Présentation succincte du panneau de commande PLC

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Les composants d’un armoire de contrôle PLC comprennent généralement : 1 : Disjoncteur : un disjoncteur général qui contrôle l’alimentation électrique de toute l’armoire. Quelque chose que chaque armoire doit absolument avoir. 　　 2 : PLC : Il faut le choisir en fonction des besoins du projet. Pour faire un exemple, si le projet est de petite envergure, on peut simplement utiliser un PLC intégré. Mais si le projet est plus important, il faudra probablement des modules ou des cartes, ainsi que de la redondance (c’est-à-dire deux systèmes utilisés en alternance). 　　 Alimentation 3 : 24 VDC : une alimentation à découpage de 24 VDC. La plupart des PLC disposent déjà d’une alimentation 24 VDC ; il convient de décider s’il est vraiment nécessaire d’avoir cette alimentation à découpage en fonction des besoins. 　　 4 : Relais : En général, un PLC peut envoyer directement les commandes dans le circuit de commande, mais il est aussi possible que cela passe d’abord par un relais. Pour faire un exemple, si la sortie du PLC est à 24 VDC, mais que les nœuds nécessaires dans le circuit de commande exigent 220 VAC, alors vous devez ajouter un relais à la sortie du PLC : lorsque l’instruction est émise, le relais s’active, permettant ainsi aux nœuds du circuit de commande de se connecter aux contacts ouverts ou fermés du relais. Il faut également choisir d’utiliser ou non un relais en fonction des circonstances. 　　 5 : Bornes de connexion : C’est sans aucun doute un élément indispensable dans chaque armoire, et sa configuration peut varier en fonction du nombre de signaux. Si c’est simplement un armoire de contrôle PLC, ces éléments sont généralement nécessaires. Si votre armoire de contrôle doit également contenir d’autres éléments, ajoutez-les en fonction des besoins. Par exemple, si vous devez alimenter certains instruments sur site ou de petites armoires de contrôle, il vous faudra peut-être augmenter le nombre de disjoncteurs. Ou si vous voulez connecter le PLC à un ordinateur central, il faudra peut-être ajouter des commutateurs ou quelque chose du genre. Cela dépend des circonstances. Les armoires de contrôle PLC permettent d’automatiser les équipements et les processus, offrant des fonctionnalités réseau optimales. Grâce à leur stabilité, leur capacité d’extension et leur forte résistance aux interférences, elles constituent le cœur et l’âme de l’industrie moderne. Les armoires de contrôle PLC et les armoires de conversion de fréquence peuvent être conçues sur mesure en fonction des besoins de l’utilisateur, afin de répondre à ses exigences. Elles peuvent également être équipées d’une interface homme-machine tactile pour faciliter leur utilisation. L’équipement peut également transmettre des données selon les protocoles de communication Modbus, Profibus, etc., utilisés sur le bus DCS du contrôleur central ； Contrôle et surveillance assurés par des ordinateurs industriels, Ethernet, etc. Domaines d’application des PLC : Applications typiques : traitement de l’eau, alimentation en eau à pression constante, compresseurs d’air, ventilateurs et pompes, climatisation centrale, machines portuaires, machines-outils, chaudières, machines de papeterie, machines alimentaires, etc. Aperçu du panneau de commande PLC Le panneau de commande intégré PLC dispose de fonctions de protection telles que la surcharge, le court-circuit et la perte de phase. Il se caractérise par une structure compacte, une stabilité de fonctionnement et des fonctionnalités complètes. Selon l’ampleur réelle du contrôle, des combinaisons sont possibles : il est possible d’obtenir un contrôle automatique pour un seul armoire, ou bien de créer un système de contrôle DSC en reliant plusieurs armoires via Ethernet industriel ou des bus de terrain industriels. Les armoires de commande PLC peuvent s’adapter à diverses applications de contrôle d’automatisation industrielle, quel que soit leur volume. Il est largement utilisé dans des secteurs tels que l’électricité, la métallurgie, la chimie, la papeterie et le traitement des eaux usées pour la protection de l’environnement. Conditions d'utilisation du coffret de commande PLC
Alimentation électrique : DC 24 V, courant alternatif à deux phases 220 V (–10 %, +15 %), 50 Hz
Classe de protection : IP41 ou IP20
Conditions environnementales : Température ambiante de 0 °C à 55 °C, éviter l’exposition directe aux rayons solaires ； L’humidité relative de l’air doit être inférieure à 85 % (sans condensation). Éloignez-vous des sources de vibrations intenses pour éviter des vibrations fréquentes ou continues à une fréquence de 10-55 Hz. Éviter les gaz corrosifs et inflammables. Structure de base : Le contrôleur logique programmable est essentiellement un ordinateur destiné au contrôle industriel, dont la structure matérielle est fondamentalement identique à celle d’un micro-ordinateur. Sa structure de base se compose de :
1. Alimentation électrique
L’alimentation électrique du contrôleur logique programmable joue un rôle très important dans l’ensemble du système. Il est impossible de fonctionner correctement sans un système d’alimentation fiable et de bonne qualité ; par conséquent, les fabricants de contrôleurs logiques programmables accordent également une grande importance à la conception et à la fabrication des alimentations. En général, avec des fluctuations de tension alternée dans la plage de +10 % (+15 %), il est possible de connecter directement le PLC au réseau électrique alternatif sans avoir à prendre d’autres mesures.
II. Unité centrale de traitement (CPU)
L’unité centrale de traitement (CPU) est le cœur de contrôle du régulateur logique programmable. Il reçoit et stocke les programmes utilisateur et les données saisis depuis le programmeur, conformément aux fonctions définies par le programme du système de contrôleur logique programmable ； Vérifier l’état de l’alimentation, de la mémoire, des entrées/sorties ainsi que du timer d’alarme, et pouvoir diagnostiquer les erreurs de syntaxe dans le programme utilisateur. Lorsque le contrôleur logique programmable est mis en service, il commence par recevoir, de manière séquentielle, l’état et les données des différents dispositifs d’entrée présents sur le terrain, et les stocke respectivement dans la zone d’image I/O. Ensuite, il lit ligne par ligne le programme utilisateur depuis la mémoire du programme utilisateur ; après interprétation des commandes, il exécute les opérations logiques ou arithmétiques prescrites, et enregistre les résultats dans la zone d’image I/O ou dans les registres de données. Une fois que tous les programmes utilisateurs ont été exécutés, les états de sortie de la zone d’image I/O ou les données des registres de sortie sont transmis aux dispositifs de sortie correspondants ; ce cycle se poursuit jusqu’à l’arrêt du fonctionnement. Afin d’améliorer davantage la fiabilité des contrôleurs logiques programmables, on a recours ces dernières années à des systèmes redondants composés de deux CPU pour les grands contrôleurs logiques programmables, ou à des systèmes à vote utilisant trois CPU. Ainsi, même si une CPU tombe en panne, tout le système peut continuer à fonctionner normalement. 　 III. Mémoire La mémoire qui stocke le logiciel système est appelée mémoire des programmes système. La mémoire qui stocke les logiciels d’application est appelée mémoire des programmes utilisateur. 　　 IV. Circuit d’interface d’entrée/sortie 1. Le circuit d’interface d’entrée sur site est composé d’un circuit de couplage optique et du circuit d’interface d’entrée du micro-ordinateur ; il sert de canal d’entrée pour l’interface entre le contrôleur logique programmable et le contrôle sur site. 　　 2. Le circuit d’interface de sortie en site est intégré par un registre de données de sortie, un circuit de sélection et un circuit de demande d’interruption ; son rôle est de permettre au contrôleur logique programmable d’envoyer les signaux de commande correspondants aux composants d’exécution sur site via ce circuit d’interface de sortie. 　　 V. Modules fonctionnels tels que le comptage, la localisation, etc. 　　 VI. Principe de fonctionnement du module de communication Lorsque le contrôleur logique programmable est mis en service, son processus de fonctionnement se divise généralement en trois étapes : l’échantillonnage des entrées, l’exécution du programme utilisateur et la mise à jour des sorties. La réalisation des trois étapes mentionnées ci-dessus est appelée un cycle de balayage. Tout au long de son fonctionnement, le CPU du contrôleur logique programmable exécute de manière répétée les trois étapes mentionnées ci-dessus à une vitesse de balayage déterminée. 　　 I. Phase d’échantillonnage des entrées
Durant la phase d’échantillonnage des entrées, le contrôleur logique programmable lit successivement, de manière séquentielle, tous les états et données d’entrée, et les stocke dans les unités correspondantes de la zone d’image I/O. Une fois l’échantillonnage terminé, on passe à la phase d’exécution du programme utilisateur et de mise à jour de la sortie. Durant ces deux phases, même si l’état d’entrée et les données changent, l’état et les données des unités correspondantes dans la zone d’image I/O ne changent pas non plus. Par conséquent, si l’entrée est un signal impulsionnel, sa largeur doit être supérieure à une période de balayage afin de garantir que cette entrée puisse être lue en toutes circonstances. II. Phase d’exécution du programme utilisateur Pendant la phase d’exécution du programme utilisateur, le contrôleur logique programmable scanne toujours le programme utilisateur (diagramme en trapèze) séquentiellement, de haut en bas. Lors du balayage de chaque diagramme en trapèze, on commence toujours par balayer les circuits de commande composés de contacts situés sur le côté gauche du diagramme, et on effectue des opérations logiques sur ces circuits dans l’ordre du gauche vers le droit, puis du haut vers le bas. Ensuite, en fonction des résultats de ces opérations logiques, on met à jour l’état du bit correspondant dans la zone de mémoire RAM du système ； Ou mettre à jour l’état du bit correspondant de cette bobine de sortie dans la zone d’image I/O ； Ou déterminer si l’on veut exécuter les instructions de fonction spéciales prévues par ce diagramme en trapèze. En d’autres termes, pendant l’exécution du programme utilisateur, seuls les états et les données des points d’entrée situés dans la zone d’image I/O ne changent pas, tandis que les états et les données des autres points de sortie et des périphériques logiciels présents dans la zone d’image I/O ou dans la mémoire RAM du système peuvent changer. De plus, le résultat de l’exécution du diagramme en trapèze situé en haut influence tous les diagrammes en trapèze situés en dessous qui utilisent ces bobines ou ces données ； En revanche, pour le diagramme en trapèze situé en dessous, l’état ou les données des bobines logiques mises à jour ne peuvent avoir d’effet sur le programme qui se trouve au-dessus qu’au cours du cycle de balayage suivant. Lors de l’exécution du programme, si des instructions I/O immédiates sont utilisées, il est possible d’accéder directement aux points I/O. Même en utilisant des instructions I/O, la valeur du registre d’image de l’entrée n’est pas mise à jour ; le programme lit directement les valeurs depuis le module I/O. En revanche, le registre d’image de la sortie est mis à jour immédiatement, ce qui diffère légèrement de l’entrée immédiate. 　　 III. Phase de mise à jour des sorties Lorsque la lecture du programme utilisateur est terminée, le contrôleur logique programmable entre dans la phase de mise à jour des sorties. Pendant cette période, la CPU met à jour tous les circuits de verrouillage de sortie en fonction des états et des données correspondants dans la zone d’image I/O, puis pilote les périphériques correspondants via les circuits de sortie. C’est alors que se trouve la véritable sortie du contrôleur logique programmable. Caractéristiques fonctionnelles Le contrôleur logique programmable présente les caractéristiques suivantes. 　　 I. La structure du système est flexible et facile à étendre, avec une commande par signaux binaires comme point fort ； Il est également possible de réaliser un contrôle en boucle PID pour des processus continus ； Et il peut former des systèmes de contrôle complexes avec des systèmes supérieurs, tels que les DDC et les DCS, afin d’assurer l’automatisation intégrale du processus de production. 　　 II. Facile à utiliser et simple à programmer, il emploie des langages de programmation clairs tels que les diagrammes en trapèze, les diagrammes logiques ou les listes d’instructions, sans nécessiter de connaissances en informatique ; par conséquent, le cycle de développement du système est court et la mise en service sur site est aisée. De plus, le programme peut être modifié en ligne pour changer le schéma de contrôle sans avoir à démonter le matériel. 　　 III. Il peut s’adapter à divers environnements de fonctionnement difficiles, présente une forte résistance aux interférences et une grande fiabilité, bien supérieures à celles des autres modèles.