사람의 개입을 최소화하면서 어떻게 공장이 원활하게 운영되는지 궁금한 적이 있나요? 그 해답은 바로 PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러)에 있습니다. 이 문서에서는 PLC의 구성 요소, 기능 및 유형에 대해 자세히 설명하면서 PLC 자동 제어의 기본 사항을 분석합니다. 이러한 기본 사항을 이해하면 PLC가 산업 자동화에서 효율성과 안정성을 향상시키는 방법을 알 수 있습니다. 이러한 장치가 어떻게 작동하는지 자세히 알아보고 현대 제조업에서 중추적인 역할을 하는 PLC에 대해 알아보세요.
널리 알려진 바와 같이, 산업 생산의 발전과 과학 기술의 발전은 자동화를 위한 PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러)의 사용과 밀접한 관련이 있습니다.
PLC는 크게 다음과 같이 이해할 수 있습니다:
릴레이 확장을 위한 중앙 집중식 제어 캐비닛.
실제 산업 분야에서 PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러)를 사용하면 제어 비용을 크게 절감하는 동시에 장비의 중앙 집중식 관리 및 자동화를 향상시킬 수 있습니다.
PLC에 대한 철저한 이해를 위해서는 먼저 기술에 대한 탄탄한 기초를 다지는 것이 중요합니다.
제어 장비의 신호를 수신하고 옵토커플러와 입력 회로를 통해 내부 회로를 켜거나 끄도록 구동합니다.
프로그램의 실행 결과는 출력 인터페이스의 옵토커플러와 출력 부품(릴레이, 사이리스터, 트랜지스터)을 통해 출력되어 외부 부하의 켜짐 또는 꺼짐을 제어합니다.
PLC의 핵심 구성 요소로, PLC에 다양한 작업을 수행하도록 명령합니다.
사용자 프로그램 및 데이터 수신, 진단, 프로그램 실행 등;
스토리지 시스템 및 사용자 프로그램과 데이터;
산업 생산 현장에서 PLC와 제어 대상을 연결하는 부분으로 제어 장비의 신호를 수신하고 프로그램의 실행 결과를 출력하는 데 사용됩니다;
통신 인터페이스를 통해 모니터, 프린터 및 기타 장비와 정보를 교환합니다;
사이리스터 출력 유형:
일반적으로 빠른 응답 속도와 높은 동작 빈도로 AC 부하만 전달할 수 있습니다;
T랜지스터 출력 유형:
일반적으로 빠른 응답 속도와 높은 동작 빈도로 DC 부하만 전달할 수 있습니다;
릴레이 출력 유형:
일반적으로 AC 및 DC 부하를 전달할 수 있지만 응답 시간이 길고 동작 빈도가 낮습니다.
CPU, 전원 공급 장치 및 I / O 구성 요소가 모두 하나의 섀시에 집중되어있어 구조가 콤팩트하고 가격이 저렴합니다. 일반적으로 소형 PLC는 이 구조를 채택합니다;
PLC의 각 부분은 여러 개의 개별 모듈로 나뉘며 필요에 따라 다른 모듈을 선택하여 시스템을 구성할 수 있습니다. 유연한 구성, 편리한 확장 및 유지 관리의 특징이 있습니다. 일반적으로 이 구조는 중대형 PLC에 채택됩니다.
모듈형 PLC는 프레임 또는 베이스 플레이트와 프레임 또는 베이스 플레이트의 소켓에 설치되는 다양한 모듈로 구성됩니다.
일체형 및 모듈형의 특성과 결합하여 적층형 PLC의 CPU, 전원 공급 장치 및 I / O 인터페이스도 독립 모듈이지만 케이블로 연결되어 시스템을 유연하게 구성 할 수있을뿐만 아니라 부피도 작습니다.
PLC의 스캐닝 프로세스는 내부 처리, 통신 서비스, 입력 처리, 프로그램 실행 및 출력 처리의 5단계로 구성됩니다.
이 5단계에서 스캔하는 데 필요한 시간을 스캔 주기라고 합니다.
스캔 주기는 CPU의 실행 속도, PLC 하드웨어 구성 및 사용자 프로그램의 길이와 관련이 있습니다.
PLC는 주기적인 스캔을 통해 사용자 프로그램을 실행합니다.
사용자 프로그램의 실행 프로세스에는 입력 샘플링 단계, 프로그램 실행 단계, 출력 새로 고침 단계가 포함됩니다.
버튼 스위치 구조의 개략도
1. 버튼 캡
2. 반환 스프링
3. 연락처 이동
4. 일반적으로 닫힌 정적 접점
5. 상시 개방형 정적 접점
PLC는 제어를 실현하기 위해 프로그램 모드를 채택하여 제어 요구 사항을 변경하거나 증가시키기 쉽고 PLC의 접촉은 무제한입니다;
PLC는 시스템의 간섭 방지 기능을 향상시키기 위해 직렬 작업 모드를 채택합니다;
PLC의 접촉은 실제로 트리거이며, 명령의 실행 시간은 마이크로초 수준입니다;
PLC는 타이머로 반도체 집적 회로를 사용하고, 클록 펄스는 높은 지연 정밀도와 넓은 범위를 가진 수정 발진기에 의해 제공됩니다.
PLC에는 릴레이 시스템에는 없는 카운팅 기능이 있습니다;
PLC는 높은 신뢰성을 가진 마이크로 전자 기술을 채택하고 있으며 자체 검사 기능을 제때에 찾을 수 있습니다.
PLC는 중앙 집중식 샘플링과 중앙 집중식 출력의 순환 스캐닝 모드를 채택합니다. 즉, 입력 상태는 각 스캐닝 사이클의 입력 샘플링 단계에서만 읽을 수 있고 프로그램 실행 결과는 출력 새로 고침 단계에서만 전송할 수 있습니다.
또한 사용자 프로그램의 길이와 함께 PLC의 입력 및 출력 지연으로 인해 출력 응답이 지연될 수 있습니다.
I/O 응답을 향상시키기 위해 직접 입력 샘플링, 출력 새로 고침, 인터럽트 입력 및 출력, 지능형 I/O 인터페이스 등 여러 가지 옵션을 사용할 수 있습니다.
입력 릴레이, 출력 릴레이, 보조 릴레이, 상태 레지스터, 타이머, 카운터 및 데이터 레지스터.
구조 형태, 설치 모드, 기능 요구 사항, 응답 속도, 신뢰성 요구 사항, 모델 통합 및 기타 측면을 고려해야 합니다;
I/O 포인트와 사용자 저장 용량을 고려해야 합니다;
스위칭 값 및 아날로그 I/O 모듈의 선택과 특수 기능 모듈의 선택을 포함합니다;
스캐닝 사이클에서 입력 상태 샘플링은 입력 샘플링 단계에서만 수행됩니다. 프로그램 실행 단계에 들어가면 입력 끝이 차단됩니다.
스캔 주기 동안 출력 이미지 레지스터의 출력 관련 상태는 출력 인터페이스를 업데이트하기 위해 출력 새로 고침 단계에서 출력 래치로만 전송됩니다. 다른 단계에서는 출력 상태가 항상 출력 이미지 레지스터에 유지됩니다.
이 작동 모드는 시스템의 안정성과 간섭 방지 기능을 향상시킬 수 있지만, PLC 입력/출력 응답이 지연될 수도 있습니다.
PLC는 중앙 집중식 샘플링, 중앙 집중식 출력 및 주기적 스캔의 작업 모드를 채택합니다.
중앙 집중식 샘플링은 스캐닝 주기 동안 PLC가 입력 샘플링 단계에서만 입력 상태를 샘플링하는 프로세스를 말합니다. 프로그램 실행 단계에 들어가면 입력 끝이 차단됩니다.
반면 중앙 집중식 출력은 PLC가 출력 이미지 레지스터의 출력 관련 상태를 출력 새로 고침 단계에서만 출력 래치로 전송합니다. 이렇게 하면 출력 인터페이스가 새로 고쳐지고 다른 단계에서는 출력 상태가 출력 이미지 레지스터에 저장됩니다.
순환 스캔은 PLC가 스캔 주기에서 여러 작업을 수행해야 하는 프로세스를 말합니다. 이는 작업이 순서대로 하나씩 실행되고 반복해서 반복되는 시간 공유 스캐닝 방법을 통해 이루어집니다.
전자기 접촉기는 일반적으로 전자기 메커니즘, 접점, 아크 소화 장치, 릴리스 스프링 메커니즘, 지지대 및 베이스 등 여러 구성 요소로 이루어져 있습니다.
접촉기는 전자기 원리에 따라 작동합니다:
전자기 코일에 전원이 공급되면 코일을 통과하는 전류가 자기장을 생성합니다. 이 자기장은 고정된 철심에 전자기 인력을 발생시켜 전기자를 그쪽으로 끌어당깁니다. 그 결과 접점 동작이 구동되고 정상적으로 닫힌 접점은 열리고 정상적으로 열린 접점은 닫힙니다.
이 두 작업은 상호 의존적입니다.
코일에 더 이상 전원이 공급되지 않으면 전자기력이 더 이상 존재하지 않고 릴리스 스프링이 전기자를 다시 제자리로 떨어뜨려 접점을 복원합니다. 즉, 정상적으로 열려 있던 접점이 다시 열리고 정상적으로 닫혀 있던 접점이 닫힙니다.
PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러)는 산업 환경의 디지털 작업을 위해 설계된 전자 장치입니다. 프로그래머블 메모리를 사용하여 논리, 순차, 타이밍, 카운팅, 산술 연산을 실행하기 위한 명령을 저장합니다. 이를 통해 디지털 또는 아날로그 입력 및 출력을 통해 다양한 유형의 기계 또는 생산 공정을 제어할 수 있습니다.
PLC 및 관련 주변 장비를 설계할 때는 산업 제어 시스템과 쉽게 통합하고 기능을 확장하여 통합 시스템을 구성할 수 있어야 한다는 원칙을 따라야 합니다.
다양한 구성 요소, 다양한 접점 수, 고유한 제어 방법이 있습니다.