Řídicí systémy jsou řídicí zařízení v oblasti elektroniky a výpočetní techniky. Regulátor: definice, obvod, zařízení a zobrazení

Řadiče jsou zařízení, která umožňují zpracování digitálních signálů. Jen před několika desítkami let byly všechny logické systémy postaveny na základě elektromechanických relé. Jsou stále používány, ale ve většině sfér byly nahrazeny mikrokontroléry. Řídicí systémy se nejčastěji používají v průmyslu, a to v řídicích a automatizačních systémech. Poprvé na trhu s elektronikou se v 60. letech objevilo zařízení MODICON vyráběné společností Bedford Associates.

Podobné zařízení vyvinutá jinými společnostmi se stala známou jako PLC. A konkrétněji jde o programovatelné logické regulátory. Jejich práce závisí na programu, který je zaznamenán pomocí osobního počítače prostřednictvím speciálního rozhraní. Díky použití zařízení na řadičích se ukázalo, že je třeba nahradit velké množství elektromechanických relé s logickými prvky.

Funkce PLC

Abyste pochopili, co je kontrolér, musíte pochopit jeho zařízení a účel. Programovatelný prvek má několik vstupů - s jejich pomocí je monitorován stav spínačů a snímačů. K dispozici jsou také výstupní svorky, které poskytují signály různých úrovní elektromagnetickým ventilům, stykačům, elektrickým pohonům, relé a dalším ovladačům.

Programování PLC je velmi jednoduché, protože jazyk, ve kterém se provádí, je velmi podobný logice elektromagnetických relé. Pokud může elektrotechnik nebo běžný instalátor číst schémata reléových systémů, pak může regulátory naprogramovat bez velkých obtíží. Trvá to jen málo času, vše závisí na počtu logických prvků a funkcí.

Mělo by být poznamenáno, že v závislosti na modelu PLC se spojení zdrojů signálu a programovacích funkcí k nim bude mírně lišit. Podstata postupu nastavení však zůstává nezměněna.

Připojení prvků k PLC

Ve všech modelech regulátorů jsou napájecí svorky - některé potřebují střídavé napětí až 120 V a jiné - v konstantní hodnotě až 24 V. Napájecí napětí závisí na modelu zařízení. Vstupní svorky jsou označeny písmenem X - každý z nich má samostatný signál. Společný vodič je obvykle spojen s neutrálním zdrojem střídavého proudu nebo s negativní konstantou.

V případě regulátoru je optický izolátor - jednoduchá LED. Připojuje vstupní a společnou vstupní svorku. Při napájení na PLC se rozsvítí LED - je to tím, že lze zjistit, že zařízení pracuje. Výstup se stane generování signálu pomocí počítačových obvodů - je aktivováno spínací zařízení. Jako spínací zařízení lze použít elektromagnetické relé tranzistory, spínače napájení, tyristory. Výstupy jsou označeny písmenem Y. Na každém výstupu je nastavena LED, která indikuje, že zařízení pracuje.

Jak funguje programování

Řídicí jednotky jsou zařízení, která umožňují zpracovávat elektrický signál a převádět jej. K dnešnímu datu je logika vložena do PLC pomocí počítačového programu. Určuje výstupní svorky, u kterých bude za určitých podmínek na vstupních svorkách přítomno napětí. Zčásti je tato logika podobná té, která se používá v návrhu reléových obvodů. Ale v něm nejsou žádné relé, přepínače a kontakty. Psaní a prohlížení programu probíhá pomocí počítače, který se připojuje k programovacímu portu.

Logika jednoduchého programu

Předpokládejme, že máme ovladač, lampu a spínač. Regulátor je připojen k napájecímu zdroji, k vstupu je připojen spínač a na výstupu je umístěna lampa. Po stisknutí tlačítka se kontrolka rozsvítí. Varianta nejjednoduššího programu PLC:

1. Když je spínač otevřený, na vstup se nevyskytuje žádné napětí, takže se na výstupu nerozsvítí.
2. Stisknutím tlačítka zadáte signál. V programu budou aktivovány kontakty odpovídající portu. Všechna imaginární relé začnou pracovat uvnitř regulátoru. Toto je obrazové označení, ve skutečnosti nejsou v něm žádné elektromagnetické relé. Výsledkem je napětí na výstupu regulátoru a kontrolka se rozsvítí.

Všechna opatření, která jsou prováděna s řídicími jednotkami, jsou nejlépe zvážena na příkladech elektromagnetických relé. Tak jasně viditelný provoz zařízení.

Proč potřebuji počítač

Použití počítače vytváří logické spojení mezi vstupními a výstupními svorkami. Software, se kterým se provádí kompilace logiky, umožňuje odeslat virtuálnímu signálu kontroléru a zjistit, jak bude pracovat za určitých podmínek. Když je logika v PLC, počítač se vypne a regulátor pracuje nezávisle. Všechny příkazy, které mu byly dány v programovacím fázi, může provést bez pomoci třetích stran.

PLC univerzálnost

Chcete-li pochopit výkon a všestrannost programovatelných komponent, musíte zvážit několik typů programů. Regulátor je programovatelný prvek, takže bez sekundární konfigurace prvků, které jsou k němu připojeny, můžete změnit všechny zadané příkazy. Předpokládejme, že potřebujete změnit výše popsaný program - když je tlačítko zavřené, lampa zhasne a když je otevřená, rozsvítí se.

Chcete-li spustit takový příkaz, stačí vyměnit typy příkazů, které byly dříve. Když stisknete nějaké tlačítko, musí být na PLC vstup napájeno napětí a imaginární relé, které je v něm umístěno, má normálně zavřené kontakty. Proto je při napájení kontakty otevřeny a lampa zhasne. Ale když signál zmizí v okruhu regulátoru, imaginární relé zavře kontakty a kontrolka se rozsvítí.

Výhody řadiče

Jednou z výhod řadičů je možnost implementace softwarové logiky. Navíc, na rozdíl od reléových zařízení, lze výstupní signál použít tolikrát, kolik je třeba pro automatizaci. S pomocí regulátoru pro automatizační systémy je možné navrhnout systém pro spouštění a zastavení elektrického motoru. Chcete-li vytvořit podobný systém na elektromechanických prvcích, musíte použít tři relé.

Při použití regulátoru jsou tlačítka připojena ke dvěma vstupním svorkám. Na výjezdu je instalován elektromotor. Logika je následující:

1. Když stisknete tlačítko připojené k výstupu X1, spustí se motor. V tomto případě jsou spuštěny kontakty imaginárního relé a objeví se výstupní napětí.
2. Když stisknete tlačítko připojené k X2, motor se zastaví. V tomto případě ignorování skutečnosti, že první tlačítko bylo stisknuto dříve, je ignorováno.

Navíc všechny procesy, které se vyskytují v řídícím systému, lze duplikovat pro vzdálené sledování. Právě s touto vlastností je realizováno dálkové ovládání systémů. Nyní víte, jaké jsou kontroléry a jaké jsou jejich hlavní vlastnosti. Programovací zařízení mohou zvládnout každý, kdo rozumí počítačové a reléové technologii.