โปรแกรมสร้างห้องปฏิบัติการควบคุมโปรแกรม (PLC)

โปรแกรมสร้างห้องปฏิบัติการควบคุมโปรแกรม (PLC)

แนะนำห้องอบรม PLC

คอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้ (หรือที่เรียกว่า PC หรือ PLC) เป็นอุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรมอเนกประสงค์ประเภทใหม่ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์และรวมเข้ากับเทคโนโลยีการควบคุมอัตโนมัติและการสื่อสารด้วยคอมพิวเตอร์ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เหล็ก ปิโตรเลียม เคมี ไฟฟ้า พลังงาน, วัสดุก่อสร้าง, การผลิตเครื่องจักร, รถยนต์, อุตสาหกรรมเบา, การขนส่ง, การปกป้องสิ่งแวดล้อมและวัฒนธรรมและความบันเทิง

คอนโทรลเลอร์แบบตั้งโปรแกรมได้ (หรือที่เรียกว่า PLC) เป็นอุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรมอเนกประสงค์ประเภทใหม่ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์และรวมเข้ากับเทคโนโลยีการควบคุมอัตโนมัติและการสื่อสารของคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มการฝึกอบรมการควบคุมอัตโนมัติโดยทั่วไปในด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่ เช่น โปรแกรมได้ เทคโนโลยีแอปพลิเคชันตัวควบคุม, เทคโนโลยีแอปพลิเคชันอินเวอร์เตอร์, เทคโนโลยีแอปพลิเคชันหน้าจอสัมผัส, เทคโนโลยีแอปพลิเคชันการสื่อสารเครือข่ายอุตสาหกรรม ฯลฯ อุปกรณ์การฝึกอบรมเชิงปฏิบัติพิจารณาสถานการณ์ปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาของระบบอุปกรณ์การศึกษาการฝึกอบรมเชิงปฏิบัติในประเทศอย่างครบถ้วน พิจารณาอย่างครบถ้วนถึงลักษณะของนักเรียนและผู้ฝึกสอน และเน้นย้ำให้เห็นถึงความสามารถในการลงมือปฏิบัติจริงของนักเรียนและผู้ฝึกสอน ห้องฝึกอบรมสนับสนุนการสอนการทดลองแบบเปิดและการพัฒนาการออกแบบการทดลองและการควบคุมเครือข่าย ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสอนการศึกษาและการออกแบบการทดลองและการฝึกอบรมด้านเทคโนโลยีวิศวกรรมในปัจจุบัน ใช้สำหรับการสอนและการฝึกทักษะของ "เทคโนโลยีตัวควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้", "เทคโนโลยีการควบคุมไฟฟ้าและ PLC", "PLC และการประยุกต์ใช้", "เทคโนโลยีการควบคุมความเร็วอินเวอร์เตอร์" และหลักสูตรอื่น ๆ ของวิชาเอกไฟฟ้าและไม่ใช่เครื่องกลไฟฟ้า

ห้องฝึกอบรมภาคปฏิบัติของ PLC ดำเนินโครงการฝึกอบรมภาคปฏิบัติดังต่อไปนี้

การตั้งค่าพารามิเตอร์และการทำงานของอินเวอร์เตอร์ การควบคุมการชี้ขั้วต่อภายนอก อินเวอร์เตอร์ควบคุมมอเตอร์เดินหน้าและถอยหลัง การควบคุมความเร็วอินเวอร์เตอร์การเลือกความเร็วหลายส่วน อินเวอร์เตอร์ควบคุมความเร็ว stepless; การควบคุมความเร็วของอินเวอร์เตอร์ขึ้นอยู่กับโหมดควบคุมอะนาล็อกภายนอก (แรงดัน/กระแส) การควบคุมการสตาร์ทไฟฟ้าขัดข้องทันที PLC, การควบคุมความเร็วของอินเวอร์เตอร์; อินเวอร์เตอร์ควบคุม PLC เทอร์มินอลมอเตอร์ภายนอกเดินหน้าและถอยหลัง อินเวอร์เตอร์ควบคุม PLC มอเตอร์เทอร์มินอลภายนอก การควบคุมเวลาทำงาน; วิธีการควบคุมแบบดิจิตอลของ PLC ตามความเร็วหลายขั้นตอน การควบคุมมอเตอร์ สเต็ปเปอร์มอเตอร์ ระบบให้อาหารและโหลดอัตโนมัติ การควบคุมระดับน้ำอัตโนมัติของอ่างเก็บน้ำ การควบคุมด้วยตนเองของสัญญาณไฟจราจรและการควบคุมด้วยตนเอง การผสมของเหลวที่หลากหลาย เครื่องปั้นแบบควบคุมตนเอง เครื่องรีดแบบควบคุมตนเอง เครื่องคัดแยกจดหมาย หอคอยแห่งแสง การควบคุมลิฟต์สามชั้น การควบคุมแม็กกาซีนเครื่องมือของแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ สายการประกอบและจัดการหุ่นยนต์ การทดลองจำลองเครื่องหยอดเหรียญ สายพานลำเลียงสี่ส่วน สายการประกอบ น้ำพุดนตรี โม่ง PLC; โมดูลระบบควบคุมแฟลช

ตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้สำหรับระยะสั้น - PLC เป็นอุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรมประเภทใหม่ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ ซึ่งรวมเข้ากับการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีการควบคุมอัตโนมัติ และเทคโนโลยีการสื่อสาร มีข้อดีของโครงสร้างที่เรียบง่าย ตั้งโปรแกรมได้ง่าย และมีความน่าเชื่อถือสูง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมอัตโนมัติของกระบวนการและตำแหน่งทางอุตสาหกรรม ตามสถิติแล้ว คอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้เป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ใช้มากที่สุดในอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้จะกลายเป็นวิธีการหลักในการควบคุมอุตสาหกรรมและอุปกรณ์โครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญในอนาคต PLC, หุ่นยนต์และ CAD/CAM จะกลายเป็นสามเสาหลักของการผลิตภาคอุตสาหกรรม

PLC ขึ้นอยู่กับลอจิกการควบคุมรีเลย์และเทคโนโลยี 3C (คอมพิวเตอร์ การควบคุม การสื่อสาร) รวมกับการพัฒนาที่สมบูรณ์แบบอย่างต่อเนื่อง ได้รับการพัฒนาจากการควบคุมตามลำดับแบบสแตนด์อโลนขนาดเล็กไปจนถึงฟิลด์การควบคุมทั้งหมด รวมถึงการควบคุมกระบวนการ การควบคุมตำแหน่ง และโอกาสอื่นๆ ระบบอัตโนมัติที่ใช้ใน PLC ประเภทต่างๆ บางส่วนติดตั้งส่วนกลางในห้องควบคุม บางส่วนกระจายอยู่ในสถานที่ผลิตของอุปกรณ์แต่ละชิ้น แม้ว่าส่วนใหญ่จะอยู่ในวงจรไฟฟ้าแรงสูงและอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงที่เกิดจากสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง แต่ PLC ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับสภาพแวดล้อมการผลิตทางอุตสาหกรรมและการออกแบบอุปกรณ์ควบคุม ในการออกแบบและกระบวนการผลิตโดยใช้มาตรการป้องกันการรบกวนหลายระดับและส่วนประกอบที่เลือก ดังนั้นจึงมีความสามารถที่แข็งแกร่งในการปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่รุนแรง เสถียรภาพในการทำงาน และความน่าเชื่อถือสูง ดังนั้นโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องใช้มาตรการพิเศษใด ๆ สามารถใช้ได้โดยตรงในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม

ความน่าเชื่อถือสูงคือประสิทธิภาพหลักของอุปกรณ์ควบคุมไฟฟ้า PLC เนื่องจากการใช้เทคโนโลยีวงจรรวมขนาดใหญ่ที่ทันสมัย ​​การใช้กระบวนการผลิตที่เข้มงวด วงจรภายในใช้เทคโนโลยีป้องกันการรบกวนขั้นสูง มีความน่าเชื่อถือระดับสูง ตัวอย่างเช่น เวลาที่ปราศจากข้อผิดพลาดโดยเฉลี่ยของ PLC ซีรีส์ F ที่ผลิตโดย Mitsubishi นั้นสูงถึง 300,000 ชั่วโมง เวลาทำงานเฉลี่ยที่ปราศจากปัญหาของ CPU ที่ซ้ำซ้อนบางอย่างใช้เวลานานกว่า จากวงจร PLC ภายนอกเครื่อง การใช้ระบบควบคุม PLC และระบบคอนแทครีเลย์ขนาดเดียวกัน เมื่อเทียบกับสายไฟและหน้าสัมผัสสวิตช์ลดลงเหลือหลายร้อยหรือหลายพันจุด ความล้มเหลวลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ PLC พร้อมฟังก์ชันตรวจจับความล้มเหลวของฮาร์ดแวร์ เมื่อเกิดข้อผิดพลาดสามารถออกข้อมูลแจ้งเตือนได้ทันท่วงที ในซอฟต์แวร์แอปพลิเคชัน แอปพลิเคชันยังสามารถตั้งโปรแกรมเป็นขั้นตอนการวินิจฉัยข้อบกพร่องของอุปกรณ์ต่อพ่วง เพื่อให้ระบบนอกเหนือจากวงจร PLC และอุปกรณ์ได้รับการป้องกันการวินิจฉัยข้อผิดพลาดด้วยตนเองอีกด้วย ด้วยวิธีนี้ทั้งระบบมีความน่าเชื่อถือสูงมากไม่น่าแปลกใจ

เป็นเวลานานแล้วที่ plc อยู่ในสนามรบหลักของระบบควบคุมอัตโนมัติในอุตสาหกรรมมาโดยตลอด โดยจัดหาโซลูชันการควบคุมที่เชื่อถือได้มากสำหรับอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติที่หลากหลาย และ dcs และพีซีอุตสาหกรรมเพื่อสร้างแนวโน้มสามขา ในขณะเดียวกัน plc ก็ได้รับผลกระทบจากผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีอื่นๆ ด้วยเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งผลกระทบของพีซีอุตสาหกรรม

ในปัจจุบัน ผู้ผลิตแอลซีของโลกประมาณ 200 ราย ผลิตผลิตภัณฑ์มากกว่า 300 ชนิด ตลาด plc ในประเทศยังคงถูกครอบงำด้วยผลิตภัณฑ์จากต่างประเทศ เช่น siemens, modicon, ab, omron, mitsubishi, ge products หลังจากหลายปีของการพัฒนา มีผู้ผลิต plc ในประเทศประมาณ 30 ราย แต่พวกเขาไม่ได้สร้างกำลังการผลิตขนาดใหญ่และผลิตภัณฑ์แบรนด์เนม อาจกล่าวได้ว่า plc ในประเทศจีนยังไม่ได้สร้างอุตสาหกรรมการผลิต ในแง่ของแอปพลิเคชัน plc ประเทศจีนมีความกระตือรือร้นอย่างมาก และแอปพลิเคชันของอุตสาหกรรมก็กว้างมากเช่นกัน ผู้เชี่ยวชาญประเมินว่ายอดขายในตลาดภายในประเทศของ plc ในปี 2000 คือ 15(200,000 ชุด (ซึ่งนำเข้าคิดเป็นประมาณร้อยละ 90 ) ประมาณ 2.5 (3.5 พันล้านหยวน โดยมีอัตราการเติบโตต่อปี ประมาณร้อยละ 12 ความต้องการ plc ของประเทศคาดว่าจะสูงถึงประมาณ 250,000 ชุดภายในปี 2548 หรือประมาณ 3.5 (4.5 พันล้านหยวน ตลาด plc ยังสะท้อนถึงสถานะของการผลิตทั่วโลกซึ่งลดลงอย่างมากตั้งแต่ปี 2543 อย่างไรก็ตาม ตามระบบอัตโนมัติ บริษัทวิจัย ตลาด plc จะฟื้นตัวแม้ว่าเศรษฐกิจโลกจะตกต่ำ โดยตลาด plc ทั่วโลกประมาณการไว้ที่ 7.6 พันล้านดอลลาร์ในปี 2543 และจะกลับมาเป็น 7.6 พันล้านดอลลาร์ภายในสิ้นปี 2548 และเติบโตต่อไปอีกเล็กน้อย

การย่อส่วน การสร้างเครือข่าย การใช้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล และการเปิดกว้างเป็นทิศทางหลักของการพัฒนาในอนาคตของ plc ในยุคแรก ๆ ของระบบอัตโนมัติที่ใช้ plc นั้น plc มีขนาดใหญ่และมีราคาแพง แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มินิแอลซี (น้อยกว่า 32 i/o) ได้ถือกำเนิดขึ้นด้วยราคาไม่กี่ร้อยยูโร ด้วยการปรับปรุงและพัฒนาเพิ่มเติมของซอฟต์แวร์กำหนดค่าการควบคุม soft plc (soft plc) การติดตั้งซอฟต์แวร์การกำหนดค่า soft plc และส่วนแบ่งการตลาดการควบคุมบนพีซีจะค่อยๆ เติบโต

ปัจจุบัน หนึ่งในแนวโน้มที่ใหญ่ที่สุดในด้านการควบคุมกระบวนการคือการขยายตัวของเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต และ plc ก็ไม่มีข้อยกเว้น ซัพพลายเออร์ plc จำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ กำลังนำเสนออินเทอร์เฟซอีเธอร์เน็ต เชื่อได้ว่า plc จะยังคงเดินไปในทิศทางของระบบควบคุมแบบเปิด โดยเฉพาะระบบควบคุมตาม pc อุตสาหกรรม

ในปัจจุบัน PLC ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายทั้งในและต่างประเทศในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เหล็ก ปิโตรเลียม เคมี พลังงานไฟฟ้า วัสดุก่อสร้าง การผลิตเครื่องจักร ยานยนต์ สิ่งทอเบา การขนส่ง การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และวัฒนธรรมและความบันเทิง เป็นต้น การใช้งาน สรุปกว้างๆได้ดังนี้

การควบคุมลอจิกสวิตชิ่ง: นี่คือขอบเขตการใช้งานขั้นพื้นฐานและกว้างขวางที่สุดของ PLC ซึ่งแทนที่วงจรรีเลย์แบบดั้งเดิมเพื่อให้ได้การควบคุมลอจิก การควบคุมลำดับ สามารถใช้สำหรับการควบคุมอุปกรณ์เดียว แต่ยังสำหรับการควบคุมกลุ่มหลายเครื่องจักรและสายการประกอบอัตโนมัติ . เช่น เครื่องฉีดพลาสติก, เครื่องพิมพ์, เครื่องเย็บเล่ม, เครื่องมือกลแบบรวม, เครื่องบด, สายบรรจุภัณฑ์, สายไฟฟ้า ฯลฯ การควบคุมแบบอะนาล็อก: ในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมมีปริมาณที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง เช่น อุณหภูมิ ความดัน การไหล ระดับของเหลว และความเร็ว เป็นต้น เป็นปริมาณอะนาล็อก เพื่อให้ตัวควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้จัดการกับปริมาณอะนาล็อก จะต้องตระหนักถึงการแปลง A/D และการแปลง D/A ระหว่างปริมาณอะนาล็อก (อะนาล็อก) และปริมาณดิจิทัล (ดิจิตอล) และผู้ผลิต PLC ผลิตการสนับสนุนการแปลง A/D และ D/A โมดูลสำหรับสร้างตัวควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้สำหรับการควบคุมแบบอะนาล็อก การควบคุมการเคลื่อนไหว: สามารถใช้ PLC สำหรับการเคลื่อนที่แบบวงกลมหรือการควบคุมการเคลื่อนที่เชิงเส้น จากการกำหนดค่ากลไกการควบคุม ก่อนหน้านี้ใช้โดยตรงสำหรับการสลับโมดูล I/O ที่เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ตำแหน่งและแอคทูเอเตอร์ ปัจจุบันโดยทั่วไปใช้โมดูลควบคุมการเคลื่อนไหวโดยเฉพาะ เช่น โมดูลควบคุมตำแหน่งแกนเดี่ยวหรือหลายแกนที่สามารถขับเคลื่อนสเต็ปเปอร์มอเตอร์หรือเซอร์โวมอเตอร์ ผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิต PLC รายใหญ่ของโลกเกือบทั้งหมดมีฟังก์ชันควบคุมการเคลื่อนไหว ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักร เครื่องมือกล หุ่นยนต์ ลิฟต์ และโอกาสอื่นๆ การควบคุมกระบวนการ: การควบคุมกระบวนการหมายถึงการควบคุมวงปิดของอุณหภูมิ ความดัน การไหล และปริมาณอะนาล็อกอื่นๆ ในฐานะที่เป็นคอมพิวเตอร์ควบคุมอุตสาหกรรม PLC สามารถเตรียมโปรแกรมอัลกอริธึมการควบคุมที่หลากหลายเพื่อให้การควบคุมวงปิดสมบูรณ์

โดยทั่วไปแล้วการควบคุม PID จะใช้ในระบบควบคุมวงปิด วิธีการควบคุมเพิ่มเติม PLC ขนาดใหญ่และขนาดกลางมีโมดูล PID ส่วน PLC ขนาดเล็กจำนวนมากก็มีโมดูลฟังก์ชันนี้เช่นกัน การประมวลผล pid โดยทั่วไปกำลังรันรูทีนย่อย PID พิเศษ การควบคุมกระบวนการในโลหะ, อุตสาหกรรมเคมี, การรักษาความร้อน, การควบคุมหม้อไอน้ำและโอกาสอื่น ๆ มีการใช้งานที่หลากหลายมาก การประมวลผลข้อมูล: PLC สมัยใหม่พร้อมการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ (รวมถึงการดำเนินการเมทริกซ์ การดำเนินการตามฟังก์ชัน การดำเนินการทางตรรกะ) การถ่ายโอนข้อมูล การแปลงข้อมูล การเรียงลำดับ การค้นหาตาราง การจัดการบิต และฟังก์ชันอื่นๆ สามารถดำเนินการรวบรวมข้อมูล วิเคราะห์ และประมวลผลได้อย่างสมบูรณ์ ข้อมูลเหล่านี้สามารถเปรียบเทียบได้กับค่าอ้างอิงที่จัดเก็บไว้ในหน่วยความจำ เพื่อดำเนินการควบคุมบางอย่างให้เสร็จสมบูรณ์ แต่ยังสามารถใช้ฟังก์ชันการสื่อสารเพื่อถ่ายโอนไปยังอุปกรณ์อัจฉริยะอื่นๆ หรือข้อมูลเหล่านั้นจะถูกพิมพ์และจัดทำเป็นตาราง โดยทั่วไปการประมวลผลข้อมูลจะใช้ในระบบควบคุมขนาดใหญ่ เช่น ระบบการผลิตแบบยืดหยุ่นที่ไม่มีการควบคุม นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในระบบควบคุมกระบวนการ เช่น กระดาษ โลหะ อุตสาหกรรมอาหารในระบบควบคุมขนาดใหญ่บางระบบ การสื่อสารและเครือข่าย: การสื่อสาร PLC ประกอบด้วยการสื่อสาร PLC และการสื่อสาร PLC กับอุปกรณ์อัจฉริยะอื่นๆ ด้วยการพัฒนาการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ เครือข่ายระบบอัตโนมัติในโรงงานกำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว ผู้ผลิต PLC ให้ความสำคัญอย่างยิ่งกับฟังก์ชันการสื่อสารของ PLC ได้เปิดตัวระบบเครือข่ายของตนเอง การผลิต PLC ใหม่มีอินเทอร์เฟซการสื่อสาร การสื่อสารสะดวกมาก