát hành ngôn ngữ lập trình công nghệ NC để điều khiển kỹ thuật số tốt hơn với các bộ điều khiển lập trình để cung cấp một cách thuận tiện.
Thứ tư, để thu thập dữ liệu
Với sự phát triển của công nghệ bộ điều khiển lập trình, khu vực lưu trữ dữ liệu của nó ngày càng lớn hơn. Chẳng hạn như bộ điều khiển lập trình của Công ty Devison, khu vực lưu trữ dữ liệu (khu vực DM) của nó có thể đạt 9999 từ. Một khu vực lưu trữ dữ liệu lớn như vậy có thể lưu trữ một lượng lớn dữ liệu.
Việc thu thập dữ liệu có thể được thực hiện với một bộ đếm, tích lũy số lượng xung được thu thập và chuyển chúng đến khu vực DM theo các khoảng thời gian đều đặn.
Việc thu thập dữ liệu cũng có thể được thực hiện với đơn vị A/D, chuyển đổi số lượng tương tự thành số lượng kỹ thuật số và sau đó chuyển chúng sang khu vực DM đều đặn.
Bộ điều khiển lập trình cũng có thể được cấu hình với một máy in nhỏ để in ra dữ liệu trong khu vực DM một cách thường xuyên.
Bộ điều khiển lập trình cũng có thể liên lạc với máy tính, máy tính để đọc dữ liệu trong khu vực DM và máy tính sau đó xử lý dữ liệu. Tại thời điểm này, bộ điều khiển lập trình trở thành thiết bị đầu cuối dữ liệu của máy tính.
Người dùng điện đã sử dụng bộ điều khiển lập trình để ghi lại mức tiêu thụ năng lượng người dùng theo thời gian thực, để nhận ra các giờ điện khác nhau, các phương pháp định giá khác nhau, để khuyến khích người dùng sử dụng nhiều năng lượng hơn ở điểm tiêu thụ điện thấp, để đạt được mục đích sử dụng hợp lý điện và tiết kiệm điện.
Thứ năm, để theo dõi tín hiệu
Tín hiệu tự kiểm tra của bộ điều khiển có thể lập trình có rất nhiều, nhiều thiết bị nội bộ, hầu hết người dùng không thể chơi đầy đủ cho vai trò của nó.
Trên thực tế, nó có thể được sử dụng đầy đủ cho các bộ điều khiển có thể lập trình để giám sát công việc của chính họ hoặc để theo dõi đối tượng điều khiển.
Ở đây giới thiệu bộ đếm thời gian bộ điều khiển lập trình như một cơ quan giám sát, đối tượng điều khiển để giám sát công việc của ý tưởng.
Chẳng hạn như điều khiển bộ điều khiển lập trình của một phần chuyển động của hành động để xem sau khi áp dụng hành động điều khiển không được thực hiện, cách tiếp cận theo dõi có sẵn để đạt được giám sát. Thực tiễn cụ thể là áp dụng kiểm soát cùng một lúc, để bộ đếm thời gian giám sát. Nếu hành động được hoàn thành trong thời gian quy định, nghĩa là, bộ đếm thời gian không vượt quá giá trị cảnh báo, đã nhận được tín hiệu hoàn thành hành động, thì đối tượng điều khiển đang hoạt động đúng, không cần phải báo động.
Nếu thời gian chờ vượt quá, điều đó có nghĩa là nó không bình thường và có thể được xử lý cho phù hợp.
Nếu đối tượng điều khiển của các liên kết điều khiển quan trọng, là một số "đồng hồ" theo dõi này, thì hệ thống sẽ nằm trong lòng bàn tay của bạn, có một vấn đề, những gì bị mắc kẹt trong liên kết cũng rất tốt để tìm thấy.
Có những công việc giám sát khác có thể được thực hiện. Đối với một hệ thống điều khiển phức tạp, đặc biệt là các hệ thống điều khiển tự động, giám sát và tự chẩn đoán là rất cần thiết. Nó có thể làm giảm các lỗi hệ thống, lỗi hoặc tìm kiếm, có thể cải thiện thời gian hoạt động không gặp sự cố trung bình tích lũy, giảm thời gian sửa chữa lỗi, cải thiện độ tin cậy của hệ thống.
Sáu, để kết nối mạng, giao tiếp
Mạng bộ điều khiển lập trình, khả năng giao tiếp rất mạnh, có cấu trúc mạng mới liên tục được giới thiệu.
Bộ điều khiển lập trình có thể được kết nối với máy tính cá nhân để liên lạc, máy tính có thể được sử dụng để tham gia vào việc lập trình và điều khiển các bộ điều khiển lập trình để quản lý, để các bộ điều khiển có thể lập trình thuận tiện hơn.
Để sử dụng đầy đủ vai trò của máy tính, máy tính có thể được triển khai để điều khiển và quản lý nhiều bộ điều khiển lập trình, lên đến 32. của hệ thống điều khiển bộ điều khiển lập trình.
Bộ điều khiển lập trình cũng có thể giao tiếp với các bộ điều khiển lập trình. Giao tiếp bộ điều khiển lập trình một-một-một. Một số bộ điều khiển lập trình có thể giao tiếp. Có thể là nhiều tới hàng chục hoặc hàng trăm.
Bộ điều khiển lập trình và thiết bị thông minh, bộ truyền động thông minh (như bộ biến tần), cũng có thể được giao tiếp kết nối mạng, trao đổi dữ liệu, hoạt động lẫn nhau.
Có thể được liên kết thành một hệ thống điều khiển từ xa, phạm vi hệ thống có thể lớn bằng 10 km hoặc lớn hơn.
Có thể tạo thành một mạng cục bộ, không chỉ các bộ điều khiển lập trình, mà cả các máy tính cao cấp, một loạt các thiết bị thông minh cũng có thể vào mạng. Mạng xe buýt có sẵn, cũng có sẵn mạng vòng. Mạng cũng có thể đặt mạng. Mạng và mạng cũng có thể được bắc cầu. Mạng có thể là hàng ngàn bộ điều khiển lập trình, máy tính, thiết bị thông minh được tổ chức trong một mạng.
Các nút giữa mạng có thể giao tiếp trực tiếp hoặc gián tiếp, trao đổi thông tin.
Mạng, giao tiếp, được điều chỉnh theo Hệ thống sản xuất tích hợp máy tính ngày nay (CIMS) và nhu cầu phát triển nhà máy thông minh. Nó có thể tạo ra sự kiểm soát công nghiệp từ điểm (điểm), thành dòng ((dòng) và sau đó lên bề mặt (aero), để điều khiển cấp thiết bị, kiểm soát dây chuyền sản xuất, kiểm soát quản lý nhà máy thành một tổng thể, và do đó có thể tạo ra Lợi ích cao hơn.
Các ứng dụng trên được tập trung vào định tính. Nói một cách định lượng, bộ điều khiển lập trình là lớn và nhỏ. Do đó, phạm vi điều khiển của nó cũng có thể lớn, có thể nhỏ. Nhỏ chỉ điều khiển một thiết bị, hoặc thậm chí là một thành phần, một trang web; Kiểm soát lớn của nhiều thiết bị, một dây chuyền sản xuất, cho toàn bộ nhà máy. Có thể nói rằng quy mô của các dịp kiểm soát công nghiệp, không thể tách rời khỏi bộ điều khiển lập trình.
Nói chung, quy trình sản xuất công nghiệp có thể được chia thành hai loại; Quá trình sản xuất liên tục (như ngành công nghiệp hóa học) và không liên tục, nghĩa là quy trình sản xuất riêng biệt (như sản xuất máy móc). Đối tượng sản xuất trước đây là liên tục, không thể được chia thành từng mảnh; thứ hai cho sự rời rạc, một mảnh tại một thời điểm. Vì các bộ điều khiển có thể lập trình có các khía cạnh trên của ứng dụng, nhưng cũng vậy, việc kiểm soát thang đo có thể lớn, có thể nhỏ, do đó, hai loại quy trình sản xuất có vị trí của chúng.
Trên thực tế, các bộ điều khiển lập trình đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực sản xuất công nghiệp khác nhau. Từ ngành công nghiệp, luyện kim, máy móc, công nghiệp hóa chất, ngành công nghiệp ánh sáng, thực phẩm, vật liệu xây dựng, v.v., hầu như không có ích gì cho nó. Không chỉ sản xuất công nghiệp với nó, một số quy trình phi công nghiệp, như tự động hóa xây dựng, kiểm soát thang máy cũng sử dụng nó. Các thông số môi trường nông nghiệp của quy định nhà kính, tưới cũng sử dụng nó.
Bộ điều khiển lập trình có thể có một loạt các ứng dụng của một số phạm vi trên, bộ điều khiển lập trình là bộ điều khiển có thể lập trình về các đặc điểm riêng của họ về quyết định, nhưng cũng có bộ điều khiển lập trình là kết quả của việc cải tiến liên tục công nghệ.