PLC制御盤の簡単な紹介

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PLC制御キャビネットの構成要素には一般的に以下がある：1：サーキットブレーカー：全体の電源を制御するためのメインのサーキットブレーカーである。どのキャビネットにも必ずあるべきアイテムだと思います。　　 2：PLC：これはプロジェクトの要件に応じて選択します。例えば、プロジェクトが小規模な場合は一体化されたPLCをそのまま使えますが、プロジェクトが大規模な場合はモジュールやカード式のものが必要になり、さらには冗長化（つまり2セットを交互に使用する）も求められることがあります。　　 3：24VDCの電源：24VDCのスイッチング電源で、ほとんどのPLCには24VDCの電源が内蔵されています。このスイッチング電源を必要とするかどうかは、実際のニーズによって決めます。　　 4：リレー：一般的なPLCは指令を直接制御回路に送ることができますが、リレーを介して中継される場合もあります。例えば、PLCの出力端子の電圧が24VDCであるにもかかわらず、制御回路の図面でPLCから供給されるべきノードの電圧が220VACである場合、PLCの出力端子にリレーを接続する必要があります。つまり、指令が送信されるとリレーが動作し、その後制御回路のノードをリレーの常開点または常閉点に接続するのです。状況に応じてリレーを使用するかどうかを選択するのも同様です。　　 5：接続端子：これは間違いなくすべてのキャビネットに必要なもので、信号の数に応じて設定できます。単なるPLC制御盤であれば、基本的にはこれらのものが必要です。制御盤の中に他のものも必要な場合は、状況に応じて追加します。例えば、現場の計器や小型制御ボックスに電力を供給する必要がある場合、サーキットブレーカーの数を増やさなければならないかもしれません。また、PLCを上位機に接続する場合は、スイッチなどを追加する必要があるかもしれません。状況次第です。 PLC制御キャビネットは、機器の自動化やプロセスの自動制御を実現し、優れたネットワーク機能を備えています。また、性能が安定しており、拡張性にも優れ、ノイズに強いという特徴を持っているため、現代工業における核心であり、その魂とも言えます。ユーザーのニーズに応じてPLC制御盤やインバーター盤などをカスタマイズして製造し、要求を満たすとともに、タッチパネル式のヒューマンマシンインターフェースを組み合わせることで、簡単に操作できるようにします。装置は、DCSバス上の上位機のModbusやProfibusなどの通信プロトコルによるデータ転送も可能です；工業用コンピュータやイーサネットなどによる制御と監視。PLCの適用分野　典型的な適用例：水処理、定圧給水、空気圧縮機、ファン・水ポンプ、中央空調、港湾機械、工作機械、ボイラー、製紙機械、食品機械など。PLC制御盤の概要 PLC統合制御盤には、過負荷、短絡、欠相保護などの保護機能が備わっています。それはコンパクトな構造で、動作が安定し、機能も充実しています。実際の制御規模に応じて組み合わせることができ、単一のコンテナの自動制御だけでなく、複数のコンテナを工業イーサネットや工業フィールドバスネットワークを介して結び、DSC制御システムを構築することも可能です。PLC制御盤は、さまざまな規模の工業自動化制御現場に対応できます。電力、冶金、化学工業、製紙、環境保護・汚水処理などの業界で広く利用されています。PLC制御キャビネットの使用条件
電源：DC直流24V、二相交流220V（-10%、+15%）、50Hz
防護等級：IP41またはIP20
環境条件：周囲温度は0℃～55℃で、直射日光を避ける；空気の相対湿度は85％未満でなければならない（結露なし）。強い振動源から離れ、振動周波数が10～55Hzの頻繁な、または連続的な振動を防ぎます。腐食性や可燃性のあるガスを避けてください。基本構造 プログラマブルロジックコントローラは、本質的には産業制御用に特化したコンピュータであり、そのハードウェア構造は基本的にマイクロコンピュータと同じで、基本的な構成は以下の通りです。　　 一、電源　　 プログラマブルロジックコントローラの電源は、システム全体において非常に重要な役割を果たします。良好で信頼性の高い電源システムがなければ正常に動作することはできないため、プログラマブルロジックコントローラのメーカーも電源の設計と製造を非常に重視しています。一般的な交流電圧の変動は+10%（+15%）の範囲内であり、他の措置を講じることなくPLCを直接交流電源網に接続することができる。　二、中央処理装置（CPU）　中央処理装置（CPU）は、プログラマブルロジックコントローラーの制御中枢である。それは、プログラマブルロジックコントローラーシステムのプログラムによって与えられた機能に従い、プログラマから入力されたユーザープログラムやデータを受信して保存する；電源、メモリ、I/O、およびアラームタイマの状態をチェックし、ユーザープログラム内の構文エラーを診断できる。プログラマブルロジックコントローラが動作を開始すると、まずスキャン方式で現場の各入力装置の状態やデータを受信し、それらをそれぞれI/Oイメージ領域に格納します。その後、ユーザープログラムメモリからユーザープログラムを1行ずつ読み取り、命令を解釈した上で指示に従って論理演算または算術演算を行い、その結果をI/Oイメージ領域またはデータレジスタに送り込みます。すべてのユーザープログラムの実行が終了した後、最終的にI/Oマッピング領域内の各出力状態や出力レジスタ内のデータを対応する出力装置に送信し、これを停止するまで繰り返し動作する。 プログラマブルロジックコントローラの信頼性をさらに向上させるため、近年では大規模なプログラマブルロジックコントローラにおいても、デュアルCPUによる冗長システムや、3つのCPUを用いたバイオレーション方式のシステムが採用されている。このように、あるCPUに障害が発生しても、システム全体は正常に動作し続けます。　 三、メモリ システムソフトウェアを格納するメモリは、システムプログラムメモリと呼ばれる。 アプリケーションソフトウェアを格納するメモリは、ユーザープログラムメモリと呼ばれます。　　 四、入出力インターフェース回路　　 1．現場入力インターフェース回路は、光結合回路とマイクロコンピュータの入力インターフェース回路で構成され、プログラマブルロジックコントローラと現場制御装置との間の入力チャネルとして機能する。　　 2．現場出力インターフェース回路は、出力データレジスタ、ゲート回路、および割り込み要求回路を統合したもので、プログラマブルロジックコントローラがこの現場出力インターフェース回路を介して現場の実行部品に対応する制御信号を出力するために使用される。　　 五、機能モジュール　カウントや位置決めなどの機能モジュール。　　 六、通信モジュールの動作原理 プログラマブルロジックコントローラが動作を開始すると、その動作過程は一般的に入力サンプリング、ユーザープログラムの実行、出力更新の3つの段階に分かれます。上記の3つの段階を完了させることを1つのスキャンサイクルと呼びます。運転中、プログラマブルロジックコントローラのCPUは、一定のスキャン速度で上記の3つの段階を繰り返し実行する。　　 一、入力サンプリング段階 入力サンプリング段階では、プログラマブルロジックコントローラがスキャン方式により順次すべての入力状態とデータを読み込み、それらをI/Oマッピング領域内の対応するユニットに格納する。入力サンプリングが終了すると、ユーザープログラムの実行と出力更新の段階に移行します。これら2つの段階において、入力状態やデータが変化しても、I/Oマッピング領域内の対応するユニットの状態やデータは変わりません。したがって、入力がパルス信号の場合、どのような状況下でもその入力が読み取れるようにするためには、そのパルス信号の幅は1つのスキャン周期よりも大きくなければならない。 二、ユーザープログラム実行段階 ユーザープログラム実行段階において、プログラマブルロジックコントローラは常に上から下への順序で順次ユーザープログラム（ラダーダイアグラム）をスキャンする。各ラダーダイアグラムをスキャンする際には、常にまずラダーダイアグラムの左側にあるコンタクトで構成される制御回路をスキャンし、左から右へ、上から下へという順序でその制御回路に対して論理演算を行う。そして、その論理演算の結果に基づいて、システムのRAM記憶領域内にある該当するビットの状態を更新する；または、I/Oマッピング領域内の該当するビットの状態をその出力コイルで更新する；または、そのラダーダイアグラムで定義されている特殊な機能命令を実行するかどうかを決定します。 つまり、ユーザープログラムの実行中、入力ポイントがI/Oマッピング領域内にある場合のみ、その状態やデータは変化しない。一方、他の出力ポイントやソフトウェアデバイスのI/Oマッピング領域またはシステムRAM領域内にある状態やデータは変化する可能性がある。そして、上に配置されているラダーダイアグラムのプログラム実行結果は、下に配置されておりこれらのコイルやデータを使用しているすべてのラダーダイアグラムに影響を与える；逆に、下に配置されているトラペゾイド図の場合、そのロジックコイルの状態やデータが更新されても、それが上にあるプログラムに影響を与えるのは次のスキャンサイクルまで待たなければならない。 プログラムの実行中に即時I/O命令を使用すると、I/Oポイントに直接アクセスできる。I/O命令を使用しても、入力処理では画像レジスタの値は更新されず、プログラムは直接I/Oモジュールから値を取得する。一方、出力処理では画像レジスタが即座に更新されるため、これは即時入力とは異なる。　　 三、出力更新段階 スキャンによるユーザープログラムの処理が終了すると、プログラマブルロジックコントローラは出力更新段階に入ります。この間、CPUはI/Oマッピング領域内の対応する状態とデータに従ってすべての出力ラッチ回路を更新し、その後出力回路を介して対応する周辺機器を駆動する。この時こそが、プログラマブルロジックコントローラの真の出力である。機能の特徴 プログラマブルロジックコントローラーには、以下のような顕著な特徴があります。　　 一、システム構成が柔軟で拡張が容易であり、スイッチ信号制御を得意とする；連続プロセスのPIDループ制御も可能；また、DDCやDCSなどの上位機器と組み合わせて複雑な制御システムを構成し、生産プロセスの総合的な自動化を実現することができる。　　 二、使いやすく、プログラミングも簡単で、分かりやすいラダーダイアグラム、論理図、またはステートメントテーブルなどのプログラミング言語を使用するため、コンピュータの知識は不要です。そのため、システム開発期間が短く、現場での調整も容易です。また、ハードウェアを取り外すことなく、オンラインでプログラムを修正し、制御方式を変更することができます。　　 三、あらゆる過酷な運用環境に適応でき、ノイズ耐性が高く信頼性も優れており、他のあらゆる機種を大きく上回っている。