Dasturlashtiriladigan mantiqiy kontrollerlar (PLC) sanoat avtomatlashtirishda asosiy boshqaruv mahsulotlari sifatida yarim asrdan beri mavjud. Yarimo'tkazgich, kompyuter va aloqa texnologiyalarining rivojlanishi bilan sanoat nazorati sohasi keskin o'zgarishlarga duch keldi va PLClar ishlash, funksionallik, foydalanish qulayligi va mahsulot shakli bo'yicha besh avlod davomida rivojlandi. Bugun biz umumiy PLC muammolariga yechimlarni muhokama qilamiz.
Birinchidan, keling, asoslarni qayta ko'rib chiqamiz va PLC nima ekanligini aniqlaymiz:
Bu dasturlarni ichki saqlash uchun ishlatiladigan dasturlashtiriladigan xotira qurilmasining bir turi. U mantiqiy amallar, ketma-ket boshqarish, vaqt, hisoblash va arifmetik amallar kabi foydalanuvchi{1}}yo‘naltirilgan ko‘rsatmalarni bajaradi hamda raqamli yoki analogli kiritish/chiqarish orqali turli turdagi mashinalar yoki ishlab chiqarish jarayonlarini boshqaradi.
I. Interferentsiyaga chidamlilik masalalari
Ilm-fan va texnologiyaning rivojlanishi bilan PLClar sanoat nazoratida kengroq qo'llaniladi. Ularning ishonchliligi sanoat korxonalarining xavfsiz ishlab chiqarish va xo'jalik faoliyatiga bevosita ta'sir qiladi va tizimning shovqinlarga qarshi turish qobiliyati butun tizimning ishonchli ishlashini ta'minlashning kalitidir. PLC boshqaruv tizimlarining ishonchliligini oshirish uchun, bir tomondan, PLC ishlab chiqaruvchilari uskunaning shovqin qarshiligini oshirishlari kerak; boshqa tomondan, muhandislik loyihalash, o'rnatish, qurish, foydalanish va texnik xizmat ko'rsatishga katta e'tibor berilishini talab qiladi. Faqatgina koʻp{3}}partiyaviy hamkorlik orqali muammoni toʻliq hal qilish va tizimning shovqinlarga chidamliligini samarali oshirish mumkin.
[Interferentsiya manbalari va umumiy tasnifi]
PLC boshqaruv tizimlariga ta'sir qiluvchi shovqin manbalari odatda sanoat boshqaruv uskunalariga ta'sir qiladiganlarga o'xshash; ko'pincha oqim yoki kuchlanish keskin o'zgarib turadigan joylarda paydo bo'ladi. Zaryadning intensiv harakatining bu sohalari shovqin manbalari, ya'ni shovqin manbalaridir.
Interferentsiya manbalari odatda shovqin sababi, shovqin shovqini rejimi va shovqinning to'lqin shakli xususiyatlariga qarab tasniflanadi.
1. Shovqinning paydo bo'lish sabablari bo'yicha: zaryadsizlanish shovqini, kuchlanish shovqini, yuqori-chastotali tebranish shovqini
2. Shovqinning to'lqin shakli va tabiati bo'yicha: doimiy shovqin, sporadik shovqin
3. Interferentsiya rejimi bo'yicha: umumiy-rejim shovqini, differentsial{2}}tartibdagi shovqin
Bular orasida umumiy{0}}rejim shovqini va differensial{1}}rejim shovqini nisbatan keng tarqalgan tasniflash usuli hisoblanadi. Umumiy{3}}rejim shovqini signal chizig‘i va yer o‘rtasidagi potentsial farqni bildiradi. U, birinchi navbatda, elektr tarmog'ining kirishi, yerning potentsial farqlari va fazoviy elektromagnit nurlanish ta'sirida signal liniyalarida induktsiya qilingan umumiy{5}}rejim (bir xil{6}}yo'nalish) kuchlanishlarining superpozitsiyasi natijasida hosil bo'ladi. Umumiy{8}}rejim kuchlanishlari baʼzan ancha yuqori boʻlishi mumkin; ayniqsa, izolyatsiyalash unumdorligi past boʻlgan tarqatish bloklari bilan quvvatlanadigan xonalarda transmitter chiqish signallarining umumiy rejim kuchlanishi odatda yuqori boʻladi, baʼzilari 130 V dan oshadi. Umumiy rejim kuchlanishi muvozanatsiz zanjirlar orqali differensial{13}}rejim kuchlanishiga aylantirilishi mumkin, bu esa oʻlchash va boshqarish komponentlarining shikastlanishiga bevosita taʼsir qiladi. Ushbu turdagi umumiy{15}rejim shovqinlari doimiy yoki oʻzgaruvchan tok boʻlishi mumkin.
Differentsial{0}}rejim shovqini signalning ikkita terminali o'rtasida harakat qiluvchi shovqin kuchlanishiga ishora qiladi. U, birinchi navbatda, havodagi elektromagnit maydonning ulanishi va muvozanatsiz kontaktlarning zanglashiga olib keladigan umumiy-tartibga kirishishi natijasida yuzaga keladigan kuchlanish natijasida hosil bo'ladi. Ushbu kuchlanish to'g'ridan-to'g'ri signalga o'rnatiladi va o'lchash va nazorat qilish aniqligiga bevosita ta'sir qiladi.
[Elektromagnit shovqinlarning asosiy manbalari]
1. Atrof-muhitdan radiatsiyaviy shovqin
Atrof-muhitdagi radiatsiyaviy elektromagnit maydonlar (EMI) asosan elektr tarmoqlari, elektr jihozlaridagi vaqtinchalik jarayonlar, chaqmoq, radio eshittirishlar, televizor, radar va yuqori{0}}chastotali induksion isitish uskunalari tomonidan hosil bo'ladi. Bu odatda radiatsiyaviy shovqin deb ataladi.
U birinchi navbatda ikkita yo'l orqali interferensiyani keltirib chiqaradi: 1) PLCga to'g'ridan-to'g'ri nurlanish, kontaktlarning zanglashiga olib keladi.
2) PLC ichki aloqa tarmog'iga yo'naltirilgan radiatsiya, aloqa liniyalarida induksiya orqali shovqinlarni keltirib chiqaradi.
Radiatsiyalangan shovqin maydon uskunasining joylashuvi va asbob-uskunalar tomonidan yaratilgan elektromagnit maydonlarning kattaligi, xususan ularning chastotasi bilan bog'liq. Himoyaga odatda ekranlangan kabellar, PLC ning mahalliy ekranlanishi va yuqori-voltaj to'xtatuvchilari yordamida erishiladi.
2. Tashqi tizim kabellaridan shovqin
Bu shovqin birinchi navbatda quvvat va signal liniyalari orqali kiritiladi va odatda o'tkazilayotgan shovqin deb ataladi. Ushbu turdagi shovqin, ayniqsa, Xitoyda sanoat sharoitida jiddiy.
1) Quvvat manbalarining shovqini
Amaliyot shuni ko'rsatdiki, ko'plab PLC boshqaruv tizimining nosozliklari elektr ta'minoti orqali kiritilgan shovqinlardan kelib chiqadi; muammo odatda elektr ta'minotini yuqori izolyatsiyalash ko'rsatkichlarini taklif qiluvchi bilan almashtirish orqali hal qilinadi.
PLC quvvat manbalari odatda izolyatsiyalangan quvvat manbalaridan foydalanadi, ammo strukturaviy va ishlab chiqarish jarayoni omillari tufayli ularning izolyatsiya ko'rsatkichlari ideal emas. Aslida, taqsimlangan parametrlar, xususan, taqsimlangan sig'im mavjudligi sababli mutlaq izolyatsiyani amalga oshirish mumkin emas.
2) Signal chiziqlari orqali kiritilgan shovqin
PLC boshqaruv tizimiga ulangan turli xil signal uzatish liniyalari haqiqiy ma'lumotni uzatishdan tashqari, muqarrar ravishda tashqi shovqin signallarining kirib kelishiga imkon beradi.
Bu shovqin asosan ikkita yoʻl orqali kiradi: birinchidan, uzatuvchining quvvat manbai yoki signal asboblari bilan birgalikda quvvat manbai orqali kiritilgan elektr tarmogʻidagi shovqin-koʻpincha eʼtibordan chetda qoladigan omil;
ikkinchidan, signal liniyalarida fazoviy elektromagnit nurlanish ta'sirida yuzaga keladigan interferensiya, ya'ni signal liniyalarida tashqi induktsiyali interferensiya, bu ayniqsa og'ir.
3) Tartibga solinmagan topraklama tizimi sabab bo'lgan shovqin
Topraklama elektron qurilmalarning elektromagnit moslashuvini (EMC) yaxshilashning samarali usullaridan biridir. To'g'ri topraklama elektromagnit parazitlarning ta'sirini bostirishi va uskunaning shovqinlarni chiqarishining oldini olishi mumkin; aksincha, noto'g'ri topraklama PLC tizimining noto'g'ri ishlashiga olib keladigan jiddiy shovqin signallarini keltirib chiqarishi mumkin.
PLC boshqaruv tizimidagi topraklama liniyalari tizimni, qalqonli tuproqni, AC tuproqni va himoya tuproqni o'z ichiga oladi. PLC tizimidagi xaotik topraklama tizimidan kelib chiqadigan shovqin, birinchi navbatda, turli topraklama nuqtalarida potentsialning notekis taqsimlanishidan kelib chiqadi. Turli topraklama nuqtalari orasidagi potentsial farqlar tizimning normal ishlashiga ta'sir qiluvchi tuproqli pastadir oqimlarini hosil qiladi.
3. PLC tizimi ichidan shovqin
Bu shovqin, birinchi navbatda, ichki komponentlar va kontaktlarning zanglashiga olib boradigan o'zaro elektromagnit nurlanish natijasida hosil bo'ladi, masalan, mantiqiy davrlar orasidagi o'zaro nurlanish va ularning analog davrlarga ta'siri, analog tuproq va mantiqiy tuproq o'rtasidagi o'zaro ta'sir va komponentlarning mos kelmasligi. Ushbu muammolar PLC ishlab chiqaruvchisi tomonidan tizimning ichki komponentlari uchun elektromagnit moslik (EMC) dizayni doirasiga kiradi. Bu ariza berish bo'limining nazorati ostida bo'lmagan murakkab masala bo'lganligi sababli, uni ortiqcha tekshirish kerak emas; biroq, isbotlangan tajribaga ega yoki har tomonlama sinovdan o'tgan tizimlarni tanlash juda muhimdir.
[Interferentsiyaga-bardoshli dizayn]
1. Uskunani tanlash
Uskunani tanlashda yuqori shovqin qarshiligiga, jumladan elektromagnit moslashuvga (EMC), ayniqsa tashqi shovqinlarga chidamliligiga ega mahsulotlarga ustunlik bering. Masalan, suzuvchi yer texnologiyasidan foydalanadigan va mukammal izolyatsiyalash ko'rsatkichlariga ega bo'lgan PLC tizimlari; Ikkinchidan, ishlab chiqaruvchi tomonidan taqdim etilgan-aralashmalarga qarshi spetsifikatsiyalarni, masalan, umumiy{2}}rejimni rad etish nisbati (CMRR) va differentsial{3}}rejimni rad etish nisbati (DMRR), kuchlanishga bardosh berish qobiliyati va tizimning ishlashi uchun mo‘ljallangan maksimal elektr maydon kuchi va magnit maydon chastotasi kabilarni ko‘rib chiqish kerak; Bundan tashqari, shunga o'xshash ilovalarda mahsulotning tajribasini baholash kerak.
2. Keng qamrovli- shovqinlarga qarshi dizayn
Bu, birinchi navbatda, tizimdan tashqaridan kelib chiqadigan shovqinlarni bostirish uchun bir nechta asosiy chora-tadbirlarni o'z ichiga oladi, jumladan: radiatsiyaviy elektromagnit parazitlarni oldini olish uchun PLC tizimi va tashqi kabellarni ekranlash; tashqi kabellarni-ayniqsa, quvvat kabellarini-izolyatsiyalash va filtrlash va kabel orqali o‘tkazilayotgan elektromagnit shovqinlarning kirib kelishini oldini olish uchun ularni qatlamlarga joylashtirish; va topraklama tizimini yaxshilash uchun topraklama nuqtalari va topraklama qurilmalarini to'g'ri loyihalash. Bundan tashqari, tizim xavfsizligi va ishonchliligini oshirish uchun{3}}dasturiy ta'minotga asoslangan usullardan foydalanish kerak.
[-Asosiy shovqinlarga qarshi choralar]
1. Elektr tarmogʻidan keladigan shovqinlarni bostirish uchun-yuqori samarali quvvat manbalaridan foydalaning
PLC boshqaruv tizimlarida elektr ta'minoti muhim rol o'ynaydi. Elektr tarmog'idagi shovqinlar, birinchi navbatda, tizimning quvvat manbalari (masalan, protsessor quvvat manbalari, I/U quvvat manbalari va boshqalar), transmitter quvvat manbalari va PLC tizimiga to'g'ridan-to'g'ri elektr aloqasi bo'lgan asboblarning quvvat manbalari orqali PLC boshqaruv tizimiga ulanadi. Hozirgi vaqtda PLC tizimlari uchun yaxshi izolyatsiya ko'rsatkichlariga ega quvvat manbalari qo'llaniladi. Biroq, PLC tizimiga to'g'ridan-to'g'ri elektr bilan ulangan transmitterlar va asboblar uchun quvvat manbalariga etarlicha e'tibor berilmagan. Muayyan izolyatsiya choralari amalga oshirilgan bo'lsa-da, ular odatda etarli emas. Buning sababi, birinchi navbatda, ishlatiladigan izolyatsiya transformatorlari katta taqsimlangan parametrlarga va zaif shovqinlarni bostirish qobiliyatiga ega bo'lib, umumiy{6}}rejim va differentsial-tartibdagi shovqinlarni quvvat manbai orqali ulash imkonini beradi. Shuning uchun, uzatish liniyalarini ulashuvchi transmitterlar va asboblarni quvvatlantirish uchun PLC tizimidagi shovqinlarni minimallashtirish uchun past taqsimlangan sig'imga va keng bostirish o'tkazish qobiliyatiga ega quvvat distribyutorlarini tanlash kerak (masalan, bir nechta izolyatsiya bosqichlarini, ekranlash va oqish indüktansını kamaytirish usullarini qo'llaydiganlar).
2. Kabelni tanlash va joylashtirish
Har xil turdagi signallar alohida kabellar orqali uzatilishi kerak. Signal kabellari uzatiladigan signal turiga qarab qatlamlarga joylashtirilishi kerak. Bir vaqtning o'zida quvvat va signallarni uzatish uchun bir xil kabel ichida turli o'tkazgichlardan foydalanish qat'iyan man etiladi. Signal liniyalari elektromagnit parazitlarni minimallashtirish uchun elektr kabellariga yaqin parallel ravishda joylashtirilmasligi kerak.
3. Uskunani filtrlash va dasturiy ta'minot- shovqinlarga qarshi choralar
Signallar kompyuterga kirishdan oldin umumiy tartib shovqinlarini kamaytirish uchun signal liniyasi va tuproq o'rtasida parallel ravishda kondansatör ulang; ikkita signal terminali orasiga filtr o'rnatish differensial{1}}rejim shovqinini kamaytirishi mumkin.
4. Topraklama nuqtalarini to'g'ri tanlash va topraklama tizimini takomillashtirish
Topraklama odatda ikkita maqsadga xizmat qiladi: xavfsizlik va shovqinlarni bostirish. Yaxshi ishlab chiqilgan{1}}yerga ulash tizimi PLC boshqaruv tizimlarini elektromagnit parazitlardan himoya qilishning asosiy choralaridan biridir. Tizimni topraklama usullarining uch turi mavjud: suzuvchi tuproq, to'g'ridan-to'g'ri tuproq va sig'imli tuproq.
Signal manbai erga ulanganda, ekran signal tomonida erga ulangan bo'lishi kerak; erga ulanmagan bo'lsa, u PLC tomonida erga ulangan bo'lishi kerak; signal liniyasida bo'g'inlar mavjud bo'lganda, qalqon ishonchli tarzda ulanishi va izolyatsiya qilinishi kerak va bir nechta topraklama nuqtalaridan qochish kerak; bir nechta oʻlchov nuqtalarining ekranlangan oʻralgan-juft kabellari umumiy ekranga ega koʻp yadroli burama-kabelga ulanganda, har bir kabelning ekranlari bir-biriga toʻgʻri ulangan va izolyatsiyalangan boʻlishi kerak.
II. Operatsion samaradorlikni oshirish
1. Haqiqiy loyiha talablari asosida funktsiya bloklarini rejalashtirish
Subprogrammalarni yozish: PLCda pastki dastur muayyan boshqaruv maqsadlari uchun yozilgan nisbatan mustaqil dasturdir. CALL kabi pastki dastur qo'ng'irog'i ko'rsatmalarini bajarayotganda, agar quyi dastur qo'ng'irog'i uchun shartlar bajarilmasa, dasturni skanerlash faqat asosiy dastur doirasida davom etadi va pastki dastur bo'limini skanerlamaydi va shu bilan keraksiz skanerlash vaqtini qisqartiradi.
2. Word yoki Double{1}}Word maʼlumotlarini DO nuqtalariga oʻtkazish orqali natijalarni boshqarish
PLC ilovalari odatda ko'p sonli chiqish boshqaruvlarini o'z ichiga oladi. DO nuqtalariga so'zli yoki ikki-so'zli ma'lumotlarni uzatish orqali chiqishlarni boshqarish tezlikni oshirishi mumkin. Chiqish manzillarini oqilona taqsimlash va boshqaruv chiqish so'zlarini amaldagi dastur talablariga muvofiq konvertatsiya qilish orqali PLC dasturidagi bajarilish bosqichlari sonini sezilarli darajada qisqartirish va shu bilan dasturning ishlash vaqtini tezlashtirish mumkin.
3. Puls-SET va RESET ishga tushirildi
PLCda SET buyrug'i faqat bir marta bajarilishi kerak; uni har bir skanerlashda bajarish shart emas, bu{0}}puls chiqishi (PLS/PLF) ko'rsatmalari bilan foydalanish uchun juda mos keladi. Ba'zi muhandislar bu muammoni e'tiborsiz qoldiradilar va SET ko'rsatmalarini ishga tushirish uchun an'anaviy usullardan foydalanadilar, bu esa PLC dasturining skanerlash vaqtini beixtiyor oshiradi.