Pengaturcaraan PLC: Panduan Definitif untuk Pemula 

Artikel ini berhasrat untuk membekalkan pelan hala tuju pemahaman yang berstruktur dan dari bawah untuk pemula, pakar yang beralih daripada pasaran lain dan pereka bentuk yang ingin mensistemkan pemahaman mereka.

Kami pasti akan melihat kepakaran asas yang diperlukan untuk pengaturcaraan PLC, membezakan dan menilai tradisional PLC produk automasi di pasaran, dan sediakan laluan pemahaman yang berkesan daripada konsep kepada amalan, membantu anda mendapat satu peningkatan dalam tempoh Sektor 4.0.

Mengapa PLC ialah "Mata Wang Keras" Masa Depan

Apabila kita bercakap tentang "Industri 4.0," "Pengeluaran Pintar," atau "Internet of Points (IoT)", kita membayangkan kemudahan pembuatan terdorong data yang sangat automatik pada masa hadapan. Di sebalik kisah hebat ini, secara senyap memacu setiap aktiviti khusus di barisan pengeluaran, adalah Pengawal Penaakulan Boleh Diprogram (PLC).

Dilahirkan pada tahun 1960-an untuk menukar almari kawalan geganti yang besar dan rumit, ia sebenarnya telah berkembang menjadi sistem komputer komersial yang menggabungkan kawalan, pengiraan dan komunikasi.

Daripada talian kimpalan dalam pembuatan kenderaan kepada barisan pembungkusan dalam sektor makanan, daripada sistem sistem air bandar kepada pusat penyusunan logistik moden, PLC ada di mana-mana.

Menurut rekod oleh MarketsandMarkets, pasaran PLC di seluruh dunia diunjurkan untuk meneruskan pembangunannya yang stabil, didorong oleh pencarian tanpa henti sektor perkilangan di seluruh dunia untuk prestasi yang lebih tinggi, kualiti terbaik dan fleksibiliti.

Atas sebab itu, memahami program PLC menunjukkan anda telah memperoleh keupayaan untuk "bercakap" dengan peranti industri zaman moden, menjadikannya "wang tunai" yang sangat diperlukan dalam kerjaya pakar anda.

Namun begitu, ramai yang berasa tawar hati apabila pertama kali menemui PLC: "Saya tidak mempunyai latar belakang elektrik, bolehkah saya menemuinya?" "Pengetahuan itu sangat rumit, di mana saya harus bermula?"

Artikel pendek ini pastinya akan membuang soalan-soalan ini dan menunjukkan bahawa dengan teknik yang ideal, mana-mana individu boleh memahami rancangan PLC secara sistematik.

I. Struktur Asas yang Teguh: 3 Teras Program PLC .

Sama seperti mengetahui mana-mana bahasa memerlukan memahami abjad dan tatabahasa terlebih dahulu, menemui rancangan PLC mesti bermula dengan bahagian yang paling penting.

1. Bahasa Mesin: Peralatan Nombor

Dunia dalaman PLC ialah glob binari yang terdiri daripada "0s" dan "1sts." Semua arahan dan data yang rumit sudah semestinya disamakan dengan jenis isyarat elektrik yang paling asas ini (HIDUP/MATI).

Oleh itu, mengenal pasti sistem nombor yang berbeza dan penukarannya ialah langkah awal dalam menemui rancangan PLC.

• binari: Bahasa pengendalian asas PLC, termasuk hanya 0 dan 1. Sebagai contoh, keterlihatan atau kekurangan isyarat input atau keadaan mula/henti motor boleh diwakili oleh 1 dan 0.
• perpuluhan: Sistem pengiraan yang paling kita kenali dalam kehidupan sehari-hari, terdiri daripada digit 0-9.
• Heksadesimal: Dicipta untuk mewakili nombor perduaan panjang dengan lebih padat, terdiri daripada 0-9 dan AF. Ia kerap digunakan apabila berurusan dengan alamat memori dan interaksi data.

Trick Takeaway: Anda perlu mahir dalam mengubah antara perpuluhan dan perduaan kerana titik set pemasa dan pembilang PLC (dalam perpuluhan) disimpan dan diperhalusi di dalam dalam format binari.

Jadual Penukaran Sistem Nombor .

2. Bekas Maklumat: Jenis Data

Jika sistem nombor ialah huruf, selepas itu jenis data ialah peraturan yang menentukan dengan tepat cara menyusun huruf ini menjadi "perkataan".

Dalam PLC, maklumat disimpan dalam pelbagai panjang dan gaya untuk memenuhi pelbagai keperluan aplikasi. Mengambil Siemens PLC yang digunakan secara meluas sebagai contoh, jenis data biasa terdiri daripada:

• sedikit: Unit data terkecil, dengan nilai 0 atau 1. Mewakili butang atau isyarat unit penderiaan.
• Bait: Terdiri daripada 8 bit kecil.
• Firman: Terdiri daripada 2 bait (16 bit kecil). Biasanya digunakan untuk menyimpan integer (Int).
• Dwi Perkataan: Terdiri daripada 2 perkataan (32 bit kecil). Boleh digunakan untuk mengekalkan integer yang lebih besar (DInt) atau nombor tulen.
• Nyata/ Terapung: Nombor titik terapung yang digunakan untuk mewakili nilai tertentu dengan perpuluhan, seperti tahap suhu atau isyarat analog tegasan. Ia mendiami 32 bit memori.

Hubungan dan Saiz Jenis Data .

Menyedari jenis maklumat ini adalah penting. Menggunakan jenis maklumat yang salah boleh mengakibatkan ralat program atau limpahan data.

Sebagai contoh, mengekalkan nilai suhu yang memerlukan ketepatan perpuluhan terus ke dalam pembolehubah Integer (Int) pasti akan menyebabkan komponen pecahan dipangkas.

3. Peraturan Logik: Algebra Boolean

Algebra Boolean ialah nadi pengaturcaraan Penaakulan Tangga. Ia menentukan perkongsian rasional asas, terutamanya terdiri daripada "DAN," "ATAU" dan "TIDAK".

• DAN: Hasilnya ialah 1 hanya jika semua keadaan pada masa yang sama nyata (1). Dalam Penaakulan Tangga, ini diwakili oleh panggilan dalam siri . Keadaan Aplikasi: Mesin hanya boleh dimulakan jika "Perhentian situasi kecemasan tidak ditolak" (Masalah A= 1) DAN "Butang Mula ditekan" (Keadaan B= 1).
• ATAU: Hasilnya ialah 1 jika sekurang-kurangnya satu masalah adalah benar (1). Dalam Logik Tangga, ini diwakili oleh panggilan selari . Keadaan Aplikasi: Lampu sistem penggera dicetuskan jika "Tahap suhu mahal" (Masalah A= 1) ATAU "Tekanan luar biasa" (Keadaan B= 1).
• TIDAK: Hasilnya adalah songsang masalah. Dalam Penaakulan Tangga, ini adalah singkatan dari kenalan Umum Ditutup (NC). Senario Aplikasi: Apabila "Ijazah tangki tidak lengkap" (Keadaan A= 0), pam harus berjalan (Output Y= 1). Masalah ini digunakan dalam program yang menggunakan panggilan NC yang bermaksud "ijazah tidak lengkap.".

Dengan memahami 3 operasi wajar standard ini, anda boleh membaca dan mencipta sebahagian besar program PLC yang penting.

II. Perbandingan Produk Automasi PLC Arus Perdana

Selepas menguasai asas, langkah penting berikut ialah memilih nama jenama PLC yang ideal untuk kajian menyeluruh.

Pelbagai jenama mempunyai pelbagai kedudukan pasaran, program perisian program dan aplikasi sektor. Di bawah ialah penilaian relatif bagi banyak nama jenama PLC antarabangsa yang penting.

Cadangan untuk Pemula:

• Jika objektif anda ialah kilang besar-besaran atau alatan buatan Eropah , bermula dengan Siemens S7-1200 dan Portal TIA ialah pilihan terbaik kerana bahagian pasaran yang tinggi dan kepimpinan teknikalnya.
• Jika anda memfokuskan pada peranti kecil atau menggunakan pelan belanjawan , siri Mitsubishi FX ialah faktor permulaan yang luar biasa, dengan sumber penemuan yang banyak dan kos perkakasan yang agak berkurangan.

III. Daripada Konsep kepada Amalan: Laluan Pembelajaran Berkecekapan Tinggi Empat Langkah

Pengetahuan akademik adalah asas, tetapi hanya kaedah yang boleh membina bangunan pencakar langit. 

Langkah 1: Simulasi Program Perisian untuk Membiasakan Diri Anda dengan Suasana

Muat turun dan pasang perisian rancangan nama jenama pilihan anda (cth, Tapak TIA, GX Works3). Tanpa membeli sebarang perkakasan, gunakan fungsi simulasi bersepadu untuk mencipta kerja "Hello there World" pertama anda– litar selak mula-henti yang ringkas.

Biasakan diri dengan antara muka pengguna program perisian, hanya cara menghasilkan teg (pembolehubah), dengan tepat cara menulis penaakulan tangga, dan cara memuat turun dan menjejak program.

Tindakan 2: Kuasai Arah Asas 

Temui dan amalkan pematuhan dengan fungsi teras secara sistematik:.

• Garis Panduan Logik Sedikit: DAN, ATAU, BUKAN, Gegelung Output, dan sebagainya.
• Pemasa: On-Delay (BUNCH), Off-Delay (TOF) untuk melaksanakan ciri seperti tertunda bermula dan ditangguhkan berhenti.
• Kaunter: Count Up (CTU), Count Down (CTD) untuk mengumpul kiraan item, masa kitaran rakaman video dan sebagainya.
• Garis Panduan Bergerak (MOV): Untuk memindahkan data daripada satu alamat memori kepada alamat tambahan.

Langkah 3: Tangani Kajian Situasi Standard

Sebaik sahaja anda benar-benar memahami arahan asas, cuba selesaikan beberapa tugas peringkat kemasukan tradisional, seperti:

• Kawalan ke hadapan/balik motor tiga fasa .
• Star-delta menurunkan voltan bermula .
• Kawalan lalu lintas.
• Kawalan kereta salingan automatik .

Kajian kes ini pasti akan membantu anda memautkan arah tertentu terus ke dalam rangka kerja logik untuk menyelesaikan masalah dunia sebenar.

Tindakan 4: Teroka Ciri Lanjutan dan Kaedah Hands-On

Apabila anda selesa dengan program asas, anda boleh maju ke kawasan yang lebih maju:

• Pemprosesan Isyarat Analog: Ketahui cara menyemak isyarat daripada unit penderiaan analog (paras suhu, tekanan) dan menjalankan kawalan PID.
• Pengiraan Kelajuan Tinggi dan Keluaran Nadi: Digunakan untuk memautkan pengekod dan menguruskan motor elektrik stepper/servo.
• Komunikasi dan Rangkaian: Ketahui pertukaran maklumat di antara PLC atau di antara PLC dan PLC HMI (Antara Muka Manusia-Mesin) atau komputer pengurusan.
• Cari Peluang Praktikal: Jika boleh, beli pakej pemula PLC untuk pendawaian elektrik dan penyahpepijatan secara langsung. Sama sekali tidak ada yang memberikan rasa pencapaian yang lebih besar dan pemahaman yang lebih mendalam daripada menerangi lampu atau memandu motor secara langsung. Anda juga boleh merujuk keperluan dan amalan terbaik daripada syarikat berwibawa seperti International Culture of Automation (ISA) untuk meningkatkan kecekapan profesional anda.

Kesimpulan

Mengetahui rancangan PLC bukanlah teknologi moden yang sukar dijangkau, ia adalah perjalanan peningkatan kemahiran dengan laluan dan alasan yang jelas.

Prinsip teras ialah: Pada mulanya, bina pemahaman yang kukuh tentang 3 batu kunci teori: sistem nombor, jenis data dan prosedur logik. Kedua, bijak memilih jenama PLC arus perdana sebagai platform pengetahuan anda berdasarkan objektif kerja dan permintaan pasaran anda. Akhirnya, patuhi laluan berstruktur daripada simulasi kepada aplikasi praktikal, dan daripada mudah kepada rumit, menginternalisasi pengetahuan akademik ke dalam kapasiti analitik yang wajar dengan amalan berterusan dan cabaran berasaskan projek. .

Gelombang automasi perindustrian telah muncul, dan sebagai tekanan utama dalam revolusi ini, kepentingan PLC tidak boleh terlalu ditekankan.

Memulakan perjalanan pembelajaran anda pada masa ini bukan sekadar pelaburan dalam keupayaan– ia adalah pelaburan kewangan pada masa depan yang penuh dengan peluang. Kami berharap panduan ini berfungsi sebagai titik permulaan yang kuat dan rakan yang boleh dipercayai dalam laluan anda untuk memahami rancangan PLC.