用于工业驱动的 PLC
变速驱动器 为一系列工业应用带来了精确和智能的运动控制。 制造业 仅依赖于旋转和输送材料、泵送液体、用风扇冷却或加热空气、包装和堆叠成品的机器——这些都是相互关联的操作的一部分,这些操作在很大程度上是自动进行的。
为了在这种环境中发挥作用,驱动器完全依赖于控制、协调能力 PLC (可编程逻辑控制器) .然而,鉴于它绝不是一项新技术——第一批模型几乎是在 50 年前制造的——不可避免地会出现一个问题:PLC 是什么让它如此适合这项工作?
PLC 被开发来代替以前用于控制工厂机械的硬接线功率继电器组的计算机电源。对这些旧的机电神经中枢进行维护和故障排除的困难是巨大的:巨大的外壳为技术人员提供了继电器、定时器、计数器、保险丝和端子的墙壁,以及纵横交错的点对点接线。更换失效的线圈或磨损的触点已经足够具有挑战性了。修改系统本身的用途可能需要大规模重建。
微芯片的到来不可避免地将这些好奇的柜子扫入工程史册。 Odo Struger (1931-1998) ,1960 年代 Allen-Bradley 的研究工程师,以及 Dick Morley (1932-2017) 1968 年响应通用汽车公司提出的想法呼吁,被称为 PLC 之父。他们都看到继电器系统为控制机械而执行的一系列事件可以被转换并小型化为计算机程序的形式 .
那么它就是一台计算机。但是 PLC 是一种非常特殊的计算机。它是这样设想的,直到今天仍然如此。但是在哪些方面呢?
为什么是 PLC 而不是 PC?
也许最明显的答案 - 看看它 - 是 PLC 在物理上很坚固。这东西坚固耐用。这意味着其设计的各个方面(从组件材料的选择到温度控制和外壳样式等功能 ) 旨在保护设备免受灰尘、湿度、振动、温度等具有挑战性的水平。
PLC 的独特设计 还必须适应重要的输入/输出安排——远远超过奇怪的记忆棒或打印机。只要它控制的操作很复杂,PLC 的输入信号列表(来自开关、传感器、断路器等)与输出命令(到电机、灯、阀门等)相结合。
但 PLC 和个人计算机之间最根本的区别在于它们的编程语言。梯形逻辑 (或梯形图)以通过继电器方案直接模拟工作流的方式顺序编码操作指令。这使得它非常对工程师友好 .除了少数其他简单的语言,尤其是功能块图,它仍然是标准的编程方法。
PLC 通过直接控制信号与变速驱动器进行通信 或通过数字通信协议 (Modbus 一直是最流行的) 或通过两者结合。因此可以执行所有设备命令:从简单地指示驱动器运行电机、旋转方向,到最重要的加速和减速参数的实时调整。
只有当驱动器与 PLC 进行实时双向通信时,才能充分发挥驱动器以最佳速度运行电机的潜力。 PLC 监控驱动器的性能,持续检查状态和故障代码,例如,将目标与实际输出电流进行比较。这种输出监控影响驱动命令性质的方式对于系统的智能至关重要。
PLC 对自动化行业的影响
PLC 有一个革命性的 对自动化行业的影响,能够洞察和控制复杂的机械系统,这与单个未识别的“故障”可能导致制造工厂的最佳部分停止运转的日子相去甚远。多年来,它们的持久成功很大程度上归功于它们本质上的简单性——以及它们所有的处理能力。
然而,没有任何技术可以无限期地不受进步的影响。最终,PLC 与其他任何东西一样,都必须反映机器和设备制造方式的关键发展。
持续发展
小型化 尤其是早期的电子活动从继电器墙转移到电路板的力量 - 继续使处理器、组件和电路板本身变得更加紧凑 .因此,PLC 变得更加 强大 (速度更快,内存容量显着提高) 即使它们的尺寸减小。现在,单个 PLC 可以轻松完成其前几款的工作。这样的进步可能体现在他们同时适应多种通信协议的能力上,或者他们的软件开发人员可以混合和匹配不同的编程语言。
当然,具有讽刺意味的是,这种能力顺序对于控制许多设备(包括驱动器)实际上并不是必需的。在简单的效率是首要任务的情况下,复杂的能力可能充其量是无关紧要的,最坏的情况是一种负担(例如在网络安全方面 )。因此,新一代 机器控制器(类似于 PLC 的紧凑型设备)已经发展到可以接管一些高端 PLC 已经超越的工作。
在内存和输入/输出容量方面比 PLC 更受限制,这种用于变速驱动器的控制器,板载提供,定制编程并具有直观的图形界面,相对便宜,省时且易于使用(以及与更大的网络或系统集成)。
PLC 和驱动器,完美搭配?
因此,驱动器和 PLC 之间的传统关系正在经历一个变革时期。这是一场可能只有旧式系统架构可能无法生存的剧变。 智能驱动器的基本原则 通过编程能力 - 像以往一样充满电。
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