Hola, mi tema también es un sistema de control eléctrico de caldera industrial, controlado por PLC. ¿Puedes darme alguna información?

El controlador lógico programable es un nuevo dispositivo de control automático industrial de uso general basado en microprocesador, que integra tecnología informática, tecnología de control automático y tecnología de comunicación. Tiene las ventajas de tamaño pequeño, funciones potentes, programación conveniente, alta confiabilidad y gran capacidad para soportar entornos hostiles. Ha sido ampliamente utilizado en diversos campos de la producción de automatización industrial y se ha convertido en uno de los principales medios de control industrial y en un importante equipo básico. Junto con los robots y CAD/CAM, se le conoce como los tres pilares de la automatización industrial. La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) define PLC como: PLC es un dispositivo electrónico con funcionamiento digital diseñado para su uso en entornos industriales. Es una memoria y un controlador programable. Puede almacenar y ejecutar instrucciones, realizar operaciones como operaciones lógicas, control de secuencia, sincronización, conteo y operaciones aritméticas, y controlar varios tipos de maquinaria y procesos de producción a través de entradas y salidas digitales y analógicas. El PLC y sus periféricos relacionados deben diseñarse de acuerdo con los principios de fácil integración con sistemas de control industrial y fácil expansión de funciones.

1. Estructura básica del controlador programable

En términos generales, el PLC es un sistema informático, pero tiene entradas y salidas más fuertes conectadas al proceso industrial que la interfaz y el lenguaje de programación de las computadoras comunes. Más adecuado para control, rendimiento antiinterferencias más adecuado para entornos industriales. Su estructura es muy similar a la de un sistema de control por computadora, generalmente consta de una unidad central de procesamiento (CPU), memoria, interfaz de entrada/salida (E/S), fuente de alimentación, etc. Dado que el procesador central del PLC está compuesto por un microprocesador y una microcomputadora de un solo chip, y hay varias memorias y componentes 1/0, el PLC también se puede dividir en estructura integral y estructura combinada según diferentes formas estructurales. La diferencia es que la estructura integrada ensambla las unidades de CPU, RAM, ROM y E/S en un cuerpo principal para formar el host. Su diagrama estructural se muestra en la Figura 4.1. La estructura combinada consiste en convertir cada parte del PLC en placas de circuito o módulos correspondientes, y los módulos se conectan entre sí a través del bus en la placa base. No importa qué tipo de PLC sea, varias señales de interruptor externo, señales analógicas y señales detectadas por sensores se utilizan como variables de entrada del PLC. Se ingresan a los registros internos a través del terminal de entrada externo del PLC y se envían. al registro interno después de operaciones lógicas u otras operaciones dentro del PLC. Hasta el final de la salida, es la variable de salida del PLC. El programa del sistema y el programa de usuario del PLC se almacenan en la memoria. Las señales de entrada locales se transmiten a la CPU a través de la unidad de E/S. La CPU realiza operaciones lógicas o aritméticas de acuerdo con las instrucciones en la memoria del programa de usuario.

Las correspondientes instrucciones de control se envían a la escena a través de la unidad de E/S, accionando los correspondientes actuadores para completar las correspondientes tareas de control.

2.2. Principios básicos de funcionamiento y principales indicadores técnicos. Controlador lógico programable

El modo de trabajo del PLC es muy diferente del modo de procesamiento de interrupciones del microordenador. La microcomputadora generalmente funciona esperando comandos y el PLC funciona mediante escaneo cíclico. En el PLC, los programas de usuario se almacenan en orden y la CPU comienza a ejecutar el programa desde la primera instrucción hasta que regresa a la primera instrucción después de encontrar el terminador, y así sucesivamente. El proceso de escaneo del PLC se muestra en la Figura 4.2. Este proceso se divide en tres etapas: etapa de muestreo de entrada de datos, etapa de ejecución del programa y etapa de actualización de salida. El tiempo necesario para completar todo el proceso se denomina ciclo de escaneo. En la fase de muestreo de entrada de datos, el PLC lee el estado de encendido/apagado de todos los terminales de entrada en forma de escaneo y los almacena en el área de almacenamiento de imágenes de entrada, y luego cambia a la fase de ejecución del programa de usuario. En la fase de muestreo sin entrada, no importa cómo cambie el estado de entrada, el contenido del área de almacenamiento de la imagen de entrada permanece sin cambios. El PLC no leerá el estado de entrada en el área de almacenamiento de la imagen de entrada hasta que entre en la fase de muestreo de entrada de la siguiente. ciclo de escaneo. Durante la fase de ejecución del programa, las instrucciones del programa de usuario se ejecutan secuencialmente de acuerdo con el principio de escaneo del programa del diagrama de escalera de izquierda a derecha y de arriba a abajo. Los resultados de la ejecución del programa no se generan directamente, sino que se escriben en el área de almacenamiento de la imagen de salida. Cada bit en el área de almacenamiento de la imagen de salida cambia a medida que se ejecuta el programa. En la etapa de procesamiento y datos de salida, después de ejecutar el programa de usuario, el estado de encendido y apagado del relé en el área de almacenamiento de imágenes de salida se transmite colectivamente al pestillo de estado de salida y luego se aísla y amplifica la energía mediante el circuito de control de salida para impulsa la carga externa.

En el proceso de escaneo de PLC mencionado anteriormente, el período de escaneo es un indicador muy importante del PLC. El período de escaneo de un PLC pequeño es generalmente de diez milisegundos a decenas de milisegundos.

Se necesita un período de tiempo desde el cambio de una señal de entrada en el extremo de entrada del PLC hasta la respuesta en el extremo de salida, lo que se denomina tiempo de respuesta o tiempo de retraso del PLC. Las principales razones que afectan el retraso de E/S incluyen: constante de tiempo del filtro de entrada, retraso mecánico del relé de salida, tiempo de ejecución del programa, impacto adicional de un diseño inadecuado del programa, etc. Los tiempos de exploración de nivel de milisegundos suelen ser aceptables para equipos industriales en general y también se permiten retrasos en la respuesta del PLC. Sin embargo, para algunos equipos con respuesta de E/S rápida, se deben tomar las medidas de procesamiento correspondientes. Por ejemplo, se utiliza una CPU de alta velocidad para aumentar la velocidad de escaneo y se utilizan medidas como un módulo de respuesta rápida, un módulo de conteo de alta velocidad y diferentes procesamientos de interrupciones para reducir el tiempo de retraso. Para los usuarios, seleccionar el PLC y formular procedimientos razonables son las claves para acortar el tiempo de respuesta.