في جوهرها ، PLC Automatic Controller هو كمبيوتر متخصص في التحكم الصناعي. هيكل الأجهزة والحواسيب الدقيقة هو نفسه في الأساس:
1. إمدادات الطاقة
يلعب مزود الطاقة PLC دورًا مهمًا في النظام بأكمله. إذا لم يكن هناك نظام جيد وموثوق بإمدادات الطاقة ، فلا يمكن أن يعمل بشكل صحيح. لذلك ، يعلق مصنعو PLC أهمية كبيرة لتصميم وتصنيع إمدادات الطاقة. تقلبات الجهد التيار المتردد تكون عمومًا داخل +10 ٪ (+15 ٪). يمكن توصيل وحدات التحكم القابلة للبرمجة مباشرة بشبكة طاقة التيار المتردد دون تدابير أخرى
2. وحدة المعالجة المركزية
وحدة المعالجة المركزية (CPU) هي مركز التحكم في PLC. إنه يتلقى ويخزن برامج المستخدم والبيانات التي أدخلها المبرمج وفقًا للوظائف الواردة في برنامج نظام PLC ، ويتحقق من حالة مزود الطاقة ، والذاكرة ، و I/O ، وموقت الإنذار ، ويمكنه تشخيص أخطاء بناء الجملة في برنامج المستخدم. عندما يتم تشغيل PLC ، فإنه يتلقى أولاً حالة وبيانات كل جهاز إدخال في الحقل عن طريق مسحها وتخزينها بشكل منفصل في منطقة صورة الإدخال/الإخراج. بعد ذلك ، يقرأ برنامج المستخدم واحدًا تلو الآخر من ذاكرة برنامج المستخدم. بعد تفسير الأوامر ، يقوم بإجراء عمليات منطقية أو حسابية وفقًا للتعليمات ويرسل النتائج إلى منطقة صورة الإدخال/الإخراج أو سجل البيانات. يتم إيقاف العملية حتى يتم إيقاف كل مخرجات برنامج للتسجيل حتى يتم إيقاف كل مخرج برنامج للتسجيل حتى يتم إيقاف كل مخرجات للبرنامج إلى التسجيل حتى يتم إيقاف كل برنامج للتسجيل حتى يتم إيقاف كل مخرج برنامج للتسجيل.
من أجل زيادة تحسين موثوقية PLCs ، في السنوات الأخيرة ، اعتمدت PLCs الكبيرة أنظمة التكرار المزدوجة CPU أو أنظمة التصويت الثلاثية CPU. وبهذه الطريقة ، حتى لو فشل وحدة المعالجة المركزية ، لا يزال بإمكان النظام بأكمله العمل بشكل طبيعي.
3. الذاكرة
تسمى الذاكرة المستخدمة لتخزين برنامج النظام ذاكرة برنامج النظام.
تسمى الذاكرة المستخدمة لتخزين برنامج التطبيق ذاكرة برنامج المستخدم.
4. دائرة واجهة I/O
(1) ، تتكون دائرة واجهة إدخال الحقل من دائرة اقتران بصري ودائرة واجهة إدخال الحواسيب الصغيرة. كقناة إدخال واجهة التحكم في مجال التحكم في الحقل.
(2) ، تتكون دائرة واجهة إخراج الحقل من سجلات بيانات الإخراج ودوائر البوابة ودوائر طلب المقاطعة. تقوم وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة بإخراج إشارات التحكم المقابلة إلى وحدة تنفيذ الحقل من خلال دائرة واجهة إخراج الحقل.
5. وحدة وظيفة
وحدات الوظائف مثل العد ، وتحديد المواقع ، إلخ.
6. وحدة الاتصال
مبدأ التشغيل: بعد تشغيل PLC ، تنقسم عملية العمل بشكل عام إلى ثلاث مراحل: أخذ عينات الإدخال ، تنفيذ برنامج المستخدم ، منعش. يسمى الانتهاء من هذه المراحل الثلاث دورة المسح. أثناء عملية التشغيل بأكملها ، تكرر وحدة المعالجة المركزية PLC المراحل الثلاث المذكورة أعلاه عند سرعة مسح معينة.
(1) مرحلة أخذ عينات الإدخال
في مرحلة أخذ عينات الإدخال ، تقرأ PLC جميع حالات الإدخال والبيانات في وضع المسح وتخزينها في الوحدات المقابلة في منطقة صورة I/O. بعد الانتهاء من أخذ عينات الإدخال ، يتم نقل مراحل تنفيذ برنامج المستخدم وتحديث الإخراج. خلال هاتين المرحلتين ، حتى لو تغيرت حالات الإدخال والبيانات ، فإن حالات وبيانات الوحدات المقابلة في منطقة تعيين I/O لا تتغير. لذلك ، إذا كانت الإدخال إشارة نبض ، فيجب أن يكون عرض إشارة النبض أكبر من دورة مسح واحدة للتأكد من أنه يمكن قراءة المدخلات تحت أي ظرف من الظروف.
(2) مرحلة تنفيذ برنامج المستخدم
أثناء مرحلة تنفيذ برنامج المستخدم ، يقوم PLC دائمًا بمسح برنامج المستخدم (مخطط السلم) بالترتيب من أعلى إلى أسفل. عند مسح كل مخطط سلم ، يقوم دائمًا بمسح دائرة التحكم المكونة من كل جهة اتصال على الجانب الأيسر من مخطط السلم أولاً ، ثم يقوم بحسابات منطقية على دائرة التحكم المكونة من جهات الاتصال بترتيب من اليسار إلى اليمين إلى الأعلى إلى الأسفل ، ثم يقوم بتحديث حالة الجزء المقابل للملف المنطقي في منطقة ذاكرة RAM النظام أو يقوم بتحديث حالة البت المقابل من ملف الإخراج في منطقة النسخ I/O وفقًا لنتيجة العملية المنطقية ؛ أو يقرر ما إذا كنت تريد تنفيذ أو تحديد ما إذا كان سيتم تنفيذ تعليمات الوظيفة الخاصة المحددة في مخطط السلم.
بمعنى آخر ، أثناء تنفيذ برنامج المستخدم ، لا تتغير فقط الحالات وبيانات نقاط الإدخال في منطقة صورة I/O ، في حين أن حالات وبيانات نقاط الإخراج الأخرى وأجهزة البرامج في الإدخال/الإخراج يمكن أن تتغير منطقة الصورة أو منطقة ذاكرة RAM. بالإضافة إلى ذلك ، ستكون نتائج تنفيذ برنامج مخطط السلم أعلاه متسقة مع مخطط السلم باستخدام هذه الملفات أو البيانات ، وعلى العكس فوقها حتى دورة المسح التالية.
إذا تم استخدام تعليمات I/O فورية أثناء تنفيذ البرنامج ، فيمكن الوصول إلى نقاط الإدخال/الإخراج مباشرة. بمعنى آخر ، لا يتم تحديث قيم سجلات معالجة الإدخال إذا تم استخدام تعليمات I/O. يحصل البرنامج على القيمة مباشرة من وحدة الإدخال/الإخراج ويتم تحديث سجل صورة عملية الإخراج على الفور ، على عكس الإدخال المباشر.
(3) مرحلة تحديث الإخراج
بعد إكمال برنامج المستخدم ، يدخل PLC مرحلة تحديث الإخراج. خلال هذه الفترة ، تقوم وحدة المعالجة المركزية بتحديث جميع دوائر مزلاج الإخراج وفقًا للحالات المقابلة والبيانات في منطقة صورة I/O ، ثم تدفع الأجهزة الطرفية المقابلة من خلال دوائر الإخراج. في هذا الوقت ، هو الناتج الفعلي لـ PLC.
الخصائص الوظيفية: PLC لها الخصائص التالية
1 ، بنية النظام مرنة وسهلة التوسع وتتميز بالتحكم في التبديل ، ولكن أيضًا التحكم في حلقة PID المستمر ، ويمكن أن يتكون من نظام تحكم معقد مع DDC ، DCs والكمبيوتر العلوي الآخر ، لتحقيق الأتمتة المتكاملة للإنتاج عملية.
2 ، النظام سهل الاستخدام والبرنامج. يستخدم لغات البرمجة البسيطة مثل مخططات السلم أو مخططات المنطق أو جداول البيانات دون الحاجة إلى معرفة الكمبيوتر. لذلك ، فإن دورة تطوير النظام قصيرة وتصحيح الأخطاء في الموقع سهل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تعديل البرنامج عبر الإنترنت لتغيير نظام التحكم دون إزالة الأجهزة.
3 ، يمكن أن تتكيف مع مجموعة متنوعة من بيئات العمل القاسية ، والقدرة القوية لمكافحة التداخل ، وموثوقية عالية ، أعلى بكثير من النماذج الأخرى.