Kontrolery to urządzenia umożliwiające przetwarzanie sygnałów cyfrowych. Jeszcze kilka dekad temu wszystkie systemy logiczne oparte były na przekaźnikach elektromechanicznych. Nadal są używane, ale w większości obszarów zostały wypchnięte przez mikrokontrolery. Najbardziej rozpowszechnionymi kontrolerami były w branży, a mianowicie w systemach sterowania i automatyzacji. Po raz pierwszy na rynku elektroniki MODICON został wprowadzony przez Bedford Associates w 1960 roku. Podobne urządzenia opracowane przez inne firmy stały się znane jako sterowniki PLC. A dokładniej, to programowalne sterowniki logiczne. Ich praca zależy od programu, który jest napisany przy użyciu komputera osobistego za pośrednictwem specjalnego interfejsu. To dzięki zastosowaniu urządzeń na sterownikach możliwe było zastąpienie dużej ilości przekaźników elektromechanicznych elementami logicznymi.

Funkcje PLC

Aby zrozumieć, czym jest kontroler, konieczne jest zrozumienie jego urządzenia i celu. W zaprogramowanym elemencie jest kilka wejść - kontrolują one status przełączników i czujników za ich pomocą. Są też terminale wyjściowe, które dostarczają sygnały o różnych poziomach na zaworach elektrycznych, stycznikach, napędach elektrycznych, przekaźnikach i innych siłownikach. Programowanie PLC jest bardzo proste, ponieważ język, który jest wykonywany jest bardzo podobny do logiki przekaźników elektromagnetycznych. Jeśli elektryk lub zwykły elektryk jest w stanieodczytywać obwody systemów przekaźników, będzie on w stanie wykonywać programowanie sterowników bez żadnych trudności. To zajmie trochę czasu, wszystko zależy od liczby logicznych elementów i funkcji. Należy zauważyć, że w zależności od modelu sterownika PLC podłączenie do niego źródeł sygnału i funkcji programowania będzie nieco inne. Ale istota procedury konfiguracji pozostaje niezmieniona.

Łączenie elementów ze sterownikiem PLC

Wszystkie modele kontrolerów mają zaciski do zasilania - niektóre wymagają napięcia przemiennego do 120, a inne - do 24 Vt. Napięcie zasilania zależy od modelu urządzenia. Terminale wejściowe oznaczone są literą X - każdy sygnał jest wysyłany do każdego z nich. Wspólny przewód zwykle łączy się z neutralnym źródłem prądu przemiennego lub ze stałą ujemną.

Obudowa sterownika posiada izolator optyczny - prostą diodę LED. Z jego pomocą jest połączenie terminala wejściowego i ogólnego. Po przyłożeniu napięcia do sterownika PLC, dioda LED zapala się - z samej swojej natury urządzenie działa. Przy generowaniu sygnału wyjściowego następuje za pomocą obwodów komputerowych - włącza się urządzenie przełączające. Jako urządzenie przełączające można stosować przekaźniki elektromagnetyczne, tranzystory, przełączniki mocy, tyrystory. Wyjścia są oznaczone literą Y. Przy każdym wyjściu wykrywana jest dioda LED wskazująca, że ​​urządzenie działa.

W jaki sposób programowanie

Sterowniki to urządzenia, które umożliwiają przetwarzanie sygnału elektrycznego i jego konwersję. Do tej pory wPLC jest logiczne z programem komputerowym. Określa, przy których zaciskach wyjściowych będzie napięcie pod pewnymi warunkami na zaciskach wejściowych. Po części ta logika jest podobna do tej używanej w obwodzie przekaźnika. Ale w nim nie ma przekaźników, przełączników, kontaktów. Pisanie i oglądanie programu odbywa się za pomocą komputera podłączonego do portu programowania.

Logika prostego programu

Załóżmy, że mamy kontroler, lampę i przełącznik. Kontroler jest podłączony do źródła zasilania, przełącznik jest podłączony do wejścia, a lampa jest umieszczona na wyjściu. Po naciśnięciu przycisku lampka powinna się zaświecić. Opcja najprostszego programu PLC:

Kiedy przełącznik jest włączony, napięcie jest podawane na wejście, więc lampa nie będzie świecić na wyjściu.

Po naciśnięciu przycisku sygnał jest wprowadzany do wejścia. W programie zostaną aktywowane kontakty odpowiadające portowi. Wszystkie wyimaginowane przekaźniki zaczną działać wewnątrz kontrolera. Jest to zapis graficzny, w rzeczywistości nie ma w nim przekaźników elektromagnetycznych. W rezultacie napięcie pojawia się na wyjściu sterownika i lampka zapala się.

Wszystkie czynności wykonywane za pomocą regulatorów są najlepiej widoczne na przykładzie przekaźników elektromagnetycznych. W ten sposób urządzenie działa jaśniej.

Dlaczego potrzebuję komputera?

Za pomocą komputera istnieje logiczne połączenie między terminalami wejściowymi i wyjściowymi. Oprogramowanie, za pomocą którego powstaje logika, umożliwia wysłanie wirtualnego sygnału do kontrolera i prześledzenie, w jaki sposóbbędzie działać pod pewnymi warunkami. Po wprowadzeniu logiki do PLC, komputer wyłącza się, a kontroler działa niezależnie. Wszystkie polecenia przekazane mu podczas fazy programowania mogą być wykonywane bez żadnej pomocy.

Wszechstronność PLC

Aby zrozumieć pełną moc i wszechstronność programowalnych komponentów, należy wziąć pod uwagę kilka typów programów. Kontroler jest zaprogramowanym elementem, więc bez dodatkowej konfiguracji podłączonych elementów można zmienić wszystkie podane polecenia. Załóżmy, że musisz zmienić program omawiany powyżej - po zamknięciu przyciski powinny wyjść z lampki, a po włączeniu zapalić. Aby wykonać takie polecenie, wystarczy zmienić typy zespołów, które były wcześniej. Po naciśnięciu przycisku należy zastosować napięcie wejściowe sterownika PLC, a znajdujący się w nim przekaźnik wyobrażeniowy ma styki normalnie zamknięte. Dlatego po przyłożeniu napięcia kontakty otwierają się i lampa gaśnie. Ale gdy sygnał w obwodzie sterownika zniknie, wyimaginowany przekaźnik zamyka styki i lampka zapala się.

Korzyści kontrolerów

Jedną z zalet kontrolerów jest możliwość wdrożenia oprogramowania sterującego logiką. Ponadto, w przeciwieństwie do urządzeń przekaźnikowych, sygnał wyjściowy może być wykorzystywany tyle razy, ile potrzeba do automatyzacji. Używając sterownika do systemów automatyki, możesz zaprojektować system do uruchamiania i zatrzymywania silnika elektrycznego. Aby zbudować podobny system na elementach elektromechanicznych, jest to konieczneużyj trzech przekaźników.
Gdy używasz kontrolera, dwa zaciski wejściowe łączą przyciski. Na wyjściu zainstalowany jest silnik elektryczny. Logika wygląda następująco:

Po naciśnięciu przycisku podłączonego do wyjścia X1, silnik zostaje uruchomiony. W tym przypadku wyzwolone są styki przekaźnika i pojawia się napięcie wyjściowe.

Po naciśnięciu przycisku podłączonego do X2 silnik zatrzymuje się. Ignoruje to fakt, że pierwszy przycisk został wcześniej naciśnięty.

Ponadto wszystkie procesy zachodzące w systemie kontrolera można powielać w celu zdalnego monitorowania. To za sprawą tej właściwości wdrażana jest zdalna kontrola systemów. Teraz wiesz, co to są kontrolery i jakie są ich główne funkcje. Programowanie urządzenia może obsłużyć każdą osobę, która rozumie technologię komputerową i przekaźnikową.