A PLC Vezérlés Részletes Leírása és Alkalmazásai

A PLC - programozható logikai vezérlő sok esetben nem különálló feladat végrehajtó, hanem egy komplett rendszer része. A PLC vezérlés napjaink egyik legelterjedtebb vezérlési megoldása, amely már jó ideje nem csak a gyártóiparban használatos. A PLC vezérlés az angol Programmable Logic Controller kifejezés, azaz Programozható Logikai Vezérlő rövidítése.

Kezdetben a gyártóipar hatékonyságának növelésére, az összeszerelő sorok, berendezések és roboteszközök automatizálására használták, mára azonban már számtalan, a mindennapi életben is használt rendszer alapja. Ugyanakkor számos alkalommal tapasztaltuk, hogy villamossággal foglalkozó szakemberek idegenkedve fogadják a programozható logikai vezérléseket, valamiféle fekete dobozként tekintenek rá, amivel nem is szabad foglalkozni. Ez a hozzáállás talán érthető, ha nagyon bonyolult és összetett rendszerről és programról van szó. Ha a másik irányban indulunk el, az egyszerű vezérlések felé - ami a tanulás szempontjából indokolt is -, akkor meg azzal az igazsággal találjuk magunkat szemben, hogy a PLC programozása drágább és nehézkesebb, mintha azt egyszerű relés vezérléssel oldanánk meg.

Másik fontos célunk az volt, hogy a PLC program létrehozása, működésének ellenőrzése, letöltése ne tűnjön túl bonyolultnak. Csak a szükséges információkat közöljük, az egyes képeken csak azon áramköri részletek szerepelnek, amelyek a megértéshez feltétlenül szükségesek. A szokásos informatikai bőbeszédűségből, a rengeteg képi információból a lényeget kivágva tesszük közzé, az adott lépésre koncentrálva.

A PLC Rendszer Felépítése: Hardver Komponensek

A PLC vezérlés szerepéről és előnyeiről bizonyára sokat hallottál már, de vajon hogyan működik ez a rendszer? Milyen fő hardver komponensekből áll és ezeknek mi a szerepük a vezérlés működtetésében? Ahogyan láthatod a PLC vezérlés összetett folyamatok egysége, amely számos különböző hardver komponensre támaszkodik.

1. Processzor: A processzor a CPU-t (Central Programming Unit) valamint a memóriát tartalmazza. A gyakran a PLC rendszer „agyaként” emlegetett processzor vagy más néven központi feldolgozó egység felelős a rendszer számára megadott parancsok végrehajtásáért.
2. Tápegység: A tápegység feladata a hálózati feszültség átalakítása és stabilizálása valamint a PLC rendszer megfelelő feszültséggel való ellátása.
3. Programozó egység: A programozó egységet arra használják, hogy a PLC rendszer processzorának memóriaegységébe feltöltsék a szükséges programokat.
4. Digitális bemeneti egység: A PLC vezérlés digitális bemeneti egységének feladata olyan jelek értelmezése, illetve igazítása a PLC belső szintjéhez, melyek mindössze 2 lehetséges állapotot produkálhatnak.
5. Analóg bemeneti egység: A PLC vezérlési rendszerek analóg bemeneti egységei A/D átalakítókat használnak, hogy a digitális kóddá konvertálják az analóg jelet.
6. Kimeneti egységek: A PLC vezérlés digitális kimeneti egységének funkciója a PLC belső jeleinek átalakítása a környezet számára.
   • Relés kimenetű egység: Ebben a megoldásban a CPU egy relét vezérel, amelynek az érintkezője van kivezetve. Legfőbb előnye, hogy bárhova beilleszthető az áramkörökbe és használatával olcsón lehet nagy áramokat kapcsolni. Hátránya, hogy hosszú a reakcióideje és az általa megvalósítható kapcsolási frekvencia kisebb, mint 10 Hz.
   • Elektronikus kimenetű egység: Ebben a típusú PLC rendszerben egy vezérelt félvezető elem kapcsolja a kimeneti feszültséget. Előnye a rövid reakcióidő és hogy viszonylag gyors kapcsolásra képes.

PLC Programozás Gyakorlatban: Meddő Teljesítmény Kompenzálás Példája

Először vizsgáljuk meg az adott feladatot ellátó vezérelt kapcsolást! A vezérelt áramkör feladata egy üzem meddő fogyasztásának kompenzálása. Minél nagyobb az induktív jellegű meddő fogyasztás, annál nagyobb kapacitív meddő teljesítményt kell betáplálni a hálózatba, hogy a cosφ =1 tartható legyen.

Hatékony padlófűtés beállítás - Danfoss

A vezérlő kapcsolás biztosítja, hogy a kívánt kompenzáció megvalósuljon. A vezérlés során S1 nyomógomb működtetésével a hálózatra kapcsoljuk az első kondenzátortelepet. Minden egyes további S1 lenyomásával eggyel több fázisjavító kondenzátortelep kapcsolódik majd a hálózatra. Az S2 nyomógomb feladata az, hogy bármely pillanatban lekapcsolja az addig csatlakoztatott kondenzátorokat. A K4, K5, K6 és K7 kimenetek egyben a mágneskapcsolók vezérlését is jelentik, ezek végzik a telepek rákapcsolását a hálózatra. A K1-től K7-ig terjedő kapcsolók gondoskodnak arról, hogy mindig csak a megfelelő sorrendben lehessen elvégezni a további telepek be-, ill. kikapcsolását.

I. Hozzárendelési Lista (I/O Mapping)

A hozzárendelési lista nem más, mint az általunk használt PLC fizikai bemeneteinek és kimeneteinek elnevezésének összekapcsolása a feladatunkban szereplő logikai változók elnevezéseivel. Olyan PLC-t kell választani, amelynek legalább annyi bemenete és kimenete van, mint amennyit a feladat megoldása során felhasználunk. Gondolni kell azonban a későbbi változtatásokra és bővítési lehetőségekre is. Ebben a feladatban 2 bemenetre és 7 kimenetre lesz szükségünk.

II. Program Editálás (Létradiagram)

Az editálás, azaz szerkesztés során az adott PLC editorában létrehozzuk az áramutas logika alapján azt a struktúrát, ami biztosítja a vezérlő megfelelő működését. Ezt láthatjuk egyelőre címkék nélkül a létradiagramon. Megfigyelhetjük a sorszámozott sorokat és oszlopokat. Az első öt oszlopba kontaktusokat, a hatodikba kimeneteket helyezhetünk el. Egy kimeneti készüléket csak egyszer lehet elhelyezni a „coil”, azaz működtető tekercs oszlopban. Figyeljük meg, hogy mennyire hasonlít a PLC létradiagramja az áramutas kapcsolásra! Célszerű az egyes létraágakat úgy megrajzolni, hogy a rajz minél áttekinthetőbb legyen.

III. Szimuláció és Működés Ellenőrzése

A szimuláció során ellenőrizni tudjuk a tervezett működést. Ennek keretében vizsgáljuk meg a vezérlés működését, kövessük nyomon az egyes működési fázisokat. Hasonlóan az áramút-diagramhoz, a létradiagram is nyugalmi állapotban kerül ábrázolásra. Ebben az állapotban sem a K1, sem a K2 tekercsén nem folyik áram. Megfigyelhetjük, hogy a K4, K5, K6 és K7 kapcsolók tekercsein sem folyik áram, egyik kondenzátortelep sincs a hálózatra kapcsolva.

Az S1 nyomógomb működtetésekor a PLC I1 bemenete záródik. Ennek hatására a K1 kapcsoló tekercsén áram folyik a következő kontaktusokon át: S1-K2- K4-K6. A záródó K1 révén a fent említett K4 kapcsoló működik a K3-K1 ág logikai feltételeinek teljesülése miatt. A K1-gyel párhuzamosan kötött K4 záródása miatt már láthatjuk az öntartás kialakulását. A 012-es sorban is záródik a K1, de itt nem okoz K6 állapotában változást, hiszen ehhez K5 záródása is kell. A 001-es sorban a K4 kontaktusa bont, ezért itt a következő S1 zárása már nem fog K1-ben működést létrehozni. Az S1 nyomógomb első felengedése után az az állapot alakul ki, melynek során csak a K4 működése valósul meg. Ez azt jelenti, hogy csak az első kondenzátortelep kapcsolódik a hálózatra.

Megbízható INA vezérlés autóba

Nyomjuk meg másodszorra is az S1 nyomógombot. A K5 működésének utolsó feltétele a K2 zárása volt. Ez a sorba kapcsolt K2 és K4 ágon valósul meg. A zárt K3-K2-K4 indítási ág mellett természetesen megfigyelhető a K3-K5 ág öntartásának kialakulása is. Az eddigieket összegezve elmondhatjuk, hogy az S1 második működtetése után már egyszerre két kondenzátortelep kapcsolódik a hálózatra a működő K4 és a működő K5 miatt.

Ismét elengedjük az S1 nyomógombot. A K2 kapcsoló működtető tekercsének áramköre megszakad. Azt fogjuk tapasztalni, hogy a K1 legközelebbi működéséhez szükséges logikai feltételek adottak a nyitott S1 utáni K2-K5-K6 ágon. Nyomjuk le harmadszorra is S1-et. A zárt S1 utáni K2-K5-K6 ág hozta működésbe K1 kontaktusait. K1 zárásával teljesült K6 működésének feltétele a K3-K1-K5 ágon. S1 harmadik felengedése után K1 és K2 is elengedett állapotba kerül. K1 a nyitott K6 miatt nem tud majd működni. Az S1 nyomógomb harmadik működtetése után az aktív K4, K5 mellett már K6 is működik. Így már a harmadik kondenzátortelep is a hálózaton van.

S1 negyedik működtetésével alakul ki a következő vezérlési állapot a PLC-ben. Először az S1-K1-K4-K6-K7 indítási feltétel teljesülése miatt záródik a K2 áramköre. Ez csak egy pillanatra alakul ki, ezután K2 öntartása valósul meg. S1 negyedik felengedése után K1 és K2 többször már nem kapcsolható be, hiszen az összes lehetséges logikai ágban találunk egy bontott kontaktust. Mind a négy kimenet aktív, a lehetséges legtöbb fázisjavító kondenzátor kapcsolódik a hálózatra.

A kikapcsoláshoz működtetni kell az S2 nyomógombot. Ez magával vonja K3 meghúzását. K3 működése miatt bontnak az alapból zárt kontaktusai, így K4, K5, K6 és K7 működtető tekercsének áramköre megszakad, a relék elejtenek, az összes fázisjavító kondenzátor lekapcsolódik a hálózatról. Összegzésképpen elmondhatjuk, hogy a szimuláció során meggyőződhettünk a vezérlés tényleges működéséről. Tisztában kell lennünk a vezérelt berendezés működésével, és tudnunk kell, mit várunk el a vezérléstől.

IV. Program Letöltés (Transfer)

A programozás során a már ellenőrzött és hibás működés esetén kijavított PLC programot fogjuk a számítógépről a PLC memóriájába tölteni. A programozás itt transfer-t, azaz átvitelt jelent a PC-ből a PLC modulba.

Saeco Vienna hibaelhárítás

Fejlett PLC Funkciók és Modulok

Nézzük meg, milyen lehetőségek adottak még a legegyszerűbb PLC-ben is. Ezeket azért tesszük közzé, mert bízunk abban, hogy saját ötletek megvalósítására ösztönözzük a tisztelt olvasót.

• Időzítők: Egy olyan időzítő működését szemlélhetjük, amely bekapcsolási késleltetéssel bír.
• Számlálók.
• Komparátorok: Az analóg komparátorokat többféleképpen használhatjuk. Az egyik esetben a bemeneten kapott értéket hasonlítják össze egy belső referenciaértékkel.
• Óra.
• Impulzusrelék.
• Szöveges üzenetek a kijelzőre.

A PLC-s vezérlések tervezése során létrehozott vezérlések legfontosabb tulajdonságai közé sorolható, hogy valamilyen magasabb szintű programozási nyelv segítségével programozhatóak, gyakorlatilag tulajdonképpen minden szabályozásban vagy vezérlésben használt szabványos ipari jelhez direkt illeszthetők lehetnek. PLC-s vezérlések tervezése nem egyszerű feladat, számos apró tényezőre kell figyelmet fordítanunk a tervezési folyamat során. Fontos lépés a PLC típusának és paramétereinek megválasztása mellett, hogy hány darab és milyen típusú bemeneti, illetve kimeneti vezérlési elemet kell alkalmaznunk. Továbbá számításba kell azt is vennünk a tervezési folyamat során, hogy kapcsolódik-e a tervezett vezérlés esetleg más vezérléshez.

PLC Típusok és Speciális Megoldások

Az automatizálás alapterméke a PLC vezérlő. Több sorozat is rendelkezésre áll, melyből a legújabb fejlesztésű HC sorozatot ajánljuk első körben. Sok tulajdonságot alapnak tekinthetünk az ipari programozható vezérlők esetében, azonban vannak olyan megoldások melyek nem magától értetődőek. Ilyen például a felhőkompatibilis működés, melyre a HC sorozatot tervezték. Segítségével a programozó és a gépgyártó a hálózaton máshol található berendezések jelét is fel tudja dolgozni és függővé tudja tőle a működést. A HC2 sorozat típusai már egyes speciális funkciókkal vannak felszerelve, megtartva az HC sorozat előnyös funkcióit is. Gyakori igény az EtherCAT kommunikáció megléte a gyors sebességű szerszámgépek működésénél, így van több olyan típussorozat ami kifejezetten erre lett tervezve, még számos E-CAM funkcióval is rendelkezve. A felhő alapú működéshez ingyenes telefonos applikáció és szoftver áll rendelkezésre, melyek segítségével akár távolról monitorozható, kezelhető a teljes automatizálási rendszer.

A PLC és a Kiegészítő Modulok Összehasonlítása

A különböző PLC típusok és kiegészítő modulok széles skálája áll rendelkezésre a legkülönfélébb ipari igények kielégítésére. Az alábbi táblázat néhány példát mutat be a specifikációik alapján:

Schneider Electric PLC és PAC Megoldások

A plc és kapcsolódó vezérlési megoldások az ipari automatizálás kulcselemei, amelyek támogatják a hatékony és megbízható működést különböző alkalmazási területeken. A Schneider Electric átfogó portfóliója nemcsak plc vezérlés, hanem fejlett pac vezérlés, biztonsági és speciális ipari vezérlési megoldásokat is kínál. Ezek a rendszerek segítik a vállalatokat a digitalizációban, a termelékenység növelésében és az energiahatékonyság javításában.

PLC vezérlés gépes alkalmazásokhoz

A plc rendszer alapvető szerepet tölt be a gépvezérlés és az egyszerűbb automatizálási feladatok terén. A Schneider Electric programozható logikai vezérlő megoldásai ideálisak ismétlődő, lineáris folyamatokhoz, ahol gyors és stabil működés szükséges. A rugalmas plc programozás és moduláris felépítés lehetővé teszi a rendszerek könnyű bővítését, miközben biztosítja a magas rendelkezésre állást a gyártás automatizálás során.

PAC vezérlés folyamatirányítási alkalmazásokhoz

A pac vezérlés fejlettebb funkcionalitást kínál a komplex folyamatirányítás és nagy rendszerek kezeléséhez. Ezek a megoldások magasabb szintű adatfeldolgozást és szélesebb plc integráció lehetőségeket biztosítanak. A Schneider Electric PAC rendszerei ideálisak összetett ipari automatizálási rendszer környezetekben, ahol skálázhatóságra és rugalmasságra van szükség. A fejlett plc kommunikáció támogatja a különböző rendszerek közötti együttműködést.

Biztonsági vezérlők és speciális alkalmazások

A modern ipari környezetben kiemelt szerepet kapnak a biztonsági megoldások és specifikus alkalmazásokra fejlesztett vezérlők. A Schneider Electric portfóliója az alábbi területeket is lefedi:

• Biztonsági vezérlők és modulok az üzembiztonság növelésére
• Vezérlők HVAC-R és Solar rendszerekhez
• Elosztott I/O rendszerek a rugalmas rendszerfelépítéshez
• Megbízható megoldások meglévő rendszerek korszerűsítéséhez

Ezek az automatizálási megoldás elemek biztosítják a komplex rendszerek biztonságos és hatékony működését. Maximalizálja a megtérülést és az energiahatékonyságot a Schneider Electric vezérlőivel, melyek fűtés, szellőztetés és légkondicionálás gépesített alkalmazásaihoz, épületgépészeti és szivattyúvezérlési megoldásokhoz használhatók.

PLC hálózatok és integrált rendszerek

A korszerű plc hálózat és kommunikációs megoldások lehetővé teszik az adatok valós idejű feldolgozását és a rendszerek összekapcsolását. A Schneider Electric technológiái támogatják az átfogó ipari vezérlés kialakítását, amely egyesíti a különböző automatizálási rétegeket. Az integrált megközelítés segíti a vállalatokat abban, hogy hatékonyabb döntéseket hozzanak és optimalizálják működésüket.

Miért válassza a Schneider Electric PLC és vezérlési megoldásait?

A Schneider Electric teljes körű plc és vezérlési portfóliója lefedi az egyszerű plc alkalmazás igényektől a komplex ipari rendszerekig terjedő követelményeket. A megoldások ötvözik a megbízható plc hardver, fejlett plc szoftver és modern automatizálási megoldás technológiákat. Az iparági tapasztalat és innováció biztosítja, hogy a vállalatok hosszú távon fenntartható, skálázható és hatékony rendszereket valósítsanak meg.

Modicon PLC vezérlők

Fedezze fel a Modicon PLC vezérlők széles választékát, amelyeket a változatos ipari automatizálási igények kielégítésére terveztek. A Modicon sorozat méretezhető, megbízható és nagy teljesítményű PLC megoldásokat kínál a kis automatizált gépektől a fejlett gépvezérlő rendszerekig. Portfóliónk a következőket támogatja:

• Méretezhető architektúra: A Modicon PLC-k az egyszerű feladatok kezdő szintű vezérlőitől a nagy teljesítményű CPU-kig a rendszerkövetelmények szerint növekednek. A Modicon termékcsalád támogatja a többtengelyes mozgásvezérlést és a nagy rendelkezésre állású redundáns folyamatokat is.
• Optimalizált gépteljesítmény: Érjen el nagyobb hatékonyságot és reakcióképességet a folyamatokban a robusztus vezérlési képességekkel.
• Rugalmas integráció: Zökkenőmentesen csatlakozhat különböző ipari környezetekhez a támogatott kommunikációs protokollok széles választékával.
• IIoT-natív peremhálózati vezérlés: A Modicon peremhálózati vezérlők komplex interfészeket kezelnek az eszközök és készülékek között, vagy közvetlenül a felhőben. Gazdaságos és hatékony működés ipari folyamatautomatizálási vezérlőkkel.

A Schneider Electric kínálatában megtalálja a PAC folyamatvezérlők széles választékát, Ethernet és biztonsági funkciókkal, kiegészítő modulokat, és a vezérlők programozásához szükséges fejlesztőkörnyezetet. Egyszerű vagy összetett biztonsági funkciókat ellátó vezérlőink alkalmasak ipari használatra, a személyi- és gépbiztonság érdekében. A Modicon termékcsalád részeként megtalálhatók konfigurálható biztonsági vezérlők és modulok, kontrollerek több be- és kimenetellel, csatlakozók, biztonsági programozható logikai vezérlők és processzorok.

Modicon Edge I/O NTS

Növeld a programozható logikai vezérlők és a programozható automatizálási vezérlők teljesítményét a Schneider Electric elosztott I/O rendszerekhez köthető termékeivel: elővezetékezett rendszer PLC kártyák és automatizálási rendszerek gyors csatlakoztatásához, elosztódobozok és gyorskábelezési rendszerek, digitális modulok komplex gépekhez és rendszerekhez, I/O modulok Ethernet csatlakozással. A Modicon Edge I/O NTS egy robusztus IP20 elosztott I/O rendszer, széles modulválasztékkal. Az Edge I/O NTS integrálva van az EcoStruxure Machine, Control és Automation Expert rendszerekbe. Számos PLC-vel működik együtt, például a Modicon M241, M251, M262, M660, M340, M580, SoftdPAC, PacDrive és harmadik féltől származó PLC-kkel Modbus TCP vagy EtherNet/IP felületen.

Modicon Quantum

Ismerd meg felsőkategóriás programozható logikai vezérlőinket! A Modicon Quantum kiemelkedő teljesítményt, magasfokú rugalmasságot, fejlett kommunikációs funkciókat, adattárolást, diagnosztikát, és memóriakezelést nyújt. Továbbá kiválóan alkalmazkodik a különböző területekhez, legyen szó akár infrastruktúráról, folyamatirányításról, vagy biztonságról.

Mitsubishi PLC Kommunikáció

A Mitsubishi Inverter Communication segítségével az FX5U PLC-hez 16 frekvenciaváltó közvetlenül csatlakoztatható. A frekvenciaváltók vezérlése célutasításokkal rendkívül egyszerű. Az RS485 porthoz érintőképernyő csatlakoztatható. A modul segítségével CAM curve (pozíciógörbe) alapján vezérelhető 4 optikai buszos Mitsubishi szervo hajtás.

tags: #syslink #vezerles #plc #leírás

• Minden, amit tudnod kell a Mercedes-Benz 519-ről
• Fékproblémák tünetei és okai
• Hogyan állítsuk be a Lada futóművét?
• Hogyan javítsuk a Common Rail injektorok teljesítményét?
• Tanksapka nem záródik: W168