Ein programmierbarer Logikkontrolleur (PLC) oder programmierbarer Kontrolleur sind ein Digitalcomputer, der für die Automation von elektromechanischen Prozessen, wie Kontrolle der Maschinerie auf Fabrikmontagebändern, Unterhaltungsfahrten oder leichten Vorrichtungen verwendet ist. PLCs werden in vielen Industrien und Maschinen verwendet. Verschieden von Mehrzweckcomputern wird der PLC für vielfache Eingänge und Produktionsmaßnahmen, verlängerte Temperaturreihen, Immunität gegen das elektrische Geräusch und Widerstand gegen das Vibrieren und den Einfluss entworfen. Programme, um Maschinenoperation zu kontrollieren, werden normalerweise in der "Batterie unterstützt" oder nichtflüchtiger Speicher versorgt. Ein PLC ist ein Beispiel eines harten Echtzeitsystems, da Produktionsergebnisse als Antwort auf Eingangsbedingungen innerhalb einer begrenzten Zeit erzeugt werden müssen, sonst wird unbeabsichtigte Operation resultieren.

Geschichte

Der PLC wurde als Antwort auf die Bedürfnisse nach der amerikanischen Automobilfertigungsindustrie erfunden. Programmierbare Logikkontrolleure wurden durch die Automobilindustrie am Anfang angenommen, wo Softwarerevision ersetzt hat von festverdrahteten Bedienungsfeldern neu zu verdrahten, als sich Produktionsmodelle geändert haben.

Vor dem PLC greifen Kontrolle, sequencing, und Sicherheit ineinander die Logik für Produktionsautomobile wurde mit Hunderten oder Tausenden von Relais, Nocken-Zeitmessern, und Trommel-Ablaufsteuerungen und hingebungsvollen Kontrolleuren des geschlossenen Regelkreises vollbracht. Der Prozess, um solche Möglichkeiten für den jährlichen Musterwechsel zu aktualisieren, war sehr zeitaufwendig und teuer, weil Elektriker all und jedes Relais individuell neu verdrahten mussten.

Digitalcomputer, programmierbare Mehrzweckgeräte seiend, wurden bald auf die Kontrolle von Industrieprozessen angewandt. Frühe Computer haben Fachmann-Programmierer und strenge Betriebsumweltkontrolle für die Temperatur, Reinheit und Macht-Qualität verlangt. Das Verwenden eines Mehrzweckcomputers für die erforderliche Prozesssteuerung, den Computer vor den Maschinenhalle-Bedingungen schützend. Ein Industriekontrollcomputer würde mehrere Attribute haben: Es würde die Produktionsstätte-Umgebung dulden, es würde getrennt (Bit-Form) Eingang und Produktion auf eine leicht ausziehbare Weise unterstützen, es würde Jahren der Ausbildung nicht verlangen zu verwenden, und es würde seiner Operation erlauben, kontrolliert zu werden. Die Ansprechzeit jedes Computersystems muss schnell genug sein, um für die Kontrolle nützlich zu sein; die erforderliche Geschwindigkeit, die sich gemäß der Natur des Prozesses ändert.

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1968 hat GM Hydramatic (die automatische Übertragungsabteilung von General Motors) eine Bitte um den Vorschlag für einen elektronischen Ersatz für festverdrahtete Relaissysteme ausgegeben. Der Gewinnen-Vorschlag ist aus Bedford Associates von Bedford, Massachusetts gekommen. Der erste PLC, benannt die 084, weil es das vierundachtzigste Projekt von Bedford Associates war, war das Ergebnis. Bedford Associates hat eine neue Gesellschaft angefangen, die dem Entwickeln, der Herstellung, dem Verkauf und der Wartung dieses neuen Produktes gewidmet ist: Modicon, der für Moduldigitalkontrolleur eingetreten ist. Einer der Leute, die an diesem Projekt gearbeitet haben, war Dick Morley, der, wie man betrachtet, der "Vater" des PLC ist. Die Modicon-Marke wurde 1977 an Gould Electronics verkauft, und später von German Company AEG und dann von französischem Schneider Elektrisch, der aktuelle Eigentümer erworben.

Eines der allerersten 084 gebauten Modelle ist jetzt auf der Anzeige am Hauptquartier von Modicon in Nördlichem Andover, Massachusetts. Es wurde Modicon durch GM präsentiert, als die Einheit nach fast zwanzig Jahren des ununterbrochenen Dienstes pensioniert war. Modicon hat den 84 Namen am Ende seiner Produktpalette verwendet, bis die 984 sein Äußeres gemacht haben.

Die Automobilindustrie ist noch einer der größten Benutzer von PLCs.

Entwicklung

Frühe PLCs wurden entworfen, um Relaislogiksysteme zu ersetzen. Diese PLCs wurden in der "Leiter-Logik" programmiert, die stark einem schematischen Diagramm der Relaislogik ähnelt. Diese Programm-Notation wurde gewählt, um Lehranforderungen nach den vorhandenen Technikern zu reduzieren. Anderer früher PLCs hat eine Form der Befehlsliste-Programmierung verwendet, die auf einer Stapel-basierten Logik solver gestützt ist.

Moderner PLCs kann in einer Vielfalt von Wegen, von der Leiter-Logik bis traditionellere Programmiersprachen solcher als GRUNDLEGEND und C programmiert werden. Eine andere Methode ist Staatslogik, eine Programmiersprache sehr auf höchster Ebene hat vorgehabt, auf Zustandübergang-Diagrammen gestützten PLCs zu programmieren.

Viele früh hatte PLCs Begleitprogrammierterminals nicht, die zur grafischen Darstellung der Logik fähig waren, und so wurde die Logik stattdessen als eine Reihe von Logikausdrücken in einer Version des Formats von Boolean vertreten, das der Algebra von Boolean ähnlich ist. Da sich Programmierung von Terminals entwickelt hat, ist sie mehr für die Leiter-Logik üblich geworden, die aus den oben erwähnten Gründen zu verwenden ist, und weil es ein vertrautes für elektromechanische Bedienungsfelder verwendetes Format war. Neuere Formate wie Staatslogik- und Funktionsblock (der der Weise ähnlich ist, wie Logik gezeichnet wird, wenn man einheitliche Digitallogikstromkreise verwendet) bestehen, aber sie sind noch immer nicht so populär wie Leiter-Logik. Ein primärer Grund dafür besteht darin, dass PLCs die Logik in einer voraussagbaren und sich wiederholenden Folge lösen, und Leiter-Logik dem Programmierer (die Person erlaubt, die die Logik schreibt), irgendwelche Probleme mit dem Timing der Logikfolge leichter zu sehen, als in anderen Formaten möglich sein würde.

Programmierung

Frühe PLCs, bis zur Mitte der 1980er Jahre, wurden mit Eigentumsprogrammiertafeln oder Programmierterminals des speziellen Zwecks programmiert, die häufig Funktionsschlüssel gewidmet hatten, die die verschiedenen logischen Elemente von PLC Programmen vertreten. Programme wurden auf Kassette-Band-Patronen versorgt. Möglichkeiten für den Druck und die Dokumentation waren erwartet minimal, der Speicherkapazität zu fehlen. Der sehr älteste PLCs hat unvergängliches magnetisches Kerngedächtnis verwendet.

Mehr kürzlich werden PLCs mit der Anwendungssoftware auf Personalcomputern programmiert. Der Computer wird mit dem PLC durch Ethernet, RS-232, RS-485 oder das RS-422-Kabeln verbunden. Die Programmiersoftware erlaubt Zugang und das Redigieren der mit der Leiter artigen Logik. Allgemein stellt die Software Funktionen für das Beseitigen und die Fehlerbeseitigung die PLC Software, zum Beispiel, durch das Hervorheben von Teilen der Logik zur Verfügung, um aktuellen Status während der Operation oder über die Simulation zu zeigen. Die Software wird laden und das PLC Programm, für die Unterstützung und Wiederherstellungszwecke herunterladen. In einigen Modellen des programmierbaren Kontrolleurs wird das Programm von einem Personalcomputer bis den PLC durch einen Programmierausschuss übertragen, der das Programm in einen absetzbaren Span wie ein EEPROM oder EPROM schreibt.

Funktionalität

Die Funktionalität des PLC hat sich im Laufe der Jahre entwickelt, um folgende Relaiskontrolle einzuschließen, Bewegungskontrolle, Prozesssteuerung, hat Regelsysteme und Netzwerkanschluss verteilt. Das Datenberühren, die Lagerung, Macht und Nachrichtenfähigkeiten zu einem modernen PLCs bearbeitend, sind zu Tischcomputern ungefähr gleichwertig. PLC ähnliche mit der entfernten Eingabe/Ausgabe-Hardware verbundene Programmierung, erlauben Sie einem Mehrzwecktischcomputer, auf einen PLCs in bestimmten Anwendungen überzugreifen. Bezüglich der Nützlichkeit von diesen hat Tischcomputer Logikkontrolleure gestützt, es ist wichtig zu bemerken, dass sie allgemein in der Schwerindustrie nicht akzeptiert worden sind, weil die Tischcomputer, die auf weniger stabilen Betriebssystemen geführt sind als, PLCs tun, und weil die Tischcomputerhardware normalerweise zu denselben Niveaus der Toleranz zu Temperatur, Feuchtigkeit, Vibrieren und Langlebigkeit als die in PLCs verwendeten Verarbeiter nicht entworfen wird. Zusätzlich zu den Hardware-Beschränkungen der gestützten Logik der Arbeitsfläche leihen Betriebssysteme wie Windows sich zur deterministischen Logikausführung mit dem Ergebnis nicht, dass die Logik auf Änderungen in der logischen Zustand nicht immer antworten oder Status mit der äußersten Konsistenz im Timing eingeben kann, wie von PLCs erwartet wird. Und doch, solche Tischlogikanwendungen finden Gebrauch in weniger kritischen Situationen, wie Laborautomation und Gebrauch in kleinen Möglichkeiten, wo die Anwendung weniger anspruchsvoll und kritisch ist, weil sie allgemein viel weniger teuer sind als PLCs.

In neueren Jahren sind kleine Produkte genannt PLRs (programmierbare Logikrelais), und auch durch ähnliche Namen, mehr üblich geworden und haben akzeptiert. Diese sind sehr viel PLCs ähnlich, und werden in der leichten Industrie verwendet, wo nur einige Punkte der Eingabe/Ausgabe (d. h. einige Signale, die von der echten Welt und einigen eingehen, ausgehend) beteiligt werden, und niedrige Kosten gewünscht werden. Diese kleinen Geräte werden normalerweise in einer allgemeinen physischen Größe und Gestalt von mehreren Herstellern gemacht, und von den Schöpfern von größerem PLCs gebrandmarkt, um ihre niedrige Endproduktpalette auszufüllen. Populäre Namen schließen PICO Kontrolleur, NANO PLC und andere Namen ein, die sehr kleine Kontrolleure einbeziehen. Die meisten von diesen haben zwischen 8 und 12 Digitaleingängen, 4 und 8 Digitalproduktionen und bis zu 2 analogen Eingängen. Größe ist gewöhnlich ungefähr 4" breit, 3" hoch, und 3" tief. Die meisten solche Geräte schließen nach Größen geordneten FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE-Schirm einer winzigen Briefmarke ein, um vereinfachte Leiter-Logik (nur ein sehr kleine Teil des Programms anzusehen, das zu einem festgelegten Zeitpunkt sichtbar ist) und Status von Eingabe/Ausgabe-Punkten, und normalerweise werden diese Schirme durch eine 4-wegige Rocker-Drucktaste plus vier mehr getrennte Drucktasten begleitet, zu den Schlüsselknöpfen auf einer Videorecorder-Fernbedienung ähnlich und haben gepflegt, die Logik zu befahren und zu editieren. Die meisten haben einen kleinen Stecker, um über RS-232 oder RS-485 zu einem Personalcomputer in Verbindung zu stehen, so dass Programmierer einfache Windows-Anwendungen verwenden können, um zu programmieren, anstatt gezwungen zu werden, die winzige FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE und den Drucktaste-Satz für diesen Zweck zu verwenden. Verschieden von regelmäßigen PLCs, die gewöhnlich modular und sehr erweiterbar sind, sind die PLRs gewöhnlich nicht modular oder erweiterbar, aber ihr Preis kann zwei Größenordnungen weniger als ein PLC sein, und sie bieten noch robustes Design und deterministische Ausführung der Logik an.

PLC Themen

Eigenschaften

Der Hauptunterschied zu anderen Computern ist, dass PLCs für strenge Bedingungen (wie Staub, Feuchtigkeit, Hitze, Kälte) gepanzert sind und die Möglichkeit für den umfassenden Eingang/Produktion (Eingabe/Ausgabe) Maßnahmen haben. Diese verbinden den PLC mit Sensoren und Auslösern. PLCs hat Grenze-Schalter, analoge Prozessvariablen (wie Temperatur und Druck), und die Positionen von komplizierten Positionierungssystemen gelesen. Eine Gebrauch-Maschinenvision. Auf der Auslöser-Seite bedienen PLCs elektrische Motoren, pneumatische oder hydraulische Zylinder, magnetische Relais, Solenoid oder analoge Produktionen. Die Maßnahmen des Eingangs/Produktion können in einen einfachen PLC eingebaut werden, oder der PLC kann Außeneingabe/Ausgabe-Module einem Computernetz beifügen lassen, das in den PLC einsteckt.

Ansehen-Zeit

Ein PLC Programm wird allgemein wiederholt durchgeführt, so lange das kontrollierte System läuft. Der Status von physischen Eingangspunkten wird zu einem Gebiet des Gedächtnisses kopiert, das für den Verarbeiter manchmal zugänglich ist, genannt den "Eingabe/Ausgabe-Bildtisch". Das Programm wird dann von seiner ersten Instruktionssprosse unten zur letzten Sprosse geführt. Es nimmt für den Verarbeiter des PLC Zeit in Anspruch, um alle Sprossen zu bewerten und den Eingabe/Ausgabe-Bildtisch mit dem Status von Produktionen zu aktualisieren. Diese Ansehen-Zeit kann einige Millisekunden für ein kleines Programm oder auf einem schnellen Verarbeiter sein, aber älterer PLCs, den das Laufen sehr großer Programme viel länger nehmen konnte (sagen bis zu 100 Millisekunden), das Programm durchzuführen. Wenn die Ansehen-Zeit zu lang wäre, würde die Antwort des PLC, um Bedingungen zu bearbeiten, zu langsam sein, um nützlich zu sein.

Da PLCs fortgeschrittener geworden ist, wurden Methoden entwickelt, um die Folge der Leiter-Ausführung zu ändern, und Unterprogramme wurden durchgeführt. Diese vereinfachte Programmierung und konnte auch verwendet werden, um Ansehen-Zeit für Hochleistungsprozesse zu sparen; zum Beispiel konnten Teile des Programms verwendet, nur für die Maschine aufzustellen, von jenen Teilen getrennt sein, die erforderlich sind, mit der höheren Geschwindigkeit zu funktionieren.

Eingabe/Ausgabe-Module des speziellen Zwecks, wie Zeitmesser-Module oder Gegenmodule, konnten verwendet werden, wo die Ansehen-Zeit des Verarbeiters zu lang war, um sich zum Beispiel zuverlässig zu erholen, Pulse aufzählend und Quadratur von einer Welle encoder interpretierend. Der relativ langsame PLC konnte noch die aufgezählten Werte interpretieren, um eine Maschine zu kontrollieren, aber die Anhäufung von Pulsen wurde durch ein hingebungsvolles Modul getan, das durch die Geschwindigkeit der Programm-Ausführung ungekünstelt war.

Systemskala

Ein kleiner PLC wird eine festgelegte Zahl von Verbindungen haben, die in für Eingänge und Produktionen gebaut sind. Gewöhnlich sind Vergrößerungen verfügbar, wenn das Grundmodell ungenügende Eingabe/Ausgabe hat.

Modulare PLCs haben ein Fahrgestell (auch hat ein Gestell genannt), in den gelegte Module mit verschiedenen Funktionen sind. Der Verarbeiter und die Auswahl an Eingabe/Ausgabe-Modulen werden für die besondere Anwendung kundengerecht angefertigt. Mehrere Gestelle können durch einen einzelnen Verarbeiter verwaltet werden, und können Tausende von Eingängen und Produktionen haben. Serieneingabe/Ausgabe-Verbindung einer speziellen hohen Geschwindigkeit wird verwendet, so dass Gestelle weg vom Verarbeiter verteilt werden können, die telegrafierenden Kosten für große Werke reduzierend.

Benutzerschnittstelle

PLCs muss eventuell mit Leuten zum Zweck der Konfiguration, des Warnungsberichtes oder der täglichen Kontrolle aufeinander wirken. Eine Schnittstelle der menschlichen Maschine (HMI) wird für diesen Zweck verwendet. HMIs werden auch Schnittstellen der Mann-Maschine (MMIs) und grafische Benutzerschnittstelle (GUIs) genannt. Ein einfaches System kann Knöpfe und Lichter verwenden, um mit dem Benutzer aufeinander zu wirken. Textanzeigen sind verfügbare sowie grafische Sensorbildschirme. Komplizierterer Systemgebrauch programmierende und kontrollierende Software, die auf einem Computer mit dem über eine Nachrichtenschnittstelle verbundenen PLC installiert ist.

Kommunikationen

PLCs haben in Kommunikationshäfen, gewöhnlich 9-Nadeln-RS-232, aber fakultativ EIA-485 oder Ethernet gebaut. Modbus, BACnet oder DF1 werden gewöhnlich als eines der Kommunikationsprotokolle eingeschlossen. Andere Optionen schließen verschiedenen fieldbuses wie DeviceNet oder Profibus ein. Andere Kommunikationsprotokolle, die verwendet werden können, werden in der Liste von Automationsprotokollen verzeichnet.

Modernster PLCs kann über ein Netz zu einem anderen System wie ein Computer kommunizieren, der einen SCADA (Aufsichtskontrolle Und Datenerfassung) System oder WWW-Browser führt.

In größeren Eingabe/Ausgabe-Systemen verwendeter PLCs kann Gleicher-zu-Gleicher-(P2P) Kommunikation zwischen Verarbeitern haben. Das erlaubt getrennten Teilen eines komplizierten Prozesses, individuelle Kontrolle zu haben, während es den Subsystemen erlaubt, über die Nachrichtenverbindung zu koordinieren. Diese Nachrichtenverbindungen werden auch häufig für HMI Geräte wie Tastaturen oder Arbeitsplätze des PC-Typs verwendet.

Programmierung

PLC Programme werden normalerweise in einer speziellen Anwendung auf einem Personalcomputer geschrieben, der dann durch ein Kabel des Direktanschlusses oder über ein Netz zum PLC heruntergeladen ist. Das Programm wird im PLC entweder im RAM "Batterie unterstützt" oder in einem anderen unvergänglichen Blitz-Gedächtnis versorgt. Häufig kann ein einzelner PLC programmiert werden, um Tausende von Relais zu ersetzen.

Unter dem IEC 61131-3 Standard kann PLCs mit standardbasierten Programmiersprachen programmiert werden. Eine grafische Programmiernotation genannt Folgende Funktionstafeln ist auf bestimmten programmierbaren Kontrolleuren verfügbar. Am Anfang hat der grösste Teil von PLCs Leiter-Logikdiagramm-Programmierung, ein Modell verwertet, das mit elektromechanischen Bedienungsfeld-Geräten wettgeeifert hat (wie der Kontakt und die Rollen von Relais), den PLCs ersetzt hat. Dieses Modell bleibt üblich heute.

IEC 61131-3 definiert zurzeit fünf Programmiersprachen für programmierbare Regelsysteme: Funktionsblockdiagramm (FBD), Leiter-Diagramm (LD), hat Text strukturiert (ST; ähnlich der Programmiersprache von Pascal), Befehlsliste (IL; ähnlich der Zusammenbau-Sprache) und folgende Funktionstafel (SFC). Diese Techniken betonen logische Organisation von Operationen.

Während die grundsätzlichen Konzepte der PLC-Programmierung für alle Hersteller üblich sind, bedeuten Unterschiede im Eingabe/Ausgabe-Wenden, der Speicherorganisation und den Befehlssätzen, dass PLC Programme zwischen verschiedenen Schöpfern nie vollkommen austauschbar sind. Sogar innerhalb desselben Erzeugnisses eines einzelnen Herstellers können verschiedene Modelle nicht direkt vereinbar sein.

PLC im Vergleich zu anderen Regelsystemen

PLCs werden an eine Reihe von Automationsaufgaben gut angepasst. Das sind normalerweise industrielle Prozesse in der Herstellung, wo die Kosten des Entwickelns und Aufrechterhaltens des Automationssystems hinsichtlich der Gesamtkosten der Automation hoch sind, und wo Änderungen zum System während seines betrieblichen Lebens erwartet würden. PLCs enthalten Eingang und Produktionsgeräte, die mit Industrieversuchsgeräten und Steuerungen vereinbar sind; wenig elektrisches Design, ist und die Designproblem-Zentren beim Ausdrücken der gewünschten Folge von Operationen erforderlich. PLC Anwendungen sind normalerweise hoch kundengerecht angefertigte Systeme, so sind die Kosten eines paketierten PLC im Vergleich zu den Kosten eines spezifischen einzeln angefertigten Kontrolleur-Designs niedrig. Andererseits, im Fall von serienmäßig hergestellten Waren, sind kundengerecht angefertigte Regelsysteme wirtschaftlich. Das ist wegen der niedrigeren Kosten der Bestandteile, die statt einer "allgemeinen" Lösung optimal gewählt werden können, und wo die einmaligen Technikanklagen über Tausende oder Millionen von Einheiten ausgebreitet werden.

Für die Großserie oder sehr einfachen festen Automationsaufgaben werden verschiedene Techniken verwendet. Zum Beispiel würde eine Verbraucherspülmaschine von einem elektromechanischen Nocken-Zeitmesser kontrolliert, der nur einige Dollars in Produktionsmengen kostet.

Ein Mikrokontrolleur-basiertes Design würde passend sein, wo Hunderte oder Tausende von Einheiten erzeugt werden, und so können die Entwicklungskosten (Design von Macht-Bedarf, Hardware des Eingangs/Produktion und notwendiger Prüfung und Zertifikat) über viele Verkäufe ausgebreitet werden, und wo der Endbenutzer die Kontrolle würde nicht zu verändern brauchen. Automobilanwendungen sind ein Beispiel; Millionen von Einheiten werden jedes Jahr gebaut, und sehr wenige Endbenutzer verändern die Programmierung dieser Kontrolleure. Jedoch verwenden einige Spezialisierungsfahrzeuge wie Transitbusse wirtschaftlich PLCs statt kundenspezifischer Steuerungen, weil die Volumina niedrig sind und die Entwicklungskosten unwirtschaftlich sein würden.

Sehr komplizierte Prozesssteuerung, solcher, wie verwendet, in der chemischen Industrie, kann Algorithmen und Leistung außer der Fähigkeit zu sogar Hochleistungs-PLCs verlangen. Sehr schnelllaufend oder Präzisionssteuerungen kann auch kundengerecht angefertigte Lösungen verlangen; zum Beispiel, Flugzeugsflugsteuerungen. Computer des einzelnen Ausschusses mit der kundengerecht halbangefertigten oder völlig Eigentumshardware können für sehr anspruchsvolle Kontrollanwendungen gewählt werden, wo die hohen Entwicklungs- und Wartungskosten unterstützt werden können. "Weicher PLCs", auf Tischtyp-Computern laufend, kann mit der Industrieeingabe/Ausgabe-Hardware verbinden, während er Programme innerhalb einer Version von kommerziellen an Prozesssteuerungsbedürfnisse angepassten Betriebssystemen durchführt.

Programmierbare Kontrolleure werden in der Bewegungskontrolle weit verwendet, Kontrolle und Drehmoment-Kontrolle einstellend. Einige Hersteller erzeugen mit PLC zu integrierende Bewegungskontrolleinheiten, so dass G-Code (eine CNC Maschine einschließend), verwendet werden kann, um Maschinenbewegungen anzuweisen.

PLCs kann Logik für die einzeln-variable Feed-Back-Analogkontrollschleife, ein PID "proportionaler, integrierter, abgeleiteter" oder "Kontrolleur" einschließen. Eine PID Schleife konnte verwendet werden, um die Temperatur eines Fertigungsverfahrens zum Beispiel zu kontrollieren. Historisch wurden PLCs gewöhnlich mit nur einigen analogen Kontrollschleifen konfiguriert; wo Prozesse Hunderte oder Tausende von Schleifen verlangt haben, würde ein verteiltes Regelsystem (DCS) stattdessen verwendet. Da PLCs stärker geworden sind, ist die Grenze zwischen DCS und PLC Anwendungen weniger verschieden geworden.

PLCs haben ähnliche Funktionalität als Einheiten des Entlegenen Endgeräts. Ein RTU unterstützt jedoch gewöhnlich Kontrollalgorithmen nicht oder kontrolliert Schleifen. Weil Hardware schnell stärker und preiswerter, wird

RTUs, PLCs und DCSs beginnen zunehmend, in Verantwortungen zu überlappen, und viele Verkäufer verkaufen RTUs mit PLC ähnlichen Eigenschaften und umgekehrt. Die Industrie hat auf dem IEC 61131-3 funktionelle Block-Sprache standardisiert, um Programme zu schaffen, um auf RTUs und PLCs zu laufen, obwohl fast alle Verkäufer auch Eigentumsalternativen und vereinigte Entwicklungsumgebungen anbieten.

In den letzten Jahren hat "Sicherheit" PLCs angefangen, populär, irgendein als eigenständige Modelle (Pilz PNOZ Viel-, Krank usw.) oder als Funktionalität und sicherheitssteuerpflichtige Hardware zu werden, die zu vorhandenen Kontrolleur-Architekturen (Allen Bradley Guardlogix, Siemens F-Reihe usw.) hinzugefügt ist. Diese unterscheiden sich von herkömmlichen Typen PLC als passend seiend für den Gebrauch in sicherheitskritischen Anwendungen, für die PLCs mit festverdrahteten Sicherheitsrelais traditionell ergänzt worden sind. Zum Beispiel könnte Safety PLC verwendet werden, um Zugang zu einer Roboter-Zelle mit dem Zugang des gefangenen Schlüssels zu kontrollieren, oder vielleicht die Stilllegungsantwort auf einen Nothalt auf einem Beförderer-Fließband zu führen. Solche PLCs haben normalerweise einen eingeschränkten regelmäßigen Befehlssatz, der mit sicherheitsspezifischen Instruktionen vermehrt ist, die entworfen sind, um mit dem Nothalt, leichte Schirme und so weiter zu verbinden. Die Flexibilität, dass solches Systemangebot auf schnelles Wachstum der Nachfrage nach diesen Kontrolleuren hinausgelaufen ist.

Digitale und analoge Signale

Digitale oder getrennte Signale benehmen sich als binäre Schalter, einfach Auf oder vom Signal (1 oder 0, Wahr oder Falsch, beziehungsweise) tragend. Drucktasten, Grenze-Schalter und fotoelektrische Sensoren sind Beispiele von Geräten, die ein getrenntes Signal zur Verfügung stellen. Getrennte Signale werden mit entweder der Stromspannung oder dem Strom gesandt, wo eine spezifische Reihe als Auf und ein anderer als Davon benannt wird. Zum Beispiel könnte ein PLC 24 V Gleichstrom-Eingabe/Ausgabe, mit Werten oben 22 das V Gleichstrom-Darstellen Auf, Werten unten 2VDC verwenden, Von und unbestimmten Zwischenwerten vertretend. Am Anfang hatte PLCs nur getrennte Eingabe/Ausgabe.

Analoge Signale sind Volumen-Steuerungen, mit einem Wertbereich zwischen der Null und umfassend ähnlich. Diese werden normalerweise als Werte der ganzen Zahl (Zählungen) durch den PLC, mit verschiedenen Reihen der Genauigkeit abhängig vom Gerät und der Zahl von Bit interpretiert, die verfügbar sind, um die Daten zu versorgen. Da PLCs normalerweise unterzeichnete binäre Verarbeiter von 16 Bit verwenden, werden die Werte der ganzen Zahl zwischen-32.768 und +32.767 beschränkt. Druck, Temperatur, Fluss und Gewicht werden häufig durch analoge Signale vertreten. Analoge Signale können Stromspannung oder Strom mit einem zum Wert des Prozess-Signals proportionalen Umfang verwenden. Zum Beispiel würde ein Analogon 0 - 10 V Eingang oder 4-20 mA in einen Wert der ganzen Zahl von 0 - 32767 umgewandelt.

Aktuelle Eingänge sind zum elektrischen Geräusch (d. h. von Schweißern oder elektrischen Motoranfängen) weniger empfindlich als Stromspannungseingänge.

Beispiel

Als ein Beispiel, sagen Sie, dass eine Möglichkeit Wasser in einer Zisterne versorgen muss. Das Wasser wird von der Zisterne durch ein anderes System, wie erforderlich, gezogen, und unser Beispiel-System muss den Wasserspiegel in der Zisterne durch das Steuern der Klappe führen, die die Zisterne nachfüllt. Gezeigt ist ein "Leiter-Diagramm", das das Regelsystem zeigt. Ein Leiter-Diagramm ist eine Methode, Kontrollstromkreise zu ziehen, der PLCs zurückdatiert; es ist auch ein Typ der PLC Benutzerschnittstelle, die dieselbe Methode verwendet, einen Stromkreis zu vertreten. Gezeigt sind:

• Zwei Eingänge (von der niedrigen Stufe und den hohen Schaltern) vertreten durch Kontakte der Hin- und Herbewegung schalten
• Eine Produktion zur füllen Klappe, etikettiert als die füllen Klappe, die es kontrolliert
• Ein "imaginärer" Kontakt, der durch die füllen Klappe bedient ist, die in der Software und dem Programm geschaffen wird.
• Ein logisches Kontrollschema, das durch die Verbindung dieser Sachen in der Software geschaffen ist

Der PLC hat zwei Digitaleingänge von Schaltern der Hin- und Herbewegung (Niedrige Stufe und Hohes Niveau). Wenn der Wasserspiegel unter beiden Schaltern ist, werden die Schalter-Kontakte geschlossen, Signale sowohl zur "Niedrigen Stufe" als auch zu "den Hohen" Eingängen zum PLC zur Verfügung stellend. Der PLC verwendet eine Digitalproduktion, um das Einlassventil zu öffnen, um die Zisterne zu füllen. Die softwaregeschaffenen "füllen Sich Klappe" Kontakt klinkt den Stromkreis zu, so dass, selbst wenn der Eingang "der Niedrigen Stufe" weggeht, weil das Wasser beginnt sich zu erheben, bleibt die füllen Klappe darauf. Sobald sich der Wasserspiegel genug erhebt, so dass der "Hohe" Schalter von ist, wird der PLC die kleine Bucht schließen, um das Wasser zu verhindern, überzufließen. Das ist ein Beispiel des Siegels - im (Zuklinken) der Logik. Die Produktion wird darin gesiegelt, bis eine hohe Bedingung den Stromkreis bricht. Danach bleibt die füllen Klappe geschlossen (untätig) bis zu den Niveau-Fällen so niedrig, dass der Schalter der niedrigen Stufe aktiviert wird, und der beschriebene Prozess wiederholt wird.

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| Hohes Niveau der niedrigen Stufe füllt Klappe |

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| Füllen Sie Klappe | |

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Siehe auch

• Industrieregelsysteme
• Arbeitsschutz-Systeme
• Programmierbarer Automationskontrolleur

Weiterführende Literatur

• Daniel Kandray, Programmable Automation Technologies, Industriepresse, 2010 internationale Standardbuchnummer 978-0-8311-3346-7, Einführung des Kapitels 8 in Programmierbare Logikkontrolleure

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