معرفی دقیق و تحلیل کاربرد کابینت کنترل PLC

کابینت کنترل PLC، یعنی یک کابینت برق صنعتی با یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی به عنوان واحد کنترل هسته، یک دستگاه گره کلیدی در سیستم اتوماسیون صنعتی است. عملکرد اصلی آن دریافت سیگنال‌های ورودی مختلف از{1}}سنسورها، دکمه‌ها، سوئیچ‌ها و سایر اجزای سایت، انجام عملیات منطقی، کنترل توالی، زمان‌بندی، شمارش و عملیات حسابی طبق برنامه‌های کنترل از قبل نوشته‌شده و دستورالعمل‌های کنترل خروجی به محرک بر این اساس است، در نتیجه کنترل خودکار تجهیزات تولید یا جریان فرآیندی را انجام می‌دهد. کابینت های کنترل PLC دارای طیف بسیار گسترده ای از کاربردها هستند، خطوط تولید اتوماسیون کارخانه، کنترل تجهیزات به تنهایی، ساخت سیستم های هوشمند، امکانات مهندسی محیط زیست، و گره های کنترل صنایع مختلف را پوشش می دهند. به عنوان مرکز کنترل سایت های صنعتی مدرن، کیفیت طراحی و ساخت این تجهیزات ارتباط مستقیمی با پایداری عملیاتی و قابلیت نگهداری کل سیستم اتوماسیون دارد. در سایت های صنعتی، منطقی بودن انتخاب و چیدمان اجزای کابینت PLC اغلب کارایی اشکال زدایی و عیب یابی بعدی را تعیین می کند. در عین حال، کابینت های یکپارچه مانند برنامه منطقی کنترل پنل PLC کابینت اتوماتیک فولادی ضد زنگ با پوشش فولادی ضد زنگ و منطق کنترل از پیش تعیین شده به طور فزاینده ای در صنایعی مانند مواد غذایی و دارویی که دارای الزامات بالایی برای تمیزی و مقاومت در برابر خوردگی هستند استفاده می شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

منبع تغذیه و سیستم حفاظتی سیستم منبع تغذیه کابینه کنترل معمولاً از یک طرح{0}}دو مدار اضافی استفاده می کند. منبع تغذیه اصلی به هر واحد عملکردی از طریق یک قطع کننده مدار هوا (شکن مدار هوا) توزیع می شود تا اطمینان حاصل شود که هرگونه خرابی مدار بر عملکرد کلی تأثیر نمی گذارد. منبع تغذیه سوئیچینگ 24VDC برق پایداری را برای PLC و سنسورها و رله های مرتبط با آن فراهم می کند. ضریب ریپل و دقت ولتاژ آن به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان عملیات منطقی تأثیر می گذارد. در کابینت کنترل PLC، ماژول برق اغلب از یک گذرگاه منبع تغذیه با PC صنعتی کابینت کنترل (کامپیوتر کابینت کنترل صنعتی) استفاده می کند و سوئیچینگ بی وقفه در سطح میلی ثانیه از طریق UPS یا ابرخازن انجام می شود. کنترل کننده PLC واحد کنترل منطقی به عنوان پردازنده اصلی عمل می کند و انتخاب آن باید به طور جامع تعداد نقاط ورودی/خروجی، قابلیت های پردازش آنالوگ، سازگاری پروتکل های ارتباطی و سازگاری محیطی را در نظر بگیرد. سیستم‌های بزرگ معمولاً از معماری CPU اضافی استفاده می‌کنند - CPUهای اصلی و پشتیبان داده‌ها را در زمان واقعی همگام‌سازی می‌کنند. هنگامی که CPU اصلی از کار می افتد، CPU پشتیبان به طور یکپارچه کنترل را در عرض 50 میلی ثانیه به دست می گیرد تا از وقفه در تولید جلوگیری شود. طراحی مدولار به کاربران اجازه می‌دهد تا عملکردها را مطابق با الزامات فرآیند، مانند ماژول‌های شمارش سرعت بالا، ماژول‌های کنترل حرکت یا ماژول‌های تنظیم PID، به‌صورت انعطاف‌پذیر گسترش دهند.

 

رابط سیگنال و واحد درایو. مدار رابط ورودی/خروجی از فناوری جداسازی فوتوالکتریک استفاده می‌کند تا سیگنال‌های جریان قوی و منطق جریان ضعیف PLC را برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی کاملاً ایزوله کند. به عنوان یک واسطه تبدیل سیگنال، رله می‌تواند سیگنال کنترل 24VDC PLC را تا ولتاژ 220VAC یا بالاتر تقویت کند تا بارهای جریان بالا مانند کنتاکتورها و شیرهای برقی را هدایت کند. بلوک ترمینال یک رابط اتصال استاندارد را برای تسهیل سیم‌کشی در سایت و نگهداری بعدی فراهم می‌کند. تعامل انسان- و سیستم ارتباطی. صفحه نمایش لمسی (HMI) و پانل عملیات، یک رابط نظارتی بصری فرآیند، پشتیبانی از تنظیم پارامتر، تشخیص خطا و تجزیه و تحلیل روند را برای پرسنل عملیات و تعمیر و نگهداری فراهم می کند. ماژول ارتباطی تعامل داده با کامپیوتر میزبان، مبدل فرکانس و ابزارهای هوشمند را از طریق اترنت صنعتی (Profinet، EtherCAT) یا فیلدباس (Modbus RTU، CANopen) برای ساختن یک سیستم کنترل توزیع شده (DCS) درک می‌کند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

کار کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی در کابین کنترل PLC بر اساس مکانیسم "اسکن چرخه ای" است. یک چرخه کامل اسکن معمولا شامل سه مرحله است. مرحله نمونه‌گیری ورودی: CPU وضعیت تمام مدارهای رابط ورودی را به ترتیب می‌خواند و وضعیت خاموش{2} یا مقدار آنالوگ هر نقطه ورودی را در "رجیستر تصویر ورودی" در داخل سیستم ذخیره می‌کند. پس از اتمام این مرحله، حتی اگر سیگنال ورودی خارجی در مراحل بعدی تغییر کند، محتویات ثبت تصویر دیگر در این چرخه تا مرحله نمونه گیری ورودی چرخه اسکن بعدی به روز نمی شود.

 

مرحله اجرای برنامه: با شروع از اولین آدرس حافظه برنامه کاربر، CPU دستورالعمل ها را یکی یکی می خواند و عملیات را بر اساس روابط منطقی نمودارهای نردبانی یا متن ساختار یافته انجام می دهد. در حین عملیات، سیستم وضعیت ورودی را در ثبت تصویر ورودی و همچنین مقادیر فعلی رله های کمکی داخلی، تایمرها، شمارنده ها و سایر اجزاء را می خواند و وضعیت بیت های مربوطه را در ثبات تصویر خروجی بر اساس نتایج منطقی به روز می کند. شایان ذکر است که وضعیت خروجی به روز شده در حین اجرای برنامه بلافاصله به ترمینال خروجی واقعی ارسال نمی شود بلکه به طور موقت در ناحیه تصویر خروجی ذخیره می شود.

 

مرحله به‌روزرسانی خروجی: CPU داده‌های وضعیت موجود در ثبت تصویر خروجی را در یک زمان به مدار قفل خروجی منتقل می‌کند و عناصر اجرای محیطی واقعی را از طریق رابط خروجی هدایت می‌کند. در این مرحله، یک چرخه اسکن به پایان می رسد و CPU نمونه گیری ورودی را برای چرخه بعدی مجدداً راه اندازی می کند. در سناریوهای کاربردی که بر پاسخ سریع تأکید دارند، مانند Application Cabinet یا PLC Panel Control Logic Program، PLC همچنین از دستورالعمل های ورودی/خروجی فوری پشتیبانی می کند که می تواند مستقیماً وضعیت نقاط فیزیکی خاص را در مرحله اجرای برنامه بدون نیاز به منتظر ماندن برای تکمیل چرخه اسکن کامل بخواند یا تازه کند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

انتخاب صحیح و پیکربندی معقول کابینت‌های کنترل PLC مستلزم در نظر گرفتن همه‌جانبه ابعاد متعددی مانند الزامات وظیفه کنترل، شرایط محیطی{0}در سایت و راحتی نگهداری بعدی است. تعیین مقیاس کنترل و نقاط ورودی/خروجی اولین گام در انتخاب است. مهندسان باید تعداد سیگنال‌های ورودی (دکمه‌ها، حسگرها، سوئیچ‌ها و غیره) و تعداد سیگنال‌های خروجی (کنتاکتورها، شیرهای برقی، نشانگرها و غیره) همه دستگاه‌های کنترل‌شده را خلاصه کنند و سپس بر این اساس یک حاشیه ذخیره 15 تا 20 درصد اضافه کنند تا با تغییرات بعدی یا گسترش عملکرد کنار بیایند. برای سیگنال های آنالوگ، نوع (نوع جریان یا نوع ولتاژ)، محدوده و دقت مورد نیاز باید روشن شود. انتخاب عملکرد PLC و سرعت پردازش باید پیچیدگی برنامه و نیازهای زمان پاسخ را در نظر بگیرد. برنامه‌های حساس به زمان{10}}مانند شمارش سرعت بالا، موقعیت‌یابی دقیق، و برش پروازی به یک مدل PLC با عملکردهای ورودی و خروجی{12}}سرعت بالا نیاز دارند. برای سیستم های مبتنی بر کنترل توالی و تنظیم ساده PID، PLC های استاندارد می توانند نیازها را برآورده کنند. در سیستم‌های کنترل مشارکتی{15}}در مقیاس بزرگ یا چند{16}}دستگاهی، پلت‌فرم‌های PLC که از ایستگاه‌های اصلی چند{17}}و تبادل{18}}ظرفیت بزرگ{18}}پشتیبانی می‌کنند باید در اولویت باشند.

 

سازگاری محیطی یک مبنای مهم برای تعیین ساختار کابینت و انتخاب اجزا است. در یک محیط نصب داخلی تمیز و کنترل‌شده{1}}، کابینت‌های اسپری فولاد کربن معمولی با سطوح حفاظت IP20 یا IP41 می‌توانند شرایط استفاده را برآورده کنند. در مکان های صنعتی که گرد و غبار، رطوبت یا گازهای خورنده وجود دارد، باید یک کابینت اتوماتیک فولادی ضد زنگ انتخاب کنید و سطح حفاظت را به IP54 یا بالاتر افزایش دهید. به عنوان مثال، هنگامی که از کابینت سیستم PLC برای فاضلاب در تصفیه خانه فاضلاب استفاده می شود، کابینت باید در برابر رطوبت و فرسایش گاز خورنده مقاوم باشد. در طرح‌بندی‌های-هوای باز یا نیمه{8}}هوای باز، یک روکش بالای آفتابگیر و دستگاه گرمایش و رطوبت‌زدایی باید اضافه شود تا از تراکم جلوگیری شود.

 

کیفیت منبع تغذیه و اقدامات ضد تداخل-روی عملکرد پایدار درازمدت کابین کنترل PLC تأثیر می‌گذارد. در سایت هایی که دارای نوسانات شبکه برق زیاد یا آلودگی هارمونیک جدی هستند، نصب فیلتر برق یا تثبیت کننده ولتاژ در انتهای خط ورودی کابینت توصیه می شود. سیم کشی در کابینت باید به شدت بین مدارهای جریان قوی و جریان ضعیف جدا شود و خطوط کنترل و خطوط برق باید در کانال های سیم جداگانه قرار گیرند یا فاصله کافی را حفظ کنند. منبع تغذیه DC PLC باید جدا از منبع تغذیه بارهای القایی مانند رله ها و شیرهای برقی تامین شود. در صورت لزوم، دیودهای چرخ آزاد یا مدارهای جذب RC باید به صورت موازی در دو سر سیم پیچ بار القایی متصل شوند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اگر مایل به دریافت هستیدکابینت پنل PLCپیشنهادات پیکربندی یا نقل قول های فنی برای شرایط فعلی پروژه خود، لطفاً برای ارتباط بیشتر با تیم مهندسی و فنی ما تماس بگیرید.