مع التقدم المستمر لتكنولوجيا الكمبيوتر وتكنولوجيا الاتصالات الإلكترونية، تطورت تكنولوجيا PLC أيضًا بسرعة ويتم تطبيقها على نطاق واسع في مجال الأتمتة الصناعية، وتلعب دورًا مهمًا في التحديث الصناعي في الصين. توفر هذه المقالة مقدمة موجزة عن تقنية PLC وتسلط الضوء على العديد من الاعتبارات الأساسية لتطبيقها.
نظرة عامة على المعرفة
تقنية PLC هي تقنية حسابية وتحكم رقمية تتكون من وحدات مثل تكنولوجيا الكمبيوتر، وتكنولوجيا التحكم الآلي، وتكنولوجيا الاتصالات. إنه يتميز بالتشغيل البسيط، مقاومة التداخل القوية، والوظائف الغنية. في الوقت الحالي، أصبح مستوى التطوير ومدى التطبيق الصناعي لتكنولوجيا PLC مؤشرًا رئيسيًا لقياس التحديث الصناعي لأي دولة. مع استمرار تحسين وظائف PLC وانتشار تطبيقاتها بشكل متزايد، يعتمد تطوير الأتمتة الصناعية بشكل متزايد على تقدم تكنولوجيا PLC. إن تعزيز البحث والمناقشة حول تكنولوجيا PLC يحمل أهمية كبيرة للتحديث الصناعي في الصين.
01
تطبيق تكنولوجيا PLC في التحكم الآلي الصناعي
التحكم في التبديل
يتجلى التحكم في التبديل لـ PLC في التحكم في الأتمتة الصناعية بشكل أساسي في الجوانب التالية: أولاً، تم تطوير PLC في الأصل كبديل للمرحلات، ودمج وظائف التحكم في التبديل. بالمقارنة مع المرحلات، توفر مفاتيح PLC مزايا مثل توصيلات الدوائر المبسطة، والاستجابة السريعة، وسهولة التشغيل، ومتطلبات الصيانة المنخفضة، والموثوقية العالية. ثانيًا، تتمتع محولات PLC بقدرات تحكم قوية، قادرة على إدارة ما يتراوح بين اثنتي عشرة إلى آلاف-أو حتى عشرات الآلاف-من نقاط التحكم. وهذا يقلل بشكل كبير من متطلبات الموارد البشرية، ويعزز كفاءة استخدام الوقت، ويحسن جودة النظام بشكل ملحوظ. يجب أن يعتمد تصميم مفاتيح PLC على تسلسل التحكم وفلسفة التصميم لنظام PLC، متبوعًا بإنشاء مخطط سلمي بديهي لنظام التحكم. وينبغي استخدام المحاكاة والاختبار للتحقق من حالة النظام، وضمان توحيد وفعالية التصميم. ثالثًا، توفر محولات PLC طرق تحكم منطقية مرنة ومتعددة الاستخدامات، مما يسمح بالانتقالات بين المجموعات والتوقيت،-الوقت الحقيقي والمؤجل، والعد وغير-العد، والأوضاع الثابتة والعشوائية.
التحكم في العملية والحركة
يشمل التحكم في العمليات PLC كلاً من التحكم المنفصل في العمليات والتحكم المستمر في العمليات. يمكن لـ PLCs ضبط خوارزميات التحكم بمرونة للتأكد من أن معلمات النظام مثل درجة الحرارة ومعدل التدفق ومستوى السائل والضغط والتركيب تلتزم بشكل صارم بمتطلبات النظام، وتلبية احتياجات الإنتاج الصناعي. يستهدف هذا النوع من PLC في المقام الأول صناعات مثل المواد الكيميائية والمعادن والمعالجة الحرارية والغلايات. يشير التحكم في الحركة PLC إلى التحكم في مسار معدات المعالجة، بما في ذلك التحكم في الحركة الدائرية والتحكم في الحركة الخطية. والجدير بالذكر أن أجهزة PLC يمكنها إجراء التحكم في المعدات المعتمد على النبض-. نظرًا لأن التحكم في النبض لا ينتج سوى الحد الأدنى من الإزاحة، فإن دقة التحكم في PLCs تصل إلى مستوى عالٍ للغاية. حاليًا، يستهدف هذا النوع من التحكم في الحركة PLC بشكل أساسي مجالات مثل الآلات والمصاعد والمخارط.
التحكم التناظري والمركزي
تتميز أنظمة التحكم PLC بوحدات مجمعة مختلفة تعتمد على كائن التحكم، بما في ذلك وحدات المعالجة المركزية، ووحدات الإدخال / الإخراج، ووحدات التشغيل المنطقي، ووحدات الاتصالات. ومن خلال الجمع بين هذه الوحدات، يتم تحقيق التحكم المستهدف في النظام. تعمل القدرات التناظرية لـ PLCs على تعزيز دقة النظام في التحكم في العمليات بشكل كبير، مما يضمن تنفيذ العمليات مثل التدفئة والتبريد وصيانة درجة الحرارة بدقة وفقًا للخطة، مما يلبي تصميم التحكم ومتطلبات العمليات الصناعية بشكل كامل. بالإضافة إلى ذلك، تمتلك PLCs قدرات تحكم مركزية قوية. بالإضافة إلى تلبية احتياجات التحكم في الأتمتة الصناعية، يمكنهم أيضًا تحقيق المراقبة الذاتية-. تكتشف أجهزة PLC العلاقات المنطقية بين إشارات الإدخال/الإخراج ووحدات الذاكرة المتوسطة لتشخيص أخطاء النظام والإشارة إليها على الفور، وبالتالي تمكين تحليل أخطاء المعدات والإنذار المبكر.
التحكم في التردد المتغير للمحرك
تقدم PLCs مجموعة واسعة من التعليمات لتنظيم التردد المتغير للمحرك ويمكن استخدامها مع محركات التردد المتغير لتنظيم سرعة المحرك بشكل مشترك. بأخذ المتحكمات PLC من النوع P- كمثال، تتم عادةً إضافة دائرة تجانس الجهد بين LPC وP-type PLC، ويتم التحكم في سرعة المحرك من خلال قيمة t في تعليمات PLC من النوع P-. سرعة المحرك تتناسب طرديا مع قيمة t؛ عندما تتجاوز نسبة السرعة إلى قيمة t واحدًا، تزداد سرعة المحرك وفقًا لذلك.
02
قضايا يجب مراعاتها في تطبيقات تكنولوجيا PLC
وكضمانة مباشرة للأتمتة الصناعية، فإن استقرار الشركات المحدودة العامة له أهمية كبيرة في الإنتاج. حاليًا، تكنولوجيا PLC ناضجة نسبيًا وتتمتع بثبات جيد. ومع ذلك، يتم تطبيق الشركات المحدودة العامة في مجموعة واسعة من المجالات وغالباً ما تواجه بيئات عمل قاسية. لذلك، من الضروري مراعاة التأثيرات الضارة لعوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة والاهتزاز والتداخل بشكل كامل، وتعزيز تدابير التصميم والحماية، وإنشاء بيئة عمل مناسبة لنظام PLC.
حدود درجة الحرارة
لدى PLCs متطلبات درجة حرارة محددة لبيئة التشغيل الخاصة بها، تتراوح عادة من 0 درجة إلى 55 درجة. أثناء التثبيت، يجب مراعاة تبديد الحرارة الكافي، ويجب إبقاء PLCs بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة أو مصادر الحرارة الأخرى. ولا ينبغي وضعها مباشرة تحت معدات توليد الحرارة- الأخرى. في البيئات التي تتجاوز فيها درجات الحرارة مواصفات التصميم، يجب تركيب معدات التهوية والتبريد، ويجب حجز مساحة كافية لتبديد الحرارة للتحكم بشكل فعال في درجات حرارة التشغيل وضمان التشغيل المستقر لنظام PLC.
قيود الرطوبة
بعض المكونات في نظام PLC حساسة للرطوبة البيئية. يمكن أن تؤدي الرطوبة العالية بشكل مفرط إلى إضعاف أداء العزل للمكونات، مما يؤثر على استقرار النظام أو يتسبب في فشل المكونات. لذلك، يجب التحكم في نسبة الرطوبة في بيئة عمل نظام PLC، والتي لا تتجاوز عمومًا 85%.
التحكم في الاهتزاز
بالنسبة لأنظمة PLC، تعتبر الاهتزازات القوية عاملًا ضارًا للغاية، خاصة الاهتزازات ذات الترددات بين 10 و55 هرتز على مدى فترات طويلة. وينبغي تجنب مثل هذه الاهتزازات كلما أمكن ذلك. في البيئات التي لا يمكن فيها تجنب الاهتزازات، يجب اتخاذ إجراءات مثل تركيب مطاط تخميد الاهتزازات- لمنع تلف النظام بسبب الاهتزازات.
تصميم منع التدخل
على الرغم من أن أنظمة PLC تتمتع باستقرار عالٍ، إلا أنها لا تزال عرضة للتداخل من المصادر الداخلية، وتداخل الأسلاك، والتداخل الإشعاعي. ينشأ التداخل الداخلي من الإشعاع الكهرومغناطيسي بين مكونات ودوائر PLC، وهو ما يجب على الشركات المصنعة معالجته أثناء التصميم، بما في ذلك التداخل المنقول عبر خطوط الإشارة ومصادر الطاقة؛ يعد التداخل الإشعاعي أكثر تعقيدًا، وينشأ من الإشعاع الكهرومغناطيسي المتنوع في البيئة، مثل إشعاع التلفزيون، وإشعاع شبكة الاتصالات، وإشعاع الأجهزة. لتعزيز استقرار أنظمة PLC، يجب تنفيذ تدابير فعالة مثل التصميم العلمي والمعقول، والتركيب المناسب والأسلاك، وعزل الطاقة لقمع التداخل وحمايته، مما يضمن التشغيل الطبيعي لنظام PLC.