О классификации, применении и развитии ПЛК

автор: PLC-Supply

2024-01-02

1. Классификация на основе точек ввода-вывода
Количество точек ввода/вывода ПЛК указывает, сколько входных сигналов ПЛК может получить извне и сколько выходных сигналов он может отправить наружу. На самом деле это количество входных/выходных терминалов ПЛК. По количеству точек ввода-вывода ПЛК можно разделить на микрокомпьютеры (точки ввода-вывода менее 64 точек, объем памяти 256–1 КБ) и небольшие компьютеры (точки ввода-вывода 65–128 точек, память емкость составляет 1–3,6 КБ), компьютеры среднего размера (точки ввода-вывода 129–512 точек, объем памяти 3,6–13 КБ), мэйнфреймы (точки ввода-вывода 513–896 точек, объем памяти 13 КБ) и суперкомпьютеры (количество точек ввода-вывода превышает 896 точек, а объем памяти превышает 13 КБ). Вообще говоря, ПЛК с большим количеством точек имеет соответственно более сильные функции.

Вышеупомянутые разделения не являются очень строгими и не статичными. С развитием ПЛК будут изменены и стандарты подразделения.

2. Классификация по конструктивной форме
(1) Встроенный ПЛК

Большинство обычных микрокомпьютеров и миникомпьютеров имеют цельную структуру. Компоненты источника питания, ЦП и ввода-вывода этой структуры ПЛК сосредоточены в коробке, а некоторые даже смонтированы на печатной плате. S7-200PLC компании Siemens, показанный на рис. 1-2, представляет собой встроенный ПЛК.

(2) Шаблон ПЛК
Каждая часть настраивается с помощью отдельного шаблона, такого как шаблон источника питания, шаблон ЦП, шаблон ввода, шаблон вывода и другие интеллектуальные шаблоны. ПЛК S7-300 имеет последовательное соединение и не имеет базовой платы. Каждый модуль устанавливается на стойку (рейку), а соединение модулей осуществляется через объединительную шину. Эта структура ПЛК имеет гибкую конфигурацию, удобное оборудование, простоту обслуживания и легкое расширение. Он позволяет гибко настраивать необходимые шаблоны в соответствии с требованиями управления для формирования различных систем управления с разными функциями. Недостатком шаблонного ПЛК является то, что структура сложнее, объем больше, имеется множество плагинов, что увеличивает стоимость. Существует много типов ПЛК S7-300.

3． Область применения ПЛК
Технология управления ПЛК представляет собой современный мировой уровень технологий электрического управления. Это один из трех столпов промышленной автоматизации наряду с компьютерным проектированием и производством (CAD/CAM) и промышленными роботами.

В качестве общепромышленного контроллера ПЛК может использоваться во всех отраслях промышленности. В настоящее время ПЛК широко и успешно применяется в различных областях, таких как машиностроение, автомобили, металлургия, нефтяная, химическая промышленность, легкая промышленность, текстильная промышленность, транспорт, электроэнергетика, телекоммуникации, горнодобывающая промышленность, строительные материалы, продукты питания, производство бумаги, военная промышленность, и бытовая техника в стране и за рубежом и добилась значительных технических и экономических выгод.

4. Тенденция развития ПЛК

(1) Сериализация и шаблонизация

Почти каждый производитель, производящий ПЛК, имеет свою собственную серию продуктов, и инструкции к продуктам одной и той же серии совместимы снизу вверх, что позволяет расширить возможности оборудования и обеспечить продвижение и использование новых моделей. Чтобы сформировать собственную серию продуктов и конкурировать с другими производителями ПЛК, необходимо разрабатывать различные шаблоны, позволяющие сделать конфигурацию системы более гибкой и удобной. Общий ПЛК можно разделить на основной шаблон, расширенный шаблон, шаблон ввода-вывода и различные интеллектуальные шаблоны. Каждый шаблон меньше по размеру, легко соединяется друг с другом, проще в использовании и более универсален.

(2) Расширение функций миникомпьютера
С момента появления программируемых контроллеров скорость разработки малых компьютеров стала намного выше, чем средних и больших ПЛК. С дальнейшим развитием технологий микроэлектроники структура ПЛК станет более компактной, меньшей по размеру и более удобной в установке и использовании. Некоторые небольшие машины размером всего с ладонь, и их легко использовать для изготовления изделий мехатроники. Ввод-вывод некоторых миникомпьютеров может быть настроен, заменен или отремонтирован пользователем по отдельности. Многие небольшие компьютеры имеют не только переключаемый ввод-вывод, но и аналоговый ввод-вывод, высокоскоростные счетчики, высокоскоростной прямой вывод, выход ШИМ и т. д. Миникомпьютеры обычно имеют функции связи и могут работать через Интернет.

(3) Средние и большие компьютеры с высокой скоростью, высокой функциональностью и большой емкостью.
В настоящее время требования к скорости обработки данных средних и больших компьютеров становятся все выше и выше. Время сканирования каждой базовой инструкции серии CV компании OMRON составляет 0,125 микросекунды. SIEMENS TI555 использует несколько микропроцессоров, а время сканирования каждой базовой инструкции составляет 0,068 микросекунды.
Так называемые высокие функции относятся к шаблонам сигналов тревоги с функциональными операциями и операциями с плавающей запятой, обработкой данных и текстовой обработкой, операциями с очередями и матрицами, ПИД-операциями и компенсацией опережения и задержки, созданием многосегментной кривой наклона, предписаниями, формулами, пакетной обработкой. и комбинации меню. Поиск неисправностей, самодиагностика и другие функции.
Что касается объема памяти, ПЛК серии CV компании OMRON имеет объем пользовательской памяти 64 тыс. слов, объем памяти данных 24 тыс. слов и объем файловой памяти 1 млн слов.

(4) Низкая стоимость
Благодаря постоянному появлению новых устройств и постоянному снижению стоимости основных компонентов люди значительно улучшили функции ПЛК, а также значительно снизили стоимость ПЛК. В то же время постоянное снижение цен сделало ПЛК реальной заменой реле.

(5) Многофункциональный
Функции ПЛК постоянно совершенствуются для адаптации к различным потребностям управления. В то же время дальнейшее совершенствование вычислительных и обрабатывающих функций позволяет ПЛК заменить компьютеры для управления и мониторинга. Интеллектуальные компоненты ввода-вывода также будут дорабатываться для выполнения различных специализированных задач (таких как управление положением, контроль температуры, управление прерываниями, ПИД-регулировка, удаленная связь, аудиовыход и т. д.).