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铝轮冒口切断机 Overflow cutting machines for aluminium wheels
离心压力机 Presses,eccentric
六角立式铣床 Milling machines,turret vertical
六角车床 Lathes,turret
螺栓,螺帽及螺丝 Bolts,screws & nuts
螺纹磨床 Grinders,thread
冷却机 Coolers
冷锻 Forging,cold
冷锻冲压机 Presses,cold forging
立式双柱加工中心 Machining centers,vertical double-column type
立式铣床 Milling machines,vertical
立式油压拉床 Vertical hydraulic broaching machine
立式刨床 Planing machines vertical
立式车床 Lathes,vertical
立式带锯 Saws,vertical band
立式加工中心 Machining centers,vertical
立式及卧式铣床 Milling machines,vertical & horizontal
立式钻床 Drilling machines,vertical
联轴器 Coupling
连续溶解保温炉 Aluminum continuous melting & holding furnaces
连续冲模 Dies-progressive
链传动 Chain drive
切断机 Cutting-off machines
CNC刀杆 CNC toolings
曲柄压力机 presses,crank
修整机 Finishing machines
舍弃式刀头 Disposable toolholder bits
润滑系统 Lubrication Systems
润滑液 Lubricants
熔热处理炉 Heating treatment funaces
三爪、分割工具头 3-Jaws indexing spacers
伺服冲床 Presses,servo
输送链 Conveying chains
手工具 Hand tools
砂轮修整器 Wheel dressers
蚀刻机 Etching machines
外圆磨床 Grinding machines,cylindrical
搪磨机 Honing machines
搪孔头 Boring heads
卧式铣床 Milling machines,horizontal
卧式带锯 Saws,horizontal band
卧式加工中心 Machining centers,horizontal
卧式及立式加工中心 Machining centers,horizontal & vertical
万能铣床 Milling machines,universal
万能磨床 Grinding machines,universal
镗床 Boring machines
弯曲机 Bending machines
弯管机 Tube bending machines
通用加工中心 Machining centers,general
铜锻 Forging,copper
铣头 Milling heads
铣床 Milling machines
无心磨床 Grinding machines,centerless
无心精研机 Lapping machines,centerless
压模 Pressing dies
压铸冲模 Die casting dies
压铸机 Die casting machines
油冷却器 Oil coolers
造链机 Chain making tools
造线机 Cable making tools
造钉机 Nail making machines
印刷电器板油压冲孔脱料系统 PCB fine piecing systems
摇臂钻床 Drilling machines,radial
硬(软)板(片)材及自由发泡板机组 Hard/soft and free expansion sheet making plant
辗压机 Rolling machines
液压元件 Hydraulic components
液压冲床 Presses,hydraulic
液压动力元件 Hydraulic power units
液压工具 Hydraulic power tools
液压回转缸 Hydraulic rotary cylinders
P型PVC高分子防水 P type PVC waterproof rolled sheet making plant
刨床 Planing machines
牛头刨床 Shapers
其他铸造 Casting,other
其他锻造 Forging,other
模芯 Mold core
模具 Molds
模具维修 Mold repair
模具打磨/磨纹 Mold polishing/texturing
模具单元 Mold & die components
模具加热器/冷却器 Mold heaters/chillers
磨轮 Grinding wheels
磨削工具 Grinding tools
磨床 Grinding machines
磨床工作台 Grinder bench
平衡设备 Balancing equipment
气油压虎钳 Pneumatic hydraulic clamps
气动冲床 Presses,pneumatic
气动工具 Pneumatic power tools
轴 shafts
轴承 Bearings
轴承配件 Bearing fittings
轴承加工机 Bearing processing equipment
肘杆式压力机 Presses,knuckle joint
铸铝 Casting,aluminium
铸铜 Casting,copper
铸造设备 Foundry equipment
铸钢 Casting,steel
铸灰口铁 Casting,gray iron
织麦激光切割机 Woven-Cutting machines
重力铸造机 Gravity casting machines
重型车床 Lathes,heavy-duty
主轴 spindles
扳手 Wrenches
拔丝机 Drawing machines
保温炉 Heat preserving furnaces
插床 Slotting machines
齿轮 Gears
齿轮切削机 Gear cutting machines
冲压机 Stamping parts
冲子研磨器 Punch formers
超声波打磨机 Grinders,ultrasonic
车床工作台 Lathe bench
磁性工具 Magnetic tools
传动链 Transmitted chains
床身式铣床 Milling machines,bed type
带传动 Belt drive
带锯 Saws,band
带锯床 Sawing machines,band
电脑数控镗床 CNC boring machines
电脑数控弯折机 CNC bending presses
电脑数控铣床 CNC milling machines
电脑数控线切削机 CNC wire-cutting machines
电脑数控磨床 CNC grinding machines
电脑数控车床 CNC lathes
电脑数控电火花线切削机 CNC EDM wire-cutting machines
电脑数控电火花机 CNC electric discharge machines
电脑数控雕刻机 CNC engraving machines
电脑数控机床配件 CNC machine tool fittings
电脑数控剪切机 CNC shearing machines
电脑数控钻床 CNC drilling machines
电动刀具 Electric power tools
电火花机 Electric discharge machines(EDM)
雕刻机 Engraving machines
刀片 Blades
刀具 Cutters
倒角机 Chamfer machines
多轴钻床 Drilling machines,multi-spindle
锻铝 Forging,aluminium
锻压机 Presses,forging
锻模 Forging dies
仿形铣床 Milling machines,duplicating
粉末冶金成型机 Powder metallurgic forming machines
反射炉 Reverberatory furnaces
钢锻 Forging,steel
高速车床 Lathes,high-speed
高速钻床 Drilling machines,high-speed
管筒制造机 Pipe & tube making machines
滚筒 Rollers
工具磨床 Grinders,tools & cutters
攻螺丝机 Tapping machines
弓锯 Saws,hack
虎钳 Vises
换模系统 Mold changing systems
夹盘 Chucks
夹具 Fixture
夹具/支持系统 Clamping/holding systems
剪切机 Shearing machines
加工中心机刀库 A.T.C.system
激光切割 Laser cutting
激光雕刻机 Engraving machines,laser
激光钢板切割机 Laser cutting for SMT stensil
集合管 Manifolds
矫直机 Straightening machines
金属板成型机 Sheet metal forming machines
金属板加工机 Sheet metal working machines
锯片 Blades,saw
锯床 Sawing machines
卷边工具 Crimping tools
晶圆切割机 Dicing saws
精密平口钳 Vises,tool-maker
精研机 Lapping machines
可锻铸铁 Casting,malleable iron
快速换模系统 Quick mold change systems
卡口 Bayonet
开关及按钮 Switches & buttons
钻石刀具 Diamond cutters
钻头 drills
钻模 Jigs
钻床 Drilling machines
钻床工作台 Drilling machines bench
自动压力机 Presses,transfer
自动车床 Lathes,automatic
注油机 Lubricators
转台 Rotary tables

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BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool..com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

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常見的可程式邏輯控制器外觀

常見的可程式邏輯控制器外觀

可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC),是一種用於自動化實時控制的微型電腦,廣泛應用於目前的工業控制領域 。在可程式邏輯控制器出現之前,一般要使用成百上千的繼電器以及齒輪定時器才能組成具有相同功能的自動化系統,而現在,經過編程的簡單的可程式邏輯控制器模塊基本上已經代替了這些大個頭的裝置。可程式邏輯控制器的系統程序一般在出廠前已經初始化完畢,用戶可以根據自己的需要自行編輯相應的用戶程序來滿足不用的自動化生產要求。

最初的可程式邏輯控制器只有邏輯控制的功能,所以被命名為可程式邏輯控制器, 後來隨著不斷的發展,這些當初功能簡單的電腦模塊已經有 了包括邏輯控制,時序控制、模擬控制、多機通信等許多的功能,名稱也改為可程式控制器(Programmable Controller),但是由於它的簡寫也是PC與個人電腦(Personal Computer )的簡寫相衝突,也由於多年來的使用習慣,人們還是經常使用可程式邏輯控制器這一稱呼,並在術語中仍沿用PLC這一縮寫。

現在工業上使用可程式邏輯控制器(PLC)已經相當於是由一臺輕巧型電腦所構成,能透過數位或類比輸入/輸出模組控制機器設備、製造處理流程、及其它控制模組的電子系統。PLC可接收(輸入)及發送(輸出)多種型態的電氣或電子訊號,並使用他們來控制或監督幾乎所有種類的機械與電氣系統。

PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。可以預料:在工業控制領域中,PLC控制技術的應用必將形成工業界的潮流。

國際電工委員會(IEC)在其標準中將PLC定義為:
「可程式邏輯控制器是一種數位運算操作的電子系統,專為在工業環境應用而設計的。
它採用一類可程式的存儲器,用於其內部存儲程序,執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等
面向用戶的指令,並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。可程式邏輯控制器及
其有關外部設備,都按易於與工業控制系統聯成一個整體,易於擴充其功能的原則設計。」


[編輯] 發展歷史

三菱Q系列PLC,可藉由擴充底座連接各種模組擴充許多高性能之功能

三菱Q系列PLC,可藉由擴充底座連接各種模組擴充許多高性能之功能

PLC的興起,是與美國現代工業自動化生產發展的要求密不可分的。

  • PLC 源起於1960 年代,當時美國一汽車製造公司,為解決工廠生產線調整時,繼電器順序控制系統之電路修改耗時,平時檢修與維護不易等問題。

在可程式邏輯控制器出現之前,汽車製造業中的一般控制、順序控制以及安全互鎖邏輯控制必須完全依靠眾多的繼電器定時器以及專門的閉迴路控制器來實現。它們體積龐大、有著嚴重的噪音,不但每年的維護工作要耗費大量的人力物力,而且繼電器-接觸器系統的排線檢修等工作對維護人員的熟練度也有著很高的要求。

針對這些問題,美國通用汽車公司在1968年向社會公開招標,要求設計一種新的系統來替換繼電器系統,並提出了著名的「通用十條」招標指標,即:

1、編程方便,現場可修改程序;

2、維修方便,採用模塊化結構;

3、可靠性高於繼電器控制裝置;

4、體積小於繼電器控制裝置;

5、數據可直接送入管理電腦;

6、成本可與繼電器控制裝置競爭;

7、輸入可以是交流115V;

8、輸出為交流115V,2A以上,能直接驅動電磁閥,接觸器等;

9、在擴展時,原系統只要很小變更;

10、用戶程序存儲器容量至少能擴展到4K。

    • 隨後,美國數字設備公司(DEC)根據這一設想,於1969年研製成功了第一臺PDP-14控制器,並在汽車自動裝配線上使用並獲得成功。由於當時系統主要用於順序控制、職能進行邏輯運算,所以被命名為可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)。
    • 最早期之PLC只具有簡易之邏輯開/關(on/off)功能,但比起傳統繼電器之控制方式,已具有容易修改、安裝、診斷與不佔空間等優點。
  • 1970 年代初期,PLC引進微處理機技術,使得PLC具有算術運算功能與多位元之數位信號輸出/輸入功能,並且能直接以階梯圖符號進行程式之編寫。這項新技術的使用,在工業界產生了巨大的反響。日本在1971年從美國引進了這項技術,並很快研製成功了自己的DCS-8可程式邏輯控制器,在1973年至1974年間也相繼有了自己的該項技術。中國則於1977年研製成功自己的第一臺可程式邏輯控制器,但是使用的微處理器核心為MC14500。
  • 1970 年代中期,PLC功能加入遠距通訊、類比輸出輸入、NC 伺服控制等技術。
  • 1980 年代以後更引進PLC 高速通訊網路功能,同時加入一些特殊輸出/輸入界面、人機界面、高功能函數指令、資料收集與分析能力等功能。

PLC之功能早已不止當初數位邏輯之運算功能,因此近年來PLC常以可程式控制器(Programmable Controller)簡稱之。

[編輯]PLC內部運作方式

雖 然PLC所使用之階梯圖程式中往往使用到許多繼電器、計時器與計數器等名稱,但PLC內並非實體上具有這些硬體,而是以記憶體與程式上的模擬方式 來取代。因此能大大減少控制器所需之硬體空間。實際上PLC執行階梯圖程式的運作方式是逐行的將階梯圖程式碼掃瞄讀入CPU 中並執行之。在整個的掃瞄過程包括三大步驟,「輸入狀態檢查」、「程式執行」、「輸出狀態更新」說明如下:

 步驟一「輸入狀態檢查」:
PLC首先檢查輸入端元件所連接之各點開關或感測器狀態(1 或0 代表開或關),並將其狀態寫入記憶體中對應之位置Xn。

步驟二「程式執行」:
將階梯圖程式逐行取入CPU 中運算,若程式執行中需要輸入接點狀態,CPU直接自記憶體中查詢取出。
輸出線圈之運算結果則存入記憶體中對應之位置,暫不反應至輸出端Yn。

步驟三「輸出狀態更新」:
將步驟二中之輸出狀態更新至PLC輸出部接點,並且重回步驟一。

此三步驟稱為PLC之掃瞄周期,而完成所需的時間稱為PLC 之反應時間,PLC 輸入訊號之時間若小於此反應時間,則有誤讀的可能性。每次程式執行後與下一次程式執行前,輸出與輸入狀態會被更新一次,因此稱此種運作方式為輸出輸入端「程式結束再生」。

[編輯] PLC的硬體結構及基本配置

PLC內部運作架構

PLC內部運作架構

一 般講,PLC分為箱體式和模組式兩種。但它們的組成是相同的,對箱體式PLC,有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、記憶體塊、電源等,當然按 CPU性能分成若干型號,並按I/O點數又有若干規格。對模組式PLC,有CPU模組、I/O模組、記憶體、電源模組、底板或機架。無任哪種結構類型的 PLC,都屬於匯流排式開放型結構,其I/O能力可按用戶需要進行擴展與組合。PLC的基本結構框圖如下:


[編輯] 硬體結構

可程式邏輯控制器(Programable Logic Controller)簡稱PLC,是一種具有微處理機的數位電子設備,可以將控制指令隨時載入記憶體內儲存與執行。

可程式控制器由內部CPU,指令及資料記憶體、輸入輸出單元、電源模組、數位類比...等單元所模組化組合成.

以下大概會做一個說明

[編輯] CPU中央處理單元

PLC 中的CPU是PLC的核心,起神經中樞的作用,每台PLC至少有一個CPU,它按PLC的系統程式賦予的功能接收並存貯用戶程式和資料,用掃 描的方式採集由現場輸入裝置送來的狀態或資料,並存入規定的暫存器中,同時,診斷電源和PLC內部電路的工作狀態和編程過程中的語法錯誤等。進入運行後, 從用戶程式存貯器中逐條讀取指令,經分析後再按指令規定的任務產生相應的控制信號,去指揮有關的控制電路,與通用電腦一樣,主要由運算器、控制器、暫存器 及實現它們之間聯繫的資料、控制及狀態匯流排構成,還有週邊晶片、匯流排界面及有關電路。它確定了進行控制的規模、工作速度、記憶體容量等。記憶體主要用 於存儲程式及資料,是PLC不可缺少的組成單元。

CPU的控制器控制CPU工作,由它讀取指令、解釋指令及執行指令。但工作節奏由震盪信號控制。CPU的運算器用於進行數位或邏輯運算,在控制器指揮下工作。

CPU的暫存器參與運算,並存儲運算的中間結果,它也是在控制器指揮下工作。

CPU雖然劃分為以上幾個部分,但PLC中的CPU晶片實際上就是微處理器,由於電路的高度集成,對CPU內部的詳細分析已無必要,我們只要弄清它在PLC中的功能與性能,能正確地使用它就夠了。

CPU 模組的外部表現就是它的工作狀態的種種顯示、種種介面及設定或控制開關。一般講,CPU模組總要有相應的狀態指示燈,如電源顯示、運行顯示、 故障顯示等。箱體式PLC的主箱體也有這些顯示。它的匯流排界面,用於接I/O範本或底板,有記憶體介面,用於安裝記憶體,有外設口,用於接外部設備,有 的還有通訊口,用於進行通訊。CPU模組上還有許多設定開關,用以對PLC作設定,如設定起始工作方式、記憶體區等。

PLC的CPU內部包含CU、ALU、暫存器三大部分:

CU:(控制單元-指令解碼器) 負責將儲存在記憶體內的程式解碼成控制信號,用以決定各單元模組的工作狀態,是PLC的指揮部。

ALU:(算數及邏輯運算單元)專門負責做加減乘除的算術運算及AND、OR、NOT邏輯運算

暫存器:CPU內部記憶體可以暫時存放運算的結果,等待下一次運算。

[編輯] 記憶體

PLC內部存放撰寫完成的程式指令及資料的地方,也可以使用RAMEEPROM等專用記憶體擴充(但擴充能力得依各廠牌有所不同)。

[編輯] 輸入/輸出單元(IO單元)

PLC 的對外功能,主要是通過各種I/O介面模組與外界聯繫的,按I/O點數確定模組規格及數量,I/O模組可多可少,但其最大數受CPU所能管理 的基本配置的能力,即受最大的底板或機架槽數限制。I/O模組集成了PLC的I/O電路,其輸入暫存器反映輸入信號狀態,輸出點反映輸出鎖存器狀態。

輸入單元是用來連結擷取輸入元件的信號動作並透過內部匯流排將資料送進記憶體由CPU處理驅動程式指令部分。PLC輸入模組PLC系統的架構和輸入模組產品的選擇端視需要被監測的輸入訊號位準而定。

來自不同類型被監測的感測器與流程式控制制之變量訊號,可以涵蓋從±10mV至±10V的輸入訊號範圍。

輸出單元是用來驅動外部負載的介面,主要原理是由CPU處理以書寫在PLC裡的程式指令,判斷驅動輸出單元在進而控制外部負載,如指示燈、電磁接觸器、繼電器、氣(油)壓閥等。

PLC輸出模組在工業環境中用來控制制動器、氣閥及馬達等的PLC系統類比輸出範圍包括±5V、±10V、0V到5V、0V到10V、4到20mA、或0到20mA等。

[編輯] AD/DA 類比/數位 單元(類比數位轉換控制)

AD-類比訊號轉數位訊號:主要是把外部微電壓微電流以及0與1的資料,透過專用模組接面接收,再以專用指令轉換運算給程式運用。

DA-數位訊號轉類比訊號:主要是把PLC內部數學數值及專用指令以CPU做運算,並透過專用模組將數學術值轉微電壓微電流信號再加以控制外部設備,如變頻器、溫控器等包含其他具有數位類比收送的介面設備。

通常在使用AD/DA模組時我們都會去考慮到設備的解析度,因為解析度會影響到精準度,所以我門通常會選用高解析度的設備使用,並遵照期線性比例做數學運算。

[編輯] 電源模組

有 些PLC中的電源,是與CPU模組合二為一的,有些是分開的,其主要用途是為PLC各模組的積體電路提供工作電源。同時,有的還為輸入電路提供 24V的工作電源。電源以其輸入類型有:交流電源,加的為交流220VAC或110VAC,直流電源,加的為直流電壓,常用的為24V。

[編輯] 通訊

現 在PLC大多具有可擴充通信網路模組的功能,即使是最簡單的PLC也需以BUS方式通訊連結其他裝置。它使PLC與PLC 之間、PLC與上位電腦以及其他智慧設備之間能夠交換資訊,形成一個統一的整體,實現分散集中控制。現在幾乎所有的PLC新產品都有通信網路功能,它和電 腦一樣具有RS-232介面,通過雙絞線、同軸電纜或光纜,可以在幾公里甚至幾十公里的範圍內交換資訊。

當然,PLC之間的通訊網路是各廠家專用的,PLC與電腦之間的通訊,一些生產廠家採用工業標準匯流排,並向標準通訊協定靠近,這將使不同機型的PLC之間、PLC與電腦之間可以方便地進行通訊與網路。

[編輯] PLC的外部設備

外部設備是PLC系統不可分割的一部分,它有四大類

[編輯] 編程設備

有簡易編程器和智慧圖形編程器,用於編程、對系統作一些設定、監控PLC及PLC所控制的系統的工作狀況。編程器是PLC開發應用、監測運行、檢查維護不可缺少的器件,但它不直接參與現場控制運行。

[編輯] 監控設備

資料監視器和圖形監視器。直接監視資料或通過畫面監視資料。

[編輯] 存儲設備

有存儲卡、存儲磁帶、軟碟或唯讀記憶體,用於永久性地存儲用戶資料,使用戶程式不丟失,如EPROM、EEPROM寫入器等。

[編輯] 輸入輸出設備

用於接收信號或輸出信號,一般有條碼讀人器,輸入模擬量的電位器,印表機等。

[編輯] PLC內主要元件

PLC利用內部記憶體,規劃許多順序控制程式上常會使用到的元件,這些元件包括: 輸入繼電器、輸出繼電器、補助繼電器、計數器、計時器、資料暫存器等主要元件,各元件功能與使用方法,說明如下:

[編輯] 輸入接點(input)與輸出接點(Output)

  1. 用於PLC與外部元件之間的狀態傳送。可連接外部器件,及按鈕開關選擇開關光電開關、數字開關等,使用過大電流將會造成內部接點元件損壞。
  2. PLC 輸出(Yn)與輸入(Xn)之繼電器對應至實際輸出與輸入之接點狀態,由PLC內部之記體來記憶,在每回程式執行完畢後,PLC會將運算結 果後記憶體之值(0 或1)反應至輸出接點Yn(ON或OFF);接著掃瞄輸入接點Xn之狀態,並更新所有輸入點記憶體內之值,以備下一回程式執行使用。
  3. 輸入點Xn與輸出點Yn可當作一虛擬繼電器的接點,因此可作常開接點(-| |-)與常閉接點(-|/|-)處理,每個輸出點Yn(-( )-)只能使用在程序一次(步進指令STL+RET例外),但如作為接點,則可在程式設計的程序中無限使用。
  4. 以上為三菱PLC標記方式,其中n 代表接點之編號,接點編號方式各廠牌不同,有些PLC採八進制而非慣用之十進制。

[編輯] 內部繼電器(M)

  1. PLC內部提供很多補助繼電器M或者R表示),用來取代傳統順序控制中的繼電器。傳統繼電器包括接點與線圈二部份,但實際上PLC是以記憶體來記憶補助繼電器之狀態,若線圈被驅動則將1 寫入,否則將0 寫入。接點之運算則直接讀自所對應之記憶體值(0 或1),其但原理與傳統繼電器相同,只有持續輸出電源或採用自保設計,才可保持繼電器的ON(1)狀態,如果切斷PLC的電源,或者對PLC進行復歸,內部繼電器都將斷開OFF,除非是停電保持形態之內部繼電器。
  2. 補助繼電器可分為一般型與停電保持型,差別在系統重新啟動或斷電後,停電保持型會記憶啟動或斷電前之狀態。
  3. 依各廠牌生產型別,尚可能有網路繼電器(B)、步進繼電器(S)...等特殊型態。

[編輯] 計數器(Counter)

  1. 計數器在程式中被用來計算重覆動作的次數。
  2. 每一個計數器Cn 有一個位元記憶體位址代表其接點狀態,另有一字元暫存器用來記錄目前所計數之大小。
  3. 一般PLC的計數器計數方式可分為上數或下數方式,有的計數器則同時具有上數與下數方式。上數指的是由小往大數(如:1,2,3...),下數指的是由大的往小數(如:9,8,7...)。因此首先要了解所使用之計數器到底是上數或下數。
  4. 一般PLC中的計數器並非真有硬體計數器存在,而是以記憶體配合軟體的模擬方式來完成計數等功能。但有的PLC具有高速計數器,則是以實際的硬體來完成所需的高速計數工作。順序控制使用一般計數器即可,但若輸入訊號為高速脈波,則須改採高速計數器。
  5. 有的PLC為避免意外停電後計數器計數值的遺失,也提供部份計數器具有停電後保持計數值與接點狀況之功能。

[編輯] 計時器(Timer)

  1. 計時器用來計算動作的時間長短。
  2. 每一個計時器Tn 有一個記憶體位址記憶其接點狀態,另有一暫存器用來記錄目前所計時之次數。每單位計時時間乘上計時次數,代表所計時之時間長短。
  3. 一般型計時器按其接點動作方式可分為「啟動延遲型」「斷電延遲型」二種
  4. 另有一積算型計時器,在輸入訊號消失或停電後,計時器內之資料會被保存。因此積算型計器內之資料在每一次重新計時動作前,應先予以歸零。
  • 「啟動延遲型」計時器:在啟動訊號輸入後開始計時,等到計時終了才啟動計時線圈與接點;
  • 「啟動延遲型」計時器:則在啟動訊號輸入後,除了開始計時,並啟動計時線圈與接點,等到計時終了才將計時線圈與接點關閉。


[編輯] 資料暫存器(Data)

  1. 資料暫存器(Dn)用來儲存字元組之數值或字元資料。
  2. 其資料型態使用二進制符號,數據用O與1表示。每個暫存器使用16位元儲存,但是如果使用二個資料暫存器,則可處理32位元的數據。
  3. 數值存入後其內容會一直保持,直到新數據送入或程式停止運轉才清除歸零。
  4. 依其功能可分為一般用、停電保持用、特殊用、檔案暫存用四種。
    • 一般與停電保持用資料暫存器用來暫存程式中之運算值;特殊用資料暫存器用來控制或監視PLC 內部各項要素;檔案暫存資料暫存器用來讀入周邊裝置資料。

[編輯] 指標

其概念與程式語言上的指標功能相同,可作為程式的跳步指令與之配合使用。

[編輯] 可程式邏輯控制器的系統與控制迴路

[編輯] 模擬信號和數字信號的處理

PLC是一種監控設備, 為了監視及控制各項機電等設備, 當然必須與那些設備有相互溝通的方式.

在這些機電設備的世界裡, 人類發明了各種形式的訊號, 以作為它們之間的溝通媒介.

目前來說, 人們研發出來的各種偵測如: 溫度, 濕度, 壓力等自然現象的偵測元件, 都是將所測得的數據轉換為線性對應的電流信號, 通常是4~20mA.

PLC接受這樣的信號, 就可依據電流的大小而知道偵測器偵得的目前狀況.

Pulse(脈衝)信號是一種形式的接點信號. 它的意思是每"達到條件"時, 接點會閉合一次. 例如: 某個轉輪式的流量計, 可能被設計成--當它計算出水流累計量達到一度時, 就將輸出接點閉合一次.

至於所謂的RS232訊號, 乃是指一種"通訊"的方式(RS232是一種電氣規格). 以上所提的各種信號都是電氣形式的訊號. 而且每個信號都需要獨立的線路來作傳遞.

通訊的方式, 則可以把它當作設備用"交談"的方式來做溝通. 它們彼此間以一串列的數值信號來組成所要傳遞的資料, 使得多樣化的資料能夠藉由一組通訊線路來達成.

4~20mA算是通用規格. 另外常見的還有 0~20mA.

另外還有電壓式的: 0~5V, 1~5V, 0~10V, 等等.

當然還有以其他形式來表達自然環境中各種"連續性"數值的方式, 像是: 電阻式, 以及其他變化應用.

總之呢, 4~20mA的規格最多.

但是, 事實上, 4~20mA的電流信號, 在進入電路板時, 還是會串上一個250或500歐姆的電阻, 而獲得一個1~5V或2~10V的電壓, 然後再由A/D(類比/數位)轉換IC得到一個對應的數值.

這個"5V"或"10V"的原因, 乃是人們研發出來的A/D IC最容易且廉價的關係而已. 至於為何以電流的方式較多, 因為4~20mA控制電流不易因傳送距離較長而導致訊號衰減。

[編輯] 編輯程式設計

PLC程式設計示意圖

PLC程式設計示意圖

程式語言 PLC的編程語言與一般電腦語言相比,具有明顯的特點,它既不同於高階語言,也不同與一般的組合語言,它既要滿足易於編寫,又要滿足易於調試的要求。目 前,還沒有一種對各廠家產品都能相容的編程語言。如三菱公司的產品有它自己的編程語言,OMRON公司的產品也有它自己的語言。但不管什麼型號的PLC, 其編程語言都具有以下特點:

1.圖形式指令結構:程式由圖形方式表達,指令由不同的圖形符號組成,易於理解和記憶。系統的軟體發展者已把 工業控制中所需的獨立運算功能編製成象 徵性圖形,用戶根據自己的需要把這些圖形進行組合,並填入適當的參數。在邏輯運算部分,幾乎所有的廠家都採用類似於繼電器控制電路的梯形圖,很容易接受。 如西門子公司還採用控制系統流程圖來表示,它沿用二進位邏輯元件圖形符號來表達控制關係,很直觀易懂。較複雜的算術運算、定時計數等,一般也參照梯形圖或 邏輯元件圖給予表示,雖然象徵性不如邏輯運算部分,也受用戶歡迎

2.明確的變數常數:圖形符相當於操作碼,規定了運算功能,運算元由用戶填人,如:K400,T120等。PLC中的變數和常數以及其取值範圍有明確規定,由產品型號決定,可查閱產品目錄手冊。

3.簡化的程式結構:PLC的程式結構通常很簡單,典型的為塊式結構,不同塊完成不同的功能,使程式的調試者對整個程式的控制功能和控制順序有清晰的概念。

4.簡化應用軟體生成過程:使用組合語言和高階語言編寫程式,要完成編輯、編譯和連接三個過程,而使用編程語言,只需要編輯一個過程,其餘由系統軟體自動完成,整個編輯過程都在人機對話下進行的,不要求用戶有高深的軟體設計能力。

5.強化調測手段:無論是組合語言程式,還是高階語言程式調試,都是令編輯人員頭疼的事,而PLC的程式調試提供了完備的條件,使用編程器,利用PLC和編程器上的按鍵、顯示和內部編輯、調試、監控等,並在軟體支援下,診斷和調試操作都很簡單。

總之,PLC的編程語言是針對使用者應用所開發的,因此對使用者不要求具備高深的知識、不需要長時間的專門訓練。


PLC工作過程及硬體功能的實現,則要靠軟體的支援。PLC的軟體提供了各種邏輯模組(軟體),經程式撰寫來完成邏輯控制功能。

[編輯] PLC專用程式語言種類

PLC常用的程式語言主要有四種:基本指令、階梯圖、流程、IEC61131。另有一些較少使用的專用程式語言。

1. 基本指令: 類似於組合語言,由指令語句系列構成,如Mitsubishi FX2的控制指令LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、ANB、ORB、MMP、MMS與OUT等,一般配合書寫器寫入程式,而書寫器只能輸入簡 單的指令,與電腦程式中的階梯圖比較起來陽春許多。書寫器一次只顯示四行指令,所以不太直觀,可讀性差,特別是遇到較複雜的程式,更難讀,所以多數程式用 順序功能流程圖(SFC)表達;其優點就是不需要電腦就可以更改或察看PLC內部程式。
使用書寫器時,必須注意的是PLC指令中輸出有優先次序, 其中若有輸出至相同的單元時(如Y000),輸出的優先次序以位址越大優先次愈越高,一般不容易 從書寫器中察覺所輸入的單元。如下面程式中,有兩個Y000輸出點,而輸出點Y000最大的位置是在X001後面,所以能控制Y000輸出的只有X001 這個輸入點;因而X000輸入點無法控制Y000。

指令例:

        位址       指令      變數
0000 LD X000 ;當輸入點 X0=ON(常開狀態)
0001 OUT Y000 ;則輸出點 Y0=ON
0002 LDI X001 ;當輸入點 X1=OFF(常閉狀態)
0003 OUT Y001 ;則輸出點 Y1=ON
0004 END

2. 階梯圖(Ladder Programming,簡稱LAD):類似於傳統上以繼電器控制接觸器的電路圖,梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖,用以表達所使用的PLC指令及其前後順序,它與電氣原理圖很相似。
它 的連線有兩種:一為母線,另一為內部橫豎線。內部橫豎線把一個個梯形圖符號指令連成一個指令組,這個指令組一般總是從裝載(LD)指令開始,必要時再繼 以若干個輸入指令(含LD指令),以建立邏輯條件。最後為輸出類指令,實現輸出控制,或為資料控制、流程式控制制、通訊處理、監控工作等指令,以進行相應 的工作。

3. 順序功能流程圖(Sequential Function Chart,簡稱SFC):類似於流程設計(Flow Design),流程圖中的步驟組合而完成,主要是規劃動作順序的流程圖,故謂之順序功能流程圖。如:勞委會中部辦公室所公佈之2004年工業配電乙級技 能檢定術科第三題順序功能流程圖,如下圖。所謂步序式控制,即是一步一步控制,而這一步與上一步是有關連性的,有順序性的。必須有上一個動作(STL), 才會啟動(SET)下一個動作(STL)。

勞委會中部辦公室所公布之2004年工業配電乙級技能檢定術科第三題順序功能流程圖

舉 個簡單的例子,將大象放入冰箱中,第一步先將冰箱門打開,第二步將大象放入冰箱,第三步將冰箱關上。每一個步驟都必須按照這個順序,不能夠缺少, 才能完成這項工作。在步進區STL完成後,必須搭配RET完成該步進區。而將許多STL結合後,即是SFC。 簡單的控制程式如下:

       位址       指令    功能變數
LD X000 ;打開冰箱完成
SET S000 ;將大象放入冰箱
STL S000 ;步進區:將大象放入冰箱
OUT Y001 ;將大象放入冰箱
LD X001 ;等待大象放入冰箱完成
SET S001 ;將冰箱關上
STL S001 ;步進區:將冰箱關上
OUT Y002 ;將冰箱關上
RET ;步進區結束
END

4. IEC 61131:IEC 61131是一個國際標準,它規範了 PLC 相關之軟體硬體的標準,其最終的目的是可以讓PLC的使用者在不改 軟體設計的狀況下可以輕易更換PLC硬體。 目前這個標準主要是由 PLCopen聯盟 www.plcopen.org在推廣。

5. 其他:另外還有功能圖(Function Chart Programming,FBD)以及歐洲常用的IEC編程方法,是各種PLC編程語言規範化的方向。 一些高檔的PLC還具有與電腦相容的C語言、BASIC語言、專用的高階語言(如西門子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP),還有用布林邏輯語 言、通用電腦相容的組合語言等。

大體而言,階梯圖程式目前依然是應用最廣泛的撰寫語言,因為它與繼電—接觸器控制線路非常相像,容易學習,使用方便。

[編輯] 通信單元及通信協定

PLC的通信單元主要可以區分為程式書寫通信PORT、及外部資料控制擷取PORT。

程式書寫通信PORT,我們通常只會拿來做資料書寫或者是給外部PC設備做讀取用。

外部資料控制擷取PORT,我們通常會拿來做外部資列擷取及送出資料控制用,通常再做這方面的程式編寫時,須具備通信觀念的專業人士才能夠容易上手。一般順序控制的程式設計師會比較不容易上手。在FA業界中的人機介面及圖控程式也是由此延伸出來的。

PLC通信規格可分為: RS-232RS-422RS-432RS-485IEEE 1394IEEE-488(GPIB),其中RS-432最為少見。 其資料格式長度大部份為10筆或11筆,相關格式請參閱各設備說明,因為各設備皆為不同所以在此無法說明很詳細。 目前國際中最常用的通信協定為MODBUS-ASII模式及MODBUS-RTU模式,此為MODCON公司所制定的通訊協定PROFIBUS則為西門子公司所制定。日本三菱公司則自家推出CC-LINK通信規格。

[編輯] PLC未來展望

[編輯] 關於PLC工程師的訓練

對於企業來講,不管使用任何開發環境,最注重的不外乎成本、效率。在軟體開發上,要求的重點便在於工程師可以在最短的時間開發出程式,程式具有可重用性,以及新人的訓練成本可以降到最低。

如 果你是一個機台設備的電控開發廠商,當然希望找來的新進員工最好對 PLC 有一定程度認知,最好不要訓練就可以開始進入程式寫作。但以現在台灣的教育環境,技職體系已經逐漸放棄實習,相關科系最多只教一些基本設定,普通大學不管 是電機、機械、資工等控制相關系所更是三不管地帶,學校完全沒有教學。在這種情況下,如果使用傳統階梯圖來訓練新PLC 程式工程師,還需要解釋一些工業電子才能開始入門。坊間"電機補習班"大都以考照為目標,缺乏整體教育訓練。

因此真正有心成為自動控制方 面的工程師,唯有參加職業訓練局的機電整合班等相關訓練,目前,職訓局的機電整合班的教學,強調實務技術的能力;實習的 課目盡量接近實際場合,從一個系統抽出一個部分:由感測、控制、 驅動、及機構等組件的實習中,使同學能認識機電整合的概念,同學在學習了機械、電子、電機、電腦方面的技能後,應用於實習課目上,培養學員創造的能力。而 且目機電整合班有產生合作關係廠商,各行各業均有,產業別如:各行業設備生產製造及研發公司、環境監控公司、生技科技製造研發公司等

對於 初學者應首當學習階梯圖,對於簡單的控制,如簡單的開關直接驅動燈號顯示,打開電源開關等,應該是最容易表達,最快可以完成的程式寫法。但對於 不在硬體支援列表的控制元件,程式設計者很難用階梯圖去開發函數庫。對於不是單一製程的機器,能彈性加工不同產品的設備,可能需要依照使用者設定的配方去 跑,或者需要簡單的排程處理一些產品的優先加工順序,或是需要一些數學函示運算,這些要求對階梯圖的方式都有表示上的困難。且當程式大到一定程度,階梯圖 的程式就遠不如結構化的高階語言能夠很快的看懂,不管是開發或者後續的程式維護,對於公司都是很大的挑戰。因此現在出現一種新型稱為OpenPLC 的語法來彌補這項缺失。

技術文件取得

對 於一個程式設計工程師,在選擇使用各家不同的開發環境工具的熟悉程度和操作是否人性化都是選擇重點。但是當你面對全新機台的開發,某些領域是過去 未曾接觸過的,這時候技術文件是否可以很容易取得, PLC 原廠的支援,便成為這個開發案的成敗關鍵。各家 PLC 廠商在一般的程式語法上大都有提供說明文件,或者從官方網站登錄後皆可下載相關技術文件,如有困難也可像供應商請求技術支援。

電控設備廠的的工程師常面臨的共有8大問題:

1.交期延誤、2.設計者獨立作業、3.設計者異動,造成大衝擊、4.試車拖延、5.程式缺設計手法、6.程式缺模擬驗證、7.文件資料不全、8.不易傳承等。

其 中第二∼八項只須提升電控能力即可改善,因此台灣設備廠商最大的風險就是電控能力不足,而改善電控能力,則可解決80%的設備廠商問題。為加強電 控設計手法,奇美力推「CMO設計手法」,而其友達及工研院也同樣推出「MSD設計法」,兩者都是採取模組化設計,以PC常用的標準流程圖方式規劃PLC 程式,讓經驗快速累積、技術加以傳承,據奇美表示,引進CMO設計手法,設備廠商可節省5年摸索時間。

[編輯] OpenPLC

PLC 在台灣大部分為 Mitsubishi PLC或 OMRON PLC的市場,因為在台灣與中國的PLC市占率高,但在歐美市場則在各家都有一定佔有率。

在歐洲,大部分的 PLC 廠商所提供的開發工具都支援 IEC 61131-3,在歐洲的 Mitsubishi也都有提供 IEC 版本的 GX IEC Developer以滿足市場需求。

IEC61131是一個國際標準,它規範了 PLC 相關之軟體硬體的標準,其最終的目的是可以讓PLC的使用者在不改軟體設計的狀況下可以輕易更換PLC硬體。

目前這個標準主要是由 [PLCopen|www.plcopen.org]在推廣。

IEC 61131-3是其中開發軟體介面的標準,它主要是提供了五大程式介面,包含:

1. Instruction List, IL (文字) 類似組合語言的描述文字。

2. Structured Text, ST (文字) 類似 PASCAL 的語法,適合撰寫較複雜的演算法,除錯上也比階梯圖要容易得多。

3. Ladder Diagram, LD (圖形) 傳統階梯圖,讓熟悉階梯圖的使用者也能使用 IEC 61131-3,不會因為換了 IEC 61131-3 就需要重新學習。

4. Function Block Diagram, FBD (圖形) 以畫電路圖的方式來寫 PLC 程式。這在 Mitsubishi PLC 或 OMRON PLC 都需要另外購買才有提供的功能 或是有硬體支援/相容性的問題, 但在 IEC 61131-3 它是內建的程式介面。


5. Sequential Function Chart, SFC (圖形) 以畫流程圖的方式來寫 PLC 程式,這也是最好的一點, 因為大部分的 PLC 都是按一定的順序在運作,利 用 SFC 可以一步一步寫好,最後再串連測試。 �

[source from: www.plcopen.org]

OpenPLC特性

  • IEC61131-3 可以使程式碼重用性提高

符合 IEC 61131-3 的開發環境會把程式區分為許多 POU (Programming Organization Unit),如函式(Function)、功能區塊 (Function Block)、程式(Program)等。
每個 POU 可以再分兩個部分

  • Common Elemonts

此部分主要是定義程式內所使用到的變數,這些變數可以 對應到實體,也可以是內部變數。

  • Programming Languages

此 部分主要是程式內容,也就是上述的 5 種程式語法的任一種。在程式內可以叫用其他的 POU。 因為變數宣告部分與程式內容是分開的,所以可以在寫好程式後,在對應到實體時,才把變數所對應的實體IO點給定,而不必修改程式。這使得硬體變更時,程式 不必修改就可以使用。對於在開發另外的新機台時,舊有 POU 的重用機會提高,在使用時,也只需要定義實體IO點,不會因硬體變更,修改程式而改出新的BUG。如此,軟體公司可以把常用的功能寫成 POU,日後變成自己的函式庫寫 PLC 就更容易了,或是專門開發 POU 的函式庫作為產品也是可以的,因為組譯過的 POU 就像我們買一般電腦語言的函式庫一樣,是看不到原始碼的。

  • OpenPLC是依照 IEC61131-3 標準來開發 PLC 系統,相對應的技術文件都可查詢得到[1] ,關於硬體間的相關介面的技術文件,相關的文件手冊都在網路上公開,任何人都可以下載,因為是開放標準,如果廠商封鎖特定的技術文件,使用者在得不到協助的狀況下,仍可以很輕易的選擇轉換到其他公司產品。
  • OpenPLC程式開發者可以利用高速工業網路,直接將所有的 IO 狀態對應到 Notebook上,直接在自己的工作電腦執行所有的 PLC 程式,在線上直接觀察程式執行狀況,變數變化,或設立中斷點單步除錯,或者使用其提供的工具,畫出 IO 點執行的時序圖。

而 這些動作在個人電腦與實際硬體並無差別,但提供程式設計者更快速找出程式問題,縮短開發時間。對硬體的改變也只有搬一臺電腦,拆裝工業網路連線。 如果機構還沒完成, 由內附的TwinCAT 本身也提供模擬環境,直接以圖示、動畫的方式連結到對應實體的 IO 點,讓程式執行結果,以模擬動畫方式,讓開發者在沒有實際硬體的情況下,可以同步開發程式,並模擬執行結果,讓整個計畫的設計工作,可以軟硬體同步執行, 有效縮短開發時間。

  • OpenPLC 陣營,只要周邊硬體有公開的通訊協定,軟體工程師便可以使用 Structured Text (ST) 打造自己的專屬函數庫,減少控制硬體互相綁規格的情況。
  • 如果每一項硬體在使用前都事先自己打造專屬函數庫,對開發商來講也是一項很大的成本開銷。
  • 除了 PLC 硬體供應商也不斷的增加支援的硬體來吸引設備開發商使用,電控供應廠商也開始使用標準的工業網路來做為硬體通訊介面,例如目前在高速工業網路介面 CanOpen 針對常用的裝置,如馬達便定義在Profile 402,將使用者會用到的功能、參數定義成標準通訊介面,讓系統間只要插上通訊線,便可開始交換資料,讓使用者有使用開放系統不會被硬體綁死的限制,也有封閉系統只要插上,就能開始通訊的便利。

[編輯] PLC的應用實例

PLC以CPU執 行順序控制,它具有記憶體可進行儲存各輸入,輸出點狀態,使用者可進行編寫的邏輯控制程式,PLC本身功能即包含傳統的繼電器、計數器、計時器等硬體元件 相同的功能,且體積小、重量輕、功耗低,不僅可縮小控制系統空間,配線容易,維修方便。其程式撰寫方法簡單,容易掌握,可經由更改控制程式修改原本執行工 作的動作,具備模組化架構及彈性化工作能力。

由於具有使用容易,節省配線人力,設計彈性等優點,已廣泛的應用於各種控制系統中,在工廠自動化、監視控制中擔任核心控制任務。

目前市面上之PLC種類繁多,依照製造廠商及適用場所的不同而有所差異,但是每種廠牌可依機組複雜度分為大、中、小型;而一般工廠及學校通常使用小型PLC,在 工業用途通常使用大型PLC 應用如:

  • 半導體晶圓廠的各種自動化設備的控制
  • 大樓

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最終検査における幾何公差測定についてなんですが。
最近、納入先の要求が厳しく幾何公差の測定値まで要求されるようになって来ました。
同軸度、円周振れ、専用の測定具が必要になる為になかなか通常の機械加工の工場では難しいと思いますが、加工屋さんの一般常識的な常識てどうなんでしょう?
同時加工してるから、検査は省略してたりするんでしょうか?
また、同心度、平面度、平行度など簡易に測定できる、測定方法、測定具などがあれば教えて下さい。


要求される程度(精度)によりピンキリです。
JISハンドブックを参照されると、簡易測定~載ってます。
既存ツールにより測定も可能です。
(株)?? 技術部 UZU

同軸度、円周振れはVブロックとダイアルゲージもしくは、テコ式ダイアルゲージで計測できます。測定方法はVブロックにワークを置き、外径基準にて内径にダイアルゲージを当て計測します。これで同軸度、円周振れが判断できます。 
 平面度・平行度は、定番にワークを置きダイアルゲージにて平面・平行を計測します。

ズバリ、ミツトヨのQM-Measureがお奨めです。
値段は仕切りによってどうなるかわかりませんが、300万円台で入手できると思います。
検討してみても良いのではないでしょうか。
ホントお奨め!

値段が高すぎます・・・・・
精度保障に対する、コストがかかりすぎて現在の仕事量では原価償却できません・・・
でも資料を見る限りでは凄く使えそうですね

ユキポンさんこんにちは
そうですか、値段が高すぎますか・・・
償却と言ってもすべての測定器は利益を生む物では無いですから、マイクロメータ等と同じに考えても良いのではないでしょうか?

ワタクシどもの所でもこの機械を導入したんです。
やはり幾何公差の数値化や品質保証の問題で、やむなくと言ったところです。
でも、そんなことは建前的なことで、実際に一番利点になっているのは、「三次元測定器を使っている加工屋さん」との認識を頂けることです。
下世話な話ですが、社名にハクがついたと言うことです。
三次元を持っていないお客様に対しては、品質面で主導権を取ることができますし、お客様の新規開拓にも貢献しております。
とにかく数値に出ない面でのメリットは枚挙にいとまがありません。
この機械は、作業現場での簡易測定に的を絞って、操作性や精度維持、コスト削減に工夫を凝らした商品ですが、そのことがかえって小規模加工業者に最適な仕様になっていると考えています。
ワタクシどもの所では、この機械の担当者は事務員の若い女の子です。つまりそれだけ操作が簡単で、特別な知識はいらないと言うことなのです。
なにか、メーカーの回し者のような宣伝文句ばかりになってしまいましたね(笑)

たしかに値段的には負担になるかもしれませんが、複数の測定器や測定治具を用意することを考えたら、結局はお得なのではないかとも考えられます。

ちなみにワタクシどもの会社は従業員5名、年商6千万前後の零細企業です。

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PLC & vstupy/výstupy

PLC & vstupy/výstupy

Programovatelný logický automat neboli PLC (z anglického Programmable Logic Controller) je malý počítač používaný pro automatizaci procesů v reálném světě, jako je řízení strojů nebo výrobních linek v továrně. Pro PLC je charakteristické, že program se vykonává v tzv. cyklech. V moderním pojetí je výraz PLC nahrazován tzv. PAC.

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PLC

PLC

En Programmable Logic Controller (programmerbar logisk kontrol), eller PLC er en lille computer brugt til automation af produktionsmaskiner i industrien. Hvor ældre automatiserede systemer brugte flere hundrede eller tusinde relæer og cam styringer, kan en enkel PLC programmeres til at gøre det samme.

[redigér] Historie

På grund af de stigende krav til fleksibilitet i den amerikanske bilindustri sidst i 1960'erne, opstod der et behov for et nyt styresystem til produktionsmaskinerne, der kunne erstatte det eksisterende fastfortråede relæ- og logikstyring.

Processen med at opdatere faciliteterne til de årlige modelskift var blevet meget tidskrævende og dyre og relæsystemerne skulle fortrådes fra bunden af erfarne elektrikere.

General Motors Hydramatic (den del af General Motors der står for automatgear) udarbejdede derfor nogle specifikationer i 1968, som det ønskede styresystem skulle kunne opfylde:

  • Programmerbar styring af hensyn til fleksibiliteten for hurtig omstilling af produktionsudstyret.
  • Styringen skal kunne fungere uden problemer i et industrimiljø, dvs. kravene til temperatur, støv og snavs, forsyningsspændinger, elektrisk støj m.m. skal være minimale.
  • Ind- og udgangsspændingerne skal være digitale, og spændingerne skal ligge inden for det typiske industriområde, dvs. fra 24V DC til 230V AC. Derudover bør styringen kunne behandle analoge ind- og udgangssignaler, samt være modulopbygget så, en udvidelse eller udskiftning kan foregå hurtigt og simpelt.
  • Programmeringen af styringen skal være simpel hurtig at ændre og generel brugervenlig således, at der kun kræves et kort omskolingsforløb af vedligeholdelsespersonalet.

Det vindende forslag kom fra Bedford Associates fra Bedford i Massachusetts, resultatet var den første PLC og blev kaldt 084, da det var Bedford Associates 84’ende projekt. Bedford Associates startede et nyt firma dedikeret til at udvikle, fremstille, sælge og servicere det nye produkt. Firmaet blev kaldt Modicon, som står for MODular DIgital CONtroller.

Allen Braedley har indregistreret navnet ”Programmable Logic Controller” PLC, men har aldrig håndhævet eneretten til den benævnelse og den bruges derfor om alle producenters PLC’er. Dog er det kun Allen Braedley der bruger benævnelsen direkte i deres produkter.

[redigér] Opbygning

PLC'er kan være meget forskellige i deres fysiske udformning og størrelse.

  • Micro PLC'er kan have en størrelse ned til en stak spillekort og består af et enkelt modul, hvor det hele er indbygget. De har ofte et fast antal indgange og udgange, der ikke kan udvides.
  • "Shoebox" PLC'er kompakte alt-i-en PLC'er på størrelse med en skotøjsæske, de har begrænsede udvidelsesmuligheder, men den kompakte størrelse og lave pris gør den velegnede til mindre opgaver.
  • Mini PLC'er består ofte af moduler med stik i begge ender, så de enkelte moduler kan sættes sammen i en lang række.
  • Rack PLC'er kan være på størrelse med en ølkasse, og består af en fast kasse, hvor de enkelte kort stikkes ind som indstikskort. De er ofte de dyreste, men samtidig meget fleksible og nemme at vedligeholde.
  • Software PLC'er er et program der kører på en PC, der skal være udstyret med interface kort. Softvare PLC'en har muligheder, f.eks. netværk, som en normal PLC ikke har. Der kan dog i dag fås netværksudstyr til mini og rack PLC'er så software PLC'er bruges sjældent.

[redigér] Strømforsyning

PLC'ens strømforsyning kan være sammenbygget med CPU'en eller være et selvstændig modul. Strømforsyningen leverer strøm til CPU'en og er ofte forsynet med 120Vac, 230Vac, 24Vac eller 24Vdc.

[redigér] Programmeringsværktøj

Til Programmering af PLCen kan der bruges følgende program: Windldr. Dette program kan downloades som trialversion, eller det kan købes af respektive udbyder. Trialversionen giver kun brugeren en kort indsigt i windldr og ladder-programmering, og kan ikke oploades til en plc

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Rack mit einer Speicherprogrammierbaren Steuerung

Rack mit einer Speicherprogrammierbaren Steuerung

Eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS, engl. Programmable Logic Controller, PLC) ist eine Baugruppe, die zur Steuerung und/oder Regelung einer Maschine oder Anlage eingesetzt wird. In der Regel ist eine solche Baugruppe elektronisch ausgeführt und ähnelt den Baugruppen eines Computers. Die Geber (Sensoren) und die Stellglieder (Aktoren) sind mit dieser Baugruppe verbunden. Das zugehörige Betriebssystem (Firmware) stellt sicher, dass dem Anwenderprogramm immer der aktuelle Zustand der Geber zur Verfügung steht. Anhand dieser Informationen kann das Anwenderprogramm die Stellglieder so ein- oder ausschalten, dass die Maschine oder die Anlage in der gewünschten Weise funktioniert.

Mit annähernd gleicher Hardware kann man so unterschiedliche Anlagen oder Maschinen steuern (zum Beispiel: eine Fertigungsmaschine oder eine Brauerei).

Auf vielen Gebieten hat die SPS die zuvor festverdrahtete Anordnung von Relais abgelöst (Verbindungsprogrammierte Steuerung). Preiswerte Baugruppen, Standardisierung der Steuerungsaufgabe und hohe Flexibilität sind kennzeichnend für das SPS-Konzept und haben der SPS zum Siegeszug verholfen.

Derzeitige SPS-Baugruppen übernehmen neben der Kernaufgabe (Steuerung und Regelung) zunehmend auch weitere Aufgaben: Visualisierung (Gestaltung der Schnittstelle Mensch-Maschine), Alarmierung und Aufzeichnung aller Betriebsmeldungen (Data-Logging).

Ebenfalls erfolgt zunehmend die Verbindung der Sensoren und Aktoren mit der SPS über einen Datenbus und nicht mehr diskret. Hierdurch verringert sich der Verdrahtungsaufwand.

Schließlich erfolgt auch zunehmend eine Anbindung an die Verwaltungsrechner einer Firma (vertikale Integration). So stehen z. B. immer aktuelle Daten über Fertigungsstände, Lagerbestände etc. zur Verfügung ("vernetzte Fabrik").

So wird der Unterschied zwischen einer modernen SPS und einem Prozessleitsystem immer kleiner. Die weitere technische Entwicklung ist ähnlich stürmisch wie in der Computertechnik ganz allgemein.

Die verschiedenen Konzepte [Bearbeiten]

Speicherprogrammierbare Steuerung

Speicherprogrammierbare Steuerung

Eine große Gruppe der SPS-Geräte arbeitet zyklusorientiert. Das vom Hersteller fest eingespeicherte Betriebssystem kontrolliert diesen Zyklus. Nach Feststellung der Betriebsbereitschaft aller angeschlossenen Baugruppen wird das Prozessabbild aller Eingänge aktualisiert. Das bedeutet häufig den Status aller Eingangskarten abzufragen. Danach gibt das Betriebssystem die Kontrolle ab an das Anwenderprogramm. Dieses hat als Ergebnis das Prozessabbild der Ausgänge. Nun geht die Kontrolle an das Betriebssystem zurück. Das Prozessabbild der Ausgänge wird an die Peripherie übertragen. Das bedeutet häufig die Ansteuerung der Ausgangskarten. Und dann beginnt der Zyklus von vorne. Typische Zykluszeiten liegen bei 1/100 Sekunde. Es gibt Ausführungen mit festem Zyklus und welche mit asynchronen Zyklus. Das Anwenderprogramm kann Verzweigungen und bedingte Aufrufe beinhalten, was unterschiedliche Laufzeiten zur Folge hat.

Für Sonderfälle gibt es spezielle Eingangskarten, die beim Statuswechsel eines angeschlossenen Sensors an das Betriebssystem einen Alarm (Interrupt) melden. Dieses unterbricht das laufende Programm und ruft ein extra für diese Situation angepasstes Anwenderprogrammmodul (englisch: Interrupt Service Routine) auf und setzt danach das unterbrochene Programm fort. So können zeitkritische Aufgaben, die mit der Zykluszeit im Konflikt sind, bewältigt werden.

Eine weitere Gruppe (und derzeit zunehmend verbreitet) arbeitet ereignisgesteuert. Die meisten Systeme sind dann auch gleichzeitig objektorientiert. Das Betriebssystem listet alle „Ereignisse“ (= Statuswechsel eines Sensors) auf und arbeitet in dieser Reihenfolge die entsprechenden Anwenderprogrammteile ab. Der fehlende Zyklus ist auch dann kein Problem, wenn etwa ein Sensor besonders häufig seinen Status ändern sollte (= flattern). Alle Sensoren werden berücksichtigt oder kein Sensor wird „verschlafen“. Vorteile hat dieses Konzept im Vergleich mit den zyklusorientierten Systemen in der Regel durch die zusätzliche Objektorientierung, was für die gleichzeitige Visualisierung genutzt werden kann.

Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal ergibt sich aus der Art der Kühlung. Alle elektronischen Geräte sind durch die unvermeidliche Wärmeentwicklung bedroht, wenn Grenztemperaturen für die Halbleiter überschritten werden. Es gibt Geräte mit und ohne Ventilatorkühlung. Der Ventilator hat den Nachteil, dass Staub angesaugt wird. Daher gibt es eine Fülle von alternativen Konzepten.

Als Soft-SPS werden Softwarepakete bezeichnet, die auf einem PC lauffähig sind. In der Praxis werden dann häufig industrietaugliche PC-Ausführungen gewählt, obwohl dies auch mit handelsüblichen Personal Computern möglich ist. Die Peripherieanbindung (Sensoren und Aktoren) erfolgt entweder seriell über Bussysteme oder mit inzwischen handelsüblichen Ein- und Ausgangskarten. Diese Systeme arbeiten dann ohne einen speziellen Bitprozessor und erreichen zurzeit manchmal noch nicht die notwendige Geschwindigkeit. Sie sind daher nur für nicht zeitkritische Anwendungen geeignet.

Als Slot-SPS wird eine Einbaukarte für den PC bezeichnet. Hierauf befindet sich dann in der Regel ein Bitprozessor und das SPS-Betriebssystem.

Ein weiteres Konzept ist Grundlage für die hochverfügbaren und die sicherheitsgerichteten Geräte. Neben der Ausfallgefahr durch hohe Temperaturen gibt es andere Gründe für den möglichen Ausfall einer Baugruppe. Diese kann man durch den Begriff „Alterung“ zusammenfassen. Dazu gehört auch das Thema Korrosion. Abhängig von der (finanziellen) Schadenshöhe, die durch einen Stillstand der Anlage im Fehlerfall verursacht wird, kann man nun mehrere SPS-Baugruppen einsetzen. Diese arbeiten gleichzeitig an derselben Steuerungsaufgabe (miteinander synchronisiert). Dies ist ein redundantes, mehrkanaliges System.

Im Konfliktfall wird eine Alarmmeldung erzeugt und die Anlage läuft weiter. In dem (statistisch) unwahrscheinlichen Fall, dass das Schwestersystem nun auch ausfällt, steht dann die Anlage. Es wird Zeit gewonnen, um die schadhafte Baugruppe auszutauschen.

Sicherheitsgerichtete Geräte sind ähnlich aufgebaut. Allerdings führt hier der Konfliktfall dazu, dass die Anlage so schnell wie möglich in den „sicheren“ Zustand gebracht wird. Eine damit verbundene Schadenshöhe ist ohne Belang.

Die Möglichkeiten zur Erstellung des Anwenderprogramms kann man auch unterscheiden. Neben den hierfür vorhandenen Normen ergibt sich die Art und Weise der Programmdarstellung: grafisch oder (nur) als Anweisungsliste. Grafisch unterstützte Darstellungen können einem Stromlaufplan ähneln (= Kontaktplan) oder einem Logikplan (= Funktionsplan). Der Kontaktplan wird von den meisten Elektrikern verstanden, auch wenn diese mit Computern oder mit SPS-Geräten noch nicht vertraut sind. Dies hat die Einführung der SPS in die technische Welt erheblich beschleunigt.

Eine Kaufentscheidung berücksichtigt häufig die Wiederverwendbarkeit bereits bewährter Anwendersoftware. Neue Konzepte verlangen häufig auch ein zusätzliches Training beim Fachpersonal.

Grenzen der Einsatzfähigkeit [Bearbeiten]

Seit die SPS auch analoge Signale (über DA/AD-Wandler) verarbeiten kann, hat sie auch das technische Gebiet der Regelungen erobert. Für nahezu jede Regelungsaufgabe gibt es standardisierte Lösungen (z.B. als Funktionsbausteine).

So kann man fragen: wo ist der Einsatz einer SPS derzeit nicht möglich oder nicht sinnvoll?

Nicht sinnvoll kann der Einsatz einer SPS bei sehr spezialisierten Maschinen oder Anlagen sein, wo die technische Ausführung traditionell bewährt ist und die Marktnische so klein ist, dass die Stückzahlen gering sind. Hier scheut man die Umstellungskosten. Beispiel: Aufzugsteuerung.

Eine technische Grenze sind die explosionsgefährdeten Bereiche. Hier arbeitet man entweder mit pneumatischen Signalen oder mit eigensicheren Stromkreisen. Man kann eine handelsübliche SPS den Vorschriften entsprechend druckfest kapseln. Natürlich ist sie dann während des Betriebs nicht zugänglich. Ferner muss eine Lösung für die Anbindung der Sensoren und Aktoren gefunden werden (z.B. druckfeste Schottverschraubungen). Generell kann man sagen: In explosionsgefährdeten Bereichen wird eine SPS selten eingesetzt. Inzwischen gibt es Ein- und Ausgangskarten, an die eigensichere Stromkreise angeschlossen werden können. Ferner gibt es eigensichere Datenbusse. Die SPS selbst befindet sich dann in einem Schaltraum außerhalb des gefährdeten Bereichs.

Wenig sinnvoll ist auch der Einsatz einer SPS bei Steuerungsaufgaben mit sehr wenigen Ein- und Ausgängen. Beispiel: Stern-Dreieckanlauf eines Motors. Hier gibt es spezielle (auch elektronische) Bausteine.

Dann gibt es Maschinen, die sehr zeitkritische Aufgaben zu bewältigen haben. Solche Maschinen haben in der Regel sehr seltene und hoch spezialisierte Sensoren. Beispiel: die Erkennung eines Fadenbruchs in einer Hochleistungswebmaschine. Der Einsatz einer SPS würde hier teure Feldversuche voraussetzen.

Die SPS hat enorme Vorteile bezogen auf die Flexibilität. Genau deswegen ist sie für „manipulationssichere“ Steuerungen wenig geeignet. Dies hat nichts mit Sicherheit im Sinne von Gefahrenvermeidung für Mensch und Umwelt zu tun, wohl aber mit dem Fernhalten von nicht autorisierten Personen. Beispiele: Erkennung der Zugangsberechtigung, Automaten mit Geldverkehr.

SPS und Sicherheit [Bearbeiten]

In den Zeiten, wo Steuerungen noch herkömmlich mit einer Ansammlung von Relais und Schützen erstellt wurden, war das Thema „Sicherheit“ leichter zu berücksichtigen als mit dem neuen Konzept einer SPS. Die Eins-zu-Eins-Umsetzung der in der Schaltung (Verriegelung) niedergelegten Logik auf das SPS-Konzept musste zwangsläufig mit einzelnen vorher „sicheren“ Schaltkreisen in Konflikt kommen. Hinzu kam die mangelnde Erfahrung. Man war froh, wenn die Anlage oder Maschine mit der SPS so lief wie früher.

Beispiel: Erst wenn das Schutzgitter geschlossen ist, darf der Stempel sich bewegen. Damit im Fehlerfall nichts passiert, wurden beide Schließer des Endlagenschalters in Serie geschaltet und mit der Freigabe des Stempels verknüpft (= Berücksichtung des Ruhestromprinzips und des möglichen Festschweißens eines Kontaktes). Mit einer SPS macht so etwas keinen Sinn.

Bald lautete eine Regel: mit der SPS darf man keine sicherheitsgerichteten Schaltungen erstellen. Der Blick von Berufsgenossenschaften und anderen Institutionen wurde nun auf dieses Problem gelenkt. Insgesamt begann eine neue Diskussion zum Thema Sicherheit in technischen Anlagen.

Sicherheit wurde definiert mit einer Risikoabschätzung der Gefahr für Mensch und Umwelt. Zusammen mit den Herstellern wurden Konzepte erarbeitet, wie man auch mit SPS die notwendige und vorgeschriebene Sicherheit erreichen kann. Ein wesentlicher Kernpunkt war: die Anwenderprogramme in einer sicherheitsgerichteten SPS sind prüfpflichtig. Jeder Änderungswunsch muss erst neu geprüft werden. Beim Übertragen einer neuen Anwenderprogrammversion ist die Anlage still zu setzen. Das sind erhebliche Einschränkungen der bei der SPS sonst so vorteilhaften Flexibilität. Die Prüfung ist auch mit erheblichen Kosten verbunden.

Bei der Risikoabschätzung geht es um zwei Themenkreise.

1) Wie hoch ist das Risiko und um welche Art von Risiko handelt es sich (materieller Schaden, Personenschäden, Umweltschäden)? Hierbei wird nur die Maschine oder Anlage betrachtet. Die technische Ausführung der Verriegelung ist ohne Belang. Abhängig von der Beantwortung dieser Fragen (in einer Norm festgelegt) ergeben sich Anforderungen an die Steuerung.

2) Welche Fehler sind in einer SPS möglich oder denkbar? Hierbei geht man soweit, eine nicht gewollte Änderung im Programmspeicher anzunehmen (Diffusion im Halbleiterkristall). Der zufällig dort gespeicherte Befehl könnte statt "Ausschalten" nun "Einschalten" bedeuten. So kam man auf die mehrkanaligen Geräte. Man kann annehmen, dass ein solcher Extremfehler nicht gleichzeitig im Schwestersystem passiert. Im Übrigen waren die mehrkanaligen Systeme schon zur Erhöhung der Zuverlässigkeit entwickelt worden.

Alle sicherheitsgerichteten SPS-Ausführungen haben zum Ziel, im Zweifel die Anlage möglichst schnell in einen sicheren Zustand zu versetzen. Dieses Ziel steht zwangsläufig im Konflikt mit dem Wunsch nach einer Erhöhung der Verfügbarkeit der Anlage (= Zuverlässigkeit).

Vor-/ Nachteile von SPS gegenüber VPS (Verbindungsprogrammierte Steuerung) [Bearbeiten]

Vorteile [Bearbeiten]

  • viel flexibler
  • kleiner
  • zuverlässiger (fehlersichere SPS)
  • langfristig kostengünstiger
  • mit anderen IT-Anlagen vernetzbar
  • schnelle Fehleranalyse
  • Anlage aus der Ferne veränderbar (Internet)
  • geringerer Stromverbrauch
  • geringerer Aufwand bei Umverdrahtung bzw. Funktionswechsel gegenüber der VPS

Nachteile [Bearbeiten]

  • zusätzliche Infrastruktur notwendig (Programmiergeräte bzw. Software, Datensicherung etc.)
  • hoch qualifiziertes Personal notwendig
  • für weniger komplexe Anlagen/Programmabläufe zu teuer
  • Lasten können meist nicht direkt geschaltet werden, es werden Leistungsschütze benötigt
  • durch die sequentielle Abarbeitung der Befehle - Zykluszeit behaftet (nur bei zyklusorientierter SPS)

Aufbau und Programmierung [Bearbeiten]

Die klassische SPS hat eine Prozessor-Architektur, die im Wesentlichen für die Bit-, Byte- oder Wort-Verknüpfung optimiert ist. Siemens-Steuerungen werden beispielsweise Byte-weise adressiert, Omron-Steuerungen adressieren dagegen ein volles Wort. Die unterschiedliche Adressierung ist dann besonders zu beachten, wenn unterschiedliche Steuerungen über Feldbus, z.B. Profibus miteinander verknüpft werden. Unter Umständen müssen dann Bytes innerhalb des Programms paarweise getauscht werden, um die richtige Information abzubilden (siehe Byte-Reihenfolge). Die Anpassung der Bit, Byte, Wort-Verarbeitung an die zu steuernde Maschine oder Anlage erfolgt durch ein Programm, das den gewünschten Ablauf festlegt und im Speicher abgelegt wird.

Üblicherweise wird bei der SPS auch Software zur Kommunikation des Programmiergerätes (kurz: PG) mit der Steuerung, mitgeliefert. Die Programmierung geschieht über dieses Programmiergerät, zum Beispiel eine Anwendung unter Windows/Linux auf einem PC oder ein zugeschnittenes System. Die hier bereitgestellte, sogenannte Konfiguration wird beim Programmieren auf die Steuerung geladen. Sie bleibt dort solange im Speicher, bis sie vom Benutzer gelöscht oder überschrieben wird.

Moderne SPSen sind klassische Microcontroller mit eigener CPU und einer Basis-Software, die ebenfalls die wortweise Verknüpfung von E/A-Signalen erlaubt. Die Basis-Software besteht aus einem Echtzeitbetriebssystem und SPS-spezifischen "Bausteinen", die SPS-Funktionen wie Zeitfunktionen und Schnittstellen zu Erweiterungsboards realisieren.

In den letzten Jahren wurden auf Druck der Anwender die Steuerungen in Hinsicht auf minimalen Platzbedarf im Schaltschrank optimiert. Für diese miniaturisierten Steuerungskomponenten wird von manchen Firmen der Begriff der Busklemme verwendet, wobei es für diesen Begriff keine eindeutige Definition gibt. Eine Busklemme ist eine intelligente Reihenklemme, welche die unterschiedlichsten analogen und digitalen Eingangs- und Ausgangssignale verarbeiten kann. Sie wird so einfach und kompakt wie eine konventionelle Reihenklemme untergebracht und verdrahtet, verfügt aber im Gegensatz zur Reihenklemme über eine intelligente Elektronik.

Der Kopf dieser elektronischen Reihenklemme ist der Buskoppler. Er verfügt in der Regel über eine Schnittstelle für einen Feldbus. Buskoppler mit eigener Intelligenz werden als Busklemmen-Controller bezeichnet. Sie verfügen oftmals bereits über SPS-Funktionalität.

Baugruppenbezogene Konstruktionsprinzipien [Bearbeiten]

Man kann zwei Philosophien unterscheiden: die modulare Bauweise oder die integrale Bauweise. Beide Bauweisen haben ihre Vor- und Nachteile. Bei der Einführung der SPS hatte die modulare Bauweise für den Herteller den zusätzlichen Vorteil, dass man so leichter Entwicklungserfahrungen sammeln konnte. Für jedes Modul war ein anderes Entwicklungsteam verantwortlich. Mit der gewonnenen Erfahrung und dem Kostendruck gab es dann eine Entwicklungsrichtung hin zur integralen Bauweise (alles in ein Gehäuse), die dann gleichzeitig auch mit dem Bestreben nach Miniaturisierung einher ging.

Es gibt auch Mischformen.

Die modulare Bauweise bietet für jede Teilaufgabe eine separate Komponente, die nachstehend aufgelistet sind.

  • Netzteil (länderspezifische Anpassung, leichtere Beherrschung des Wärmeproblems)
  • Zentralbaugruppe
  • Anschaltungen
  • Busmodule (Schraub- oder Crimpklemmen, Alarmierung)
  • Digitale Eingangskarte (meist Potentialtrennung mittels Optokoppler)
  • Digitale Ausgangskarte (offener Kollektor oder Relais)
  • Analoge Eingangskarte (0(4)-20 mA, Thermofühler, eventuell eigensicher)
  • Analoge Ausgangskarte (0(4)-20 mA, eventuell eigensicher)

Programmiersprachen [Bearbeiten]

Übersicht der Sprachen in: EN 61131

Speicherprogrammierbare Steuerungen werden meist mit speziellen (oft grafischen) Programmiersprachen programmiert. Als Reaktion auf die Forderung der amerikanischen Automobilindustrie wurde eine elektronische Steuerung mit einer Bildschirmdarstellung entwickelt, die an die Darstellung in der elektrischen Steuerungstechnik angelehnt ist. Diese Darstellung/Sprache (Ladder Diagram) war die erste grafisch unterstützte Programmierung elektronischer Steuerungen. Mehrere Firmen (Texas Instruments, Modicon, ISSC, Allen-Bradley (später Rockwell)) haben diese Sprache in den 70ern in ihren Systemen weiterentwickelt. Erster deutscher Hersteller war 1975 die Firma Klaschka mit den SECON-Steuerungen. Bereits Anfang der 80er Jahre boten diese Steuerungen Bit-, Byte- und Wortverarbeitung sowohl für die E/A-Ebene als auch für die Merker-Ebene sowie Sonderfunktionen wie Sequenzer (Schrittschaltwerke), Analogwertverarbeitung, PID-Regler und grafische Bedienschnittstellen.

Heute hat sich ein genormter Standard etabliert: In DIN EN 61131-3 (näheres siehe dort) sind fünf Programmiersprachen spezifiziert.


Kompatibilität und Interoperabilität [Bearbeiten]

Viele Hersteller unterstützen diese "genormten" Sprachen. Dennoch ist die versprochene Portabilität der Anwenderprogramme eingeschränkt, weil es oft herstellerspezifische Anpassungen oder Erweiterungen gibt. Bei den Bestandteilen der Software-Bibliotheken sind die Unterschiede besonders groß. Außerdem unterstützt nicht jeder Hersteller Schnittstellen, über welche die Programme in einem auch für andere Hersteller verarbeitbaren Format ausgegeben oder eingelesen werden können. Es ist nur theoretisch möglich, ein Programm zu schreiben und dieses auf Steuerungen unterschiedlicher Hersteller ohne Änderungen ablaufen zu lassen - praktisch scheitert das meist an den Eigenheiten der verschiedenen Fabrikate.

Mit Ansätzen zur Überbrückung dieser Schwierigkeiten beschäftigen sich z. B. folgende Gremien/Organisationen:

In den Dokumenten dieses Arbeitskreises wird ein XML Format festgelegt, in dem man der IEC 61131 genügende Projekte ablegen soll. Damit wird der Austausch von Projektdaten zwischen verschiedenen Werkzeugen möglich.

Interoperabilität einer SPS ist ihre Fähigkeit, mit Steuerungen verschiedener Hersteller in einem Gesamtsystem zusammenzuarbeiten. Dies wird in der Regel durch mehrere herstellerunabhängige Standards sichergestellt. Dazu gehören zum Beispiel Vereinbarungen über den Zugriff auf symbolische Informationen und den Austausch von Variablen über Feldbusse und Netzwerke.

Arbeitsweise [Bearbeiten]

Wie jeder andere Computer arbeitet die SPS nach dem EVA-Prinzip, sie besitzt also einen Eingabe-, einen Verarbeitungs- und einen Ausgabeteil. Die E/A-Geräte (die an die Eingänge/Ausgänge, englisch Input/Output, angeschlossenen Geräte) sind mit der SPS verdrahtet.

Die SPS arbeitet zyklisch: Sie liest die Werte aller Eingänge am Anfang eines Zyklus ein (man spricht in diesem Zusammenhang auch vom "Einlesen des Prozessabbildes") – sollte sich ein Befehl wiederholen, dann gilt die letzte Anweisung (Dominant Setzen oder Rücksetzen) – führt dann die gespeicherten Programme (auch 'Bausteine' oder 'Netzwerke' genannt) aus und setzt am Ende die Ausgänge. Dann startet der Zyklus von Neuem - ein Programmende gibt es nicht. Ereignisorientierte Verarbeitung wird meistens nur durch sogenannte High-End-Steuerungen unterstützt.

SPS-Zustände [Bearbeiten]

Siemens S7-300

Siemens S7-300

Zustandsänderungen, die sich an den Eingängen angeschlossenen Sensoren während des Zyklusdurchlaufs ereignen, werden nur erkannt, wenn sie mit speziellen Befehlen unmittelbar vor der Bearbeitung geladen werden. Abhängig von deren Werten werden die an ihren Ausgängen angeschlossenen Aktoren gemäß eingebautem Programm angesteuert. Dies geschieht einmal am Ende des Zyklus.

In den meisten SPS-Konzepten unterscheidet die SPS zwischen den Betriebszuständen

  • STOP,
  • START (engl. RUN).

Diese sind nicht mit den für die SPS bestehenden Möglichkeiten AUS und AN der globalen Stromversorgung zu verwechseln.

Im STOP kann eine neue Konfiguration vom Programmiergerät geladen werden. Im START führt die SPS ihre eigentliche Arbeit durch. Beim Übergang STOP → START werden eine Initialisierungs- und anschließend eine Zyklusphase durchlaufen, und diese wird wiederholt, bis zum Übergang zurück START → STOP. Die Arbeitsweise lässt sich also schematisch darstellen: die einmalige Startprozedur und der periodisch wiederholte SPS-Zyklus ergeben folgenden Ablauf in wohldefinierter Reihenfolge.

System-Neustart
Komplette System-Diagnose (System-Eigentest)
System-Initialisierung (ggf. Daten-Transfer)
Zyklus System-Teil:
kurzer System-Test
ggf. Daten-Transfer
Lesen der Eingänge
Anwender-Teil:
Abarbeitung des Anwenderprogramms nach dem EVA-Prinzip
(Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe)
System-Teil:
Schreiben der Ausgänge

Ein Abarbeitungszyklus enthält einen System-Teil, der den Anwender-Teil umschließt. Dieser beginnt synchron erst dann, wenn alle Eingangsdaten stabil anliegen. Der Abarbeitungszyklus beginnt mitten im System-Teil; die SPS muss dafür sorgen, dass der letzte Zyklus auch definiert genau dort wiederum endet, wenn der Übergang START → STOP erfolgt. Sobald dies der Fall ist, werden die Eingänge nicht weiter verarbeitet und die Ausgänge stromlos geschaltet; die globale Stromversorgung der SPS kann unabhängig davon weiterhin bestehen.

Es gibt demgegenüber auch Steuerungen, bei denen eine Änderung / Programmierung direkt möglich ist. Hierzu ist es nicht notwendig, die SPS über STOP anzuhalten. Diese SPSen können durch Terminal-Emulation über eine serielle Schnittstelle oder Ethernet direkt bearbeitet werden. Jegliche Änderung wirkt sich dann sofort auf die SPS aus, ohne dass diese explizit angehalten und wieder gestartet werden muss. z. B. : Timer oder Counter

Geschichte [Bearbeiten]

Richard Morley (Modicon) und Odo J. Struger (Allen Bradley) kann man als die Väter der SPS bezeichnen. Morley stellte 1969 eine "Modicon 084" als "solid-state sequential logic solver" (Halbleiter-basierende sequentielle Verriegelungslösung) vor.

Struger war unter anderem maßgeblich an der Formulierung der zugehörigen Instituts-Standards in den USA beteiligt.

1974 kam die erst 1964 gegründete Firma Klaschka mit einer SPS in Deutschland auf den Markt.

Etwa 1979 kamen dann auch andere deutsche Hersteller mit ihren Modellen auf den Markt.

Heute gibt es auf dem europäischen Markt mehr als 300 Hersteller. Einige bedienen das gesamte Spektrum für jeden denkbaren Einsatzzweck. Viele beschränken sich auf kleine spezielle Marktnischen.

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PLC & input/output arrangements

PLC & input/output arrangements

A programmable logic controller (PLC), or programmable controller is a digital computer used for automation of industrial processes, such as control of machinery on factory assembly lines. Unlike general-purpose computers, the PLC is designed for multiple inputs and output arrangements, extended temperature ranges, immunity to electrical noise, and resistance to vibration and impact. Programs to control machine operation are typically stored in battery-backed or non-volatile memory. A PLC is an example of a real time system since output results must be produced in response to input conditions within a bounded time, otherwise unintended operation will result.


[edit] Features

Control panel with PLC (grey elements in the center). The unit consists of separate elements, from left to right; power supply, controller, relay units for in- and output

Control panel with PLC (grey elements in the center). The unit consists of separate elements, from left to right; power supply, controller, relay units for in- and output

The main difference from other computers is that PLCs are armored for severe condition (dust, moisture, heat, cold, etc) and have the facility for extensive input/output (I/O) arrangements. These connect the PLC to sensors and actuators. PLCs read limit switches, analog process variables (such as temperature and pressure), and the positions of complex positioning systems. Some even use machine vision. On the actuator side, PLCs operate electric motors, pneumatic or hydraulic cylinders, magnetic relays or solenoids, or analog outputs. The input/output arrangements may be built into a simple PLC, or the PLC may have external I/O modules attached to a computer network that plugs into the PLC.

PLCs were invented as replacements for automated systems that would use hundreds or thousands of relays, cam timers, and drum sequencers. Often, a single PLC can be programmed to replace thousands of relays. Programmable controllers were initially adopted by the automotive manufacturing industry, where software revision replaced the re-wiring of hard-wired control panels when production models changed.

Many of the earliest PLCs expressed all decision making logic in simple ladder logic which appeared similar to electrical schematic diagrams. The electricians were quite able to trace out circuit problems with schematic diagrams using ladder logic. This program notation was chosen to reduce training demands for the existing technicians. Other early PLCs used a form of instruction list programming, based on a stack-based logic solver.

The functionality of the PLC has evolved over the years to include sequential relay control, motion control, process control, distributed control systems and networking. The data handling, storage, processing power and communication capabilities of some modern PLCs are approximately equivalent to desktop computers. PLC-like programming combined with remote I/O hardware, allow a general-purpose desktop computer to overlap some PLCs in certain applications.

Under the IEC 61131-3 standard, PLCs can be programmed using standards-based programming languages. A graphical programming notation called Sequential Function Charts is available on certain programmable controllers.

[edit] PLC compared with other control systems

PLCs are well-adapted to a range of automation tasks. These are typically industrial processes in manufacturing where the cost of developing and maintaining the automation system is high relative to the total cost of the automation, and where changes to the system would be expected during its operational life. PLCs contain input and output devices compatible with industrial pilot devices and controls; little electrical design is required, and the design problem centers on expressing the desired sequence of operations in ladder logic (or function chart) notation. PLC applications are typically highly customized systems so the cost of a packaged PLC is low compared to the cost of a specific custom-built controller design. On the other hand, in the case of mass-produced goods, customized control systems are economic due to the lower cost of the components, which can be optimally chosen instead of a "generic" solution, and where the non-recurring engineering charges are spread over thousands of places.

For high volume or very simple fixed automation tasks, different techniques are used. For example, a consumer dishwasher would be controlled by an electromechanical cam timer costing only a few dollars in production quantities.

A microcontroller-based design would be appropriate where hundreds or thousands of units will be produced and so the development cost (design of power supplies and input/output hardware) can be spread over many sales, and where the end-user would not need to alter the control. Automotive applications are an example; millions of units are built each year, and very few end-users alter the programming of these controllers. However, some specialty vehicles such as transit busses economically use PLCs instead of custom-designed controls, because the volumes are low and the development cost would be uneconomic.

Very complex process control, such as used in the chemical industry, may require algorithms and performance beyond the capability of even high-performance PLCs. Very high-speed or precision controls may also require customized solutions; for example, aircraft flight controls.

PLCs may include logic for single-variable feedback analog control loop, a "proportional, integral, derivative" or "PID controller." A PID loop could be used to control the temperature of a manufacturing process, for example. Historically PLCs were usually configured with only a few analog control loops; where processes required hundreds or thousands of loops, a distributed control system (DCS) would instead be used. However, as PLCs have become more powerful, the boundary between DCS and PLC applications has become less clear-cut.

[edit] Digital and analog signals

Digital or discrete signals behave as binary switches, yielding simply an On or Off signal (1 or 0, True or False, respectively). Pushbuttons, limit switches, and photoelectric sensors are examples of devices providing a discrete signal. Discrete signals are sent using either voltage or current, where a specific range is designated as On and another as Off. For example, a PLC might use 24 V DC I/O, with values above 22 V DC representing On, values below 2VDC representing Off, and intermediate values undefined. Initially, PLCs had only discrete I/O.

Analog signals are like volume controls, with a range of values between zero and full-scale. These are typically interpreted as integer values (counts) by the PLC, with various ranges of accuracy depending on the device and the number of bits available to store the data. As PLCs typically use 16-bit signed binary processors, the integer values are limited between -32,768 and +32,767. Pressure, temperature, flow, and weight are often represented by analog signals. Analog signals can use voltage or current with a magnitude proportional to the value of the process signal. For example, an analog 4-20 mA or 0 - 10 V input would be converted into an integer value of 0 - 32767.

Current inputs are less sensitive to electrical noise (i.e. from welders or electric motor starts) than voltage inputs.

[edit] Example

As an example, say the facility needs to store water in a tank. The water is drawn from the tank by another system, as needed, and our example system must manage the water level in the tank.

Using only digital signals, the PLC has two digital inputs from float switches (tank empty and tank full). The PLC uses a digital output to open and close the inlet valve into the tank.

When the water level drops enough so that the tank empty float switch is off (down), the PLC will open the valve to let more water in. Once the water level raises enough so that the tank full switch is on (up), the PLC will shut the inlet to stop the water from overflowing.


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| Low Level High Level Fill Valve |
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| Fill Valve | |
|------[ ]------| |
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An analog system might use a water pressure sensor or a load cell, and an adjustable (throttling)dripping out of the tank, the valve adjusts to slowly drip water back into the tank.

In this system, to avoid 'flutter' adjustments that can wear out the valve, many PLCs incorporate "hysteresis" which essentially creates a "deadband" of activity. A technician adjusts this deadband so the valve moves only for a significant change in rate. This will in turn minimize the motion of the valve, and reduce its wear.

A real system might combine both approaches, using float switches and simple valves to prevent spills, and a rate sensor and rate valve to optimize refill rates and prevent water hammer. Backup and maintenance methods can make a real system very complicated.

[edit] System scale

A small PLC will have a fixed number of connections built in for inputs and outputs. Typically, expansions are available if the base model does not have enough I/O.

Modular PLCs have a chassis (also called a rack) into which is placed modules with different functions. The processor and selection of I/O modules is customised for the particular application. Several racks can be administered by a single processor, and may have thousands of inputs and outputs. A special high speed serial I/O link is used so that racks can be distributed away from the processor, reducing the wiring costs for large plants.

PLCs used in larger I/O systems may have peer-to-peer (P2P) communication between processors. This allows separate parts of a complex process to have individual control while allowing the subsystems to co-ordinate over the communication link. These communication links are also often used for HMI (Human-Machine Interface) devices such as keypads or PC-type workstations. Some of today's PLCs can communicate over a wide range of media including RS-485, Coaxial, and even Ethernet for I/O control at network speeds up to 100 Mbit/s.

[edit] Programming

Early PLCs, up to the mid-1980s, were programmed using proprietary programming panels or special-purpose programming terminals, which often had dedicated function keys representing the various logical elements of PLC programs. Programs were stored on cassette tape cartridges. Facilities for printing and documentation were very minimal due to lack of memory capacity. More recently, PLC programs are typically written in a special application on a personal computer, then downloaded by a direct-connection cable or over a network to the PLC. The very oldest PLCs used non-volatile magnetic core memory but now the program is stored in the PLC either in battery-backed-up RAM or some other non-volatile flash memory.

Early PLCs were designed to replace relay logic systems. These PLCs were programmed in "ladder logic", which strongly resembles a schematic diagram of relay logic. Modern PLCs can be programmed in a variety of ways, from ladder logic to more traditional programming languages such as BASIC and C. Another method is State Logic, a Very High Level Programming Language designed to program PLCs based on State Transition Diagrams.

Recently, the International standard IEC 61131-3 has become popular. IEC 61131-3 currently defines five programming languages for programmable control systems: FBD (Function block diagram), LD (Ladder diagram), ST (Structured text, similar to the Pascal programming language), IL (Instruction list, similar to assembly language) and SFC (Sequential function chart). These techniques emphasize logical organization of operations.

While the fundamental concepts of PLC programming are common to all manufacturers, differences in I/O addressing, memory organization and instruction sets mean that PLC programs are never perfectly interchangeable between different makers. Even within the same product line of a single manufacturer, different models may not be directly compatible.

[edit] User interface

PLCs may need to interact with people for the purpose of configuration, alarm reporting or everyday control. A Human-Machine Interface (HMI) is employed for this purpose. HMI's are also referred to as MMI's (Man Machine Interface) and GUI (Graphical User Interface).

A simple system may use buttons and lights to interact with the user. Text displays are available as well as graphical touch screens. Most modern PLCs can communicate over a network to some other system, such as a computer running a SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) system or web browser.

[edit] Communications

PLCs usually have built in communications ports usually 9-Pin RS232, and optionally for RS485 and Ethernet. Modbus or DF1 is usually included as one of the communications protocols. Others' options include various fieldbuses such as DeviceNet or Profibus. Other communications protocols that may be used are listed in the List of automation protocols.

[edit] History

The PLC was invented in response to the needs of the American automotive industry. Before the PLC, control, sequencing, and safety interlock logic for manufacturing automobiles was accomplished using relays, timers and dedicated closed-loop controllers. The process for updating such facilities for the yearly model change-over was very time consuming and expensive, as the relay systems needed to be rewired by skilled electricians. In 1968 GM Hydramatic (the automatic transmission division of General Motors) issued a request for proposal for an electronic replacement for hard-wired relay systems.

The winning proposal came from Bedford Associates of Bedford, Massachusetts. The first PLC, designated the 084 because it was Bedford Associates eighty-fourth project, was the result. Bedford Associates started a new company dedicated to developing, manufacturing, selling, and servicing this new product: Modicon, which stood for MOdular DIgital CONtroller. One of the people who worked on that project was Dick Morley, who is considered to be the "father" of the PLC. The Modicon brand was sold in 1977 to Gould Electronics, and later acquired by German Company AEG and then by French Schneider Electric, the current owner.

One of the very first 084 models built is now on display at Modicon's headquarters in North Andover, Massachusetts. It was presented to Modicon by GM, when the unit was retired after nearly twenty years of uninterrupted service.

The automotive industry is still one of the largest users of PLCs, and Modicon still numbers some of its controller models such that they end with eighty-four. PLCs are used in many different industries and machines such as packaging and semiconductor machines. Well known PLC brands are Siemens, Allen-Bradley, ABB, Mitsubishi, Omron, and General Electric.

Less known PLCs that are programmable in BASIC are available from CUBLOC (ComFile Technology) or Tri-PLC (Triangle Research Intl).

歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

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PLC

PLC

Los CLP o PLC (Programmable Logic Controller en sus siglas en inglés) son dispositivos electrónicos muy usados en Automatización Industrial.

Su historia se remonta a finales de la década de 1960 cuando la industria buscó en las nuevas tecnologías electrónicas una solución más eficiente para reemplazar los sistemas de control basados en circuitos eléctricos con relés, interruptores y otros componentes comúnmente utilizados para el control de los sistemas de lógica combinacional.

Hoy en día, los PLC no sólo controlan la lógica de funcionamiento de máquinas, plantas y procesos industriales, sino que también pueden realizar operaciones aritméticas, manejar señales analógicas para realizar estrategias de control, tales como controladores proporcional integral derivativo (PID).

Los PLC actuales pueden comunicarse con otros controladores y computadoras en redes de área local, y son una parte fundamental de los modernos sistemas de control distribuido.

Existen varios lenguajes de programación, tradicionalmente los más utilizados son el diagrama de escalera (Lenguaje Ladder), preferido por los electricistas, lista de instrucciones y programación por estados, aunque se han incorporado lenguajes más intuitivos que permiten implementar algoritmos complejos mediante simples diagramas de flujo más fáciles de interpretar y mantener. Un lenguaje más reciente, preferido por los informaticos y electronicos, es el FBD (en inglés Function Block Diagram)que emplea compuertas lógicas y bloques con distintas funciones conectados entre si.

En la programación se pueden incluir diferentes tipos de operandos, desde los más simples como lógica booleana, contadores, temporizadores, contactos, bobinas y operadores matemáticos, hasta operaciones más complejas como manejo de tablas (recetas), apuntadores, algoritmos PID y funciones de comunicación mutiprotocolos que le permitirían interconectarse con otros dispositivos.


HISTORIA [editar]

Los PLC fueron inventados en respuesta a las necesidades de la automatización de la industria automotriz norteamericana por el ingeniero Estadounidense Dick Morley. Antes de los PLC, el control, las secuenciación, y la lógica para la manufactura de automóviles era realizada utilizando relés, contadores, y controladores dedicados. El proceso para actualizar dichas instalaciones en la industria año tras año era muy costoso y consumía mucho tiempo, y los sistemas basados en relés tenían que ser recableados por electricistas especializados. En 1968 GM Hydramatic (la división de transmisiones automáticas de General Motors) ofertó un concurso para una propuesta del reemplazo electrónico de los sistemas cableados.

La propuesta ganadora vino de Bedford Associates de Boston, Masachusets. El primer PLC, fue designado 084, debido a que fue el proyecto ochenta y cuatro de Bedford Associates. Bedford Associates creo una nueva compañía dedicada al desarrollo, manufactura, venta y servicio para este nuevo producto: Modicon (MOdular DIgital CONtroller o Controlador Digital Modular). Una de las personas que trabajo en ese proyecto fue Dick Morley, el que es considerado como "padre" del PLC. La marca Modicon fue vendida en 1977 a Gould Electronics, y posteriormente adquirida por la compañía Alemana AEG y más tarde por Schneider Electric, el actual dueño.

Uno de los primeros modelos 084 que se construyeron se encuentra mostrado en la sede de Modicon en el Norte de Andover, Masachusets. Fue regalado a Modicon por GM, cuando la unidad fue retirada tras casi veinte años de servicio ininterrumpido.

La industria automotriz es todavía una de las más grandes usuarias de PLC, y Modicon todavía numera algunos de sus modelos de controladores con la terminación ochenta y cuatro. Los PLC son utilizados en muchas diferentes industrias y máquinas tales como máquinas de empaquetado y de semiconductores. Algunas marcas con alto prestigio son ABB Ltd., Koyo, Honeywell, Siemens,Trend Controls, Schneider Electric, Omron, Rockwell (Allen-Bradley), General Electric, fraz max, Tesco Controls, Panasonic (Matsushita), Mitsubishi e Isi Matrix machines.

PLC en comparación con otros sistemas de control [editar]

Los PLC están adaptados para un amplio rango de tareas de automatización. Estos son típicos procesos industriales en la manufactura donde el coste de desarrollo y mantenimiento de un sistema de automatización es relativamente alto contra el coste de la automatización, y donde van a existir cambios en el sistema durante toda su vida operacional. Los PLC contienen todo lo necesario para manejar altas cargas de potencia; se requiere poco diseño eléctrico y el problema de diseño se centra en expresar las operaciones y secuencias en la lógica de escalera (o diagramas de funciones). Las aplicaciones de PLC son normalmente hechos a la medida del sistema, por lo que el costo del PLC es bajo comparado con el costo de la contratación del diseñador para un diseño específico que solo se va a usar una sola vez. Por otro lado, en caso de productos de alta producción, los sistemas de control a medida se amortizan por si solos rápidamente debido al ahorro en los componentes, lo que provoca que pueda ser una buena elección en vez de una solución "genérica".

Sin embargo, debe ser notado que algunos PLC ya no tienen un precio alto. Los PLC actuales tienen todas las capacidades por algunos cientos de dólares.

Diferentes técnicas son utilizadas para un alto volumen o una simple tarea de automatización, Por ejemplo, una lavadora de uso doméstico puede ser controlada por un temporizador CAM electromecánico costando algunos cuantos dólares en cantidades de producción.

Un diseño basado en un microcontrolador puede ser apropiado donde cientos o miles de unidades deben ser producidas y entonces el coste de desarrollo (diseño de fuentes de alimentación y equipo de entradas y salidas) puede ser dividido en muchas ventas, donde el usuario final no tiene necesidad de alterar el control. Aplicaciones automotrices son un ejemplo, millones de unidades son vendidas cada año, y pocos usuarios finales alteran la programación de estos controladores. (Sin embargo, algunos vehículos especiales como son camiones de pasajeros para tránsito urbano utilizan PLC en vez de controladores de diseño propio, debido a que los volúmenes son pequeños y el desarrollo no sería económico.)

Algunos procesos de control complejos, como los que son utilizados en la industria química, pueden requerir algoritmos y características más allá de la capacidad de PLC de alto nivel. Controladores de alta velocidad también requieren de soluciones a medida; por ejemplo, controles para aviones.

Los PLC pueden incluir lógica para implementar bucles analógicos, “proporcional, integral y derivadas” o un controlador PID. Un bucle PID podría ser usado para controlar la temperatura de procesos de fabricación, por ejemplo. Históricamente, los PLC’s fueron configurados generalmente con solo unos pocos bucles de control analógico y en donde los procesos requieren cientos o miles de bucles, un Sistema de Control Distribuido (DCS) se encarga. Sin embargo, los PLC se han vuelto más poderosos, y las diferencias entre las aplicaciones entre DCS y PLC han quedado menos claras.

Señales Analógicas y digitales [editar]

Las señales digitales o discretas como los interruptores, son simplemente una señal de On/Off (1 ó 0, Verdadero o Falso, respectivamente). Los botones e interruptores son ejemplos de dispositivos que proporcionan una señal discreta. Las señales discretas son enviadas usando la tensión o la intensidad, donde un rango especifico corresponderá al On y otro rango al Off. Un PLC puede utilizar 24V de corriente continua en la E/S donde valores superiores a 22V representan un On, y valores inferiores a 2V representan Off. Inicialmente los PLC solo tenían E/S discretas.

Las señales analógicas son como controles de volúmenes, con un rango de valores entre 0 y el tope de escala. Esto es normalmente interpretado con valores enteros por el PLC, con varios rangos de precisión dependiendo del dispositivo o del número de bits disponibles para almacenar los datos. Presión, temperatura, flujo, y peso son normalmente representados por señales analógicas. Las señales analógicas pueden usar tensión o intensidad con una magnitud proporcional al valor de la señal que procesamos. Por ejemplo, una entrada de 4-20 mA o 0-10 V será convertida en enteros comprendidos entre 0-32767.

Las entradas de intensidad son menos sensibles al ruido eléctrico (como por ejemplo el arranque de un motor eléctrico) que las entradas de tensión.

Ejemplo:

Como ejemplo, las necesidades de una instalación que almacena agua en un tanque. El agua llega al tanque desde otro sistema, y como necesidad a nuestro ejemplo, el sistema debe controlar el nivel del agua del tanque.

Usando solo señales digitales, el PLC tiene 2 entradas digitales de dos interruptores del tanque (tanque lleno o tanque vacío). El PLC usa la salida digital para abrir o cerrar una válvula que controla el llenado del tanque.

Si los dos interruptores están apagados o solo el de “tanque vacío” esta encendido, el PLC abrirá la válvula para dejar entrar agua. Si solo el de “tanque lleno” esta encendido, la válvula se cerrara. Si ambos interruptores están encendidos sería una señal de que algo va mal con uno de los dos interruptores, porque el tanque no puede estar lleno y vacío a la vez. El uso de dos interruptores previene situaciones de pánico donde cualquier uso del agua activa la bomba durante un pequeño espacio de tiempo causando que el sistema se desgaste más rápidamente.

Un sistema analógico podría usar una báscula que pese el tanque, y una válvula ajustable. El PLC podría usar un PID para controlar la apertura de la válvula. La báscula esta conectada a una entrada analógica y la válvula a una salida analógica. El sistema llena el tanque rápidamente cuando hay poca agua en el tanque. Si el nivel del agua baja rápidamente, la válvula se abrirá todo lo que se pueda, si el al contrario, la válvula se abrirá poco para que entre el agua lentamente.

Con este diseño del sistema, la válvula puede desgastarse muy rápidamente, por eso, los técnicos ajustan unos valores que permiten que la válvula solo se abra en unos determinados valores y reduzca su uso.

Un sistema real podría combinar ambos diseños, usando entradas digitales para controlar el vaciado y llenado total del tanque y el sensor de peso para optimizarlos.

Capacidades E/S en los PLC modulares [editar]

Los PLC modulares tienen un limitado número de conexiones para la entrada y la salida. Normalmente, hay disponibles ampliaciones si el modelo base no tiene suficientes puertos E/S.

Los PLC con forma de rack tienen módulos con procesadores y con módulos de E/S separados y opcionales, que pueden llegar a ocupar varios racks. A menudo hay miles de entradas y salidas, tanto analógicas como digitales. A veces, se usa un puerto serie especial de E/S que se usa para que algunos racks puedan estar colocados a larga distancia del procesador, reduciendo el coste de cables en grandes empresas. Alguno de los PLC actuales pueden comunicarse mediante un amplio tipo de comunicaciones incluidas RS-485, coaxial, e incluso Ethernet para el control de las entradas salidas con redes a velocidades de 100 Mbps.

Los PLC usados en grandes sistemas de E/S tienen comunicaciones P2P entre los procesadores. Esto permite separar partes de un proceso complejo para tener controles individuales mientras se permita a los subsistemas comunicarse mediante links. Estos links son usados a menudo por dispositivos HMI como keypads o estaciones de trabajo basados en PC.

El número medio de entradas de un PLC es 3 veces el de salidas, tanto en analógico como en digital. Las entradas “extra” vienen de la necesidad de tener métodos redundantes para controlar apropiadamente los dispositivos, y de necesitar siempre mas controles de entrada para satisfacer la realimentación de los dispositivos conectados.

Programación [editar]

Los primeros PLC, en la primera mitad de los 80, eran programados usando sistemas de programación propietarios o terminales de programación especializados, que a menudo tenían teclas de funciones dedicadas que representaban los elementos lógicos de los programas de PLC. Los programas eran guardados en cintas. Más recientemente, los programas PLC son escritos en aplicaciones especiales en un ordenador, y luego son descargados directamente mediante un cable o una red al PLC. Los PLC viejos usan una memoria no volátil (magnetic core memory) pero ahora los programas son guardados en una RAM con batería propia o en otros sistemas de memoria no volátil como las memoria flash.

Los primeros PLC fueron diseñados para ser usados por electricistas que podían aprender a programar los PLC en el trabajo. Estos PLC eran programados con “lógica de escalera”("ladder logic"). Los PLC modernos pueden ser programados de muchas formas, desde la lógica de escalera hasta lenguajes de programación tradicionales como el BASIC o C. Otro método es usar la Lógica de Estados (State Logic), un lenguaje de programación de alto nivel diseñado para programas PLC basándose en los diagramas de transición de estados.

Recientemente, el estándar internacional IEC 61131-3 se está volviendo muy popular. IEC 61131-3 define cinco lenguajes de programación para los sistemas de control programables: FBD (Function block diagram), LD (Ladder diagram), ST (Structured text, similar al lenguaje de programación Pascal), IL (Instruction list) y SFC (Sequential function chart).

Mientras que los conceptos fundamentales de la programación del PLC son comunes a todos los fabricantes, las diferencias en el direccionamiento E/S, la organización de la memoria y el conjunto de instrucciones hace que los programas de los PLC nunca se puedan usar entre diversos fabricantes. Incluso dentro de la misma línea de productos de un solo fabricante, diversos modelos pueden no ser directamente compatibles

Interfaz de usuario [editar]

Los PLC necesitan poder interactuar con la gente para la configuración, las alarmas y el control diario. Para este propósito se emplean los interfaces hombre-maquina HMI.

Un sistema simple puede usar botones y luces para interactuar con el usuario. Las pantallas de texto están disponibles, al igual que las pantallas táctiles. La mayoría de los PLC modernos pueden comunicarse a través de una red con otros sistemas, por ejemplo, con un ordenador con SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) o un navegador web.

Comunicaciones [editar]

Las formas como los PLC intercambian datos con otros dispositivos son muy variadas. Típicamente un PLC puede tener integrado puertos de comunicaciones seriales que pueden cumplir con distintos estándares de acuerdo al fabricante. Estos puertos pueden ser de los siguientes tipos:

  • RS232C
  • RS485
  • RS422
  • Ethernet

Sobre estos tipos de puertos de hardware las comunicaciones se establecen utilizando algún tipo de protocolo o lenguaje de comunicaciones. En esencia un protocolo de comunicaciones define la manera como los datos son empaquetados para su transmisión y como son codificados. De estos protocolos los más conocidos son:

Muchos fabricantes además ofrecen distintas maneras de comunicar sus PLC con el mundo exterior mediante esquemas de hardware y software protegidos por patentes y leyes de derecho de autor.

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Programmeeritav loogikakontroller ehk PLC (Programmable Logic Controller - programmeeritav loogikakontroller); kõnekeeles tihti ka lihtsalt kontroller on spetsiaalne arvuti, mida kasutatakse masinate ja protsesside juhtimiseks varem koostatud programmi järgi. Ta kasutab programmeeritavat mälu instruktsioonide salvestamiseks. Kontroller võimaldab kasutada järgnevat: sisse/välja kontrolli, taimerit, loendurit, võrdlemist, aritmeetika tehteid ja andmete töötlemist. Algselt loodi kontrollerid, et asendada releelülitusi, kuid leiti, et kontroller on tunduvalt tõhusam, odavam ning tal on rohkem võimalusi kui releesid kasutades.

[redigeeri] Eelised

[redigeeri] Suur töökindlus

Kontrolleritel on suur töökindlus. Kuna kogu programm paikneb kontrolleri mälus siis kui programm oli eelnevalt edukalt testitud puuduvad võimalused, et see ei töötaks. Kirjutatud ja testitud programmi võib salvestada kuitahes paljudesse kontrolleritesse.

[redigeeri] Paindlikus

On lihtne luua või muuta programmi. Paljudel kontrolleritel on standardvarustusena kaasas programm, mida lõppkasutajal on lihtne muuta endale sobivaks. Vajadusel on seadet võimalik kaitsta turvaparooliga.

[redigeeri] Madal hind

Kui võrrelda kontrolleri hinda releejuhtimise hinnaga siis on kontrollerite kasutamine tunduvalt odavam. Eriti ilmekalt tuleb hinnavahe esile suurte, sadade sisendite ja väljunditega, süsteemide puhul.

[redigeeri] Kommunikatsioonivõime

Kontroller võib suhelda teiste kontrolleritega või lauaarvutiga, et täita ülessandeid nagu: andmete kogumine, seadmete jälgimine, protsessi parameetrite jälgimine jms.

[redigeeri] Kiirus

Loogikakontroller on võimeline juhtima reaalajas ka väga kiiresti toimuvaid protsesse. Loogikakontroller töötab reaalajas, mis tähendab, et kui toimub mingi sündmus ja informatsioon sellest jõuab kontrolleri sisendisse siis vastavalt programmile saadab seade viivitamatult signaali ettenähtud väljundisse.

[redigeeri] Lihtne veaotsing

Loogikakontrolleritele on olemas diagnostika tarkvara, mis võimaldab kasutajal kergesti leida probleemsed kohad ńii tarkvaras, kui ka riistvaras. Et leida ja parandada probleeme saab kasutaja kuvada programmi kuvarile, et siis reaalajas jälgida kuidas see töötab ning kus ilmnevad probleemid.

[redigeeri] Liigitus

Tulenevalt töö iseloomust koosnevad kõik programmeeritavad kontrollerid sellistest sõlmedest:

Tänapäeval jagatakse kontrollerid viide klassi. Kriteeriumiks on seejuures sisendite ja väljundite arv.

[redigeeri] Kompaktkontrollerid

Kõige väiksemad kontrollerid, mis sobivad hästi selliste protsesside juhtimiseks, kus kasutatakse maksimaalselt 32 andurit või täiturit. Kompaktkontrollerid erinevad teistest kontrolleritest sellega, et nii toiteplokk kui ka protsessor ja sisend-/väljundplokk paiknevad kõik ühes ümbrises. Kompaktkontrollereid kasutatakse näiteks pumpade, ventilaatorite, tõkkepuude jms. juhtimiseks.

[redigeeri] Nanokontrollerid

Nanokontroller on väikeste mõõtmetega ning mahub vabalt näiteks püksitaskusse. Nanokontrollerite sisendite ja väljundite arv on kuni 16.

[redigeeri] Mikrokontrollerid

Mikrokontroller on ühte mikrokiipi mahutatud miniarvuti, mille abil saab sooritada loogikatehteid, arvutusi, juhtida seadmeid, töödelda andmeid. Mikrokontrolleritel on kuni 32 sisendit/väljundit. Väga levinud on PIC tüüpi mikrokontrollerid, mis on kiired, energiasäästlikud, odavad ja laia kasutusalaga.


[redigeeri] Moodulkontrollerid

[redigeeri] Väikekontrollerid

Väikekontrolleritel on kuni 960 sisendit/väljundit.

[redigeeri] Keskastme kontrollerid

Võimaldavad juhitavas protsessis kasutada kuni mõni tuhat andurit ja täiturit ning seega ka suuremat töökiirust; siia kuuluvad ka väikese jõudlusega tööstusarvutid;

[redigeeri] Kõrgastme kontrollerid

Võimaldavad juhitavas protsessis kasutada kuni mõnikümmend tuhat andurit ja täiturit ning on suure töökiirusega. Need kontrollerid sarnanevad oma ehituselt ja jõudluselt personaalarvutitega.

[redigeeri] Ehitus

Enamiku kontrollerite ehitus on lihtsam, kui tavalisel lauaarvutil. Üldiselt on kontroller koostatud pooljuhtelementidest, mis võimaldavad teha loogilisi otsuseid ja saata neid väljunditesse. Kontrollerid jagatakse kahte suurde klassi: Avatud arhitektuuriga kontrollerid ja suletud arhitektuuriga kontrollerid. Termin arhitektuur näitab kuidas on seostatav kontroller tarkvaraga ja teiste kontrolleritega.

Avatud arhitektuuriga loogikakontroller lubab seadet ühendada teiste tootjate programmide ja seadmetega. Avatud arhitektuuriga kontrollerid on koostatud standardsetest elementidest.

Suletud arhitektuuriga kontrollerites saab kasutada vaid tootja poolt ettenähtud programme ja neid saab ühendada vaid tootja poolt ette nähtud teiste kontrolleritega.

[redigeeri] Sisend/väjundplokk

moodulsüsteemiga sisend/väljundplokk

moodulsüsteemiga sisend/väljundplokk

On kaks võimalust kuidas on sisend/väljundplokk liidetud kontrolleriga. Esimeseks võimaluseks on, et sisend/väljundplokk on sisse ehitatud ning ta ei ole ülejäänud kontrollerist eraldatav. Sellistel kontrolleritel on küll madalam hind, kuid samas puudub võimalus vahetada välja sisend/väljundplokk. Tavaliselt leiab selline lahendus kasutamist väikestes loogikakontrollerites.

Teiseks võimaluseks on sisend/väljunploki moodulsüsteem. Moodulsüsteemi puhul on sisend/väljundplokk jagatud "sahtlitesse". Kontrolleriga on võimalik liita uusi sahtleid ning igasse sahtlisse saab kinnitada sisend- või väljundploki. See suurendab tunduvalt seadme paindlikust. On võimalik valida saadaolevaid mooduleid ja liita neid kontrolleriga oma soovi kohaselt. Moodulsüsteemiga kontroller koosneb algselt riiulitega pistikust, toiteplokkist, protsessorist (CPU), sisend/väljundmoodulist ja kasutajaliidesest programmeerimiseks. Mooduleid on võimalik ühendada pistikutega.

Sisend/väljundplokk koosneb sisendmoodulist ja väljundmoodulist. Sisendmoodulisse tuleb informatsioon läbi juhtme mitmesugustelt vajatatavatelt lülititelt, teekonnalülititelt, anduritelt, selektoritelt ja ketaslülititelt. Väljunditeks, kuhu saadetakse informatsioon on: elektrimootorid, magnetkäivitid, ventiilid, indikaatortuled. Sisendid ja väljundid ning samuti nende juhtmed on elektriliselt isoleeritud.

[redigeeri] Toiteplokk

Toiteploki ülessandeks on anda ja jagada elektrivoolu kõigile kontrolleris olevatele ülksustele. Mõningatel juhtudel toidab toiteplokk vooluga ainult mingit osa kontrollerist. Ülejäänud kontrolleri osasid toidetakse otse vooluvõrgust.

[redigeeri] Protsessor (CPU)

Protsessor on kontrolleri aju. Protsessor sisaldab tavaliselt mikroprotsessorit, mis töötleb sissetulevaid andmeid ja kontrollib suhtlemist moodulite vahel. Samuti vajab protsessor mälu, et salvestada loogiliste tehete tulemusena mikroprotsessoris tekkinud andmeid. Mälu on samuti vaja programmi salvestamiseks. Protsessori mälu liikideks on EPROM ja RAM.

Protsessor on disainitud nii, et kasutaja saab sisestada soovitud skeemi ka releeskeemina. Protsessor loeb andmeid mitmesugustelt anduritelt, töötleb neid vastavalt mälus olevale programmile ning saadab signaalid vastavatesse väljunditesse. Protsessori tööks on vajalik alalisvool. Voolualaldi võib paikneda nii protsessori sees kui ka eraldi seadmena väljaspool protsessorit.

[redigeeri] Programmeerimisseade ehk terminal

Programmeerimisseade on vajalik, et sisestada soovtud programm protsessori mällu. Kõige populaarsemaks programmi sisestamisviisiks on releeskeem. Kõik suuremad kontrollerite tootjad võimaldavad programmi sisestada releeskeemina. Kasutatakse ka programmeerimist loogikaskeemina. Loogikaskeem on spetsiaalne keel lihtsustamaks kontrollerite programmeerimist. Loogikaskeem kujutab endast teatud sõnu ja graafilisi sümboleid mis näitavad kuidas töödelda sisenditelt tulevat informatsiooni ja millistesse väljunditesse saata informatsiooni. Võimalusi on veel teisigi: käsulist, kõrgkeel, loogilised tehted.

Kõige sagedasem programmeerimisseade on personaalarvuti. Kõigil juhtivatel loogikakontrollerite tootjatel on programmeerimis tarkvara personaalarvutitele. Selline tarkvara võimaldab kasutajal luua, toimetada, salvestada programme ning otsida programmist vigu. Personaalarvuti on ühendatud kontrolleriga serial või parallel pordiga. Kui programmeerimisseadet ei kasutata võib selle eemaldada. Programmeerimisseadme eemaldamine ei kahjusta mingit moodi kontrolleri mälus olevat programmi ega häiri kontrolleri tööd.

[redigeeri] Tööpõhimõte

Programmeeritava kontrolleri tööpõhimõte seisneb selles, et teatud ajahetkel saabub anduritelt signaal kontrolleri sisendplokki. Keskplokis töötav protsessor kontrollib iga teatud ajavahemiku järel mällu salvestatud programmi järgi sisendite olekut sisendplokis ning saab vastavalt programmile otsustada, millise väljundi olekut väljundplokis muuta.

[redigeeri] Ajaloost

Programmeeritav loogika kontroller loodi vastavalt Ameerika autoööstuse soovidele. Enne Loogika kontrollerite kasutusele tulekut tuli kasutada juhtimiseks, protsesside modelleerimiseks ning isegi ohutuse tagamise ks vaid releesid, taimereid ja spetsiaalseid kontrollereid. See muutis aga tööstuses iga aastase mudelite muutmise väga aja mahukaks ja kalliks, sest relee süsteemide ümber-ehituseks oli vaja oskustega elektrike ja palju aega ning vahendeid. 1968 aastal avaldas GM Hydramatic soovi ettepanekuteks riistvaraliselt realiseeritud releede asendamieks elektroonikaga.

Võitnud ettepanek tuli Bedford partneritelt Massachusettsist. Esimene Loogika kontroller, tähistati 084 sest see oli Bedford partnerite 84 projekt. Bedford partnerid asutasid uue firma Modicon, mis oli pühendunud uue toote arendamamisele, tootmisele, müümisele ning teenendamisele. Modicon tulenes sõnadest "MOdular DIgital CONtroller". Inimene keda võib lugeda Loogika kontrollerite "Isaks" oli Dick Morley. Modicon tootenimi müüdi 1977 aastal Gould Electronics'ile ning mille hiljem omandas Saksa firma AEG ning seejärel selle praegune omanik Prantsuse firma Schneider Electric.

Üks esimesi 084 toodetud mudeleid on praegu välja pandud Massachusetts Põhja Andoveris asuvas Modicon'i peakorteris. Selle kinkis neile GM peale seadme mahakandmist kui seade oli peaaegu kakskümmend aastat katkematult töödanud.

Autotööstus on siiani üks suurimaid loogika kontrollerite kasutajaid.

[redigeeri] Programmeerimine

Rahvusvahelise standardiga on loogikakontrollerite programmeerimiseks loodud järgmised võimalused:

Kõik programmeeritavate loogikakontrollerite tootjad, ei kasuta oma vahendites küll kõiki ülal loetletud võimalusi. Kuid vähemalt üks loetletud võimalustest on siiski olemas.

Loogiliste tehetega programmide koostamist on võimalik harjutada ning simuleerida Siemensi LOGO programmiga. Programmi saab siit Siemensi LOGO

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Ohjelmoitava logiikka

Ohjelmoitava logiikka

Ohjelmoitava logiikka (Programmable Logic Controller) eli PLC tai logiikka on pieni tietokone, jota käytetään tosiaikaisten automaatioprosessien ohjauksessa, kuten esimerkiksi NC-koneen tai tehtaan kokoamislinjan ohjaamisessa.

Ohjelmoitavat logiikat otettiin käyttöön alun perin autoteollisuudessa, missä ohjelmistopäivitykset korvasivat ohjausjärjestelmien uudelleenjohdotukset. Yhdellä logiikalla voi helposti korvata satoja tai tuhansia aiemmin käytettyjä releitä ja ajastimia. Ohjelmoitavan logiikan toiminnallisuus on vähitellen kasvanut perinteisestä releiden korvaajasta ohjauskeskukseksi, joka hallitsee kehittyneen liikkeen ohjauksen, prosessin säädön, hajautetut hallintajärjestelmät ja tietokoneverkot.

[muokkaa] Rakenne

Ohjelmoitava logiikka on mikroprosessori -pohjainen laite, jossa on joko modulaarisia tai integroituja tulo- ja lähtöportteja, joihin on kytketty kentällä olevia antureita (paine- ja lämpötilamittauksia jne.) ja toimilaitteita (moottorin käynnistimiä, solenoideja, merkkivaloja, venttiileitä jne.). Logiikka ohjaa toimilaitteita käyttäjän luoman paristovarmennettuun muistiin sijoitetun ohjelman ja sensoreiden antamien tietojen mukaisesti.

[muokkaa] Tulot ja lähdöt

Ohjelmoitavan logiikan ulkoisista liitännöistä käytetään yleisesti termejä tulo ja lähtö. Nimitys juontuu termistä I/O, input/output. Tuloporttien kautta logiikka saa tietoa järjestelmän tilasta, ja lähtöporttien kautta se voi ohjata järjestelmää. Digitaaliset signaalit käyttäytyvät kuin kytkimet, ne ilmaisevat vain päällä- tai poissa-tilan (1 tai 0, tosi tai epätosi). Esimerkiksi painikkeet, rajakytkimet ja valokennot ovat laitteita, joissa on digitaalinen lähtö.

Digitaalisten signaalien ilmaisemiseksi käytetään yleensä jännitettä tai virtaa. Tällöin tietty suureen alue tulkitaan 0-tilaksi ja toinen 1-tilaksi. Ohjelmoitava logiikka voi käyttää esimerkiksi 24VDC jännitettä, jolloin 22V ylittävät jännitteen arvot tulkitaan päällä olevaksi signaaliksi ja alle 2V jännitteet poissa olevaksi jännitteeksi. Alun perin ohjelmoitavissa logiikoissa oli vain digitaalisia liitäntöjä.

Analogiset signaalit käyttäytyvät kuten äänenvoimakkuuden säätimet: ne välittävät kaikki arvot toiminta-alueensa ääripäiden väliltä. Yleensä analogiset arvot tulkitaan ohjelmoitavassa logiikassa kokonaisluvuksi. Tarkkuus riippuu käytetystä laitteistosta, ja suurempi tarkkuus vaatii enemmän muistia. Tyypillisiä analogisen signaalin avulla välitettäviä mittaustietoja ovat paine-, virtaus- ja lämpötilalähettimet.

Mitattavan signaali arvo voi olla mitä tahansa valitulla mitta-alueella. Analogiaviesti voi tyypistä riippuen olla esimerkiksi 4–20mA, 0–20mA, 0–10v, +-10V, +-5V, on olemassa myös vastuskortteja, jolloin ei tarvita erillisiä lähettimiä, vaan kortille voidaan kytkeä suoraan esimerkiksi PT100-anturi. 4–20 mA ja +-10V on yleisesti käytettyjä viestejä.

[muokkaa] Kenttäväylät

Kenttäväylätekniikka (esim. Profibus DP tai Modbus) mahdollistaa I/O:n hajauttamisen kentälle ja älykkäiden toimilaitteiden ja antureiden liittämisen logiikkaan, jolloin siirrettävät tietomäärät voivat olla suurempia kuin perinteisellä johdotetulla tekniikalla ja siirrettävä tieto voi olla jo kenttälaitteen oman älyn jalostamaa.

[muokkaa] Ohjelmointi

Ohjelmat ohjelmoitaviin logiikoihin kirjoitetaan tietokoneella erityisesti tähän tarkoitukseen tarkoitetuilla ohjelmilla ja siirretään logiikkaan suoritettavaksi. Ohjelmat ovat usein valmistajakohtaisia. Ohjelma tallennetaan logiikassa normaalisti joko paristovarmeinteiseen RAM-muistiin tai muuhun pysyvään muistiin.

Ensimmäinen ohjelmoitavien logiikoiden kohderyhmä oli sähköasentajat, joiden oli pystyttävä oppimaan ohjelmointi työn ohessa. Näissä logiikoissa ohjelmoinnissa käytettiin "tikapuulogiikkaa", joka muistuttaa relelogiikoiden kytkentäkaavioita. Nykyaikaisia logiikoita voi ohjelmoida monella eri tavalla, tikapuulogiikasta perinteisiin ohjelmointikieliin, kuten BASIC ja C.

Viime vuosina ovat tulleet suosituiksi kansainvälisen standardin IEC 61131-3 mukaiset ohjelmointikielet. Standardi määrittää ohjelmoitaville logiikoille viisi ohjelmointikieltä: FBD (Function Block Diagram), LD (Ladder Diagram), ST (Structure Text, Pascal-tyyppinen ohjelmointikieli), IL (Instruction List, assemblyä muistuttava kieli) ja SFC (Sequential Function Chart).

[muokkaa] Ohjelmakirjastot

Monet laitevalmistajat tarjoavat logiikoihinsa valmiita ohjelmakirjastoja, jolloin esimerkiksi PID-säätö voidaan toteuttaa valmiilla ohjelmalohkolla. Valmiiden lohkojen käyttö helpottaa ohjelmoijan työtä ja lisää luonnollisesti ohjelman toimintavarmuutta, koska käytetään hyvin testattuja ja toimiviksi todettuja ohjelmia.

[muokkaa] Käyttöliittymä

Ohjelmoitava logiikka suorittaa sille ohjelmassa määritellyt tehtävät juuri niin hyvin kuin ohjelman tekijä on osannut ottaa huomioon eri tilanteet ennakolta ohjelmaa laatiessaan. Poikkeavien tilanteiden ratkaisemiseen ja prosessimuutosten tekemiseen tarvitaan käyttöliittymä.

Käyttöliittymä on yleensä operointipaneeli tai PC ja valvomo-ohjelma, jonka kautta prosessia valvova operaattori saa tietoa senhetkisestä prosessin ajotilanteesta hälytysten, kaavioiden, positiokohtaisten näyttöjen ja raporttien kautta. Hälytykset ovat ennalta sovittujen rajojen ylittämisestä aiheutuvia ilmoituksia operaattorille poikkeavista tilanteista.

Hälytykset esitetään lähes kaikissa käyttöliittymissä punaisella vilkkuvalolla. Käyttöliittymän monitorilla on yleensä hälytyksille varattu alue, johon hälytys tulostetaan riippumatta muusta näytön tilasta. Hälytyslaitteena voidaan käyttää myös erillistä summeria tai vilkkuvaa valoa. Hälytysosiosta voi olla myös suora linkki prosessikaavioon, jossa hälyttävä prosessinosa sijaitsee. Kaaviossa yleensä esitetään jokin prosessikokonaisuus, kuten esimerkiksi voimalaitoksen kattila. Yleensä kaaviot on jaettu niin, että ensin on yleiskaavio, josta päästään hiirellä napsauttamalla tai jollakin muulla yksinkertaisella toimenpiteellä yksityiskohtaisempiin kaavioihin.

Positiokohtainen näyttö on jonkin yksittäisen laitteen esitys, esimerkiksi mittaus- tai moottoripiiri. Positiokohtaisesta näytöstä pystytään myös muuttamaan kyseisen laitteen tilaa, esimerkiksi moottori seis/käy.

Raportit ovat prosessin tuottavuuden ja toimivuuden seurantaa varten. Niihin kerätään esimerkiksi kahdeksan tunnin tai vuorokauden ajalta tietoa siitä, kuinka paljon laitos on tuottanut haluttua tuotetta. Raportit sisältävät usein monimutkaisia keruu- ja laskentatoimintoja.

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Deux automates programmables Industriels & leurs périphériques, montés en volant, pour test et analyse

Deux automates programmables Industriels & leurs périphériques, montés en volant, pour test et analyse

Un automate programmable industriel (API) est un dispositif électronique programmable destiné à la commande de processus industriels par un traitement séquentiel. Il envoie des ordres vers les préactionneurs (partie opérative ou PO côté actionneur) à partir de données d’entrées (capteurs) (partie commande ou PC côté capteur), de consignes et d’un programme informatique.

Présentation [modifier]

On nomme Automate Programmable Industriel, API (en anglais Programmable Logic Controller, PLC) un dispositif similaire à un ordinateur, utilisé pour automatiser des processus comme la commande des machines sur une ligne de montage dans une usine. Là où les systèmes automatisés plus anciens emploieraient des centaines ou des milliers de relais et de cames, un simple automate suffit. On nomme automaticiens les programmeurs de ces Automates Programmables Industriels.

L'API est structuré autour d'une unité de calcul ou processeur (en anglais Central Processing Unit, CPU), d'une alimentation (depuis des tensions AC ou DC) et, de modules suivant les besoins de l'application, tel que:

D'autres, plus anciens, étaient constitués d'une simple mémoire dont l'adresse d'entrée était constituée d'une concaténation de données d'entrée (senseurs, horloge) et de l'état précédent. Beaucoup moins onéreux, ils se prêtaient en revanche mal à une augmentation rapide du nombre d'états. Ils sont restés très utilisés pour des automatisations simples du style block-system ou feux de signalisation aux carrefours.

Les programmes des API sont traités selon un cycle précis : acquisition de toutes les entrées (recopie dans une mémoire image) - traitement des données (calculs) - mise à jour des sorties. Le temps d'un cycle d'API varient selon la taille du programme, la complexité des calculs et de la puissance de l'API. Le temps de cycle est généralement de l'ordre d'une vingtaine de millisecondes et, est protégé par un chien de garde.

Les API se caractérisent par rapport aux ordinateurs par leur fiabilité et leur facilité de maintenance (bien que les ordinateurs industriels atteignent également un très bon degré de fiabilité). Les modules peuvent être changés très facilement et le redémarrage des API est très rapide.

L'absence d'interface Homme-machine (IHM, HMI en anglais) pour visualiser l'action et le fonctionnement du programme sur la partie opérative font que les automates sont très souvent relié par une communication à un pupitre opérateur, une interface graphique (écran d'affichage ou écran tactile) ou un PC. Dans ce dernier cas, on parle de supervision (dans certains cas, le PC peut d'ailleurs être utilisé seul en regroupant les fonctions de l'API et de la supervision, grâce à l'utilisation d'un softplc).

Exemples [modifier]

Un automate doté d'un programme simple peut maintenir un niveau de liquide dans un réservoir entre deux niveaux (un mini et un maxi), en ouvrant et fermant une vanne. Un arrangement légèrement plus complexe pourrait impliquer une balance sous le réservoir (comme entrée) et un contrôleur d'écoulement (comme résultat) permettant à l'eau de couler à un taux commandé. Un automatisme industriel typique pourrait commander plusieurs réservoirs dans un processus tel que le traitement des eaux usées. Chaque réservoir pourrait être observé pour une variété de conditions telles que : être ni trop plein ou ni trop vide, d'avoir le pH dans une certaine fourchette.

Différents langages de programmation [modifier]

Il existe différents langages de programmation définis par la CEI 61131-3 :

Dans la programmation d’un automate, il est possible de choisir de programmer en SFC, de façon très proche du grafcet. Derrière chaque action est associé un programme écrit en IL, ST, LD ou FBD.

Ancien [modifier]

Il est enfin possible de réaliser de petits automates au moyen d'une simple mémoire morte (ROM), sans microprocesseur.

(Ces automates numériques sont des réseaux logiques câblés et non des automates programmables.)

Entrées tout ou rien [modifier]

  1. Si l'on dispose de capteurs ne fournissant que des informations de type 1 ou 0 (« porte fermée » (ou ouverte) ou « évènement attendu », par exemple), la juxtaposition des bits correspondants peut être envoyée à la ROM comme une adresse.
  2. La valeur de la donnée lue à cette adresse contiendra un 1 pour chaque effecteur à basculer ON (1) ou OFF (0) : relais, moteurs, électrovannes, signaux, etc.
  3. Lorsque l'action de l'effecteur aura eu pour effet de changer l'un des signaux, le signal d'entrée pointera vers une adresse différente qui pourra par exemple entraîner l'arrêt de cet effecteur, ou le démarrage d'un autre, etc.

Entrées analogiques [modifier]

On peut, si elles comportent peu de bits, les traiter par un convertisseur analogique-numérique. Dans la pratique, il est rare qu'on ait besoin des bits de poids faible, et la seule chose qui sera prise en compte en entrée est la mise à 1 ou non d'un (ou plusieurs, par sécurité) bit(s) de poids fort.

Usage [modifier]

Ces automates électroniques présentent des intérêts :

  • Les éléments qui les composent sont particulièrement robustes (absence de mécanique tournante pour le refroidissement et le stockage des données, matériaux renforcés) leur permettant de fonctionner dans des environnements particulièrement hostiles (poussière environnante, perturbations électromagnétiques, vibrations des supports, variations de température,...)
  • Ils possèdent des circuits électroniques optimisés pour s'interfacer avec les entrées et les sorties physiques du système, les envois et réceptions de signaux se font très rapidement avec l'environnement. Avec de plus une exécution séquentielle cyclique sans modification de mémoire, ils permettent d'assurer un temps d'exécution maximal, respectant un déterminisme temporel et logique, garantissant un temps réel effectif (le système réagit forcément dans le délai fixé).

En contrepartie, ils sont beaucoup plus chers que les solutions de bureautique classiques mais restent à l'heure actuelle les seules plateformes d'exécution considérées comme fiables en milieu industriel (avec les ordinateurs industriels). De plus ils nécessitent la maîtrise de langages spécifiques conformes à la norme CEI 61131-3 qui reprennent dans leur forme la logique d'exécution interne de l'automate. Le prix est souvent dépendant de la mémoire dont on veut disposer pour réaliser un programme.

On fabrique en général le contenu des ROM avec des programmes spécialisés dès que ce nombre d'états dépasse la dizaine. Une ROM de 2^N mots de N bits peut gérer 2^N états correspondants à p entrées et q sorties, avec p+q=N. Si certains de ces états ne peuvent être rencontrés dans la pratique, on peut simplifier le système d'autant avec un peu de circuiterie à bon marché (mécanisme de chip select).

Ils conviennent parfaitement pour des systèmes de sécurité ferroviaire, des machineries d'ascenseur, des commandes de chaînes de production ou tout autre type d'activité exigeant du réflexe plutôt que de la réflexion.

Pour la gestion des feux de circulation d'un carrefour, ce sont des automates particuliers et totalement différents, qui sont utilisés et dédiés à cette tâche . Il s'agit de contrôleurs de carrefours, qui doivent respecter des normes de sécurités particulières au domaine.

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弊社は各領域に供給できる内容は:

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(4)航空エンドミル設計

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(6)ダイヤモンドエンドミル

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弊社の製品の供給調達機能は:

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

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בקר לוגי מִתכנת או בקר בר-תכנות (PLC-Programmable logic controller) הוא מכשיר אלקטרוני ממוחשב המיועד לאסוף מידע ולבקר ולשלוט בתהליכים ("בקרת תהליכים") בהתאם ליעד הבקר ולציוד הקצה המחובר אליו (מנועים, גששים וכו'). הבקר אוסף נתונים אנלוגיים או דיגיטליים, ועל פיהם, בצירוף מדדים מתוכנתים, מחזיר מידע (מבצע פעולה) לציוד הקצה. הבקר עובד בצורה לוגית על פי עץ תהליך או סדר פעולות שניתן לתכנות מראש. את סדר הפעולות הזה ניתן לשמור בדיאגרמת הסולם של הבקר (Input/Output, Tolerance וכו').

בקר לוגי מתכנת

בקר לוגי מתכנת

בקרים מסוג זה משמשים בדרך כלל לתעשייה מתקדמת ולאיסוף מידע מרצפת ייצור. הבקרים ניתנים לתכנות ולעבודה מרובת-כניסות (של ציוד קצה) בתצורת Input/Output. הדבר שימושי לריבוי משימות מול מספר סוגים של ציוד קצה (חיסכון בעלויות).

[עריכה] שימושים בתעשייה

במפעלים שמפעילים קווי ייצור חשובה בקרת התהליכים והחלת אוטומציה בהתאם לפרמטרים בני-תכנות. לדוגמה, במאפייה גדולה יש צורך לבקר את החום בתנור האפייה (יש השפעה לשינויים בטמפטורה חיצונית), ולפי מדדים קבועים (Input) מגשש טמפרטורה מקצים לבקר יכולת לשלוט בתהליך (Output). הבקר משנה טמפרטורה (מוריד או מעלה את הספק החשמל) ללא התערבות אדם.

דוגמאות נוספות הן בקרי-תנועה אשר שולטים על רמזורים או על תנועת רכבות לפי ציוד קצה (פסי מתכת בכביש, מתגים במסילת רכבת). בציוד תעופתי גם כן נעשה שימוש רב בטכנולוגיה זו (איסוף נתונים, ריכוזם והצגתם במכשור הצוות בכלי הטיס).

[עריכה] שימושים בסביבה ביתית

בכלי רכב פרטיים יש לעתים בקרים שמבקרים תהליכים (למשל טמפרטורת מנוע או יחס תערובת דלק-אוויר), וכן בציוד חקלאי (חלק ממחשבי ההשקיה), כמו בדיקות לחות ופרמטרים שונים מגששים באדמה.

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PLC dan rangkaian masukan/keluaran

PLC dan rangkaian masukan/keluaran

Kontrol logika terprogram (Bahasa Inggris: programmable logic controller atau PLC) adalah suatu mikroprosesor yang digunakan untuk otomasi proses industri seperti pengawasan dan pengontrolan mesin di jalur perakitan suatu pabrik. PLC memiliki perangkat masukan dan keluaran yang digunakan untuk berhubungan dengan perangkat luar seperti sensor, relai, contactor dll. Bahasa pemrograman yang digunakan untuk mengoperasikan PLC berbeda dengan bahasa pemrograman biasa. Bahasa yang digunakan adalah Ladder, yang hanya berisi input-proses-output. Disebut Ladder, karena bentuk tampilan bahasa pemrogramannya memang seperti tampilan tangga.

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IMPIANTI INDUSTRIALI
Produzione industriale
Progettazione di prodotto
Progettazione di processo
Progettazione di sistema
PLC

PLC

Il controllore logico programmabile o programmable logic controller (PLC) è un computer industriale specializzato in origine nella gestione dei processi industriali. Il PLC esegue un programma ed elabora i segnali digitali ed analogici provenienti da sensori e diretti agli attuatori presenti in un impianto industriale, nel tempo, con la progressiva miniaturizzazione della componentistica elettronica e la diminuizioni dei costi, è entrato anche nell'uso domestico; l'installazione di un PLC nel quadro elettrico di un'abitazione, a valle degli interruttori magnetotermico e differenziale (salvavita), permette la gestione automatica dei molteplici sistemi e impianti installati nella casa: impianto di riscaldamento, antifurto, irrigazione, luci, ecc...


Un PLC è un oggetto hardware componibile.
La caratteristica principale è la sua robustezza estrema, infatti normalmente il PLC è posto in quadri elettrici in ambienti rumorosi, con molte interferenze elettriche, con temperature elevate o con grande umidità. In certi casi il PLC è in funzione 24 ore su 24, per 365 giorni all'anno, su impianti che non possono fermarsi mai.

La struttura del PLC viene adattata in base al processo da automatizzare. Durante la progettazione del sistema di controllo, vengono scelte le schede adatte alle grandezze elettriche in gioco. Le varie schede vengono quindi inserite sul BUS o rack del PLC.

Struttura del PLC [modifica]

Un PLC è composto da un alimentatore, dalla CPU che in certi casi può avere interna o esterna una memoria RAM o Flash o EPROM, da un certo numero di schede di ingressi digitali e uscite digitali, e nel caso in cui sia necessario gestire grandezze analogiche, il PLC può ospitare delle schede di ingresso o di uscita sia analogiche che digitali.

Il PLC normalmente opera in rete con altri PLC, quindi sono necessarie delle schede di comunicazione adatte al protocollo di rete già implementato sugli altri PLC.

Nel caso di operazioni di movimentazione, come nel campo della robotica, il PLC ospita delle schede acquisizione controllo assi, cioè delle schede molto veloci e sofisticate che permettono di gestire spostamenti e posizionamento.

Alimentatore [modifica]

L'alimentatore è un apparato necessario per il funzionamento dei PLC. Esso è utilizzato per fornire l'energia elettrica a tutte le schede del PLC. Fornisce le tensioni a 5 V necessarie alle schede, le tensioni a + o - 12 V, le altre tensioni necessarie, sempre in corrente continua (cc.). Può essere interno o esterno al PLC.

CPU [modifica]

La CPU è il cervello del PLC. La CPU è una scheda complessa basata su un microprocessore con un sistema operativo proprietario, e con una zona di memoria a disposizione del programma utente, cioè del programma di automazione.
La memoria utente è spesso esterna come ad esempio nel caso di memoria EPROM. Il vantaggio di una memoria esterna è legata alla semplicità di programmazione o di modifica dello stesso.
La CPU durante il funzionamento a regime, colloquia con tutte le schede connesse sul BUS del PLC, trasferendo dati e comandi sia verso il mondo esterno, sia dal mondo interno.

Una delle caratteristiche peculiari delle CPU dei PLC è la loro capacità di poter gestire le modifiche del programma di gestione del processo durante il normale funzionamento. Questa possibilità è estremamente utile nel caso di impianti che devono essere sempre attivi.

All'interno della CPU sono varie parti, tra cui

  • unità di gestione, ovvero informazioni di gestione del PLC stesso, impostate dal costruttore e trasparenti all'utente;
  • archivio di temporizzatori e contatori funzionali all'operatività del PLC;
  • memorie immagine del processo, cioè le informazioni in ingresso ed i comandi in uscita del processo;
  • memoria utente, in cui vengono scritti i programmi che il PLC deve eseguire;
  • interfaccia per il dispositivo di programmazione, che comunica con gli strumenti di programmazione;
  • bus dati, comando, indirizzi per la veicolazione dei dati fra le varie parti e con l'esterno della CPU.

Schede di ingresso digitali [modifica]

Le schede di ingresso digitali sono utilizzate per il controllo di grandezze "digitali", cioè di tensioni a due valori (ad esempio 0 V o 24 V, oppure 0 V 110 V). Ogni scheda può gestire da 4 a 32, o 64 ingressi digitali differenti. I segnali dal campo vengono fatti arrivare con cavi elettrici fino alla morsettiera della scheda ed ogni singolo canale è opportunamente protetto da fusibili di adeguato amperaggio.

Schede di uscita digitali [modifica]

Le schede di uscita digitali sono utilizzate per i comandi di attuatori digitali. Ad esempio un relè è un attuatore digitale, in quanto può avere soltanto due stati stabili: diseccitato, o eccitato. Altro esempio di attuatore è una valvola digitale a due stati: aperta, chiusa (elettrovalvola). Anche nel caso di schede di uscita digitali, si possono gestire da un minimo di 4 ad un massimo di 64 uscite digitali differenti.

Schede di ingresso analogiche [modifica]

Questo tipo di schede di ingresso permettono il controllo di grandezze elettriche il cui valore può variare entro un intervallo. Le grandezze in gioco sono in tensione o in corrente. Ad esempio sono disponibili schede di ingresso analogiche in corrente, con un intervallo variabile tra 4 mA e 20 mA. Molti produttori di PLC rendono disponibili schede con ingressi analogici per sonde di temperatura sia Pt100 che termocoppie T, J, K, ecc. Queste schede sono disponibili con varie risoluzioni (8-12-14-16 bit) e con 1 o più ingressi distinti disponibili in morsettiera o connettore.

Schede di uscita analogiche [modifica]

Le schede di uscita analogiche permettono di controllare degli attuatori variabili. Possono essere in corrente o in tensione ed avere una determinata soluzione esprimibile in bit. Ad esempio è possibile comandare un motore elettrico tramite un inverter variandone la velocità, tramite la frequenza, da zero alla sua massima velocità. Oltre all'esempio sopra citato servono per regolazioni di temperatura variando l'intervallo di uscita, regolazioni di luce. Un esempio che può risultare molto chiaro è quella dell'intensità luminosa di una serie di plafoniere. Tramite un potenziometro noi aumenteremo o diminuiremo l'intensità luminosa. Ad ogni aumento o diminuzione di luce corrisponde un equivalente segnale in corrente o in tensione.

Schede di comunicazione [modifica]

Il PLC durante il suo funzionamento può comunicare con computer, con altri PLC oppure con altri dispositivi come le macchine CNC (i torni e/o le frese a controllo numerico delle aziende).

La comunicazione con computer e altri dispositivi avviene tramite tipi di connessione standard come:

La comunicazione con altri PLC avviene tramite protocolli standard, ad esempio:

ecc.

Schede speciali [modifica]

Qualunque PLC di livello medio alto, oltre le consuete schede di ingresso/uscita, analogiche/digitali, ha a catalogo moduli dedicati a particolari compiti di automazione. Il vantaggio nell'utilizzare tali schede è quello di avere il controllo di un'operazione/evento indipendentemente dal ciclo del PLC, relegando il PLC alla funzione di controllo/parametrizzazione. L'offerta è veramente vasta e ogni produttore propone a catalogo le più svariate soluzioni, fra cui si segnala:

Schede di conteggio veloce [modifica]

Sono in grado di accogliere il segnale di un sensore di conteggio e direzione (up/down ossia incremento/decremento) più un canale di azzeramento, in single ended (ossia a livelli di tensione 0÷24 V) che in differenziale (normalmente secondo lo standard RS-422); normalmente è possibile programmarle in modo che scatenino un evento (per esempio alzando un'uscita) al raggiungimento di un dato conteggio o se il conteggio è compreso fra una finestra di valori. Su tali schede sono normalmente disponibili unicamente un numero limitato di uscite programmabili.

Schede programmatori a cammes [modifica]

Compito di tali schede è emulare una o più camme meccaniche; accettano in ingresso un segnale proveniente da un encoder ed è possibile, se la posizione è entro determinate finestre, avviare un evento tramite un'uscita digitale programmabile.

Schede PID (Proporzionale Integrale Derivativo) [modifica]

Spesso nel campo industriale è necessario controllare una variabile del processo (per esempio la potenza applicata su un elemento riscaldante), rilevando una variabile da esso dipendente (per esempio la temperatura di un ambiente). Se il processo è particolarmente critico è necessario eseguire il controllo in modo accurato, tramite moduli dedicati.

Schede controllo assi [modifica]

Si impiegano ove sia necessario controllare il movimento di un organo meccanico tramite un motore, sia esso brushless che passo passo. Alcune schede presentano un funzionamento particolarmente semplice permettendo di fissare una quota di consegna che l'asse deve raggiungere e un ingresso per il feedback di posizione, altre - particolarmente complesse - permettono grandissima flessibilità e permettono di emulare diversi profili. Richiedono generalmente un modulo di potenza esterno (amplificatore di corrente) per il comando effettivo del motore.

Linguaggi di programmazione [modifica]

Il PLC per ottemperare ai suoi compiti deve essere programmato. La programmazione del PLC è effettuata normalmente con un PC sul quale un software specializzato permette di creare programmi da scaricare nella memoria della CPU del PLC.
Questi software di programmazione possono leggere il programma direttamente dalla memoria della CPU, e visualizzare il programma sul PC.
Normalmente il programma viene scritto su PC, quindi scaricato sul PLC, e salvato sul PC stesso, per ulteriori modifiche o per sicurezza.

La normativa IEC 1131-3 del 1993 ha standardizzato 5 linguaggi di programmazione, di cui 3 grafici e 2 testuali:

La Normativa è stata successivamente aggiornata con l'uscita della "CEI EN 61131-3" detta anche "CEI 65-40" Prima Edizione: 1 giugno 1996.

Linguaggi grafici [modifica]

  • Ladder diagram (LD o KOP) detto Linguaggio a contatti - È il linguaggio più usato fino a pochi anni fa, in quanto era la trasposizione informatica dei circuiti elettrici usati dagli elettrotecnici.
    L'automazione industriale infatti era basata su sistemi a logica cablata, il PLC (controllore di logica programmabile) ha permesso di trasportare i concetti della logica cablata nel linguaggio Ladder. Il programmatore semplicemente utilizza simboli logici corrispondenti a segnali di ingresso e di uscita per implementare la logica non più cablando i relè, ma disegnando gli schemi elettrici nel software di programmazione.
  • Sequential Function Charts (SFC) detto Diagramma funzionale sequenziale - Viene usato anche come strumento di specifica. Tale linguaggio permette di implementare facilmente una macchina (o automa) a stati finiti.
  • Function Block Diagram (FBD o FUP) detto Diagramma a blocchi funzionali - Analogo ai diagrammi circuitali.

Linguaggi testuali [modifica]

  • Instruction List (IL o AWL) detto Lista di istruzioni - Linguaggio di basso livello molto simile all'Assembler. Può essere facilmente ricavato dal Ladder.
  • Structured Text (ST) detto Testo strutturato - Linguaggio di alto livello simile al C++.

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PLC と 入出力 を配置した様子

PLC と 入出力 を配置した様子

プログラマブルロジックコントローラprogrammable logic controllerPLC)は、リレー回路の代替装置として開発された制御装置である。プログラマブルコントローラとも。 工場の機械の制御などに使われるほか、エレベータや自動ドア、テーマパークの各種アトラクションなど身近な機械にもごく普通に使われている。 一般的にシーケンサとも呼ばれるが、PLCの意味でいう「シーケンサ」という単語は三菱電機の登録商標である。

[編集] 概要

プログラマブルコントローラは、リレー回路の代替装置として開発された制御装置である。工場などで使われる機械制御に使われるほか、エレベータや自動ドアなど身近な機械にもごく普通に使われている。照明やボイラーの制御にも使われるので、一般家庭にもあるだろう。 PLCは小型のコンピュータの一種で、中枢にはコンピュータと同じようにマイクロプロセッサが使われるが、PLCの動作の仕方は普通のコンピュータとは全く異なり、ステートマシンを動作モデルとしている。ソフトで動作するのはコンピュータと同じだが、原理的にバグが発生しにくく、どのようなインプットに対しても何らかのアウトプットが得られるようになっている。

PLC は巨大な機械装置や人を運ぶ装置を制御することが多いため、極めて高い安全性と安定性が求められる。そのためハードディスクや光ディスクなど はほとんど使われない。 PLCのデータの保存には通常メモリが使われている。以前はバッテリーバックアップされたメモリに格納されることが多かったが、最近では電源を必要としな いフラッシュメモリが使われる。

またPLCの特徴に豊富な入出力があり、各種デバイスを簡単につなげることができる。PLCの取り扱いは情報技術の分野でなく、どちらかというと電気工事士などの電気技術者の領域である。

[編集] PLCのしくみ

PLCはステートマシン
PLCは小型のコンピュータの一種で、中枢にはコンピュータと同じようにマイクロプロセッサが使われるが、PLCの動作の仕方は普通のコンピュータとは全く異なる。 通常のコンピュータがチューリングマシンを原型とするノイマン型の動作モデルを採用しているのに対して、PLCはリレー回路を原型とするステートマシンを動作モデルとしている。 したがってPLCのプログラムは、リレー回路を記号化したプログラミング言語が使われる。そのプログラムはリレー回路を模した図に変換することが可能である。その図をラダー図と言う。 ソフトで動作する点はPLCもコンピュータも同じだが、PLCは原理的にバグが発生しにくく、どのようなインプットに対しても何らかのアウトプットが得られるようになっている。

PLC のプログラムは電気回路を記号化したものなので、通常のコンピュータプログラマが作成することはできない。PLCのプログラミングは特別な知 識を持った電気技術者の分野となる。 PLCはきわめて高い安全性、安定性が求められるためハードディスクなどはほとんど使われない。 プログラムは最近ではバッテリーを使わないフラッシュメモリが使われる。以前はバッテリーバックアップされたメモリに格納されることが多かった。バブルメモリという電磁ノイズに強い特殊なメモリも使われる。

豊富な入出力
PLCのもうひとつの大きな特徴として、豊富な入出力機能があげられる。入力側はリミットスイッチ(移動する装置や架台の位置を検出するセンサ)、センサ、温度計、複雑な位置決めシステムから得られる位置情報などを読み込む。場合によってはマシンビジョンも使用する。出力側はモーター、空気シリンダー、液圧シリンダー、振動版、リレーソレノイドを 駆動する。入出力機構は内蔵されており、大規模な制御をする場合はPLC同士をネットワークでつなぎ、I/Oモジュールを接続して使用する。 拡張モジュールの使用に当たって、パソコンのようにドライバをインストールする必要は無い。電気ブロックのような感じで機能を付け加えることができる。

元々はリレー回路
PLC は、従来の自動化システムで使われていた数百・数千のリレーカムタイマー(メカニカルタイマー)を置き換える安価な代替品として発明されたものである。PLCひとつで数千のリレーを置き換えるようプログラムすることができる。初めに登場した時期は主に自動車産業の工場で使われ、生産設備の制御盤の配線を変更する代わりにPLCのソフトウェアの変更でモデルチェンジに対応できるようにした。

ソフトはラダー
一般的なPLCはソフトウェアとしてラダー論理と いうものを使う。ラダー論理というものはリレー回路を記号化したもので、「ラダー図」という梯子のような図形で表す。電気技術者は回路図の問題を解くよう にラダー論理を使い、PLCのプログラムを図面で扱うことができる。この方法が選ばれた理由は安全性を重視するためである。

現在では一般のコンピュータと差の少ないPLCも使われるようになった。IEC_61131-3 標準規格によれば、PLCを構造化プログラミング言語ST言語)でプログラムすることもできるし、論理基本操作でプログラムすることもできる。シーケンシャル・ファンクション・チャート(SFC言語)と呼ばれるグラフィカルなプログラミング表記法を用いることができるプログラマブルコントローラもある。

しかしプログラムが複雑になると安全性が損なわれるため、一般的にはラダー図で組める程度のプログラムを使うのが普通である。

[編集] デジタル信号とアナログ信号

PLCで扱う信号はデジタル信号である。

デジタル(または離散)信号とは単純に ON と OFF (1 と 0、真と偽)の信号だけである。押しボタン、リミットスイッチ、光スイッチなどがデジタル信号を発生するデバイスである。デジタル信号は電圧電流で判断され、ある閾値でONかOFFかが決定される。例えば 24VDC の入出力を持つPLCでは、22VDC以上をONと判断し、2VDC以下をOFFと判断する。電流入力の方が電圧入力よりも電気的ノイズに強い。

アナログ信号はボリューム制御のようなものであり、一般にゼロからある最大値までの値を示す。アナログ信号には電圧電流が使われる。アナログ信号はADコンバータなど呼ばれるPLCのI/Oモジュールによって整数値に変換されPLCに取り込まれる。逆にデジタル信号をアナログ信号に変換するモジュールをDAコンバータなどという。

ア ナログ信号は連続した無限個の数値だが、デジタル信号は有限個の数値しか使えない。 そのため、アナログ信号の取込み範囲と精度は、デバイス側の精度とPLC側の信号線の割当てのバランスで決定される。 例えば、0~24VDCの範囲のアナログ信号があり、PLCで8本の信号線がこの入力に割り当てられたとすると、0Vはデジタルで0、24Vはデジタルで 255となるだろう。精度は24/255となり約0.1V以下の変化は無視される。 25VDCの入力があった場合にどう解釈されるかはPLCに依存する(24Vのままだったり、エラーとして処理したりする)。

[編集] 例:デジタルとアナログ

例としてタンクに水を入れる装置を考えてみよう。タンク内の水は別のシステムが必要に応じてくみ上げて使用する。ここで注目するシステムはタンク内の水を一定量に保つシステムである。

デジタル信号だけを使った場合、PLCは、入力としてタンクが空かどうかを示すスイッチと満タンかどうかを示すスイッチを持つ。また、出力としてはタンクに水を入れるバルブを開閉する出力信号をひとつ必要とする。

ど ちらのスイッチもOFFか「タンクが空」のスイッチだけがONの場合、PLCはバルブを開けて水を入れる。「タンクが満タン」のスイッチだけが ONになったらバルブを閉じる。両方のスイッチがONになったら、スイッチの少なくとも一方が故障したと判断できる。満タンかどうかのスイッチだけで判断 しないのは、少しずつ水を使うような状況でスイッチがひとつだけだと頻繁にバルブの開閉が行われて機械が消耗するのを避けるためである(そのような状態を フラッターと呼ぶ)。

アナログシステムではタンクの重さを測定する重量計と流量を制御できるバルブを使う。PLCは PID フィードバックループ(後述)を使ってバルブを制御する。重量計はPLCのアナログ入力に接続され、バルブはPLCのアナログ出力に接続される。このシス テムではタンク内の水量が少ないほどバルブを大きく開けて素早く水を満タンにしようとする。水量が素早く減っている場合、バルブも大きく開けられる。ほん の少しだけ水が使われている場合、バルブは少しだけ開けられ、ゆっくりとタンクに水を入れる。

このシステムでバルブのフラッター状態を防ぐために、こういった制御装置では不感帯(デッドバンド)が設けられる。つまり、水の減り具合の変化がある閾値より下ならバルブを開閉しないようにする。そうすることでバルブの動作が最適化され、消耗を防ぐことができる。

実際のシステムは両方を結合して使用するかもしれない。デジタル信号を水があふれるのを防ぐために使用し、水量をなるべく一定に保つためにアナログ信号を使う。さらにバックアップや保守状態を考慮することで実際のシステムは複雑化していく。

[編集] PLC の形態による I/O 能力:モジュール、ラック、P2P

モジュール型のPLCは組み込まれる入出力の数が限られている。一般に、基本モデルの入出力数で足りなければ拡張機構を使う。

ラッ ク型のPLCはプロセッサモジュールと分離したI/Oモジュールになっていることが多い。場合によってはI/Oモジュールが多数のラックから構 成されることもある。その場合、数千の(離散あるいはアナログの)入出力を持つ。プロセッサとI/Oモジュールの間は高速シリアルリンクで接続されるの で、離れていてもよく、大規模工場で配線コストを低減させるのに役立つ。

さらに大規模な入出力システムが必要な場合、プロセッサ間をP2Pの通信システムで接続する。これにより、大きなシステムを分割して制御し、かつ全体として通信して協調動作させることができる。この通信リンクはマンマシンインターフェイス機器(キーパッドやPC)を接続するのにも使用可能である。

一般に入力数は出力数の三倍必要といわれている。センサーなどの故障に備えて入力を冗長化することが多いためである。

[編集] プログラミング

PLC のプログラムはパーソナルコンピュータ上の特別なアプリケーションで作成し、PLCにダウンロードする。単純なものは現場で作ることも多い。 以前はプログラム専用のハードウェアを使用していたがノートパソコン等の発達によりほとんど見られなくなった。プログラムはPLC毎にバッテリーバック アップされたRAMや不揮発性のメモリ(フラッシュメモリ)に格納される。

初期のPLCは電気技術者が使うことを想定して設計され、彼らは業務で使用するうちにPLCのプログラミングを学んだ。それらのPLCはラダー論理でプログラムされ、ラダー論理とはリレー回路の配線に対応するようになっていた。最近のPLCはラダー論理だけでなくBASICやC言語を使ってプログラムすることもできる。また、状態遷移図に基づいてPLCのプログラミングをする方式もある。ただし、高級言語であまり複雑なプログラムを組むと、PLCと言えどもエラーを起こすことがあるので、ラダー図以外のプログラムが使われることは少ない。

最 近では、国際標準規格 IEC 61131-3 が一般的になっている。それによると、5種類のプログラミング言語が定義されている。FBD(機能ブロック図)・LD(ラダー図)・ST(構造化テキス ト、Pascal型の言語)・IL(命令リスト)そしてSFC(Sequential Function Chart;シーケンシャル・ファンクション・チャート)である。これらの技法は処理の論理構成を明確にするものである。

[編集] PID ループ

PLC には単一変数汎用工業フィードバックループ、つまりPIDコントローラ(比例(proportional), 積分(integral), 微分(derivative)ループ)が含まれることもある。 PIDループは工業プロセス制御では一般的な方式である。PIDループは水泳用プールのpH値の制御にも使われる。

[編集] ユーザーインターフェイス

PLC は場合によっては、設定変更や警報表示や定時制御のために人間とやりとりする必要がある。マンマシンインターフェイスがそのために使われる。単純なシステムではボタンとライトでやりとりする。テキスト表示やグラフィック表示の可能なタッチスクリーンも使われることが多い。最新のPLCではネットワーク経由で他のシステム(例えば、SCADAシステムやWebブラウザが動作しているコンピュータ)とやりとりすることができる。

[編集] 歴史

PLC はアメリカ自動車産業での必要性から開発されたものである。PLC が登場する以前、自動車製造における制御回路、シーケンス回路、連動回路はリレーやタイマーや独立した閉ループ・コントローラを使って構成されていた。そ のような装置を毎年のようにあるモデルチェンジの度に変更・修正するのは非常に時間と手間のかかるプロセスである。というのもリレー回路の配線を変更する のは熟練した技術者でなければ出来なかったからである。1968年、ゼネラルモータースのオートマチックトランスミッション製造部門(Hydramatic)はリレーシステムを電子的に置換するための要求仕様を作成した。

契 約を取り付けたのはマサチューセッツ州ベッドフォードのBedford Associates社である。最初のPLCは、Bedford Associates社の84番目のプロジェクトであったため、「084」と名づけられた。Bedford Associates社はPLCの開発・製造・販売・保守を行うModicon社を設立した。

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PLC in een testopstelling

PLC in een testopstelling

Een Programmable Logic Controller (PLC, Programmeerbare Logische Eenheid) is een elektronisch apparaat met een microprocessor dat op basis van de informatie op zijn diverse ingangen, zijn uitgangen aanstuurt. In de industrie worden machines over het algemeen aangestuurd met PLC's en die zijn daarmee een belangrijk onderdeel in de automatisering. Hoe de PLC zijn gegevens precies inleest, hangt af van de geïnstalleerde interfacekaarten, en van de veldbusnetwerken waarlangs verschillende apparaten met elkaar gegevens uitwisselen.

Van oorsprong bevatte een PLC geen volledige microprocessor, maar in de jaren '90 van de 20e eeuw is het verschil tussen een computer en een PLC vervaagd.

De eerste PLC's bestonden uit AND, OR en Timer IC's die met bedrading verbonden waren. Door aanpassing van de bedrading werd de functionaliteit en dus het programma aangepast.

Met de komst van de microprocessor werd deze functionaliteit in geheugen gestopt en de eerste echte PLC's waren een feit. Met de komst hiervan kreeg men veel meer flexibiliteit en mogelijkheden.

De PLC en de interface-software voor het debuggen en het schrijven van de software hebben een grote ontwikkeling doorgemaakt.

Nu vindt het programmeren meestal in een Windows-omgeving plaats.

Tegenwoordig is er ook sprake van een Slot PLC en een Soft PLC.

[bewerk] Soorten PLC's

  • De Traditionele PLC is een PLC bestaande uit een CPU met zijn eigen behuizing en intern werkgeheugen. Meestal worden insteekkaarten gebruikt als opslaggeheugen. Te denken valt aan een MMC kaart van een digitale camera.
  • Een Slot PLC is een Traditionele PLC, maar dan op bijvoorbeeld een PCI-kaart die in een PC gestoken wordt.
  • De Soft PLC is een PLC die draait als software op een PC. Met een interfacekaart en driversoftware communiceert deze met de buitenwereld.

[bewerk] Interfacekaarten of modulen

  • Digitale kaarten/modulen

Hier wordt een toestand aan of af (één bit 0 of 1) ingelezen of uitgestuurd. De 0 of 1 kan als lage of hoge spanning aangeboden worden, maar ook als een schakelcontact dat open of dicht is.

  • Analoge kaarten/modulen

Een analoog signaal (variatie van 0 tot 10V, 4 tot 20 mA of 0 tot 20 mA) wordt via een analoog-digitaalomzetter omgezet in een binair getal dat verder door de PLC behandeld kan worden. Afhankelijk van het programma wordt dit signaal gebruikt in de besturing of herschaald naar bijvoorbeeld een temperatuur (0 tot 100 graden). De PLC kan ook analoge signalen als uitvoer leveren, bijvoorbeeld een elektrische spanning of stroom om een motor aan te drijven, of om een regelklep op een bepaalde stand te zetten.

  • Tellerkaarten/modulen

Deze worden gebruikt voor de positiebepaling van machines, via het tellen van pulsen afkomstig van een pulsgever (of "encoder"). Dat pulssignaal is meestal een combinatie van twee signalen met een onderlinge faseverschuiving, zodat ook de richting van de beweging kan gedetecteerd worden. De PLC rekent deze pulsen om naar een positie; bijvoorbeeld: 10 pulsen zijn gelijk aan 1 mm verplaatsing, of aan 1 graad hoekverdraaiïng.

[bewerk] Veldbussen

De keuze van veldbussen begint met de keuze voor een elektrische laag:

- RS232 - RS422 - RS485

Na deze keuze kan bepaald worden welke procotol er gebruikt dient te worden om PLC onderling of met PC's te laten communiceren.


[bewerk] Protocol

  • Modbus Het Modbus protocol is toentertijd ontwikkeld door Modicon voor werelds eerste PLC van Modicon. Er is gekozen voor een opensource benadering, waardoor het mogelijk is voor iedereeen om dit protocol gratis te downloaden via de site www.modbus.org.
  • Modbus Plus Is een RS485 netwerk met een token ring topology. Dit betekent dat er geen master of slave situatie aanwezig is, maar alle deelnemers op netwerk hebben dezelfde rechten voor zowel schrijven als lezen van informatie.
  • Profibus

Een profibus (DP, FMS, PA, ... )-netwerk kan aangesloten worden aan de PLC.

Een interface volgens hetzelfde principe als profibus; enkel een ander netwerk met andere kabels en een ander protocol. Dit wordt veel gebruikt voor kleine toestellen zoals sensors en relais.

  • CAN
  • Interbus
  • Ethernet Ethernet is universeel in gebruik, uiteindelijk bepaalt het protocol waarmee de PLC zijn informatie op het ethernet plaatst of andere gebruikers op ethernet met de PLC kunnen communiceren.

[bewerk] Werking van de PLC

Een PLC doorloopt intern voortdurend een vaste, voorgeprogrammeerde cyclus. Na een programmacyclus te hebben afgerond wordt de status van de outputs aangepast en vervolgens wordt de status van de ingangen ingelezen. Door deze manier van werken kan een PLC schijnbaar vele dingen tegelijk doen. Sommige nieuwere types van PLC's lezen echter de ingangen in op het moment dat ze die 'nodig hebben' in het programma, en sturen ook meteen de uitgangen aan nadat de logica van die uitgangen opgelost is. Deze types wachten dus niet noodzakelijk tot de volledige programmacyclus afgelopen is alvorens de uitgangen te sturen. De meeste oudere types hebben ook een speciale instructie waarbij de normale afloop van het programa even onderbroken wordt om alzo de plc te dwingen een bepaalde ingang te lezen of een uitgang te sturen. Daarna wordt de afloop gewoon verder gezet.

Veel voorkomende programmeertalen voor PLCs zijn: ladderdiagram, Function Blok Diagram (FBD), Sequential Function Chart (SFC), Instruction List (IL) en Structured Text Language (STL). Je kan ook een programmeertaal eigen aan de PLC gebruiken, die op een C programmeertaal lijkt, maar die is voor de meer complexe functies.

[bewerk] Programmeren van PLC's

Om een PLC te programmeren, heb je een verbinding tussen de PLC en het apparaat waarmee geprogrammeerd wordt, nodig. De licentiezaken voor de software werden vaak vroeger doormiddel van hardwaresleutels geregeld, tegenwoordig wordt steeds meer gewerkt met softwarematige licensies. De communicatie tussen de PC en PLC vond en vindt nog steeds plaats doormiddel van de COM poort op de PLC. Recente ontwikkelingen door de PC leveranciers dwingen de PLC leveranciers steeds meer tot communicatie met USB of ethernet, daar (1) COM poorten op nieuwe PC bijna niet meer ter verkrijgen zijn en (2) de ethernet-verbindingen vele malen sneller werken dan de seriële COM-verbindingen.

Bekende PLC merken zijn onder andere: Beckhoff, Schneider Electric, Modicon, Siemens, VIPA, Yokogawa, OMRON, Allen-Bradley(op de markt gebracht door de firma Rockwell Automation), Hitachi, ABB, GE-Fanuc, Mitsubishi, Koyo en Phoenix Contact

歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool..com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelMilling cutterCVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millsСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FreseElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

Bewise Inc. www.tool-tool.com

ようこそBewise Inc.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

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Programmerbare logiske styringar (PLSar) er digitale styreeiningar, små datamaskinar som vert brukte i industrien til å automatisera oppgåver innan produksjon, drift og vedlikehald. PLSar er utstyrte med mange inn- og utgongar. Ein PLS må vera robust nok til å fungera i eit industrimiljø og lett å kopla opp. I/O-terminalane er difor ofte grovt dimensjonerte. Kjernen i ein PLS er som oftast ein mikrokontroller.

Dei enklaste PLSane kan gjera omlag dei same oppgåvene som vanlege relé, men ein PLS kan erstatta hundrevis eller tusenvis av relé, og sparar difor mykje plass og kostnadar.

Inngongane til ein PLS vert kopla direkte til ein eller annan type gjevar, brytar e.l. Utgongen vert kopla til eit pådragsorgan eller ein aktuator av eitt eller anna slag. Alle hjelpesignal, teljarar, forriglingar osb. er digitale signal inni PLSen. Inngongane og utgongane til PLSen kan vera både digitale og analoge signal.

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