Schneider ตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้

CPU Module, Power Module, Power Supply, Rack, Control processor, Cable.

ข่าว

Schneider Programmable Controller 27 / 10

Programmable Controller เดิมเรียกสั้น ๆ ว่าพีซี เพื่อแยกความแตกต่างจาก PC เรียกสั้น ๆ ว่า PLC แต่ไม่ได้หมายความว่า PLC สามารถควบคุมสัญญาณลอจิกได้เท่านั้น PLC ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม โดยใช้งานง่าย เรียบง่าย และง่ายต่อการควบคุมสภาพแวดล้อมภาษาการเขียนโปรแกรมของอุปกรณ์ควบคุมภาคสนามอุตสาหกรรม

องค์ประกอบพื้นฐานของ PLC

องค์ประกอบพื้นฐานของ PLC ประกอบด้วยหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) หน่วยความจำ อินเทอร์เฟซอินพุต/เอาต์พุต (ย่อมาจาก I/O รวมถึงอินเทอร์เฟซอินพุต อินเทอร์เฟซเอาต์พุต อินเทอร์เฟซอุปกรณ์ภายนอก อินเทอร์เฟซการขยาย ฯลฯ) โปรแกรมเมอร์อุปกรณ์ภายนอก และโมดูลพลังงาน ดังแสดงในรูปที่ 1 ส่วนประกอบภายในของ PLC เชื่อมต่อผ่านพาวเวอร์บัส บัสควบคุม แอดเดรสบัส และบัสข้อมูล และส่วนประกอบภายนอกได้รับการกำหนดค่าด้วยอุปกรณ์และอุปกรณ์ควบคุมที่สอดคล้องกันตามวัตถุควบคุมจริงเพื่อสร้างการควบคุม PLC ระบบ.

1. หน่วยประมวลผลกลาง

หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ประกอบด้วยตัวควบคุม หน่วยเลขคณิต และรีจิสเตอร์ และรวมเข้ากับชิป CPU เชื่อมต่อกับหน่วยความจำ อินเทอร์เฟซอินพุต/เอาต์พุต โปรแกรมเมอร์และแหล่งจ่ายไฟผ่านบัสข้อมูล แอดเดรสบัส บัสควบคุม และพาวเวอร์บัส

CPU ของ PLC ขนาดเล็กใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ 8 บิตหรือ 16 บิตหรือไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียว เช่น 8031, M68000 เป็นต้น ราคาของชิปดังกล่าวต่ำมาก CPU ของ PLC ขนาดกลางใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ 16 บิตหรือ 32 บิตหรือไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียว เช่น 8086, 96 ไมโครคอมพิวเตอร์ชิปตัวเดียว ฯลฯ คุณสมบัติหลักของชิปดังกล่าวคือการผสานรวมสูง ความเร็วในการทำงานที่รวดเร็ว และความน่าเชื่อถือสูง PLC ขนาดใหญ่ต้องใช้ไมโครโปรเซสเซอร์บิตชิปความเร็วสูง

CPU สั่งให้ระบบควบคุม PLC ทำงานต่างๆ ให้เสร็จสิ้นตามฟังก์ชันที่กำหนดโดยโปรแกรมระบบใน PLC

2. หน่วยความจำ

หน่วยความจำใน PLC ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อจัดเก็บโปรแกรมระบบ โปรแกรมผู้ใช้ ข้อมูล ฯลฯ

1) หน่วยความจำโปรแกรมระบบ

โปรแกรม ระบบ PLC กำหนดฟังก์ชันพื้นฐานของ PLC ส่วนนี้ของโปรแกรมเขียนขึ้นโดยผู้ผลิต PLC และแข็งตัวในหน่วยความจำโปรแกรมระบบ ส่วนใหญ่รวมถึงโปรแกรมการจัดการระบบ โปรแกรมการตีความคำสั่งผู้ใช้ โปรแกรมฟังก์ชัน และการเรียกโปรแกรมระบบ

โปรแกรมการจัดการระบบส่วนใหญ่ควบคุมการทำงานของ PLC เพื่อให้ PLC สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง ล่ามคำสั่งผู้ใช้จะแปลงคำสั่งผู้ใช้ PLC เป็นคำสั่งภาษาเครื่องและส่งไปยัง CPU เพื่อดำเนินการ โปรแกรมฟังก์ชันและการเรียกโปรแกรมระบบมีหน้าที่ในการเรียกใช้โปรแกรมย่อยของฟังก์ชันต่างๆ และโปรแกรมการจัดการ

โปรแกรมระบบเป็นของข้อมูลสำคัญที่ต้องบันทึกเป็นเวลานาน ดังนั้นหน่วยความจำจึงใช้ ROM หรือ EPROM ROM เป็นหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวซึ่งสามารถอ่านได้เฉพาะเนื้อหาและไม่สามารถเขียนเนื้อหาได้ ROM ไม่ลบเลือน กล่าวคือ ยังคงสามารถบันทึกเนื้อหาที่จัดเก็บไว้ได้หลังจากตัดการเชื่อมต่อไฟฟ้าแล้ว

EPEROM เป็นหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่ลบได้ด้วยระบบไฟฟ้า เนื้อหาที่เป็นลายลักษณ์อักษรสามารถลบได้โดยการส่องสว่างหน้าต่างเลนส์บนชิปด้วยแสงอัลตราไวโอเลตเท่านั้น นอกจากนี้ยังมีหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งลบได้ด้วยไฟฟ้า เช่น E2PROM และ FLASH

2) หน่วยความจำโปรแกรมผู้ใช้

หน่วยความจำโปรแกรมผู้ใช้ใช้สำหรับจัดเก็บโปรแกรมแอปพลิเคชัน PLC ที่ผู้ใช้โหลด โปรแกรมผู้ใช้ที่ขั้นตอนการโหลดเริ่มต้นจำเป็นต้องแก้ไขและดีบั๊ก ดังนั้นจึงเรียกว่าโปรแกรมแก้ไขจุดบกพร่องของผู้ใช้ มันถูกเก็บไว้ใน RAM หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มที่สามารถอ่านและเขียนแบบสุ่มเพื่ออำนวยความสะดวกในการแก้ไขและแก้จุดบกพร่องของผู้ใช้

โปรแกรมหลังจากแก้ไขและแก้จุดบกพร่องเรียกว่าโปรแกรมดำเนินการผู้ใช้ เนื่องจากไม่จำเป็นต้องแก้ไขและแก้จุดบกพร่อง โปรแกรมดำเนินการของผู้ใช้จึงถูกรวมเป็น EPROM สำหรับการใช้งานในระยะยาว

3) การจัดเก็บข้อมูล

ระหว่างการทำงานของ PLC จำเป็นต้องสร้างหรือเรียกข้อมูลผลลัพธ์ระดับกลาง (เช่น ข้อมูลสถานะของส่วนประกอบอินพุต/เอาต์พุต ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าและปัจจุบันของตัวจับเวลาและตัวนับ) และข้อมูลการกำหนดค่า (เช่น การกำหนดค่าอินพุต/เอาต์พุต การตั้งค่าการกรองอินพุต ชีพจร การจับภาพ, การกำหนดค่าตารางเอาต์พุต, การกำหนดช่วงการถือครองพื้นที่เก็บข้อมูล, การตั้งค่าโพเทนชิออมิเตอร์แบบอะนาล็อก, การกำหนดค่าตัวนับความเร็วสูง, การกำหนดค่าเอาต์พุตพัลส์ความเร็วสูง, การกำหนดค่าการสื่อสาร ฯลฯ ) ข้อมูลประเภทนี้จะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำข้อมูลการทำงาน เนื่องจากข้อมูลการทำงานและข้อมูลการกำหนดค่ามีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาและไม่จำเป็นต้องเก็บไว้เป็นเวลานาน จึงมีการใช้ RAM หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม

RAM เป็นหน่วยความจำเซมิคอนดักเตอร์ที่มีความหนาแน่นสูงและใช้พลังงานต่ำ แบตเตอรี่ลิเธียมสามารถใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟสำรองได้ เมื่อตัดไฟแล้ว ก็สามารถใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ลิเธียมเพื่อเก็บเนื้อหาของแรมไว้

3. อินเทอร์เฟซ

อินเทอร์เฟซอินพุตและเอาต์พุตคือวงจรอินเทอร์เฟซที่เชื่อมต่อ PLC กับตัวควบคุมภาคสนามอุตสาหกรรมหรือองค์ประกอบการตรวจจับและองค์ประกอบกระตุ้น อินเทอร์เฟซอินพุตของ PLC ได้แก่ อินพุต DC, อินพุต AC, อินพุต AC/DC ฯลฯ อินเทอร์เฟซเอาต์พุตประกอบด้วยเอาต์พุตทรานซิสเตอร์ เอาต์พุตไทริสเตอร์ และเอาต์พุตรีเลย์ เอาต์พุตทรานซิสเตอร์และไทริสเตอร์เป็นวงจรประเภทเอาต์พุตแบบไม่สัมผัส ประเภทเอาต์พุตของทรานซิสเตอร์ใช้สำหรับโหลดพลังงานขนาดเล็กความถี่สูงและประเภทเอาต์พุตไทริสเตอร์สำหรับโหลดกำลังไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่มีความถี่สูง เอาต์พุตรีเลย์เป็นวงจรเอาต์พุตหน้าสัมผัสสำหรับโหลดความถี่ต่ำ

องค์ประกอบการควบคุมภาคสนามหรือการตรวจจับจะป้อนสัญญาณควบคุมต่างๆ ไปยัง PLC เช่น ลิมิตสวิตช์ ปุ่มการทำงาน สวิตช์เลือก และสวิตชิ่งหรือเอาต์พุตปริมาณแอนะล็อกโดยเซ็นเซอร์อื่นๆ สัญญาณเหล่านี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณที่ CPU สามารถรับและประมวลผลได้ผ่านวงจรอินพุทอินพุท วงจรอินเทอร์เฟซเอาท์พุตแปลงสัญญาณควบคุมกระแสไฟอ่อนที่ส่งโดย CPU ให้เป็นสัญญาณเอาท์พุตกระแสไฟแรงที่จำเป็นสำหรับไซต์เพื่อขับเคลื่อนแอคทูเอเตอร์ของอุปกรณ์ควบคุม เช่น โซลินอยด์วาล์วและคอนแทคเตอร์