Desain sistem kontrol PLC
Langkah-langkah umum desain sistem kontrol PLC dapat dibagi menjadi langkah-langkah berikut: Mengenal objek kontrol dan menghitung peralatan input/output, pemilihan PLC dan konfigurasi perangkat keras, desain diagram skematik kelistrikan, desain konsol (kabinet), menyusun program kontrol, program debugging dan siapkan dokumentasi teknis.
1. Perjelas persyaratan kontrol dan pahami proses produksi objek yang dikendalikan
Keakraban dengan diagram tata letak proses desain objek kontrol adalah dasar dari desain sistem.Pertama, Anda harus memahami proses objek yang dikendalikan dan persyaratannya untuk sistem kontrol secara detail, dan hubungan antara berbagai sistem mekanis, hidrolik, pneumatik, instrumentasi, dan kelistrikan.Mode kerja sistem (seperti otomatis, semi-otomatis, manual, dll.), Hubungan antara PLC dan perangkat cerdas lainnya dalam sistem, jenis antarmuka manusia-mesin, cara jaringan komunikasi, jenis dan ruang lingkup alarm, kegagalan daya dan perawatan darurat, dll. Tunggu.
Pada tahap ini, perangkat input pengguna (tombol, sakelar operasi, sakelar batas, sensor, dll.), Perangkat keluaran (relai, kontaktor, indikator sinyal, dll.) dan objek kontrol yang digerakkan oleh perangkat keluaran (motor, katup solenoida, dll. ).
Pada saat yang sama, itu juga harus menentukan sinyal mana yang perlu dimasukkan ke PLC, beban mana yang digerakkan oleh PLC, dan mengklasifikasikan dan menghitung sifat dan kuantitas setiap input dan output, apakah itu digital atau analog, DC atau AC, dan tegangan.Nilai ukuran memberikan dasar untuk pemilihan PLC dan konfigurasi perangkat keras.
Terakhir, mengklasifikasikan objek kontrol dan fungsi kontrol, yang dapat dibagi menurut penggunaan sinyal atau area kontrol, menentukan lokasi fisik peralatan deteksi dan peralatan kontrol, serta menganalisis bentuk, fungsi, skala, dan hubungan antara masing-masing sinyal deteksi dan hubungan sinyal kontrol.Setelah titik sinyal ditentukan, tata letak proses atau diagram sinyal dirancang.
2. Desain perangkat keras sistem kontrol PLC
Dengan semakin maraknya promosi dan mempopulerkan PLC, maka jenis dan jumlah produk PLC semakin meningkat.Dalam beberapa tahun terakhir, telah ada puluhan seri dan ratusan model produk PLC yang diimpor dari luar negeri, pabrikan dalam negeri, atau produk yang dikembangkan sendiri.Ada banyak jenis PLC, dengan struktur, kinerja, kapasitas, sistem perintah, metode pemrograman, harga, dll. yang berbeda, dan kesempatan penggunaan yang berbeda.Oleh karena itu, pemilihan PLC yang wajar memainkan peran penting dalam meningkatkan indikator teknis dan ekonomi sistem kontrol PLC.
1. Pemilihan model PLC
Pilihan model PLC harus berdasarkan pada pemenuhan persyaratan kontrol, memastikan keandalan, perawatan dan penggunaan yang mudah, dan rasio harga-kinerja terbaik.Secara khusus, aspek-aspek berikut harus dipertimbangkan:
(1) Kinerja sesuai dengan tugas.Untuk peralatan unit tunggal kecil yang hanya memerlukan kontrol digital, PLC kecil umum (seperti seri S7-200 dari Siemens, seri CPM1/CPM2 dari OMRON, seri FX dari Mitsubishi, dll.) Dapat memenuhi persyaratan.
Untuk sistem aplikasi terutama berbasis kontrol kuantitas digital dan dengan sejumlah kecil kontrol kuantitas analog, seperti kontrol kuantitas kontinu seperti suhu, tekanan, dan aliran yang sering dijumpai dalam produksi industri, modul input kuantitas analog dengan A/D konversi dan modul keluaran analog dari konversi D/A terhubung dengan sensor yang sesuai, pemancar (modul suhu langsung dimasukkan oleh sensor suhu dapat dipilih untuk sistem kontrol suhu) dan perangkat penggerak, dan PLC kecil dengan kuat fungsi operasi dan pemrosesan data dipilih.(seri S7-200 atau S7-300 dari Siemens, seri CQM1/CQM1H OMRON, dll.).
Untuk proyek teknik dengan kontrol yang lebih kompleks dan persyaratan fungsi kontrol yang lebih tinggi, seperti perhitungan PID, kontrol loop tertutup, jaringan komunikasi, dan fungsi lainnya, mesin kelas menengah atau kelas atas (seperti Siemens S7-300) dapat dipilih tergantung pada skala kontrol dan kompleksitas.Atau seri S7-400, seri C200H @ atau CV/CVM1 dari perusahaan OMRON, seri Control Logix dari perusahaan AB, dll.).
(2) Strukturnya masuk akal, pemasangannya harus nyaman, dan modelnya harus disatukan.Menurut struktur fisiknya, PLC dibagi menjadi tipe integral dan tipe modular.Harga rata-rata setiap titik I/O tipe integral lebih murah daripada tipe modular, sehingga umumnya orang cenderung menggunakan PLC integral dalam sistem kontrol kecil.Namun, perluasan fungsi PLC modular nyaman dan fleksibel.Jumlah titik I/O, rasio titik input ke titik output, jenis dan jumlah modul I/O, dan penggunaan modul I/O khusus semuanya lebih banyak pilihan daripada keseluruhan PLC.Jenis PLC jauh lebih besar, dan juga sangat nyaman untuk mengganti modul dan menilai rentang kesalahan selama pemeliharaan.Oleh karena itu, untuk sistem yang lebih kompleks dan menuntut, PLC modular umumnya harus dipilih.
Menurut jarak dan jangkauan distribusi antara peralatan I/O dan PLC, tentukan apakah metode pemasangan PLC terpusat, I/O jarak jauh atau didistribusikan dengan beberapa PLC.
Untuk perusahaan, desain sistem kontrol harus berusaha mencapai model yang terpadu.Karena PLC dengan model yang sama, modul-modulnya dapat digunakan sebagai cadangan satu sama lain, yang nyaman untuk pengadaan dan pengelolaan suku cadang;fungsi dan metode pemrogramannya disatukan, yang kondusif untuk integrasi kekuatan teknis.Pelatihan, peningkatan level teknis dan pengembangan fungsi;peralatan eksternalnya adalah umum dan sumber daya dapat dibagi.Keuntungan lain dari jenis PLC yang sama adalah lebih nyaman untuk mengkompilasi program komunikasi saat menggunakan komputer host untuk mengelola dan mengontrol PLC.Dengan cara ini, mudah untuk menghubungkan beberapa PLC independen ke sistem terdistribusi multi-level, berkomunikasi satu sama lain, dan memusatkan manajemen, memberikan permainan penuh untuk keuntungan komunikasi jaringan.
(3) Apakah akan memenuhi persyaratan waktu respons Karena PLC modern memiliki kecepatan yang cukup tinggi untuk memproses sejumlah besar data I/O dan menyelesaikan logika tangga, maka untuk sebagian besar aplikasi, waktu respons PLC bukanlah masalah utama.Namun, untuk beberapa kesempatan individu, perlu mempertimbangkan waktu respons PLC.Untuk mengurangi waktu tunda respons I/O PLC, Anda dapat memilih PLC dengan kecepatan pemindaian tinggi, menggunakan I/O kecepatan tinggi untuk memproses instruksi fungsional tersebut, atau memilih modul respons cepat dan modul input interupsi .
(4) Persyaratan untuk fungsi komunikasi jaringan Dalam beberapa tahun terakhir, dengan pesatnya perkembangan otomatisasi pabrik, perusahaan sekecil komunikasi serial RS-485 dari instrumen pengatur suhu, sebesar komunikasi lapisan manajemen Ethernet dari sistem manufaktur, Harus dikatakan bahwa produk kontrol listrik umum memiliki fungsi komunikasi.PLC adalah perangkat kontrol utama otomatisasi pabrik, dan sebagian besar produk memiliki kemampuan jaringan komunikasi.Saat memilih, Anda harus memilih metode komunikasi sesuai dengan kebutuhan Anda.
(5) Persyaratan khusus lainnya Mempertimbangkan persyaratan khusus dari objek yang dikendalikan untuk kontrol loop tertutup analog, penghitungan kecepatan tinggi, kontrol gerak, dan antarmuka manusia-mesin (HMI), PLC dengan modul I/O khusus yang sesuai dapat dipilih.Untuk sistem dengan persyaratan keandalan yang sangat tinggi, sebaiknya dipertimbangkan apakah akan menggunakan sistem kontrol redundan atau sistem cadangan panas.
2. Estimasi kapasitas PLC
Kapasitas PLC mengacu pada arti dari dua aspek, jumlah titik I/O dan kapasitas penyimpanan memori pengguna.Saat memilih model PLC, Anda tidak boleh membabi buta mengejar indikator kinerja yang terlalu tinggi, tetapi dalam hal titik I/O dan kapasitas memori, selain memenuhi persyaratan sistem kontrol, harus ada margin untuk pencadangan atau perluasan sistem.
(1) Penentuan titik I/O
Penentuan jumlah titik I/O PLC didasarkan pada jumlah sebenarnya dari titik input dan output sistem.Saat menentukan jumlah titik I/O, margin yang sesuai harus dibiarkan.Biasanya, jumlah titik I/O dapat dianggap sebagai margin sesuai dengan 10~15% dari kebutuhan sebenarnya;ketika ada banyak modul I/O, modul cadangan umumnya disisihkan sesuai dengan rasio di atas.
(2) Penentuan kapasitas memori
Berapa banyak kapasitas penyimpanan yang ditempati program pengguna terkait dengan banyak faktor, seperti titik I/O, persyaratan kontrol, kapasitas pemrosesan kalkulasi, struktur program, dll. Oleh karena itu, ini hanya dapat diperkirakan secara kasar sebelum pemrograman.
3. Pemilihan modul I/O
Dalam sistem kontrol PLC, untuk mewujudkan kontrol proses produksi, berbagai parameter pengukuran objek harus dikirim ke PLC sesuai dengan metode yang diperlukan.Setelah dihitung dan diproses oleh PLC, hasilnya adalah keluaran berupa besaran digital.Pada saat ini, keluaran harus diubah menjadi jumlah yang sesuai untuk mengendalikan proses produksi.Oleh karena itu, antara PLC dan proses produksi, perangkat transmisi dan konversi informasi perlu diatur.Perangkat ini adalah modul input/output (I/O).Bentuk sinyal yang berbeda memerlukan jenis modul I/O yang berbeda.Untuk PLC, bentuk sinyal dapat dibagi menjadi empat kategori.
(1) Banyak informasi status peralatan produksi sinyal input digital atau sistem kontrol, seperti sakelar, tombol, kontak relai, dll., Mereka hanya memiliki dua status: aktif atau nonaktif, dan pengambilan sinyal tersebut perlu dilakukan melalui modul input digital untuk memenuhi.Modul input yang paling umum adalah input DC 24V, serta DC 5V, 12V, 48V, AC 115V/220V, dll. Sesuai dengan perbedaan potensi positif dan negatif yang terhubung ke terminal umum, dapat dibagi menjadi tipe wastafel dan jenis sumber.Beberapa PLC dapat berupa kabel tipe sumber atau kabel tipe sink, seperti S7-200.Ketika terminal umum dihubungkan ke potensial negatif, itu adalah sambungan sumber;ketika terhubung ke potensi positif, itu adalah koneksi wastafel.Beberapa PLC hanya dapat dihubungkan ke salah satunya.
(2) Sinyal keluaran digital juga memiliki banyak objek kontrol, seperti lampu indikator hidup dan mati, motor mulai dan berhenti, thyristor hidup dan mati, pembukaan dan penutupan katup, dll. , dan kontrolnya hanya perlu dikontrol oleh logika biner.'1' dan '0' untuk dicapai.Sinyal ini digerakkan oleh modul keluaran digital.Modul output digital dibagi menjadi tipe output relai, tipe output transistor, tipe output thyristor, dll. Sesuai dengan metode output yang berbeda.Selain itu, nilai tegangan keluaran dan nilai arus keluaran juga berbeda.
(3) Sinyal input analog Banyak parameter dalam proses produksi, seperti suhu, tekanan, level cairan, dan laju aliran, dapat diubah menjadi sinyal analog yang sesuai melalui perangkat deteksi yang berbeda, dan kemudian diubah menjadi sinyal digital dan input ke PLC.Untuk menyelesaikan tugas ini adalah modul input analog.
(4) Sinyal keluaran analog Banyak aktuator dari peralatan atau proses produksi seringkali harus dikendalikan oleh sinyal analog, sedangkan keluaran sinyal kontrol oleh PLC adalah besaran digital, yang memerlukan modul yang sesuai untuk mengubahnya menjadi besaran analog.Modul ini adalah modul output analog.
Modul analog tipikal berkisar dari -10V hingga +10V, 0 hingga +10V, 4 hingga 20mA, dll., yang dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan sebenarnya, dan faktor seperti resolusi dan akurasi konversi juga harus dipertimbangkan.Beberapa pabrikan PLC juga menyediakan modul input analog khusus, yang dapat digunakan untuk menerima sinyal level rendah secara langsung (seperti RTD tahan panas, termokopel, dll.)
Selain itu, beberapa sensor seperti rotary encoder mengeluarkan serangkaian pulsa, dan frekuensi keluarannya relatif tinggi (di atas 20kHz).Meskipun sinyal pulsa ini juga dapat dihitung sebagai besaran digital, modul input digital biasa tidak dapat mendeteksinya dengan benar.Pilih modul penghitungan kecepatan tinggi.
Modul I/O yang berbeda memiliki sirkuit dan kinerja yang berbeda, yang secara langsung memengaruhi rentang aplikasi dan harga PLC, dan harus dipilih secara wajar sesuai dengan situasi sebenarnya.
4. Tetapkan titik input/output
Setelah model PLC dan modul input/output (I/O) dipilih, pertama-tama, desain diagram konfigurasi sistem PLC secara keseluruhan.Kemudian, sesuai dengan diagram tata letak proses, lihat instruksi atau manual terkait PLC spesifik untuk menghubungkan sinyal input dengan titik input dan kontrol output. Gambar diagram pengkabelan I/O yang sesuai dengan sinyal dan titik output satu per satu, sehingga adalah, diagram skematik kelistrikan input/output PLC.
Setelah model PLC dipilih, jumlah titik input/output merupakan faktor penting yang menentukan harga sistem kontrol dan rasionalitas desain.Oleh karena itu, dalam hal menyelesaikan fungsi kontrol yang sama, jumlah titik input/output dapat disederhanakan melalui desain yang masuk akal.
5. Desain sirkuit pengaman
Sirkuit pengaman adalah sirkuit yang melindungi beban atau objek kontrol dan mencegah kesalahan operasi atau kegagalan kontrol untuk kontrol rantai.Sembari mengendalikan beban secara langsung, rangkaian proteksi keselamatan mengembalikan sinyal input ke PLC, sehingga PLC dapat melakukan pemrosesan proteksi.Lingkaran pengaman umumnya mempertimbangkan aspek-aspek berikut.
(1) Proteksi hubung singkat Sekering harus dipasang di sirkuit keluaran eksternal PLC untuk proteksi hubung singkat.Yang terbaik adalah memasang sekering di sirkuit setiap beban.
(2) Tindakan interlock dan interlock Selain untuk memastikan hubungan interlock sirkuit dalam program, tindakan interlock perangkat keras juga harus dilakukan pada pengkabelan eksternal PLC untuk memastikan pengoperasian sistem yang aman dan andal.
(3) Kehilangan perlindungan voltase dan tindakan penghentian darurat Saluran catu daya dari beban eksternal PLC harus memiliki tindakan proteksi kehilangan voltase.Ketika catu daya dipulihkan setelah listrik mati sementara, beban eksternal PLC tidak dapat dimulai dengan sendirinya tanpa menekan tombol 'Start'.Fungsi lain dari metode pengkabelan ini adalah ketika penghentian darurat diperlukan dalam keadaan khusus, daya beban dapat diputus dengan menekan tombol 'berhenti darurat', dan sinyal 'berhenti darurat' dimasukkan ke PLC .
(4) Perlindungan batas Dalam beberapa kasus, seperti kerekan, yang dapat menimbulkan bahaya jika melebihi batas, tetapkan perlindungan batas.Ketika perlindungan batas beroperasi, catu daya beban langsung terputus, dan sinyal dimasukkan ke PLC pada saat yang bersamaan.
3. Perancangan perangkat lunak sistem kontrol PLC
Desain perangkat lunak adalah inti dari desain sistem kontrol PLC.Untuk merancang perangkat lunak aplikasi PLC dengan baik, kita harus memahami sepenuhnya proses produksi, karakteristik teknis, dan persyaratan kontrol dari objek yang dikendalikan.Berbagai fungsi kontrol sistem diselesaikan melalui perangkat lunak aplikasi PLC.
1. Isi rancangan perangkat lunak aplikasi PLC
Desain perangkat lunak aplikasi PLC mengacu pada proses kompilasi program kontrol pengguna dan membentuk file yang sesuai sesuai dengan struktur perangkat keras dan persyaratan proses dari sistem kontrol, menggunakan bahasa pemrograman yang sesuai.Isi utamanya antara lain: menentukan struktur program;mendefinisikan input/output, tanda perantara Tabel parameter seperti pengatur waktu, penghitung dan area data;pemrograman;penulisan instruksi program.Perancangan perangkat lunak aplikasi PLC juga mencakup konfigurasi perangkat antarmuka manusia-mesin (HMI) seperti tampilan teks atau layar sentuh dan modul fungsi khusus lainnya.
2. Akrab dengan objek yang dikendalikan untuk merumuskan rencana pengoperasian peralatan
Berdasarkan desain perangkat keras sistem, sesuai dengan persyaratan proses produksi, analisis hubungan logis antara setiap input/output dan berbagai operasi, dan tentukan jumlah deteksi dan metode kontrol.Dan merancang konten operasi dan urutan operasi dari setiap peralatan dalam sistem.Untuk sistem yang lebih kompleks, sistem dapat dipartisi dan dikontrol menurut lokasi fisik atau fungsi kontrol.Sistem yang lebih kompleks umumnya perlu menggambar diagram alir kontrol sistem untuk secara jelas menunjukkan urutan dan kondisi tindakan, dan sistem sederhana umumnya tidak.
3. Familiar dengan bahasa pemrograman dan perangkat lunak pemrograman
Keakraban dengan bahasa pemrograman dan perangkat lunak pemrograman adalah prasyarat untuk pemrograman.Tugas utama dari langkah ini adalah memiliki pemahaman mendetail tentang perangkat lunak pemrograman dan sistem operasinya yang digunakan sesuai dengan manual yang relevan, memilih satu atau beberapa bentuk bahasa pemrograman yang sesuai, dan mengenal sistem instruksi dan klasifikasi parameternya, terutama memperhatikan yang dapat digunakan dalam pemrograman.Perintah dan fungsi yang akan digunakan.
Cara terbaik untuk membiasakan diri dengan bahasa pemrograman adalah dengan mengoperasikan komputer, mengkompilasi beberapa program pengujian, dan menjalankan uji coba pada platform simulasi, sehingga dapat memahami fungsi dan penggunaan instruksi secara mendetail, meletakkan dasar yang baik untuk desain program berikutnya, dan menghindari jalan memutar.
4. Tentukan tabel parameter
Definisi tabel parameter meliputi definisi input/output, flag perantara, timer, counter, dan area data.Format definisi dan isi tabel parameter berbeda menurut sistem dan preferensi pribadi, tetapi isi yang terkandung pada dasarnya sama.Prinsip desain umum adalah kemudahan penggunaan dan sedetail mungkin.
Tabel sinyal input/output pertama-tama harus ditentukan sebelum pemrograman dimulai.Dasar utamanya adalah diagram skematik kelistrikan input/output PLC.Nomor titik input dan nomor titik output dari masing-masing PLC memiliki aturan tersendiri yang jelas.Setelah model dan konfigurasi PLC ditentukan, sinyal input/output PLC harus dialokasikan ke nomor input/output (alamat) dan disusun menjadi tabel.
Secara umum, tabel sinyal input/output harus dengan jelas menandai posisi template, nomor alamat input/output, nama sinyal dan jenis sinyal, dll. Khususnya, isi anotasi tabel definisi input/output harus sedetail mungkin.Alamat harus diatur dalam urutan dari kecil ke besar sejauh mungkin, dan jangan lewatkan poin yang tidak terdefinisi atau cadangan, sehingga mudah ditemukan dan digunakan saat memprogram, men-debug, dan memodifikasi program.
Namun, flag perantara, pengatur waktu, penghitung, dan area data mungkin tidak terdefinisi dengan baik sebelum pemrograman.Umumnya, mereka didefinisikan seperti yang digunakan selama proses pemrograman, dan mereka disatukan dengan tabel sinyal input/output di tengah proses pemrograman atau setelah pemrograman selesai.
5. Pemrograman
Jika ada dukungan sistem operasi, coba gunakan bahasa pemrograman bentuk lanjutan, seperti bahasa diagram tangga.Selama proses penulisan, sesuai dengan kebutuhan aktual, tentukan tabel sinyal bendera perantara dan tabel unit penyimpanan satu per satu, dan perhatikan untuk mencadangkan area penyimpanan sementara publik yang cukup untuk menghemat penggunaan memori.
Karena banyak PLC kecil menggunakan pemrogram sederhana, hanya kode instruksi yang dapat dimasukkan.Setelah diagram tangga dirancang, perlu juga menyusun kode program diagram tangga sesuai dengan pernyataan instruksi, dan daftar daftar program.Setelah mengenal sistem perintah PLC yang dipilih, mudah untuk menulis program daftar pernyataan sesuai dengan diagram tangga.
Dalam proses penulisan program, program yang dikompilasi perlu dikomentari tepat waktu untuk menghindari melupakan hubungan di antara keduanya.Komentar harus mencakup deskripsi fungsi segmen program, hubungan logis, ide desain, sumber dan tujuan sinyal, dll., sehingga memudahkan pembacaan dan debugging program.
6. Pengujian program
Pengujian program adalah bagian penting dari keseluruhan pekerjaan desain program, ini dapat memeriksa terlebih dahulu efek menjalankan program yang sebenarnya.Pengujian program dan penulisan program tidak dapat dipisahkan, dan banyak fungsi program dimodifikasi dan disempurnakan dalam pengujian.
Saat pengujian, mulailah dengan masing-masing unit fungsional, atur sinyal input, amati efek perubahan sinyal input pada sistem, dan gunakan instrumen dan meter jika perlu.Setelah pengujian setiap unit fungsional selesai, sambungkan semua program dan uji antarmuka setiap bagian.sampai puas.
Pengujian prosedural dapat dilakukan di laboratorium atau di tempat.Jika pengujian program dilakukan di lokasi, PLC perlu diisolasi dari sinyal lokasi untuk menghindari kecelakaan.
7. Penyusunan manual program
Manual program adalah dokumen deskripsi komprehensif dari seluruh konten program dan ringkasan dari seluruh pekerjaan desain program.Tujuan utama penulisan adalah agar pengguna program memahami struktur dasar program dan cara menangani masalah tertentu, serta cara membaca program dan hal-hal yang harus diperhatikan selama penggunaan.
Spesifikasi program umumnya mencakup dasar desain program, struktur dasar program, analisis setiap unit fungsional, rumus dan prinsip yang digunakan, sumber dan proses operasi setiap parameter, situasi pengujian program, dll.
Setiap langkah dalam proses di atas merupakan tautan yang sangat diperlukan dalam desain program aplikasi.Untuk merancang program aplikasi yang baik, setiap link harus dikerjakan dengan baik.Namun, inti dari pemrograman aplikasi adalah penulisan program, dan langkah-langkah lainnya ada di layanannya.
8. Metode pemrograman yang umum digunakan
Metode pemrograman PLC terutama mencakup metode desain pengalaman dan metode desain logika.Desain logika didasarkan pada aljabar logika, dengan menulis ekspresi logika input dan output, dan kemudian mengubahnya menjadi diagram tangga.Karena proses desain logika umum lebih rumit dan siklusnya lebih panjang, kebanyakan mengadopsi metode desain empiris.Jika sistem kontrol lebih rumit, Anda dapat menggunakan diagram alir.Apa yang disebut desain empiris didasarkan pada beberapa aplikasi khas, sesuai dengan persyaratan khusus dari objek yang dikendalikan untuk sistem kontrol, pilih beberapa tautan dasar, gabungkan, modifikasi, dan tingkatkan dengan benar, sehingga menjadi program yang memenuhi kontrol Persyaratan.Metode desain empiris umum tidak memiliki aturan umum yang dapat diikuti, dan hanya dengan terus mengumpulkan dan memperkaya diri sendiri dalam sejumlah besar desain program, dan secara bertahap membentuk gaya desain sendiri.Kualitas desain program dan waktu yang dibutuhkan sering kali berkaitan dengan pengalaman pemrogram.
Banyak dari apa yang disebut tautan dasar yang umum digunakan berasal dari konversi rangkaian kontrol kontaktor relai.Ini sangat mirip dengan diagram rangkaian kontaktor relai, dan fungsi input, output, dan kontrol sinyal juga kurang lebih sama.Untuk insinyur dan teknisi yang akrab dengan prinsip-prinsip desain sistem kontrol kontaktor relai, tidak diragukan lagi sangat mudah dan cepat untuk menguasai desain bahasa diagram tangga.
4. Desain anti-interferensi dari sistem kontrol PLC
Meskipun PLC dirancang khusus untuk lingkungan produksi industri dan memiliki kemampuan anti-interferensi yang kuat, jika lingkungannya terlalu keras, interferensi elektromagnetik sangat kuat atau PLC dipasang dan digunakan secara tidak benar, masih dapat mempengaruhi keamanan dan keandalan PLC. sistem pengaturan.Membawa bahaya tersembunyi.Oleh karena itu, dalam perancangan sistem kontrol PLC juga perlu memperhatikan desain sistem anti interferensi.
1. Tindakan terhadap gangguan daya
Praktik telah membuktikan bahwa ada banyak situasi di mana sistem kontrol PLC gagal karena interferensi yang dimasukkan oleh catu daya.Catu daya normal sistem PLC ditenagai oleh jaringan listrik.Karena jangkauan yang luas dari jaringan listrik, itu akan mengalami interferensi elektromagnetik di semua ruang dan menginduksi tegangan dan arus pada saluran.Terutama perubahan dalam jaringan listrik, lonjakan operasi switching, start dan stop peralatan listrik besar, harmonisa yang disebabkan oleh transmisi AC dan DC, dan hubung singkat jaringan listrik Dampak transien, dll., Ditransmisikan ke catu daya melalui saluran transmisi.Lakukan tindakan berikut untuk mengurangi kegagalan sistem kontrol PLC yang disebabkan oleh gangguan catu daya.
(1) Gunakan catu daya dengan kinerja luar biasa untuk menekan gangguan yang ditimbulkan oleh jaringan listrik.Dalam sistem kontrol PLC, catu daya menempati posisi yang sangat penting.Gangguan jaringan listrik ke dalam sistem kontrol PLC terutama melalui catu daya sistem PLC (seperti catu daya CPU, catu daya I/O, dll.), catu daya pemancar dan catu daya instrumen dengan sambungan listrik langsung dengan sistem PLC.Sekarang, Untuk catu daya sistem PLC, catu daya dengan kinerja isolasi yang lebih baik umumnya digunakan, tetapi untuk catu daya pemancar dan catu daya instrumen dengan sambungan listrik langsung ke sistem PLC, belum menerima perhatian yang cukup, meskipun sejumlah isolasi telah diadopsi.Tindakan, tetapi umumnya tidak cukup, terutama karena parameter distribusi transformator isolasi yang digunakan besar, kemampuan untuk menekan interferensi buruk, dan interferensi mode umum dan interferensi mode diferensial dihubungkan secara seri melalui kopling daya.Oleh karena itu, untuk catu daya pemancar dan instrumen sinyal bersama, distributor dengan kapasitansi terdistribusi kecil dan pita penekan besar (seperti isolasi ganda dan teknologi induktansi pelindung dan kebocoran) harus dipilih untuk mengurangi interferensi sistem PLC.Selain itu, untuk memastikan umpan jaringan tidak terputus, catu daya tak terputus (UPS) dapat digunakan untuk meningkatkan keamanan dan keandalan catu daya.Dan UPS juga memiliki kinerja isolasi interferensi yang kuat, yang merupakan catu daya ideal untuk sistem kontrol PLC.
(2).Langkah-langkah penyaringan perangkat keras Dalam keadaan dengan interferensi yang kuat atau persyaratan keandalan yang tinggi, transformator isolasi dengan lapisan pelindung harus digunakan untuk memasok daya ke sistem PLC.Filter juga dapat dihubungkan secara seri pada sisi primer trafo isolasi, seperti yang ditunjukkan pada gambar.
(3) Pilih titik pentanahan dengan benar dan perbaiki sistem pentanahan
2. Desain pentanahan dari sistem kontrol
Pentanahan yang baik adalah kondisi penting untuk memastikan pengoperasian PLC yang andal, yang dapat menghindari bahaya kejutan tegangan yang tidak disengaja.Biasanya ada dua tujuan pentanahan, satu untuk keselamatan, dan yang lainnya untuk menekan interferensi.Sistem pentanahan yang sempurna adalah salah satu langkah penting bagi sistem kontrol PLC untuk menahan interferensi elektromagnetik.Metode pentanahan dari sistem pentanahan umumnya dapat dibagi menjadi tiga metode: pentanahan titik tunggal seri, pentanahan titik tunggal paralel, pentanahan titik tunggal multi-cabang, yang merupakan metode pentanahan A ketiga.PLC mengadopsi metode pentanahan ketiga, yaitu pentanahan terpisah.
Kabel arde dari sistem kontrol PLC mencakup arde sistem, arde pelindung, arde AC, dan arde pelindung.Gangguan sistem pentanahan ke sistem PLC terutama disebabkan oleh distribusi potensial yang tidak merata dari setiap titik pentanahan.Terdapat perbedaan potensial arde antara titik arde yang berbeda, yang menyebabkan arus loop arde dan memengaruhi operasi normal sistem.Misalnya, lapisan pelindung kabel harus dibumikan pada satu titik.Jika lapisan pelindung kabel Jika kedua ujungnya dibumikan, ada perbedaan potensial pembumian, dan arus mengalir melalui lapisan pelindung.Saat kondisi tidak normal seperti sambaran petir terjadi, arus pentanahan akan lebih besar.Selain itu, lapisan pelindung, kabel arde, dan arde dapat membentuk loop tertutup.Di bawah aksi medan magnet yang berubah, arus induksi akan muncul di lapisan pelindung, yang akan mengganggu rangkaian sinyal melalui sambungan antara lapisan pelindung dan kabel inti.Jika sistem dikacaukan dengan pentanahan lain, sirkulasi pentanahan yang dihasilkan dapat menghasilkan distribusi potensial yang tidak sama di pentanahan, yang akan mempengaruhi operasi normal rangkaian logika dan rangkaian analog di PLC.Toleransi gangguan tegangan logika PLC rendah, dan logika Gangguan distribusi potensi tanah dapat dengan mudah memengaruhi operasi logis dan penyimpanan data PLC, mengakibatkan kebingungan data, pelarian program, atau kerusakan.Distribusi potensi tanah yang disimulasikan akan menyebabkan penurunan akurasi pengukuran, menyebabkan distorsi yang parah dan kesalahan pengoperasian pengukuran dan kontrol sinyal.
3. Langkah-langkah untuk mencegah interferensi I/O
Gangguan yang diperkenalkan oleh sinyal akan menyebabkan sinyal I/O bekerja secara tidak normal dan akurasi pengukuran akan sangat berkurang.Dalam kasus yang parah, itu akan menyebabkan kerusakan pada komponen.Untuk sistem dengan kinerja isolasi yang buruk, ini juga akan menyebabkan interferensi timbal balik antara sinyal, menyebabkan aliran balik bus sistem landasan bersama, dan menyebabkan perubahan data logika, malfungsi, atau kerusakan.Langkah-langkah berikut dapat diambil untuk mengurangi dampak interferensi I/O pada sistem PLC.
(1) Pilih modul I/O dari perspektif anti-interferensi
(2) Perhatian selama pemasangan dan pengkabelan:
① Saluran listrik, saluran kontrol, dan saluran listrik PLC dan saluran I/O harus disambungkan secara terpisah, dan trafo isolasi harus dihubungkan dengan PLC dan I/O dengan pasangan bengkok.Pisahkan jalur I/O dan jalur daya tinggi PLC.Jika mereka harus berada di slot baris yang sama, sebuah partisi dapat ditambahkan.Yang terbaik adalah merutekan garis di slot terpisah.Jauhkan gangguan seminimal mungkin.
②PLC harus jauh dari sumber interferensi yang kuat seperti mesin las listrik, penyearah silikon daya tinggi dan peralatan listrik besar, dan tidak dapat dipasang di kabinet sakelar yang sama dengan peralatan listrik bertegangan tinggi.PLC di kabinet harus jauh dari saluran listrik (jarak antara keduanya harus lebih besar dari 200mm).Beban induktif yang dipasang pada kabinet yang sama dengan PLC, seperti relai dengan daya tinggi dan gulungan kontaktor, harus disambungkan secara paralel dengan rangkaian RC.
③Input dan output PLC harus dirutekan secara terpisah, dan nilai switching dan nilai analog juga harus diletakkan secara terpisah.Transmisi sinyal analog harus menggunakan kabel terlindung, lapisan pelindung harus dibumikan di salah satu ujungnya, dan resistansi pentanahan harus kurang dari 1/10 dari resistansi lapisan pelindung.
④ Jangan gunakan kabel yang sama untuk jalur keluaran AC dan jalur keluaran DC, dan jalur keluaran harus sejauh mungkin dari jalur tegangan tinggi dan jalur listrik untuk menghindari paralel.
(3) Pertimbangkan pengkabelan terminal I/O:
Umumnya, kabel input tidak boleh terlalu panjang, tetapi jika gangguan lingkungan kecil dan penurunan tegangan kecil, kabel input dapat lebih panjang.Jalur input/output harus dipisahkan.Hubungkan ke terminal input dalam bentuk kontak normal terbuka sebanyak mungkin, sehingga diagram tangga yang disusun konsisten dengan diagram skema relai, yang mudah dibaca.Kecuali untuk berhenti darurat, perlindungan batas, dll.
Kabel terminal keluaran dibagi menjadi keluaran independen dan keluaran umum.Dalam kelompok yang berbeda, tegangan keluaran dari berbagai jenis dan level tegangan dapat digunakan.Tetapi output dalam grup yang sama hanya dapat menggunakan catu daya dengan jenis dan level tegangan yang sama.Karena komponen keluaran PLC dikemas pada papan sirkuit tercetak dan dihubungkan ke papan terminal, jika beban yang terhubung ke komponen keluaran dihubung pendek, papan sirkuit tercetak akan terbakar.Ketika output relai digunakan, ukuran beban induktif yang dipikulnya akan mempengaruhi masa pakai relai.Oleh karena itu, ketika menggunakan beban induktif, itu harus dipilih secara wajar, atau relai isolasi harus ditambahkan.
(4) Pilih titik pentanahan dengan benar dan perbaiki sistem pentanahan
(5) Penindasan interferensi konverter frekuensi
5. Debugging sistem kontrol PLC
Debugging sistem adalah langkah yang diperlukan sebelum sistem secara resmi digunakan.Berbeda dari sistem kontrol relai, sistem kontrol PLC memiliki debugging perangkat keras dan debugging perangkat lunak.Dibandingkan dengan sistem kontrol relai, debugging perangkat keras sistem kontrol PLC relatif sederhana, terutama kompilasi dan debugging program PLC.Secara umum, ini dapat dilakukan sesuai dengan langkah-langkah berikut: kompilasi program aplikasi dan debugging offline, inspeksi perangkat keras sistem kontrol, debugging online program aplikasi, debugging di tempat, meringkas materi yang relevan, dan sistem secara resmi mulai digunakan.
