Como é amplamente reconhecido, o progresso da produção industrial e o avanço da ciência e da tecnologia estão intimamente ligados ao uso de Controladores Lógicos Programáveis (CLPs) para automação.
PLC pode ser amplamente entendido como:
Gabinete de controle centralizado para extensões de relé.
Em aplicações industriais práticas, o uso de um Controlador Lógico Programável (CLP) reduz significativamente os custos de controle, ao mesmo tempo que melhora o gerenciamento centralizado e a automação dos equipamentos.
Para obter uma compreensão completa do PLC, é essencial primeiro estabelecer uma base sólida na tecnologia.
1.Da composição do PLC, além da CPU, memória e interface de comunicação, quais outras interfaces estão diretamente relacionadas ao site industrial? E explique suas principais funções.
1) Interface de entrada:
Receba o sinal do equipamento controlado e acione o circuito interno para ligar ou desligar através do optoacoplador e do circuito de entrada.
2) Interface de saída:
O resultado da execução do programa é emitido através do optoacoplador e componentes de saída (relé, tiristor e transistor) da interface de saída para controlar a ativação ou desativação da carga externa.
2. Em quais partes consiste a unidade básica do PLC? Qual o papel de cada um?
1）CPU:
O componente principal do PLC, que comanda o PLC para realizar diversos trabalhos.
Como receber programas e dados do usuário, diagnóstico, execução de programas, etc;
2) Memória:
Sistema de armazenamento e programas e dados do usuário;
3) Interface de E/S:
A parte de conexão entre o PLC e o objeto controlado no local de produção industrial é utilizada para receber o sinal do equipamento controlado e emitir o resultado da execução do programa;
4) Interface de comunicação:
Trocar informações com monitor, impressora e outros equipamentos através de interface de comunicação;
5) Fonte de alimentação.
3.Quais são os tipos de interfaces de saída do switch PLC? Quais são as características de cada um?
Tipo de saída do tiristor:
Geralmente, ele só pode transportar carga CA, com velocidade de resposta rápida e alta frequência de ação;
Ttipo de saída do resistor:
Geralmente, ele só pode transportar carga DC, com velocidade de resposta rápida e alta frequência de ação;
Tipo de saída de relé:
Geralmente, pode transportar cargas CA e CC, mas seu tempo de resposta é longo e sua frequência de ação é baixa.
4. De acordo com o tipo de estrutura, em que tipos o PLC pode ser dividido? Quais são as características de cada um?
1) Integral:
CPU, fonte de alimentação e componentes de E/S estão todos concentrados em um chassi, que possui estrutura compacta e preço baixo. Geralmente, pequenos PLC adotam esta estrutura;
2) Modular:
Cada parte do PLC é dividida em vários módulos separados, e diferentes módulos podem ser selecionados de acordo com as necessidades para formar um sistema. Possui características de configuração flexível, expansão e manutenção convenientes. Geralmente, esta estrutura é adotada para PLC de médio e grande porte.
O PLC modular é composto por uma estrutura ou placa de base e vários módulos, que são instalados no soquete da estrutura ou placa de base.
3) Tipo de pilha:
Combinadas com as características de integral e modular, a CPU, a fonte de alimentação e a interface de E/S do PLC empilhado também são módulos independentes, mas são conectados por cabos, o que torna o sistema não apenas de configuração flexível, mas também de pequeno volume.
5. Qual é o ciclo de digitalização do PLC? Qual é a sua principal influência?
O processo de digitalização do PLC inclui cinco etapas: processamento interno, serviço de comunicação, processamento de entrada, execução do programa e processamento de saída.
O tempo necessário para a digitalização nessas cinco etapas é denominado ciclo de digitalização.
O ciclo de varredura está relacionado à velocidade de execução da CPU, à configuração do hardware do PLC e à duração do programa do usuário.
6. Como o PLC executa o programa do usuário? Quais são os estágios de execução do programa do usuário?
O PLC executa o programa do usuário por meio de varredura cíclica.
O processo de execução do programa do usuário inclui estágio de amostragem de entrada, estágio de execução do programa e estágio de atualização de saída.
Diagrama esquemático da estrutura do interruptor de botão
1. Tampa de botão
2. Mola de retorno
3. Contato móvel
4. Contato estático normalmente fechado
5. Contato estático normalmente aberto
7. Quais são as vantagens do sistema de controle PLC em comparação com o sistema de controle de relé?
1) Método de controle:
O PLC adota o modo de programa para realizar o controle, que é fácil de alterar ou aumentar os requisitos de controle, e o contato do PLC é ilimitado;
2) Modo de trabalho:
O PLC adota o modo de trabalho serial para melhorar a capacidade anti-interferência do sistema;
3) Velocidade de controle:
O contato do PLC é na verdade um gatilho, e o tempo de execução das instruções está no nível de microssegundos;
4) Tempo e contagem:
O PLC usa circuito integrado semicondutor como temporizador, o pulso do clock é fornecido pelo oscilador de cristal, com alta precisão de atraso e ampla faixa.
O PLC possui função de contagem que o sistema de relé não possui;
5) Confiabilidade e facilidade de manutenção:
O PLC adota tecnologia microeletrônica com alta confiabilidade e sua função de autoinspeção pode ser descoberta a tempo.
8. Por que o PLC produz atraso na resposta de saída? Como melhorar a velocidade de resposta de E/S?
O PLC adota um modo de varredura circular com amostragem centralizada e saída centralizada. Isso significa que o estado da entrada só pode ser lido durante o estágio de amostragem de entrada de cada ciclo de varredura, e o resultado da execução do programa só pode ser enviado durante o estágio de atualização de saída.
Além disso, o atraso de entrada e saída do PLC, juntamente com a duração do programa do usuário, pode causar um atraso na resposta de saída.
Para aprimorar a resposta de E/S, há diversas opções disponíveis, incluindo amostragem direta de entrada, atualização de saída, entrada e saída de interrupção e interface de E/S inteligente.
9. Quais são os soft relés internos do PLC da série Siemens?
Relé de entrada, relé de saída, relé auxiliar, registro de status, temporizador, contador e registro de dados.
10. Como selecionar PLC?
1) Seleção de modelo:
Devem ser considerados a forma estrutural, modo de instalação, requisitos funcionais, velocidade de resposta, requisitos de confiabilidade, unificação de modelos e outros aspectos;
2) Seleção de capacidade:
Devem ser considerados pontos de I/O e capacidade de armazenamento do usuário;
3) Seleção do módulo de E/S:
Incluindo a seleção do valor de comutação e módulo de E/S analógico, bem como a seleção do módulo de função especial;
4) Seleção de módulo de potência, programador e outros equipamentos.
11. Bdescreve resumidamente as características da amostragem centralizada do PLC e do modo de trabalho de saída centralizada, e quais são as vantagens e desvantagens deste modo de trabalho?
Amostragem centralizada:
Num ciclo de varredura, a amostragem do estado de entrada é realizada apenas no estágio de amostragem de entrada. Ao entrar na fase de execução do programa, o final da entrada será bloqueado.
Saída centralizada:
Durante um ciclo de varredura, o estado relacionado à saída no registro de imagem de saída só é transferido para a trava de saída durante o estágio de atualização de saída para atualizar a interface de saída. O estado de saída é sempre preservado no registro da imagem de saída durante os outros estágios.
Embora este modo operacional possa melhorar a confiabilidade e a capacidade anti-interferência do sistema, também pode resultar em um atraso na resposta de entrada/saída do PLC.
12. Que tipo de modo de trabalho o PLC adota? Quais são as características?
O PLC adota o modo de trabalho de amostragem centralizada, saída centralizada e varredura cíclica.
Ccaracterística:
Amostragem centralizada refere-se ao processo em que, durante um ciclo de varredura, o PLC amostra o estado de entrada apenas no estágio de amostragem de entrada. Ao entrar no estágio de execução do programa, a extremidade de entrada fica bloqueada.
A saída centralizada, por outro lado, envolve o PLC transferindo o estado relacionado à saída no registrador de imagem de saída para a trava de saída apenas no estágio de atualização de saída. Isso atualiza a interface de saída e o estado de saída é salvo no registro da imagem de saída durante outros estágios.
A varredura cíclica refere-se ao processo em que o PLC precisa realizar múltiplas operações em um ciclo de varredura. Isto é conseguido através do método de varredura de tempo compartilhado, onde as operações são executadas uma por uma em ordem e repetidas continuamente.
13. Quais são as principais partes do contator eletromagnético? Bdescreva resumidamente tEle princípio de funcionamento do contator eletromagnético.
Um contator eletromagnético normalmente consiste em vários componentes, incluindo um mecanismo eletromagnético, contatos, um dispositivo de extinção de arco, um mecanismo de mola de liberação, suporte e base.
O contator funciona de acordo com o princípio eletromagnético:
Quando uma bobina eletromagnética é energizada, a corrente que passa por ela gera um campo magnético. Este campo magnético faz com que o núcleo de ferro estacionário gere atração eletromagnética, que puxa a armadura em sua direção. Como resultado, a ação do contato é acionada e o contato normalmente fechado é aberto enquanto o contato normalmente aberto é fechado.
Estas duas ações são interdependentes.
Quando a bobina não está mais energizada, a força eletromagnética deixa de existir e a mola de liberação faz com que a armadura volte ao lugar, restaurando assim os contatos. Isto significa que o contato normalmente aberto fica aberto novamente enquanto o contato normalmente fechado é fechado.
14. Breve definição de controlador lógico programável (CLP).
Um controlador lógico programável (CLP) é um dispositivo eletrônico projetado para operações digitais em um ambiente industrial. Ele utiliza memória programável para armazenar instruções para executar operações lógicas, sequenciais, de temporização, de contagem e aritméticas. Isso permite controlar vários tipos de máquinas ou processos de produção por meio de entradas e saídas digitais ou analógicas.
Ao projetar um CLP e seus equipamentos periféricos relacionados, é essencial seguir o princípio de que ele deve ser fácil de integrar com o sistema de controle industrial e expandir suas funções para formar um sistema unificado.
15. Responda brevemente a diferença de princípio de funcionamento entre o sistema PLC e o sistema contator de relé.
Existem diferentes componentes, vários números de contatos e métodos distintos de controle.
