I. Įvadas
Pramonės automatizavimo srityje PLC (programuojamas loginis valdiklis) yra valdymo sistemų pagrindas, atliekantis tokias svarbias užduotis kaip duomenų apdorojimas, loginės operacijos ir ryšys. Atlikdami įvairias valdymo užduotis, PLC susiduria su skirtingų tipų duomenimis, kurie paprastai skirstomi į tris pagrindinius PLC tipus: skaitmeninius signalus, analoginius signalus ir impulsinius signalus. Šiame dokumente bus nuodugniai išnagrinėti šie trys duomenų tipai PLC ir išnagrinėti jų pritaikymą pramoninėje automatizacijoje.
II. Skaitmeniniai signalai
Apibrėžimas ir charakteristikos
Skaitmeniniai signalai, taip pat žinomi kaip loginiai arba dvejetainiai signalai, yra vienas iš dažniausiai naudojamų valdymo signalų PLC. Jie turi tik dvi galimas reikšmes, paprastai žymimas 0 ir 1, atitinkančias dvi jungiklio būsenas: OFF ir ON. Skaitmeniniai signalai pirmiausia parodo įvairių įrenginių veikimo būseną, jutiklių išvesties signalus ir panašią informaciją. Skaitmeninis signalo valdymas yra viena iš pagrindinių PLC programų. Remiantis esamu skaitmeninių įėjimų deriniu ir istorine įėjimų seka, PLC generuoja atitinkamus skaitmeninius išėjimus, kad valdytų įrenginio veikimą.
Taikymo scenarijai
Skaitmeniniai signalai plačiai naudojami pramoninėje automatikoje, pavyzdžiui:
Variklio valdymas:Tikslus variklio valdymas valdant paleidimą, sustabdymą ir krypties pakeitimą skaitmeniniais signalais.
Apšvietimo valdymas:Apšvietimo įjungimo/išjungimo būsenų reguliavimas pagal aplinkos ryškumą, laiką ir kitas sąlygas.
Jutiklio signalai:Skaitmeniniai signalai iš jutiklių, pvz., temperatūros jungiklių ar slėgio jungiklių, stebi įrangos būseną arba aplinkos parametrus.
Kontrolės principas
Skaitmeninis valdymas paprastai naudoja logines operacijas. Remdamasis įvesties skaitmeninio signalo būsenų deriniu, jis generuoja atitinkamus išvesties skaitmeninius signalus. Pavyzdžiui, kai jutiklis aptinka įrangos gedimą, jis išveda skaitmeninį signalą į PLC. Tada PLC valdo atitinkamą pavarą, kad pašalintų gedimą.
III. Analoginiai signalai
Apibrėžimas ir charakteristikos
Analoginiai signalai reiškia nuolat kintančius fizinius dydžius, kurie paverčiami elektriniais signalais įvesties į PLC. Paprastai jie naudojami nuolat besikeičiantiems fiziniams dydžiams, tokiems kaip temperatūra, slėgis, srautas ir greitis, pavaizduoti. Analoginiai signalai yra nuolatiniai įtampos arba srovės signalai, kurių vertės gali svyruoti virš bet kurio realaus skaičiaus.
Taikymo scenarijai
Analoginiai signalai taip pat plačiai naudojami pramoninėje automatikoje, pavyzdžiui:
Temperatūros valdymas:Temperatūros jutikliai temperatūros signalus paverčia analoginiais PLC įvesties signalais. PLC naudoja šį signalą šildymo arba vėsinimo įrangai valdyti, palaikydamas aplinkos temperatūrą netoli nustatytosios vertės.
Slėgio valdymas:Slėgio jutikliai konvertuoja slėgio signalus į analoginius PLC įvesties signalus. PLC naudoja šį signalą vožtuvo arba siurblio atidarymui valdyti, palaikydamas slėgį vamzdžiuose ar talpyklose šalia nustatytosios vertės.
Srauto valdymas:Srauto jutikliai konvertuoja srauto signalus į analoginius signalus, tiekiamus į PLC. Tada PLC valdo siurblio arba vožtuvo išėjimą pagal šį signalą, kad palaikytų skysčio ar dujų srautą šalia nustatytosios vertės.
Kontrolės principai
Analoginiam valdymui paprastai reikia konvertuoti analoginius signalus į skaitmeninius signalus. PLC apima A/D (analoginį-į-skaitmeninį) ir D/A (skaitmeninį-į-analoginį) konvertavimo modulius, kad palengvintų šią transformaciją. PLC atlieka skaičiavimus ir vertinimus pagal įvesties analoginį signalą, generuodamas atitinkamus skaitmeninius išėjimo signalus. Tada šie skaitmeniniai išėjimai per D/A modulį konvertuojami atgal į analoginius signalus, kad būtų galima valdyti pavaros įjungimą.
IV. Impulsų kiekis
Apibrėžimas ir charakteristikos
Impulso dydis reiškia signalą, kai įtampa arba srovė akimirksniu peršoka iš vienos vertės į kitą. Impulsų dydžiai paprastai naudojami fiziniams dydžiams, tokiems kaip padėtis ar greitis, pavaizduoti. Impulsų reikšmės yra atskiros, kiekvienas impulsas reiškia fiksuotą poslinkį arba greičio prieaugį.
Taikymo scenarijai
Pramoninėje automatikoje impulsiniai signalai pirmiausia naudojami valdant pavaras, tokias kaip servo varikliai ir žingsniniai varikliai. Reguliuojant impulsų signalų dažnį ir kiekį, galima tiksliai valdyti pavaros padėtį, greitį ir pagreitį.
Kontrolės principas
Impulsų valdymas paprastai įgyvendinamas naudojant skaitiklius ir laikmačius. PLC skaičiuoja ir kartoja įvesties impulsų signalus, remdamasis šiais rezultatais generuodamas atitinkamus išėjimo impulsų signalus, kad valdytų pavaros mechanizmo judesius. Impulsinis valdymas užtikrina didelį tikslumą, didelį greitį ir didelį valdymo efektyvumo patikimumą.
V. Santrauka
Trys pagrindiniai duomenų tipai PLC{0}}skaitmeniniuose, analoginiuose ir impulsiniuose-atlieka itin svarbų vaidmenį automatizuojant pramonę. Jie atitinkamai parodo įrangos veikimo būseną, nuolat kintančius fizinius dydžius ir padėties / greičio parametrus. Apdorojant ir valdant šiuos tris duomenų tipus, PLC užtikrina tikslų įvairios įrangos ir procesų valdymą ir valdymą. Praktikoje norint pasiekti optimalius valdymo rezultatus, būtina pasirinkti tinkamus valdymo metodus ir parametrų nustatymus, pagrįstus konkrečiais reikalavimais ir scenarijais.