Funcția principală a unui controler PLC este de a implementa controlul automatizării industriale. Acesta primește semnale de intrare-cum ar fi temperatura, presiunea și debitul detectat de senzori-le procesează folosind logica sa internă de program și apoi generează semnale de ieșire pentru a controla funcționarea dispozitivelor de acționare, cum ar fi motoarele, supapele și senzorii de nivel. Controlerele PLC pot fi programate pentru a satisface o gamă largă de nevoi de control al automatizării, iar programabilitatea, stabilitatea și fiabilitatea lor sunt cele mai mari avantaje ale acestora. Datorită structurii lor modulare, controlerele PLC pot fi extinse și modernizate în funcție de cerințele specifice de control.
Mai exact, un controler PLC constă din următoarele componente de bază:
CPU (Unitate centrală de procesare): responsabil pentru controlul funcționării întregului sistem, executarea programelor scrise de utilizator-și procesarea operațiunilor de intrare/ieșire.
Module de intrare/ieșire (module I/O): Acestea primesc semnale de intrare (cum ar fi de la senzori, butoane și comutatoare), le convertesc în semnale digitale și apoi le transmit CPU pentru procesare. În mod similar, modulele de ieșire convertesc semnalele digitale procesate de procesor în acțiuni fizice (cum ar fi funcționarea motoarelor, luminilor și sonerii).
Memorie: controlerul PLC folosește memoria pentru a stoca informații precum programele scrise de utilizator-, datele, variabilele și starea.
Programator: Un programator PLC este folosit pentru a scrie, modifica și descărca programe în memoria controlerului PLC.
Interfețe de comunicare: controlerele PLC pot comunica, de asemenea, cu alte dispozitive (cum ar fi computere, senzori și actuatoare) prin diferite interfețe de comunicare.
Pe scurt, controlerele PLC realizează controlul automatizării industriale prin procesarea semnalelor de intrare și de ieșire. Programabilitatea, modularitatea și scalabilitatea lor le fac o componentă indispensabilă a controlului automatizării industriale.
Explicația celor cinci funcții majore ale unui PLC
1. Control logic digital
Aceasta este cea mai de bază și cea mai răspândită aplicație a unui PLC. Atât semnalele de intrare, cât și de ieșire ale unui PLC sunt semnale digitale cu doar stări pornit/oprit. Acest tip de control este cel mai asemănător cu controlul releului; un PLC cu cost redus-cu numai capabilități de control digital poate fi utilizat ca înlocuitor pentru un sistem de control cu relee. Controlul logic digital poate fi aplicat la piese individuale de echipamente sau la linii de producție automatizate, cum ar fi diverse sisteme de control relee, mașini de ștanțare și turnare, benzi transportoare, mașini de ambalare, control al ascensorului, controlul diferitelor pompe și supape solenoide în sistemele de procesare chimică, sisteme de alimentare a furnalelor în sisteme metalurgice, laminoare, mașini de turnare continuă, linii de producție de turnare continuă, linii de turnare, turnare continuă, zburătoare. linii de asamblare auto și linii de producție de televiziune și radio.
2. Controlul mișcării
PLC-urile pot fi folosite pentru a controla mișcarea liniară sau circulară. În primele zile, senzorii de poziție și actuatoarele erau conectate direct prin module digitale I/O; astăzi, modulele dedicate de control al mișcării sunt utilizate în general. PLC-urile produse de marii producători din întreaga lume au aproape toate capabilități de control al mișcării. Funcțiile de control al mișcării PLC sunt utilizate pe scară largă în diferite tipuri de utilaje, cum ar fi mașini-unelte de tăiat-metale, mașini de formare a metalelor, mașini de asamblare, roboți și ascensoare.
3. Controlul procesului în buclă-închisă
Controlul procesului se referă la controlul în buclă închisă-al cantităților analogice care variază continuu, cum ar fi temperatura, presiunea și debitul. Prin modulele I/O analogice, PLC-urile efectuează conversii analog-la-digital (A/D) și digital-în-analogic (D/A) între semnale analogice și digitale și implementează controlul PID-în buclă închisă al cantităților analogice. PLC-urile moderne de dimensiuni mari și medii-au în general capabilități de control PID în buclă închisă-. Această funcționalitate poate fi implementată folosind module PID inteligente dedicate sau subrutine PID, sau prin proiectarea subrutinelor PID personalizate; cu toate acestea, instrucțiunile dedicate funcției PID sunt mai frecvent utilizate. Capacitățile de control PID analogic ale PLC au fost aplicate pe scară largă în echipamente precum mașini de extrudare a plasticului, cuptoare de încălzire, cuptoare de tratament termic și cazane, precum și în industrii, inclusiv industria ușoară, inginerie chimică, mașini, metalurgie, generare de energie și materiale de construcție.
4. Prelucrarea datelor
PLC-urile moderne dispun de funcții precum operații matematice (inclusiv operații cu matrice, operații cu funcții și operații logice), operații de date, conversie, sortare, tabele de căutare și operațiuni pe biți, permițând achiziția, analiza și procesarea datelor. Aceste date pot fi comparate cu valorile de referință stocate în memorie, transmise către alte dispozitive inteligente prin funcții de comunicare sau imprimate în tabele. Procesarea datelor este utilizată în general în sistemele de control-la scară largă, cum ar fi sistemele de producție flexibile fără echipaj și poate fi aplicată și la sistemele de control al proceselor, cum ar fi sistemele de control-la scară mare din industria hârtiei, metalurgică și alimentară.
5. Comunicare
Comunicarea PLC include comunicarea între controlere logice programabile, precum și comunicarea între PLC-uri și alte dispozitive de control inteligente. Odată cu dezvoltarea controlului bazat pe computer-, rețelele de comunicații de automatizare a fabricilor au avansat rapid în străinătate în ultimii ani, iar producătorii majori de PLC au introdus cu toții sisteme de rețea pentru comunicațiile inter-PLC.