Arbeidsprinsippet til PLS

 

PLS er egentlig en "modulær mikrodatamaskin" designet spesielt for industrielle miljøer. Kjernen i arbeidsprinsippet er den lukkede-sløyfemekanismen for å "motta signaler gjennom maskinvare, behandle logikk gjennom programvare og sende ut instruksjoner gjennom maskinvare" for å oppnå presis kontroll over eksterne enheter. Implementeringen av denne mekanismen er avhengig av en høy grad av synergi mellom maskinvarestruktur og programvaresystem.

Maskinvarestrukturen til PLS vedtar modulær design, som kan kombineres fleksibelt i henhold til kontrollkrav. Kjernekomponentene inkluderer følgende fem deler, hver med tydelig arbeidsdeling og tett samarbeid:

Central Processing Unit (CPU):Som "hjernen" til PLS er den ansvarlig for å utføre logiske operasjoner, databehandling og instruksjonsplanlegging i brukerprogrammer. Den kan raskt lese inngangssignaler, kjøre stigediagrammer og andre programmer, bedømme beregningsresultatene og sende kontrollinstruksjoner til utgangsmodulen. Beregningshastigheten bestemmer direkte responseffektiviteten til PLS-en, og instruksjonsutførelsestiden til mainstream industrielle PLS-er kan nå mikrosekundnivået.

Hukommelse:delt inn i systemminne og brukerminne. Systemminnet brukes til å lagre operativsystemet, driverprogrammer og annen kjerneprogramvare til PLS-en, og sikrer den grunnleggende driften av utstyret. Brukerminnet er dedikert til å lagre brukerskrevne kontrollprogrammer (som produksjonsprosesslogikk, feilhåndteringsmekanismer) og midlertidige data (som enhetsdriftsparametere, telleresultater), støtte programmodifikasjoner og oppdateringer.

Inn-/utgangsmodul (I/O).: "Broen" mellom PLS og eksterne enheter, muliggjør toveis signalkonvertering. Inngangsmodulen er ansvarlig for å konvertere analoge signaler (som temperatur, trykk) eller digitale signaler (som på-av-signaler) fra sensorer (som fotoelektriske brytere, temperatursensorer), knapper, knotter og andre enheter til elektriske signaler som kan gjenkjennes av PLS. Utgangsmodulen konverterer beregningsresultatene til CPU-en til kontrollsignaler som kan mottas av eksterne aktuatorer (som motorer, magnetventiler, indikatorlys), og fullfører den lukkede-sløyfeprosessen med "utførelse av persepsjonsbeslutning".

Strømmodul:Gir stabil arbeidskraft for hele PLS-systemet, og konverterer vanligvis vekselstrøm (som AC 220V) fra industrianlegg til likestrøm (som DC 24V) som kreves internt av PLS. Den har også overspennings- og overstrømbeskyttelsesfunksjoner for å sikre stabil drift av utstyr i komplekse industrielle miljøer.

Kommunikasjonsmodul:realiserer sammenkoblingen mellom PLS og andre enheter, støtter ordinære industrielle kommunikasjonsprotokoller som PROFINET, Modbus, EtherNet/IP, etc. Gjennom kommunikasjonsmodulen kan PLS kobles sammen med berøringsskjermer, industrielle datamaskiner, MES-systemer (manufacturing execution systems) eller andre PLSer for å oppnå datautveksling og fjernkontroll, og legge grunnlaget for intelligent produksjon.

Programvaresystemet til PLC er delt inn i systemprogramvare og brukerprogramvare. Systemprogramvaren er forhåndsinstallert av produsenten og er ansvarlig for maskinvaredrivere, programkompilering og systemdiagnostikk. Brukerprogramvare er et kontrollprogram skrevet av ingeniører basert på produksjonskrav. De vanlige programmeringsmetodene inkluderer stigediagram (LD), strukturert tekst (ST), funksjonelt blokkdiagram (FBD), etc. Blant dem har stigediagram blitt den mest brukte programmeringsmetoden i industrianlegg på grunn av simuleringen av egenskapene til tradisjonelle relékontrollkretser.

Kjernelogikken til programvarekontroll er «logisk operasjon og tidsstyring» --ingeniører konverterer produksjonsprosessen til logiske relasjoner som «AND», «OR» og «NO», eller timingregler som «delay» og «count» gjennom programmering. CPU-en til PLS-en utfører disse reglene i forhåndsinnstilt rekkefølge for å oppnå automatisert kontroll av produksjonsprosessen. For eksempel, i en produksjonslinje for flaskevann, kan den automatiserte fyllingslogikken fullføres ved å sette programmet til å "starte fyllemaskinen med en forsinkelse på 0,2 sekunder når den fotoelektriske sensoren oppdager en flaske, og stoppe etter fylling i 3 sekunder".

PLS er ikke bare en enhet, men også legemliggjørelsen av industrielle kontrollideer. Det oppnådde ikke bare et sprang i produksjonsprosessen fra "manuell drift" til "logikkdrevet", men drev også hele produksjonsindustrien mot intelligent, fleksibel og effektiv utvikling.