Introducción sencilla al armario de control PLC

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Los componentes de un armario de control PLC suelen ser los siguientes: 1: Interruptor general: se trata de un interruptor eléctrico que permite controlar la alimentación de todo el armario. Algo que se cree que debe tenerse en cada armario. 　　 2: PLC: Esto se debe elegir según las necesidades del proyecto. Por ejemplo, si el proyecto es pequeño, se puede utilizar un PLC integrado. Pero si el proyecto es más grande, probablemente se necesiten módulos o tarjetas adicionales; además, también podría ser necesario contar con redundancia (es decir, dos sistemas que funcionen de forma alternativa). 　　 3: Fuente de alimentación de 24VDC: Un conmutador de alimentación de 24VDC. La mayoría de los PLCs vienen equipados con una fuente de alimentación de 24VDC; se decide si es necesario este conmutador de alimentación según las necesidades reales. 　　 4: Relés: Por lo general, un PLC puede enviar las instrucciones directamente al circuito de control, pero también es posible que primero pasen por los relés. Por ejemplo, si la salida del PLC está a 24 VDC, pero los nodos que requieren alimentación en el circuito de control necesitan 220 VAC, entonces será necesario añadir un relé a la salida del PLC. De esta manera, cuando se emita una instrucción, el relé se activará, y los nodos del circuito de control podrán conectarse a los contactos abiertos o cerrados del relé. También se decide, según las circunstancias, si se utiliza o no un relé. 　　 5: Terminales de conexión: Esto es algo indispensable en cada armario; se puede configurar según la cantidad de señales. Si se trata simplemente de un armario de control PLC, básicamente se necesitan estas cosas. Si en el armario de control también hay que incluir otros elementos, entonces se añaden según sea necesario. Por ejemplo, es posible que necesite alimentar con electricidad a algunos instrumentos en el sitio o a pequeñas cajas de control; en ese caso, tendrá que aumentar la cantidad de interruptores automáticos. O si quieres conectar el PLC al ordenador principal, es posible que sea necesario añadir un conmutador u otros dispositivos. Depende de la situación. El gabinete de control PLC permite la automatización de los equipos y de los procesos, ofreciendo funciones de red óptimas. Se caracteriza por su rendimiento estable, capacidad de expansión y alta resistencia a las interferencias; es, por tanto, el núcleo y alma de la industria moderna. Se pueden diseñar armarios de control PLC y armarios de variación de frecuencia a medida de las necesidades del usuario, para satisfacer sus requisitos. Además, se pueden combinar con pantallas táctiles de interfaz hombre-máquina, lo que permite una operación sencilla. El equipo también puede transmitir datos mediante protocolos de comunicación como Modbus y Profibus, utilizados en las estaciones superiores de la red DCS ； Control y monitoreo mediante computadoras industriales, Ethernet, etc. Áreas de aplicación del PLC. Aplicaciones típicas: tratamiento de aguas, suministro de agua a presión constante, compresores de aire, ventiladores y bombas, sistemas de aire acondicionado central, maquinaria portuaria, máquinas herramienta, calderas, maquinaria para la industria papelera, maquinaria alimentaria, etc. Resumen del armario de control PLC. El armario de control integrado PLC cuenta con funciones de protección contra sobrecargas, cortocircuitos y falta de fases. Es compacto, funciona de manera estable y cuenta con todas las funciones necesarias. Se puede combinar según el tamaño real de la instalación: se puede lograr un control automático para un único gabinete, o bien se pueden utilizar varios gabinetes conectados a través de Ethernet industrial o redes de bus de campo industrial para crear un sistema de control distribuido (DSC). Los armarios de control PLC pueden adaptarse a diversos entornos de control de automatización industrial, independientemente de su tamaño. Se utiliza ampliamente en industrias como la energía eléctrica, la metalurgia, la química, la papelera y el tratamiento de aguas residuales para la protección del medio ambiente. Condiciones de uso del armario de control PLC
Fuente de alimentación: DC 24V, corriente alterna de dos fases a 220V, con un rango de fluctuación del -10% al +15%, 50HZ.
Nivel de protección: IP41 o IP20.
Condiciones ambientales: Temperatura ambiente entre 0°C y 55°C; se debe evitar la exposición directa a la luz solar ； La humedad relativa del aire debe ser inferior al 85 % (sin condensación). Manténgase alejado de fuentes de vibración intensas para evitar vibraciones frecuentes o continuas en una frecuencia de 10-55 Hz. Evitar gases corrosivos e inflamables. Estructura básica: El controlador lógico programable es, en esencia, una computadora dedicada al control industrial. Su estructura hardware es, en general, similar a la de las microcomputadoras. Sus componentes básicos son los siguientes:
I. Fuente de alimentación: La fuente de alimentación del controlador lógico programable desempeña un papel muy importante en todo el sistema. Sin un sistema de alimentación adecuado y fiable, no es posible que el equipo funcione correctamente. Por lo tanto, los fabricantes de controladores lógicos programables también prestan mucha atención al diseño y fabricación de las fuentes de alimentación. Por lo general, las fluctuaciones en la tensión de corriente alterna se mantienen dentro del rango del +10% (+15%). En tales casos, no es necesario tomar otras medidas; basta con conectar el PLC directamente a la red de corriente alterna.
II. Unidad Central de Procesamiento (CPU): La Unidad Central de Procesamiento (CPU) es el núcleo de control del controlador lógico programable. Recibe y almacena los programas y datos introducidos por el usuario a través del programador, de acuerdo con las funciones definidas en el programa del controlador lógico programable ； Verifica el estado de la fuente de alimentación, la memoria, las entradas/salidas y los temporizadores de alarma, y puede diagnosticar errores gramaticales en los programas del usuario. Cuando el controlador lógico programable comienza a funcionar, primero recibe, de forma secuencial, el estado y los datos de los dispositivos de entrada presentes en el campo. Estos datos se almacenan en la zona de mapeo I/O. Luego, el controlador lee uno por uno los programas escritos por el usuario, y tras interpretar las instrucciones, ejecuta las operaciones lógicas o aritméticas correspondientes. Los resultados de estas operaciones se almacenan en la zona de mapeo I/O o en los registros de datos. Una vez que se han ejecutado todos los programas de los usuarios, los datos de los registros de salida o los estados de salida en la zona de mapeo de E/S se envían a los dispositivos de salida correspondientes. Este proceso se repite hasta que se detiene el funcionamiento del sistema. Con el fin de mejorar aún más la fiabilidad de los controladores lógicos programables, en los últimos años se han utilizado sistemas redundantes con dos CPUs en los controladores lógicos programables de gran tamaño, o bien sistemas basados en votación con tres CPUs. De esta manera, incluso si uno de los CPUs falla, todo el sistema sigue funcionando normalmente. 　 III. Memoria: La memoria en la que se almacena el software del sistema se denomina memoria de programas del sistema. La memoria en la que se almacenan las aplicaciones se denomina memoria de programas de usuario. 　　 IV. Circuitos de interfaz de entrada/salida 1. El circuito de interfaz de entrada en el campo está compuesto por un circuito de acoplamiento óptico y los circuitos de interfaz de entrada del microordenador. Su función es servir como canal de entrada en la interfaz entre el controlador lógico programable y el sistema de control en el campo. 　　 2. El circuito de interfaz de salida en el sitio está integrado por un registro de datos de salida, un circuito de selección y un circuito de solicitud de interrupciones. Su función es permitir que el controlador lógico programable envíe las señales de control correspondientes a los componentes de ejecución ubicados en el sitio, a través de este circuito de interfaz de salida. 　　 V. Módulos funcionales: módulos como el de conteo, el de localización, etc. 　　 VI. Principio de funcionamiento del módulo de comunicación: Una vez que el controlador lógico programable comienza a funcionar, su proceso de trabajo se divide generalmente en tres fases: toma de muestras de entrada, ejecución del programa del usuario y actualización de la salida. Completar las tres fases mencionadas anteriormente se denomina un ciclo de escaneo. Durante todo el tiempo de funcionamiento, la CPU del controlador lógico programable ejecuta repetidamente las tres fases mencionadas a una velocidad de escaneo determinada. 　　 I. Etapa de muestreo de entradas: En esta etapa, el controlador lógico programable lee, de forma secuencial y mediante un proceso de escaneo, todos los estados y datos de entrada, y los almacena en las unidades correspondientes del área de mapeo I/O. Una vez finalizada la adquisición de muestras, se pasa a la fase de ejecución del programa del usuario y actualización de la salida. En estas dos fases, incluso si cambian el estado de entrada y los datos, el estado y los datos de las unidades correspondientes en la zona de mapeo de E/S no cambiarán. Por lo tanto, si la señal de entrada es un pulso, su ancho debe ser mayor que un ciclo de escaneo, a fin de garantizar que dicha señal pueda ser leída en cualquier situación. II. Fase de ejecución del programa del usuario: Durante esta fase, el controlador lógico programable escanea siempre el programa del usuario (en formato de diagrama en escalera) de arriba hacia abajo, de forma secuencial. Al escanear cada diagrama en forma de trapecio, primero se escanean las líneas de control formadas por los contactos que se encuentran en el lado izquierdo del diagrama. A continuación, se realizan operaciones lógicas sobre estas líneas de control, siguiendo el orden de izquierda a derecha y de arriba hacia abajo. Finalmente, según los resultados de estas operaciones lógicas, se actualiza el estado del bit correspondiente en la memoria RAM del sistema ； O bien, actualice el estado del bit correspondiente en la zona de mapeo I/O de esa bobina de salida ； O bien, determinar si se desea ejecutar las instrucciones de función especiales que especifica ese diagrama en forma de trapecio. Es decir, durante la ejecución del programa del usuario, solo el estado y los datos de los puntos de entrada que se encuentran en la zona de mapeo de E/S no cambian. En cambio, el estado y los datos de los demás puntos de salida y dispositivos lógicos que se encuentran en la zona de mapeo de E/S o en la memoria RAM del sistema pueden cambiar. Además, los resultados de la ejecución del programa mostrados en los diagramas en forma de trapecio superiores afectarán a todos aquellos diagramas en forma de trapecio inferiores que utilicen esas bobinas o datos ； Por el contrario, en los diagramas en forma de trapecio que se encuentran más abajo, el estado o los datos de las bobinas lógicas que se actualizan solo podrán tener efecto en los programas que se encuentran por encima de ellos en el siguiente ciclo de escaneo. Durante la ejecución del programa, si se utilizan instrucciones de I/O inmediato, se puede acceder directamente a los puntos de I/O. Incluso con las instrucciones de E/S, el valor del registro de imagen de entrada no se actualiza; el programa obtiene los valores directamente del módulo de E/S. En cambio, el registro de imagen de salida se actualiza de inmediato. Esto difiere un poco de la inserción inmediata de datos. 　　 III. Fase de actualización de salidas: Una vez que se termina el escaneo del programa del usuario, el controlador lógico programable entra en la fase de actualización de salidas. Durante este tiempo, la CPU actualiza todos los circuitos de registro de salida según el estado y los datos correspondientes en la zona de mapeo de E/S; a continuación, los circuitos de salida accionan los periféricos correspondientes. En ese momento, es cuando se produce la verdadera salida del controlador lógico programable. Características funcionales El controlador lógico programable posee las siguientes características distintivas. 　　 I. La estructura del sistema es flexible y se puede expandir fácilmente; su ventaja principal es el control por señales digitales ； También se puede realizar el control de circuito PID para procesos continuos ； Y puede formar sistemas de control complejos con unidades superiores, como DDC y DCS, para lograr la automatización integral del proceso de producción. 　　 II. Es fácil de utilizar y su programación es sencilla; se emplean lenguajes de programación como diagramas en forma de escalera, diagramas lógicos o listas de instrucciones, por lo que no se necesita conocimiento informático. Por ello, el ciclo de desarrollo del sistema es breve y la puesta a punto en el sitio es fácil. Además, es posible modificar el programa en línea para cambiar el esquema de control sin tener que manipular el hardware. 　　 III. Puede adaptarse a diversos entornos de operación adversos, tiene una gran capacidad de resistencia a las interferencias y es muy fiable, superando con creces a otros modelos.