A Programozható logikai vezérlő (PLC)folyamatosan figyeli a terepi jeleket és végrehajtja a programozott utasításokat az ipari berendezések vezérléséhez. Ennek a műveletnek az egyik alapelve a PLC letapogatási ciklus.
A szkennelési ciklus megértése segít a mérnököknek, a karbantartó csapatoknak és a berendezések vásárlóinak megérteni, hogyan dolgozza fel a PLC a bemeneti jeleket, hajtja végre a vezérlési logikát és frissíti a kimeneteket. Ez azt is megmagyarázza, hogy a PLC CPU teljesítménye, az I/O konfiguráció és az alkalmazás összetettsége miért befolyásolhatja a gép válaszát.
Mi az a PLC szkennelési ciklus?
A PLC letapogatási ciklus az az ismétlődő sorozat, amelyen keresztül a vezérlő feldolgozza az automatizálási rendszerből származó információkat.
Egyszerűsített formában a folyamat a következőképpen írható le:
Olvassa el: Bemenetek → Program végrehajtása → Kimenetek frissítése → Ismétlés
A vezérlő folyamatosan végrehajtja ezt a műveletsort a PLC működése közben. A pontos végrehajtási mód PLC platformonként eltérő, de az alapelv ugyanaz marad.
Egy tipikus ellenőrzési folyamat a következőképpen működhet:
- Egy érzékelő érzékeli a gép állapotát.
- A megfelelő bemenetet a PLC dolgozza fel.
- A CPU végrehajtja a megfelelő programutasításokat.
- A vezérlő határozza meg a kívánt kimenetet.
- A kimeneti eszköz megkapja az új parancsot.
- Elkezdődik a következő szkennelés.
Ez az ismételt folyamat lehetővé teszi, hogy a PLC folyamatosan reagáljon a gépen belüli változó körülményekre.
Hogyan olvassa be a PLC a bemeneteket?
A bemenetek információval látják el a PLC-t a fizikai berendezésekről.
A gyakori beviteli eszközök a következők:
- Közelségérzékelők
- Fotoelektromos érzékelők
- Nyomógombok
- Végálláskapcsolók
- Nyomáskapcsolók
- Hőmérséklet távadók
A PLC ezeket a jeleket I/O modulokon keresztül veszi.
Digitális bemeneti modulokfeldolgozza az olyan diszkrét feltételeket, mint a BE és KI jelek, miközbenanalóg bemeneti modulokfolyamatosan változó jelek, például feszültség vagy áram feldolgozása.
A bemeneti információ ezután elérhetővé válik a vezérlőprogram számára a PLC platform I/O feldolgozási módszerének megfelelően.
Emiatt a megfelelő I/O konfiguráció fontos a PLC-komponensek telepítésekor vagy cseréjekor.
Hogyan hajtja végre a PLC a programot?
A rendelkezésre álló bemeneti információk feldolgozása után a PLC CPU végrehajtja a felhasználói programot.
A program a következőket tartalmazhatja:
- Logikai műveletek
- Időzítők
- Számlálók
- Matematikai számítások
- Funkcióblokkok
- Adatfeldolgozás
- Kommunikációs{0}}műveletek
A CPU kiértékeli ezeket az utasításokat, és meghatározza, mit tegyen az automatizálási rendszer az aktuális feltételek alapján.
Például, ha egy érzékelő azt jelzi, hogy egy termék elért egy bizonyos pozíciót, a PLC program meghatározhatja, hogy egy motort, szelepet vagy más kimenetet aktiválni kell.
A CPU feldolgozási képessége befolyásolhatja, hogy ezek a műveletek milyen gyorsan hajthatók végre.
Egy egyszerű, kis programmal rendelkező gépnek viszonylag alacsony feldolgozási igénye lehet, míg egy nagyobb automatizálási rendszerhez nagyobb képességű PLC CPU szükséges.
Hogyan frissülnek a PLC kimenetek?
A vezérlési logika végrehajtása után a PLC frissíti a szükséges kimeneteket.
A kimenetek olyan eszközöket vezérelhetnek, mint:
- Motorindítók
- Kontaktorok
- Mágnesszelepek
- Relék
- Jelző lámpák
- Ipari hajtások
Például egy PLC fogadhat egy jelet egy érzékelőtől, végrehajthatja a programozott logikát, majd aktiválhat egy motorindítóhoz csatlakoztatott digitális kimenetet.
A pontos kimeneti feldolgozási módszer a PLC architektúrától és konfigurációjától függ.
A fontos alapelv az, hogy a vezérlő ismételten kiszámítja a szükséges kimeneti feltételeket, és közölje azokat a csatlakoztatott berendezéssel.
Mi az a PLC szkennelési idő?
Szkennelési időaz az idő, amely szükséges ahhoz, hogy a PLC befejezze feldolgozási ciklusát.
Számos tényező befolyásolhatja a szkennelési időt, többek között:
- PLC CPU teljesítmény
- Program mérete
- Az utasítások száma
- I/O konfiguráció
- Kommunikációs tevékenység
- Rendszerfeladatok
- Alkalmazás összetettsége
Egy nagyobb és bonyolultabb vezérlőprogram általában több feldolgozást igényel, mint egy egyszerű alkalmazás.
Kommunikáció a HMI-kkel,távoli I/O rendszerek, az ipari meghajtók és más vezérlők további feldolgozási követelményeket is bevezethetnek.
Miért számít a szkennelési idő?
A pásztázási idő különösen fontos olyan alkalmazásokban, ahol a vezérlőnek gyorsan kell reagálnia a változó gépkörülményekre.
Példák:
- Nagy sebességű{0}}csomagoló berendezések
- Gyors anyagmozgató rendszerek
- Nagy sebességű{0}}számláló alkalmazások
- Gyors érzékelő észlelés
- Időérzékeny{0}}gépsorozatok
Lassabb folyamatok esetén a pásztázási idő kis különbségének kevés gyakorlati hatása lehet.
A nagy sebességű{0}}alkalmazások esetében azonban a vezérlő válasza sokkal fontosabbá válik. Az alkalmazástól függően a PLC-platformok speciális funkciókat, például nagy-sebességű bemeneteket vagy megszakítási feldolgozást biztosíthatnak az olyan események kezelésére, amelyek nem támaszkodhatnak csak a szokásos ciklikus keresésre.
Ezért a PLC kiválasztásánál figyelembe kell venni a gép tényleges válaszigényeit, ahelyett, hogy egyszerűen az I/O pontjai alapján választanák ki a vezérlőt.
Hogyan befolyásolja a PLC CPU a szkennelési teljesítményt?
A PLC CPU felelős a vezérlőprogram végrehajtásáért és a vezérlő feldolgozási feladatainak koordinálásáért.
A különböző PLC CPU-k különböző szinteket biztosíthatnak:
- Feldolgozási teljesítmény
- Program memória
- Adatmemória
- Kommunikációs képesség
- Bővítési képesség
Előfordulhat, hogy egy kompakt géphez csak kis vezérlőre van szükség, míg egy nagyobb éles rendszerhez nagyobb teljesítményű CPU-ra{0}}.
A nagyobb teljesítmény azonban nem jelent automatikusan jobb alkalmasságot.
A PLC CPU kiválasztásakor vagy cseréjekor a mérnököknek figyelembe kell venniük a teljes alkalmazást, beleértve:
- A program összetettsége
- Szükséges válaszidő
- I/O pontok száma
- Kommunikációs követelmények
- Bővítési követelmények
- Meglévő PLC platform
A kompatibilitás különösen fontos a telepített vezérlő cseréjekor.
PLC szkennelési ciklus és I/O modulok
A letapogatási ciklus szorosan összefügg a PLC I/O architektúrájával.
A PLC a következőket használhatja:
- Digitális bemeneti modulok
- Digitális kimeneti modulok
- Analóg bemeneti modulok
- Analóg kimeneti modulok
- Bővítő modulok
- Távoli I/O rendszerek
A kis gépek a vezérlőhöz közvetlenül csatlakoztatott helyi I/O-t használhatják. A nagyobb rendszerek ipari hálózaton keresztül osztott vagy távoli I/O-t használhatnak.
Minél bonyolultabbá válik a rendszer, annál fontosabb figyelembe venni, hogyan működnek együtt a PLC CPU, az I/O modulok és a kommunikációs architektúra.
Mit kell ellenőrizniük a vásárlóknak a PLC cseréjekor?
A szkennelési ciklus megértése a csere-PLC kiválasztásakor is segíthet.
Cserevezérlő rendelése előtt ellenőrizze:
- Pontos cikkszám
- PLC sorozat
- CPU típus
- Feldolgozási követelmények
- Memória kapacitás
- I/O követelmények
- Kommunikációs interfészek
- Firmware és szoftver kompatibilitás
A hasonló specifikációjú vezérlő nem feltétlenül jelent közvetlen cserét.
Meglévő automatizálási rendszer esetén a cserealkatrész kiválasztása előtt ellenőrizni kell a telepített PLC platformot és a teljes cikkszámot.
Következtetés
A PLC letapogatási ciklus az az alapvető folyamat, amely lehetővé teszi a vezérlő számára a bemenetek folyamatos figyelését, a programozott logika végrehajtását és a kimenetek frissítését.
A vizsgálat teljesítménye olyan tényezőktől függ, mint a CPU képessége, a program összetettsége, az I/O konfiguráció és a kommunikációs tevékenység. Ezek a tényezők különösen fontossá válnak a nagy sebességű ipari alkalmazásokban{1}}.
A karbantartó és beszerzési csapatok számára a PLC CPU, az I/O modulok és a szkennelési idő közötti kapcsolat megértése megkönnyítheti a megfelelő vezérlő és a kapcsolódó összetevők azonosítását az automatizálási rendszer karbantartása vagy cseréje során.