Programlanabilir lojik kontrolörlerin (PLC) otomasyon pano ve panolarına montajı ve bağlantısı
Programlanabilir mantık denetleyicisi (PLC), teknolojik süreçleri ve nesneleri otomatikleştirmek için kullanılan özel bir bilgisayar türüdür.
PLC (İngilizce kısaltması — (PLC) programlanabilir mantık denetleyicisi) terimi, 1971'de Allen -Bradley ABD'de mühendis olan Odo Joseph Struger tarafından tanıtıldı. Ayrıca PLC programlama dillerinin birleştirilmesinde önemli bir rol oynadı.
Bir kontrol sistemine bir algoritma uygularken, genellikle mantıksal işlemler ve sensörler, aktüatörler ve insan-makine arayüzü ile özel bir iletişim organizasyonu gerekir.
Bir PLC'nin önemli bir özelliği, gerçek zamanlı çalışmasıdır. Bu, sistemin belirli bir zaman aralığında bir talebe yanıt vermesini garanti eden özel mikroişlemciler kullanılarak sağlanır.
PLC'ler genellikle sıcaklık, nem, toz, elektromanyetik radyasyon, radyasyon gibi olumsuz dış koşullar altında çalışır. Bu nedenle sıradan ev bilgisayarları kontrol olarak kullanılmadı.
2007'den beri Rusya'da.özel programlanabilir kontrolör GOST R IEC 61131-1-2016 yürürlüktedir.
PLC'ler dayanmaktadır mikrodenetleyiciler — tek çipli mimariye sahip özel mikroişlemciler. Mikrodenetleyiciler yonga seti ve anakart olmadan, işletim sistemi olmadan da çalışabilirler. Ancak bu mod esas olarak basit yerel otomasyon sistemlerinde kullanılır. Karmaşık sistemlerde, özel işletim sistemlerinin kontrolü altında yeterince güçlü işlemciler kullanılır.
Amaç, cihaz ve PLC türleri hakkında daha fazla bilgi için buraya bakın: Programlanabilir Mantık Denetleyicileri Nedir?
PLC'lerin çeşitliliği çok fazladır. Otomasyon ve elektronik alanında kendi PLC'lerini üretmeyen firma yoktur. Bununla birlikte, tüm PLC'ler, ortak mimarileri ve harici cihazları bağlamak için arabirimlerin standardizasyonu ile birleştirilir.
Bugün dünyanın en büyük PLC üreticileri Siemens AG, Allen-Bradley, Rockwell Automation, Schneider Electric, Omron, Micubichi, Lovato'dur. PLC'ler, Rus şirketleri Kontar LLC, Oven, Kontel LLC, Segnetiks, Fastwel Group, Tecon ve diğerleri dahil olmak üzere birçok başka üretici tarafından üretilmektedir.
OWEN Programlanabilir Mantık Denetleyicileri
SIMATIC S7 serisinden Siemens programlanabilir kontrolörler
Standart bir monoblokta bir PLC'nin görünümünün bir örneği şekilde gösterilmiştir. Bunlar OWEN'den (Rusya) PLC ve 9 Siemens'ten (Almanya) PLC'dir. Gücü, sensörleri ve aktüatörleri bağlamak için konektörler kutunun her iki yanında bulunur.
OWEN'den (Rusya) programlanabilir mantık denetleyicisi PLC 63 ve Siemens'ten (Almanya) PLC
Aşağıdaki giriş-çıkış türleri vardır: ayrık, analog, evrensel, özel ve arayüz.
Tipik olarak, iki durumda olabilen sensörleri bağlamak için ayrı girişler kullanılır: "aktif - pasif" veya "açık - kapalı". Ayrık girişler kullanarak düğmeleri, anahtarları, limit anahtarları, termostatları ve diğer ekipmanları bağlayabilirsiniz.
Kontrolörlerin ayrık girişleri TAn'lar genellikle +24 V DC seviyesinde standart sinyalleri kabul edecek şekilde hesaplanır. Tek bir dijital giriş için tipik akım değeri (+24 V giriş geriliminde) yaklaşık 10 mA'dır.
PLC ayrık çıkışları, ayrı bir giriş olarak elektriksel parametrelerle çıkış sinyalleri oluşturmak için kullanılır. Genellikle sürücülerin açılıp kapanmasını kontrol etmek için kullanılırlar.
GOST IEC 61131-2-2012'ye göre (Giriş Tarihi 2014-07-01), analog giriş, programlanabilir bir kontrolör sisteminde çalışmak için sürekli bir sinyali ayrı bir ikili sayıya dönüştüren bir cihazdır.
Analog girişler için en yaygın standart DC gerilim aralıkları –10… + 10 V ve 0… + 10 V'dir. Akım girişleri için aralıklar 0–20 mA ve 4–20 mA'dır.
Analog girişler, analog sensörlerin PLC'ye bağlanmasını sağlar.
GOST 61131-2-2012'ye göre (Giriş tarihi 2014-07-01), analog çıkış, ikili bir sayıyı analog sinyale dönüştüren bir cihazdır.
PLC'ler, süre ölçümü, kenar sabitleme, darbe sayımı ve motor kontrolü sağlayan özel I/O ile donatılabilir.
Bu veya bu giriş-çıkışların sayısı, buna dayalı bir otomasyon sistemi oluştururken PLC'nin yeteneklerini belirleyen ana faktördür.
PLC çıkışları ve harici cihazların bağlantısı
Tasarım ve montaj yöntemine göre, PLC muhafazasının dört versiyonu vardır:
- DIN rayına montaj için mahfaza;
- duvar montajı için muhafaza;
- panel versiyonu;
- gömülü modüler sistemler için açık çerçeve tasarımı.
DIN rayına montaj muhafazası, PLC'yi kontrol panosu paneline monte etmek için tasarlanmıştır ve standart bir DIN rayına sabitlemek için özel bir yaylı kilide sahiptir.
Duvara montaj kasası genellikle toz ve neme karşı koruma standartlarına göre üretilir ve hem güç hem de sinyal olmak üzere harici elektrik kablolarının bağlanması için yerleşik yalıtımlı contalara sahiptir.
PLC'nin pano versiyonu, PLC otomasyon kabininin giriş kapısına monte edildiğinde kullanılır. Panel PLC'ler tipik olarak, otomatik bir proses hattının veya yerel otomasyon sisteminin anımsatıcı bir diyagramını gösteren ve operatör tarafından kontrol parametrelerini girmek için kullanılan bir dokunmatik ekrana sahiptir.
Gömülü (yerleşik) otomasyon sistemleri oluşturmak için açık çerçeveli bir PLC kullanılır. Bu durumda PLC, harici cihazları bağlamak için bir dizi konektöre ve diğer kartlara bağlanmak için bağlantı elemanlarına sahip bir baskılı devre kartıdır.
Konnektörler, PLC'ye vidalı kelepçe altında bağlanan veya sökülebilir teller ile yapılabilir. İkincisi, örneğin bir PLC'yi değiştirirken bakımda açık bir avantaja sahiptir. Bu durumda tellerin bağlantısını karıştırmak mümkün değildir. Bununla birlikte, çift konektörlerin kullanılması PLC'nin maliyetini artırır, bu nedenle üreticilerin ayrılabilir kablolar yerine PLC'lerdeki tellerin vidalı bağlantılarını daha sık kullanmasının nedeni budur.
Monoblok PLC'lerde genellikle kontrol kabinlerinin ön panellerine kurulu yerleşik veya uzak ekranlar bulunur. Grafik, sentezleyici veya duyusal olabilirler.
Aşağıdaki şekil, yerleşik bir LCD ekrana ve kontrol algoritmasının parametrelerini yerel olarak ayarlamak için kullanılan bir klavyeye sahip bir PLC'yi göstermektedir.
PLC konnektörünün kontakları, PLC kullanıcısına çeşitli sensör tiplerini bağlama yeteneği sağlar: analog, ayrık, ayrıca aktüatörler ve G/Ç cihazları.
Ek olarak, PLC'ler, farklı türde iletişim kanallarını kullanarak dağıtılmış otomasyon sistemlerini uygulamaya yönelik araçlar için bir dizi standart arabirime sahiptir: kablo, radyo, İnternet.
Programlanabilir mantık denetleyicileri, çeşitli amaçlar için otomasyon kabinlerinin (veya panellerinin) üretiminin temelini oluşturur.
Otomasyon elemanlarının pano panosuna montajı her sistem için ayrı ayrı şartnamelere göre geliştirilen elektrik devre tasarımına göre yapılır.
Otomasyon kabini kurulum teknolojisi, dağıtım kutularında (örneğin, güç kabloları - sağ kutularda ve sinyal kablolarında - sol kutularda, montaj paneline göre) güç ve sinyal kablolarının ayrı olarak yönlendirilmesini sağlar. projelendirme ve özel klemensler ile tellerin uçlarının kıvırılması.
Otomasyon kabinlerinde dahili sıcaklık kontrolü sağlamak için dahili klima veya ısıtıcılar olabilir.
PLC tabanlı otomasyon kabini
Hemen hemen tüm modern PLC'ler, 110 ila 265 volt AC voltaj aralığında (AD-DC voltaj dönüştürücü) veya bir DC güç kaynağından (DC-DC voltaj dönüştürücü) harici bir kaynaktan güç sağlayan yerleşik bir anahtarlamalı güç kaynağına sahiptir.
Anahtarlamalı güç kaynaklarında bir dizi yerleşik otomatik koruma bulunur: kısa devre, aşırı ısınma ve aşırı yük.
Tipik bir PLC güç bağlantısı, önceden bir dalgalanma önleme filtresi gerektirir. Darbeli güç kaynaklarının seçimi, gerekli enerji tüketimi değerine ve nominal güçlerin gerekli çıkış değerlerine göre yapılır.
Kaza veya arıza nedeniyle ana giriş voltajı kaynağı kapatılırsa, kesintisiz bir güç kaynağı ile cihazın veya sistemin çalışması veya uygun şekilde kapatılması sağlanabilir.
PLC'nin koruma derecesi, bir IP işaretiyle (Giriş Koruma Derecelendirmesi) şifrelenir. IP, kelimenin tam anlamıyla giriş koruma derecesi olarak tercüme edilir. Şu anda, bu, ekipmanı dış ortamın etkilerinden korumak için en yaygın tanımlama sistemidir. Toz ve su dahil olmak üzere çeşitli fiziksel parçacıkların ekipmana geometrik boyutlarıyla girmesine karşı korumayı belirtmek için kullanılır.
IP koruma derecesi — kod çözme, ekipman örnekleri
PLC mahfazalarının yanı sıra monte edildikleri panolar veya paneller bir dereceye kadar korumaya sahip olabilir.
Otomasyon kabinlerine ve panolarına özel programlanabilir mantık denetleyicilerinin (PLC'ler) montajı ve bağlantısı, üreticinin talimatlarına göre yapılmalıdır.
Programlanabilir lojik kontrolörlü otomasyon panolarının resimleri:
