Mi a PLC programozás? Bevezető oktatóanyag a PLC programozáshoz

Ez az írás átfogó leírást ad a PLC programozásról, annak jellemzőiről, működési koncepcióiról és alkalmazásairól, segítve az ügyfeleket a PLC programozás előnyeinek mélyebb megértésében, és megalapozott döntéseket hozni a megfelelő PLC termékek kiválasztásakor.

Mi a PLC programozás?

PLC (Programozható logikai vezérlő) egy mikroprocesszoros technológián alapuló ipari vezérlőrendszer, amelyet kifejezetten automatizálási vezérléshez fejlesztettek ki.

Programozott utasításokat hajt végre a gyártóeszközök, berendezések, összeszerelő sor stb. szabályozására az automatizált műveletek érdekében. A PLC programozás leírja az utasítások írásának folyamatát a PLC bizonyos feladatok elvégzésének vezérléséhez.

A hagyományos relévezérlő rendszerekhez képest a PLC-k nagyobb megbízhatóságot, sokoldalúságot és skálázhatóságot biztosítanak, így a modern kereskedelmi automatizálás kulcsfontosságú elemeivé válnak.

A PLC programozás 7 főbb jellemzője

1. Könnyű és könnyen tanulható programok

A PLC-k leggyakrabban használt programozási nyelve a létradiagram (LD), amelynek jelei és kifejezései hasonlóak a relé áramköri diagramjaihoz.

A villamosmérnökök számára a Ladder Layout programozási nyelv ösztönös és érthető. Rövid ismeretanyaggal a felhasználók gyorsan elsajátíthatják a nyelvet és elkezdhetnek programozni.

2. Átfogó berendezéstámogatás és nagyfokú rugalmasság

A PLC-elemek rendkívül szabványosítottak, modulárisak, és számos hardveralkatrészt tartalmaznak, amelyek közül a felhasználók választhatnak.

Az ügyfelek rugalmasan beállíthatják a rendszereket a különböző termelési igények kielégítésére. A PLC-k beállítása és bekötése is egyszerű és problémamentes, így a rendszer kényelmesen alkalmazkodik a különféle folyamatigényekhez.

3. Hatékony funkciók és kiváló teljesítmény-költség arány

A PLC rendszerek nagy teljesítményű vezérlési funkciókat kínálnak, és nagyon megfizethetőek. Egy kis méretű PLC több száz, sőt számtalan programozható komponenssel is rendelkezhet, és bonyolult vezérlési feladatokat is képes kezelni.

A PLC-k emellett támogathatják a más eszközökkel való kommunikációt is, lehetővé téve a szétszórt vezérlést és a központosított adminisztrációt.

4. Csökkentett elrendezési, beállítási és hibakeresési munkaterhelés

A szabványos relévezérlő rendszerek PLC-kkel való cseréjével a közbenső vezérlők sokfélesége relék, időzítők, számlálók és egyéb alkatrészek mérete jelentősen csökken.

Ez leegyszerűsíti a vezérlőrendszer tervezését, az áramköröket és a telepítési munkákat. A PLC programok strukturáltak és érthetőek, ami drámaian csökkenti a tervezési és hibakeresési időt.

5. Nagy megbízhatóság és erős interferencia-ellenállás

A PLC-k elismertek magas interferencia-ellenálló képességükről, amely lehetővé teszi számukra, hogy stabilan működjenek még nagy interferenciájú környezetben is.

A tartós hardver- és szoftverfunkciók kombinációjának eredményeként a PLC-k rendkívül alacsony meghibásodási aránnyal rendelkeznek, és az egyik legmegbízhatóbb ipari vezérlőeszközként tartják számon.

6. Kompakt méret és alacsony energiafogyasztás

A hagyományos relés vezérlőrendszerekkel ellentétben a PLC-k kisebb méretűek és alacsonyabb energiafogyasztásúak. Használatuk csökkenti a szükséges telepítési helyet, míg a csökkentett áramköri igény jelentős időt és költséget takarít meg.

Ezenkívül a kisebb vezérlőszekrények és az alacsonyabb energiafogyasztás különösen fenntartható választássá teszik a PLC-ket.

7. Könnyű karbantartás és gyors hibaelhárítás

A PLC-k fejlett öndiagnosztikai funkciókkal rendelkeznek, amelyek megkönnyítik a hibák azonosítását. Ha egy PLC vagy egy külső bemeneti eszköz meghibásodik, a felhasználók gyorsan lokalizálhatják a problémát a LED-es kijelzők vagy a programeszköz visszajelzése segítségével. A sérült modulok gyorsan cserélhetők, csökkentve az állásidőt és a karbantartási költségeket.

A PLC programozás működési elve

A PLC-k „szekvenciális letapogatás és folyamatos hurok” mechanizmus alapján működnek. A folyamat során a PLC CPU-ja rendszeresen ellenőrzi és végrehajtja a memóriában tárolt felhasználói programot, a megadott irányadó címek sorozatának megfelelően.

Ha nincsenek merülési irányelvek, akkor az első irányelvvel kezdődik, és sorban végrehajtja az összeset a végéig, majd visszatér a következő ellenőrzési ciklus elejére. Minden egyes vizsgálat során a PLC bemeneti jeleket vesz fel, és frissíti az eredmények állapotát.

A PLC működési ciklusa három fő szakaszból áll:.

1. Bemeneti mintavételezés: A PLC letapogatja az összes bemeneti terminált, és azok állapotát a megfelelő bemeneti állapotregiszterekbe tárolja.
2. A program végrehajtása: A PLC szekvenciálisan végrehajtja az egyes programok utasításait, feldolgozza az információkat, és az okot a kimeneti regiszterekben tárolja.
3. Kimenet frissítése: Az irányelvek végrehajtása után a PLC az eredményfeltételeket beírja az eredményregiszterekbe, vezérelve a megfelelő eszközöket.

5 PLC programozási nyelv követelményei

A PLC programozása számos nyelvet tartalmaz, amelyek mindegyike különböző vezérlési feladatokra alkalmas. A leggyakoribb programozási nyelvek a létradiagram (LD), az utasításlista (IL), a funkcióblokk-diagram (FBD), a szekvenciális funkciódiagram (SFC) és a strukturált szöveg (ST).

A felhasználók a saját vezérlési igényeiknek megfelelően választhatják ki a legmegfelelőbb programozási nyelvet.

1. Létradiagramos nyelv (LD)

A létradiagramos programozási nyelv a PLC-k leggyakrabban használt programozási nyelve. Grafikus szimbólumokat használ a vezérlési logika ábrázolására, ami nagyon intuitív és ismerős a villamostervezők számára.

Rendkívül vizuális és könnyen érthető, így a legtöbb vezérlőrendszerhez ajánlott opció.

2. Utasításlista nyelv (IL)

Az Instruction List egy emlékeztető jellegű programozási nyelv, hasonlóan a setup language-hez. Eljáráskódokból és operanduskiválasztásokból áll. Ez a nyelv alkalmas kézi fejlesztők számára, ahol az ügyfelek kényelmesen, számítógép nélkül is beállíthatják a kívánt értékeket.

Kompatibilis a PLC programokban található létradiagramos ábrázolással.

3. Funkcióblokk-diagram nyelv (FBD)

A funkcióblokkos ábrázolást moduláris funkciókkal rendelkező komplex rendszereknél alkalmazzák. A funkcióblokkok szerinti vezérlőlogikát jelenti, így intuitív és egyszerű a használata, különösen a digitális logikai áramkörökben jártas mérnökök számára.

4. Szekvenciális függvénydiagram-nyelv (SFC)

A szekvenciális függvénygráf a konszekutív következtetések szabályozására szolgál. Az eljárást lépésekre és átmeneti problémákra bontja, lehetővé téve a felhasználók számára, hogy egyértelműen meghatározzák az egyes szabályozási tevékenységeket és azok sorrendjét.

Ez a nyelv különösen hasznos bonyolult vezérlőlogikával rendelkező hatalmas rendszerek esetén.

5. Strukturált szövegnyelv (ST)

A strukturált szöveg hasonló a felső szintű programozási nyelvekhez, és bonyolult vezérlőrendszerekhez használják. Szöveges összefoglalásokat használ számos változó közötti kapcsolatok definiálására, lehetővé téve a rendszer még átfogóbb irányítását.

Általában nagyobb PLC rendszerekben használják, ahol más nyelvek sokkal kevésbé ideálisak.

PLC programozás kezdőknek szóló útmutató

1. Folyamatábra létrehozása

A folyamatábrák az irányok szimbolikus ábrázolásai, amelyek a PLC programozásának struktúráját mutatják be. Az ügyfeleknek meg kell érteniük az olyan logikai eljárásokat, mint az ÉS, VAGY, NEM stb., és azok megfelelőjeit az alapvető vezérlési logika kialakításához.

2. Létradiagramos programok létrehozása

A létradiagramos logika a PLC programok lelke. Grafikus ábrázolásokat használ a logika leírására a vezérlőrendszerek esetében. Különböző jelek és irányelvek segítségével az ügyfelek összetett vezérlőrendszereket hozhatnak létre.

3. Mnemonikus eszközök használata programokhoz

A mnemonik a vezérlő utasítások szimbolikus ábrázolása, hasonlóan az eljáráskódokhoz. Kézi programozóeszközökben használják őket, és gyors és hatékony eszközt kínálnak a PLC programok összeállításához és hibakereséséhez.

A PLC programozás alkalmazásai

A PLC programozásnak széleskörű alkalmazásai vannak, beleértve az automatikus összeszerelő sorokat, berendezéseket, kereskedelmi robotokat és épületautomatizálási rendszereket.

A PLC-k növelik a termelési teljesítményt, csökkentik a munkaerőköltségeket, és extrém körülmények között is képesek működni. Ezért a PLC-programok a modern kereskedelmi automatizálás kulcsfontosságú részévé váltak.