Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

PLC -programovatelné automaty Automatizační technika.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "PLC -programovatelné automaty Automatizační technika."— Transkript prezentace:

1 PLC -programovatelné automaty Automatizační technika

2

3 Bloková struktura programovatelného automatu

4

5

6 Definice PLC podle IEC Programovatelný logický automat (PLC) je číslicový elektronický systém navržený pro použití v průmyslovém prostředí, který používá programovatelnou paměť pro uložení uživatelsky orientovaných instrukcí sloužících k implementaci specifických funkcí, jako jsou logické funkce, funkce pro vytváření sekvencí, funkce pro časování, funkce pro čítání a funkce pro aritmetické výpočty, a to za účelem řízení různých typů výrobních strojů a procesů pomocí číslicových a analogových vstupů a výstupů

7 Funkce PLC

8 Různá označení pro PLC PLC - Programmable Logic Controller PC - Programmmable Controller SPS - Speicher Programmierbare Steuerung FPC - Free Programmable Controller PA - Programovatelný automat špatné překlady: kontrolér, řadič, regulátor,….

9 Vznik PLC inženýři v automobilce General Motors hledali alternativní řešení ke komplexním elektromechanickým (reléovým) řídicím systémům nevýhody reléového řízení: pevné propojení obtížná změna řídicí funkce nákladné uvádění do provozu a údržba

10 Požadavky na nový řídicí systém jednoduché programování změny programu beze změn v zapojení menší, levnější a spolehlivější než odpovídající reléové řízení jednoduché uvádění do provozu jednoduchá a levná údržba

11 První PLC (sedmdesátá léta) jednoduchý systém umožňující připojení a zpracovávání binárních signálů pouze logické operace jednobitový procesor programování v grafickém jazyku podobném reléovým schématům zapojení (rekvalifikace dělníků)

12 PLC dnes průmyslový mikropočítač přizpůsobený nasazení v podmínkách průmyslové výroby odolný proti rázům, prachu, výkyvům teplot,vlhkosti, elekrickému i elekromagnetickému rušení klíčový prvek průmyslové automatizace

13 Třídění PLC Hlediska : 1.velikost (počet I/O) 2.provedení 3.počet procesorů

14 Typy PLC - podle 1. velikosti I mikro PLC - (někdy název programovatelná relé) do 20 I/O, malá paměť, bez možnosti komunikace (např. Siemens: LOGO!, Mitsubishi: ALFA, Moeller: EASY) malá PLC (někdy označení mikro) - do 128 I/O, některá velmi výkonná i s možností komunikace (např. Festo: FEC20, FEC30, Siemens: S7-200, Teco: TECOMAT TC600 )

15 Typy PLC -podle 1. velikosti II střední výkonnostní třída až 512 I/O modulární provedení (např. Siemens SIMATIC S7-300, Festo FPC 404) nejvyšší výkonnostní třída - až tisíce I/O, vždy modulární provedení, velký formát karet (např. Festo FPC 405, Siemens SIMATIC S7-400) trend: distribuované systémy řízení

16 Typy PLC - podle 2. provedení kompaktní - vše v jednom - napájecí zdroj, CPU a vstupy a výstupy jsou v jednom modulu, PLC lze rozšiřovat pomocí dalších funkčních modulů modulární- různé typy modularity - napájecí zdroj, CPU a vstupy a výstupy jsou v samostatných modulech, tato PLC lze rozšířit o více modulů než kompaktní PLC

17 Kompaktní PLC - uživatelský pohled Vstupy Výstupy Ovládací prvky (RUN, STOP) a seřizovací prvky (trimmer) Diagnostika chodu Komunikační kanály LED- vstupy LED- výstupy Pouzdro

18 Kompaktní PLC: pouzdro, kazeta, vana montáž na lištu DIN do rozvaděče svorkovnice rozšíření pomocí kompaktních rozšiřujících modulů

19 Kompaktní PLC a rozšiřující modul

20 Modulární PLC - uživatelský pohled - tzv. konfigurace Základní rám Rozšiřující rám Modul napájeníModul CPUSignálové moduly(binární, analogové) Signálové modulyKomunikační modulySpeciální moduly Expanzní (propojovací) moduly

21 Základní a rozšiřující rám Modulární PLC: rám, nosná deska, lišta systémová a napájecí sběrnice zásuvné moduly (periferní jednotky) rozšiřující rám expanzní moduly (umožňují propojení základního a rozšiřujícího rámu) různé šířky rámů (11“,13“,15“,19“)

22 Modulární PLC

23 Typy PLC-podle 3. počtu procesorů Jednoprocesorová - některá mohou umožňovat i multitasking (kvaziparalelní běh několika procesů) Víceprocesorová - většina modulárních PLC (komunikační a speciální moduly mají většinou vlastní procesor) - je možný multiprocessing (paralelní běh několika procesů), např. FESTO FPC 404

24 Aplikační oblasti PLC Podle časopisu Control Engineering : 87 % pro řízení strojů 58 % pro řízení procesů 40 % pro řízení pohybů velká aplikační oblast budoucnosti: řízení budov

25 PLC hardware Obvyklá výstavba kompaktních a modulárních PLC a související problematika

26 Zdroj nejčastěji 24 V DC nebo 230 V AC buď integrován v modulu CPU nebo v samostatném modulu řada modulů zdrojů s různými výkony (podle potřeby dalších periferních jednotek) pozor na správnou konfiguraci! (vyspělá programovací prostředí podporují správný výběr zdrojového modulu )

27 Centrální procesorová jednotka - -CPU (Central Processor Unit) jádro PLC určující výkonnost jednoprocesorová i víceprocesorová (matematické koprocesory, komunikační procesory, vstupně-výstupní procesory) operační rychlost posuzována podle doby cyklu (doba zpracování 1000 logických instrukcí) … až 10 1 milisekund různá CPU pro daný typ automatu (rychlost, oper. paměť, cena)

28 Cyklické vykonávání programu Čtení vstupů 2. Zpracování programu 3. Vysílání výstupů 4. Režie systému (aktualizace systémových proměnných, komunikace) =“scan”, smyčka, cyklus

29 Cesta I/O signálů v PLC Input Image (obraz vstupů) Output Image (obraz výstupů) Program pro PLC Input Modul Output Modul Senzor Aktor

30 CPU - paměťový prostor Systémová paměť - systémový program, (operační systém) - EPROM Paměť dat - systémové registry, uživatelské registry, zápisníkové registry ( merkery, flagy), čítače, časovače, vyrovnávací registry pro obrazy vstupů a výstupů (Input Image, Output Image) - RAM (RWM) Uživatelská paměť- uživatelský program (soubor tzv. procesů) - EPROM (EEPROM)

31 Moduly binárních (digitálních) vstupů - DI-princip Vstupní signál z TP Signál přicházející do CPU Detekce chybného napětí Zpoždění signálu (filtrace) Optočlen (fotodioda + fototranzistor) Signalizace (LED) Galvanické oddělení

32 Moduly binárních (digitálních) vstupů - DI - typy stejnosměrné: 5V, 12V,24V,48V střídavé: 24V,48V, 115V,230V uspořádání do skupin po 4, 8, 16, 32 společný vodič pro napětí kladné resp. záporné polarity (pro senzory s výstupním tranzistorem typu PNP resp. NPN)

33 Moduly binárních (digitálních) výstupů -DO-princip Signál přicházející od CPU Výstupní signál do TP Ochrana před zkratem Zesílení signálu Optočlen (fotodioda + fototranzistor) Signalizace (LED) Galvanické oddělení

34 Moduly binárních (digitálních) výstupů - DO - typy pro stejnosměrné spínané napětí se spínacími prvky tranzistorovými typu NPN i PNP: 24V,48V pro střídavé spínané napětí : 24 až 250V AC,24 až 48V AC, 115V až 230V AC se spínacími jednotkami triakovými pro stejnosměrné i střídavé napětí (do 250 V AC/ 60V DC) se spínacími prvky reléovými

35 Analogové vstupní moduly (AI) např. pro připojení senzorů teploty, vlhkosti, tlaku, hladiny, síly, polohy, rychlosti důležitá část: A/D převodník (šířka 8 nebo 12 bitů) - přesnost převodu některé s galvanickým oddělením specializované typy (pro termočlánky či odporové teploměry)

36 Analogové výstupní moduly (AO) pro ovládání akčních členů či zařízení se spojitým vstupním signálem - např. servopohony, frekvenční měniče, ručkové měřicí přístroje … D/A převodník (8 nebo 12 bitů) napěťové proudové - aktivní - akční člen napájen přímo z automatu, omezen jeho max. odpor - pasivní- akční člen musí mít vlastní zdroj proudu

37 PLC -SW vybavení Systémové programové vybavení Uživatelské programové vybavení

38 Systémové programové vybavení I Systémový program (operační systém - OS) HW závislý - každý výrobce jiný systém jednoúlohové zpracovávání uživatelského programu bez přerušení víceúlohové zpracovávání (multitasking) na jednom procesoru příp. i s přerušením víceúlohové zpracovávání (multitasking) na více procesorech včetně přerušení

39

40 Časovače

41

42

43 Čítače

44

45 Tlačítka

46

47

48

49

50

51

52


Stáhnout ppt "PLC -programovatelné automaty Automatizační technika."

Podobné prezentace


Reklamy Google