프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러(PLC)-ZhongpingTech

오늘 & #산업 생산에서 PLC는 점점 더 중요하고 보편화되고 있지만, 많은 사람들이 그것에 대해 잘 알지 못하고 있습니다. 오늘날 우리는 PLC를 진정으로 이해할 수 있도록 여러 방면에서 자세히 소개할 것입니다.

프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러(PLC)의 정의 및 기본 개념

PLC는 산업 환경을 위해 특별히 설계된 디지털 컴퓨팅 및 운영 전자 시스템입니다.특정 프로세스, 기계 기능 또는 전체 생산 라인을 자동화하는 산업 자동화에 사용됩니다.

프로그래밍 가능한 스토리지를 사용하여 논리적 연산, 순차적 제어, 타이밍, 카운트 및 산술 연산 등의 작업을 수행하는 명령을 저장합니다.사전 프로그래밍 로직에 따라 특정 프로세스, 기계 기능 또는 생산 라인을 자동으로 제어하고, 입력 데이터를 처리하고 출력 장치를 제어하며, 인더스트리 사물인터넷(IIoT) 및 인더스트리 4.0 환경에서 다양한 방식으로 통신할 수 있다.

산업 컴퓨터 제어 시스템으로서, 그것은 지속적으로 입력 장치의 상태를 모니터링하고, 사용자 정의 프로그램에 따라 출력 장치를 제어하며, 생산 과정의 자동화를 실현하고, 조작, 수집 및 통신 정보를 변경 및 복제하는 능력을 갖추고 있으며, 시스템은 모듈화되어 I/O 장치를 유연하게 구성할 수 있다.디지털 또는 아날로그 입력 및 출력을 통해 다양한 유형의 기계 장비 또는 생산 프로세스를 제어합니다.

프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러(PLC)

관련 개념 비교

PLC는 산업용 PC, 마이크로컨트롤러 등과 다르다. 예컨대 PLC는 산업용 제어 임무에 집중하며 서로 다른 프로그래밍 방법과 운영 체제를 갖추고 있다.PLC 프로그래밍 제어는 릴레이 논리 시스템보다 유연하여 하드웨어 배선을 줄일 수 있습니다.마이크로 컨트롤러는 고도로 통합되어 특정 반복 작업에 적합하며 마이크로 프로세서는 복잡한 작업 처리에 사용됩니다.

의 발전 과정

1960년대 말 Dick Morley에 의해 발명되었으며 복잡한 릴레이 논리 제어 시스템을 대체하기 위해 자동차 산업에 처음 사용되었습니다.기술이 발전함에 따라, 그것은 끊임없이 개선되고, 점점 더 강력해지고, 응용 범위도 끊임없이 확대되고 있다.

하드웨어 패브릭

주로 CPU, I/O 모듈, 전원, 프로그래밍 장치, 메모리 등으로 구성된다. CPU가 핵심이며 프로그램 명령을 실행한다.입출력 모듈은 외부 장치에 연결됩니다.전원은 전력을 공급합니다.프로그램 작성을 위한 프로그래밍 장치스토리지 스토리지 프로그램 및 데이터전원 공급 장치, 중앙처리장치(CPU), 입출력(I/O) 및 I/O 카드 장착을 위한 후면판 또는 랙이 포함됩니다.후면판은 각 부분이 함께 작동하는 어셈블리 간의 전기적 연결을 제공합니다.

프로세서(CPU): 프로그램 명령, 데이터 처리, 논리 연산 등을 수행하는 PLC의 핵심 구성 요소입니다. PLC 모델마다 처리 속도, 저장 용량 등 CPU 성능이 다릅니다.

입출력(I/O) 모듈: 센서, 실행기 등 외부 장치를 연결하는 데 사용됩니다. 입력 모듈은 외부 신호를 수신하고 출력 모듈은 외부 장치에 PLC 제어 신호를 보냅니다.I/O 모듈은 다양한 유형의 신호 전송 요구 사항을 충족하기 위해 디지털과 아날로그 두 가지로 나뉩니다.

메모리: 시스템 메모리와 사용자 메모리를 포함합니다.PLC 및 # 저장용 시스템 메모리39;s 운영 체제와 시스템 프로그램, 그리고 사용자 메모리는 사용자가 작성한 응용 프로그램과 데이터를 저장하는 데 사용됩니다.메모리의 크기는 프로그램의 복잡성과 PLC가 저장할 수 있는 데이터의 양에 영향을 줄 수 있습니다.

전원 공급 장치 모듈: PLC의 다른 구성 요소에 안정적인 전원을 공급하여 전체 시스템의 작동을 보장합니다.그 성능 지표에는 출력 전압, 전류 등이 포함되며, PLC 시스템의 전력 소비 요구를 충족시켜야 한다.

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PLC 소프트웨어 구성 요소

시스템 소프트웨어: PLC 및 # 관리를 담당하는 PLC 제조업체에서 제공39 하드웨어 리소스, 사용자 프로그램 실행, 통신 및 기타 기본 기능PLC가 정상적으로 작동하는 기본 소프트웨어 환경입니다.

사용자 프로그램: 엔지니어링 기술자가 제어 요구 사항에 따라 작성하여 특정 제어 논리를 구현합니다.사용자 프로그램은 프로그래밍 소프트웨어를 통해 PLC를 입력합니다.프로그래밍 소프트웨어는 사용자 프로그래밍을 편리하게 하기 위해 사다리꼴 프로그래밍, 명령어 프로그래밍 등 다양한 프로그래밍 방법을 제공한다.

PLC의 작동 원리

작업 프로세스는 다음 네 가지 기본 단계로 구성되며 연속적인 반복으로 수행됩니다.

입력 검색: PLC에 연결된 모든 입력 장치의 상태를 감지합니다.

프로그램 검색: 사용자가 만든 프로그램 논리를 실행합니다.

출력 검색: PLC에 연결된 모든 출력 장치를 활성화하거나 비활성화합니다.

내부 관리: 프로그래밍 단말기와의 통신, 내부 진단 등을 포함한다.

입력 모듈은 센서, 스위치 및 기타 장치로부터 신호를 받아 CPU를 통해 처리한 다음 출력 모듈을 통해 모터, 밸브 및 기타 장치를 제어합니다.디지털 및 아날로그 신호를 처리할 수 있습니다.일부 고급 PLC는 네트워크 통신 및 데이터 처리 기능도 지원합니다.

PLC마다 하드웨어 구성이 다릅니다.일부 컴팩트 PLC 유닛은 CPU, 입력 및 출력을 동일한 유닛에 통합하지만 랙 모듈식 PLC 시스템에서는 I/O 모듈과 CPU 모듈을 분리할 수 있으며 I/O 모듈은 CPU 근처나 먼 곳에 위치할 수 있습니다.

PLC의 주요 특징 및 이점

1.높은 신뢰성: 간섭에 강하여 열악한 산업 환경에서 안정적으로 작동할 수 있습니다.예를 들어, 하드웨어는 격리 및 필터링 기술을 사용하며 소프트웨어에는 다양한 오류 감지 및 수정 메커니즘이 있습니다.

2. 유연성: 하드웨어 케이블을 변경하지 않고 프로그램을 수정하여 다양한 제어 작업에 적응할 수 있습니다. 예를 들어, 생산 라인에서 제품 프로세스가 변경되면 PLC 프로그램을 조정하기만 하면 됩니다.

3.프로그래밍이 간단하다: 일반적으로 사다리꼴 그림과 같은 직관적인 프로그래밍 언어를 사용하여 엔지니어링 기술자가 쉽게 습득할 수 있습니다.프로그래밍은 상대적으로 직관적이고 프로그래밍 언어가 간단하여 복잡성과 비용을 낮춘다.

4.기술 성숙: 많은 테스트 및 연구 자료, 풍부한 프로그래밍 및 통합 자습서가 있습니다.

5.광범위한 가격: 소기업과 신생 기업에 적합한 기본 모델이 있습니다.

범용성: 다양한 프로세스 및 시스템 제어에 적합합니다.

7.기계식 동작 부품 없음: 신뢰성이 높으며 열악한 산업 환경에서 안정적으로 작동할 수 있습니다.

8. 구성 요소 감소: 문제 해결이 쉽고 유지 관리 중단 시간이 짧습니다.

9.저전력: 에너지 절약과 케이블 연결 단순화에 도움이 됩니다.

지금까지 기존의 하드 연결 제어 시스템인 PLC에 비해 이점이 있습니다.간단히 말해서, 프로그래밍을 원격으로 업데이트하고 복잡한 논리를 빠르게 개발하며 열악한 환경에 적응하고 빠르게 실행할 수 있도록 더욱 쉽게 구축, 설치, 유지 보수 및 수정할 수 있습니다.

주요 단점 및 한계

지금까지 PLC의 다양한 장점을 소개했습니다.동시에 자신의 단점과 한계도 있다.

1. 복잡한 데이터나 대량의 아날로그 입력을 처리하는 처리 능력이 제한되어 있다.

2.다른 제조업체의 PLC 프로그래밍 소프트웨어는 종종 호환되지 않으며 프로그래밍 인터페이스의 상호 운용성이 떨어집니다.

3. 전자기 간섭에 취약하여 메모리 손상과 통신 고장 등의 문제를 초래할 수 있다.

PLC 프로그래밍

일반적인 프로그래밍 소프트웨어로는 Studio 5000 Logix Designer, Connected Components Workbench, RSLogix 500 등이 있습니다.

프로그래밍 방법에는 사다리꼴 로직, 기능 블록 다이어그램, 구조화된 텍스트, 순서 기능 다이어그램, 명령 목록 등이 포함된다. 사다리꼴 로직은 가장 일반적으로 사용되는 그래픽 프로그래밍 언어로, 일부 제조업체는 독점 프로그래밍 소프트웨어를 제공한다.

여기서 사다리꼴 논리는 가장 일반적으로 사용되는 프로그래밍 언어입니다.그래픽 인터페이스를 통해 회로도를 시뮬레이션하여 쉽게 이해하고 구현할 수 있습니다.사다리꼴 논리는 계전기 회로 하드웨어의 도형화 프로그래밍을 기반으로 하며,"사다리꼴 그림"을 사용하여 논리를 표시하고, 이해하기 쉽고 실현하기 쉽다.구조화된 텍스트와 같은 언어는 복잡한 프로그램 작성에 적용됩니다.대부분의 PLC 프로그래밍은 IEC 61131-3 표준을 따릅니다.

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