การวิเคราะห์ตู้ควบคุม PLC และเทคโนโลยีหลัก

 

ส่วนประกอบตู้ PLC คือชุดตู้ไฟฟ้าครบชุดที่รวมส่วนประกอบไฟฟ้าต่างๆ เข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ฟังก์ชันการควบคุมมอเตอร์ สวิตช์ และอุปกรณ์อื่นๆ มีฟังก์ชันการป้องกันหลัก เช่น การโอเวอร์โหลด การลัดวงจร และการป้องกันการสูญเสียเฟส โดยมีโครงสร้างที่กะทัดรัดและการทำงานที่มั่นคง การกำหนดค่าการทำงานสามารถรวมกันได้อย่างยืดหยุ่นตามขนาดการควบคุมจริง สามารถควบคุมอัตโนมัติโดยอิสระจากตู้เดียว และยังสามารถสร้างระบบควบคุมแบบกระจายผ่านอีเธอร์เน็ตอุตสาหกรรมหรือเครือข่ายฟิลด์บัสอุตสาหกรรม ซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับสถานการณ์การควบคุมอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมในระดับต่างๆ มีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น พลังงาน โลหะวิทยา เคมี การทำกระดาษ และการบำบัดน้ำเสียจากสิ่งแวดล้อม

 

ในฐานะอุปกรณ์หลักของการควบคุมระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่ Application Cabinet สามารถสร้างอุปกรณ์อัตโนมัติและการควบคุมกระบวนการอัตโนมัติให้เสร็จสมบูรณ์ พร้อมด้วยฟังก์ชันการสื่อสารเครือข่ายที่ยอดเยี่ยม ตลอดจนประสิทธิภาพที่เสถียร ความสามารถในการปรับขนาดที่แข็งแกร่ง และความสามารถในการป้องกัน-การแทรกแซงที่โดดเด่น ผู้ใช้สามารถปรับแต่งการออกแบบตู้ควบคุมที่ใช้ PLC ตู้แปลงความถี่ ฯลฯ ตามความต้องการในการควบคุมที่แท้จริง และเมื่อรวมกับหน้าจอสัมผัสอินเทอร์เฟซของเครื่องจักร- ก็จะสามารถดำเนินการได้สะดวก สถานการณ์การใช้งานโดยทั่วไป ได้แก่ การจ่ายน้ำแรงดันคงที่ การควบคุมเครื่องอัดอากาศ การควบคุมความเร็วพัดลมและปั๊ม การควบคุมเครื่องปรับอากาศส่วนกลาง การทำงานและการบำรุงรักษาเครื่องจักรในท่าเรือ การควบคุมการประมวลผลเครื่องมือกล การจัดการการทำงานของหม้อไอน้ำ ระบบอัตโนมัติของเครื่องจักรกระดาษและอาหาร และสาขาอื่นๆ อีกมากมาย

 

 

 

องค์ประกอบของตู้ระบบ PLC สำหรับสิ่งปฏิกูลจำเป็นต้องได้รับการกำหนดค่าตามข้อกำหนดในการควบคุม และส่วนประกอบหลักประกอบด้วยส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้ สวิตช์ลม (เซอร์กิตเบรกเกอร์) ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อตัดและเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟของตู้ควบคุม เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ของส่วนประกอบทางไฟฟ้าที่สำคัญ คุณสามารถตั้งค่าเซอร์กิตเบรกเกอร์อิสระตามฟังก์ชันของส่วนประกอบต่างๆ ได้ เช่น เซอร์กิตเบรกเกอร์เฉพาะสำหรับ PLC และวงจรคอนแทคเตอร์ ในฐานะหน่วยควบคุมหลัก PLC สามารถควบคุมลอจิกอย่างง่ายผ่านคอนแทคเตอร์ หากเกี่ยวข้องกับฟังก์ชันควบคุมอัตโนมัติหรือการดำเนินการเชิงตรรกะที่ซับซ้อน จะต้องกำหนดค่า PLC เมื่อเลือก โครงการขนาดเล็กสามารถใช้ PLC แบบรวมได้ ในขณะที่โครงการขนาดใหญ่สามารถเลือก PLC แบบโมดูลาร์ได้ตามความต้องการ

 

แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง 24VDC ยังเป็นส่วนประกอบสำคัญของตู้แผง PLC ของตู้ไฟฟ้า พาวเวอร์ทรานซิสเตอร์ทำงานในสถานะการสลับความถี่สูง-ที่สูงกว่า 20kHz ด้วยการอัพเกรดทางเทคโนโลยี ความถี่ในการสวิตชิ่งในปัจจุบันสามารถเข้าถึงหลายร้อยกิโลเฮิรตซ์หรือแม้แต่หลายเมกะเฮิรตซ์ ส่วนประกอบหลักคือตัวแปลงไฟ DC ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นประเภท-ตื่นเต้นในตัวเองและตื่นเต้นแยกจากกันตามลักษณะที่ทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งตื่นเต้น หากอินพุตกำลังไฟ PLC เป็นประเภท DC จำเป็นต้องกำหนดค่าสวิตช์จ่ายไฟแยกต่างหาก PLC ส่วนใหญ่มาพร้อมกับเอาท์พุตกำลังไฟ 24VDC และจะต้องพิจารณาว่าจะกำหนดค่าแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตช์เพิ่มเติมหรือไม่นั้น จำเป็นต้องพิจารณาจากสถานการณ์การใช้งานจริง

 

การกำหนดค่ารีเลย์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับประเภทเอาต์พุตของตู้ PLC ที่ป้องกันการระเบิด- PLC เอาต์พุตรีเลย์สามารถขับเคลื่อนโหลด AC หรือโหลดกำลังได้โดยตรง (รุ่นต่างๆ มีความสามารถในการขับขี่ที่แตกต่างกัน) โดยไม่จำเป็นต้องใช้ส่วนประกอบระดับกลางเพิ่มเติม หาก PLC ประเภทเอาต์พุตทรานซิสเตอร์จำเป็นต้องขับเคลื่อนโหลด AC หรือโหลดกำลัง จะต้องใช้รีเลย์ภายนอกเพื่อควบคุมคอยล์รีเลย์ผ่านสัญญาณเอาท์พุต PLC จากนั้นขับเคลื่อนโหลดให้ทำงานผ่านหน้าสัมผัสรีเลย์ ในเวลานี้ รีเลย์มีบทบาทเป็นตัวกลางในการแปลงและขยายสัญญาณ เนื่องจากเป็นอุปกรณ์เสริมหลักสำหรับการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า แผงขั้วต่อจึงอยู่ในหมวดหมู่ของขั้วต่อ ด้วยการปรับปรุงระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและความต้องการความแม่นยำในการควบคุมที่เพิ่มขึ้น การใช้งานในตู้ควบคุมจึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง หากจำเป็นต้องต่อตู้ควบคุมเข้ากับกล่องควบคุมขนาดเล็กสำหรับจ่ายไฟหรือเครื่องมือต่างๆ เพิ่มเติม ก็สามารถเพิ่มส่วนประกอบรองรับ เช่น สวิตช์ลม ได้ตามความต้องการ

 

 

การทำงานที่เสถียรของตู้ PLC อุตสาหกรรมต้องมีเงื่อนไขการใช้งานเฉพาะ และแหล่งจ่ายไฟสามารถใช้ไฟ AC 220V (50Hz) หรือ DC 24V สองเฟส ระดับการป้องกันมักจะต้องถึง IP20 หรือ IP41 ในแง่ของสภาพแวดล้อม จำเป็นต้องอยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดการสั่นสะเทือนที่รุนแรง หลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนบ่อยครั้งหรือต่อเนื่องที่ 10-55Hz ป้องกันแสงแดดโดยตรง ควบคุมอุณหภูมิสภาพแวดล้อมการทำงานระหว่าง 0 องศา -55 องศา และอยู่ห่างจากก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและไวไฟ ความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศควรน้อยกว่า 85% (ไม่มีการควบแน่น)

 

โครงสร้างพื้นฐานของ Programmable Logic Controller Cabinet แบบรวมส่วนใหญ่ประกอบด้วยสี่ส่วนหลัก ได้แก่ แหล่งจ่ายไฟ หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) หน่วยความจำภายใน- และวงจรอินเทอร์เฟซอินพุต/เอาต์พุต โมดูลจ่ายไฟคือการรับประกันขั้นพื้นฐานสำหรับการทำงานที่เสถียรของ PLC โดยทั่วไปการออกแบบจะรองรับการเชื่อมต่อโดยตรงกับโครงข่ายไฟฟ้ากระแสสลับโดยไม่มีมาตรการเพิ่มเติม เมื่อแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับผันผวนภายในช่วง ± 10% (± 15%) วิธีการแปลงพลังงานทั่วไป ได้แก่ แหล่งจ่ายไฟตรง AC 220V เป็น DC 24V และ DC 24V หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางการควบคุมของตู้ควบคุมไฟฟ้า โดยมีฟังก์ชันหลักซึ่งรวมถึงการรับและจัดเก็บโปรแกรมและข้อมูลของผู้ใช้ การตรวจสอบพลังงาน หน่วยความจำ อินเทอร์เฟซ I/O และสถานะตัวจับเวลาการแจ้งเตือน การวินิจฉัยข้อผิดพลาดทางไวยากรณ์ของโปรแกรมผู้ใช้ และบรรลุการควบคุมอัตโนมัติโดยการสแกนสัญญาณอินพุต เรียกใช้โปรแกรมผู้ใช้ และส่งออกผลลัพธ์การควบคุมระหว่างรันไทม์

 

หน่วยความจำภายใน-ของตู้ควบคุมการทำงานอัตโนมัติแบ่งออกเป็นสองประเภท: หน่วยความจำโปรแกรมระบบและหน่วยความจำโปรแกรมของผู้ใช้ ซึ่งใช้ในการจัดเก็บซอฟต์แวร์ระบบและซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันตามลำดับ วงจรอินเทอร์เฟซอินพุต/เอาต์พุตเป็นกุญแจสำคัญในการโต้ตอบระหว่าง PLC และอุปกรณ์ภายนอก วงจรอินเทอร์เฟซอินพุตมีหน้าที่ส่งสัญญาณที่สร้างโดยอุปกรณ์ภายนอก เช่น ปุ่ม สวิตช์เคลื่อนที่ เซ็นเซอร์ ฯลฯ ไปยัง CPU ตามประเภทของแหล่งจ่ายไฟสามารถแบ่งออกเป็นวงจรอินพุต DC และวงจรอินพุต AC วงจรอินพุต DC มีระยะเวลาหน่วงสั้นและสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์อินพุตอิเล็กทรอนิกส์ เช่น พรอกซิมิตี้สวิตช์และสวิตช์โฟโตอิเล็กทริค ในขณะที่วงจรอินพุต AC เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ละอองน้ำมันและฝุ่น วงจรอินเทอร์เฟซเอาท์พุตมีหน้าที่แปลงสัญญาณเอาท์พุตของ CPU ให้เป็นสัญญาณที่สามารถขับเคลื่อนส่วนประกอบการทำงานภายนอก และควบคุมการเปิด/ปิดเครื่องใช้ไฟฟ้า เช่น คอยล์คอนแทคเตอร์ เพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยของวงจรภายใน เทคโนโลยีการแยกการเชื่อมต่อด้วยแสงมักจะใช้สำหรับวงจรอินเทอร์เฟซอินพุต-เอาต์พุต วงจรอินเทอร์เฟซเอาต์พุตประเภททั่วไป ได้แก่ เอาต์พุตรีเลย์ เอาต์พุตทรานซิสเตอร์ และเอาต์พุตไทริสเตอร์ สำหรับตู้ PLC แบบปิดแบบโมดูลาร์ นอกเหนือจากส่วนประกอบหลัก โมดูลการทำงาน โมดูลการสื่อสาร และส่วนประกอบส่วนขยายอื่นๆ ยังสามารถกำหนดค่าได้ตามความต้องการ

 

กระบวนการทำงานของ PLC เน้นไปที่วงจรการสแกน หลังจากเริ่มใช้งานแล้ว จะต้องดำเนินการสามขั้นตอนตามลำดับ: การสุ่มตัวอย่างอินพุต การทำงานของโปรแกรมผู้ใช้ และการรีเฟรชเอาต์พุต CPU จะทำซ้ำสามขั้นตอนนี้ด้วยความเร็วการสแกนคงที่ ในขั้นตอนการสุ่มตัวอย่างอินพุต Dustroof PLC Cabinet จะอ่านสถานะและข้อมูลของเทอร์มินัลอินพุตทั้งหมดทีละตัวในลักษณะการสแกน และจัดเก็บไว้ในรีจิสเตอร์อิมเมจอินพุต หลังจากสิ้นสุดสเตจนี้ ไม่ว่าสัญญาณอินพุตจะเปลี่ยนไปหรือไม่ก็ตาม ข้อมูลในรีจิสเตอร์อิมเมจอินพุตยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้น หากอินพุตเป็นสัญญาณพัลส์ ความกว้างของอินพุตจะต้องมากกว่าหนึ่งรอบการสแกนเพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณจะอ่านได้อย่างน่าเชื่อถือ

 

ในระหว่างขั้นตอนการดำเนินการของโปรแกรมผู้ใช้ Custom PLC Cabinet จะสแกนโปรแกรมผู้ใช้ตามลำดับจากบน- สำหรับแผนภาพแลดเดอร์แต่ละแผนภาพ ขั้นแรกจะสแกนวงจรควบคุมที่ประกอบด้วยหน้าสัมผัสด้านซ้าย ดำเนินการทางลอจิคัลให้เสร็จสิ้นตามลำดับจากซ้ายไปขวาและจากบนลงล่าง จากนั้นรีเฟรชสถานะของคอยล์ลอจิกในพื้นที่จัดเก็บข้อมูล RAM ของระบบหรือคอยล์เอาท์พุตในบิตที่สอดคล้องกันของพื้นที่การแมป I/O ตามผลการดำเนินงาน หรือดำเนินการคำสั่งฟังก์ชันพิเศษ ในขั้นตอนนี้ เฉพาะสถานะและข้อมูลภายในพื้นที่ภาพอินพุตเท่านั้นที่ยังคงมีเสถียรภาพ ในขณะที่สถานะและข้อมูลของจุดเอาท์พุตและอุปกรณ์ซอฟต์แวร์อื่นๆ อาจเปลี่ยนแปลงได้ ผลลัพธ์การดำเนินการของแผนภาพแลดเดอร์ด้านบนจะมีผลกระทบทันทีต่อโปรแกรมที่ใช้คอยล์หรือข้อมูลที่เกี่ยวข้องในชั้นล่าง และการอัพเดตสถานะหรือข้อมูลในโปรแกรมชั้นล่างต้องรอรอบการสแกนถัดไปก่อนจึงจะสามารถนำไปใช้กับโปรแกรมชั้นบนได้ หากใช้คำสั่ง I/O ทันทีในโปรแกรม คุณจะสามารถเข้าถึงจุด I/O ได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านพื้นที่การแมป คำสั่งอินพุตทันทีรับค่าจากโมดูล I/O โดยตรง และคำสั่งเอาต์พุตทันทีจะรีเฟรชรีจิสเตอร์การแมปเอาต์พุตทันที

 

ในขั้นตอนการรีเฟรชเอาต์พุต หลังจากสแกนโปรแกรมผู้ใช้เสร็จแล้ว Modular PLC Cabinet จะรีเฟรชวงจรสลักเอาท์พุตทั้งหมดตามสถานะและข้อมูลในพื้นที่อิมเมจ I/O จากนั้นขับเคลื่อนอุปกรณ์ต่อพ่วงภายนอกผ่านวงจรเอาท์พุตเพื่อให้การดำเนินการเอาท์พุตจริงของ PLC เสร็จสมบูรณ์

 

 

หากคุณมีข้อกำหนดที่กำหนดเองหรือให้คำปรึกษาด้านเทคนิคตู้ควบคุม PLCโปรดติดต่อเราได้ตลอดเวลา รอคอยที่จะสื่อสารและร่วมมือกับคุณเพื่อมอบโซลูชันการควบคุมระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมระดับมืออาชีพให้กับคุณ