PLCBeginner

<- до лекцій	на основну сторінку курсу
	Режими роботи та структура програм ПЛК ->

Фізична структура ПЛК М221

Загальна структура ПЛК

ПЛК (програмований логічний контролер) - електронний мікропроцесорний засіб, що використовується для автоматизації технологічних процесів. Він спеціально розроблений для використання у виробничих умовах. ПЛК постійно контролює стан пристроїв вводу та приймає рішення на основі програми користувача для управління станом вихідних пристроїв.

ПЛК повинен відповідати певним вимогам:

• Робота в «жорсткому» реальному часі;
• Тривала автономна робота без обслуговування;
• Стійкість до факторів навколишнього середовища;
• Можливість швидкої заміни компонентів;
• Прості в розумінні мови програмування;
• Можливість перепрограмування «в полі»;
• Можливість обміну даними зі сторонніми пристроями.

ПЛК забезпечує обробку вхідної інформації з об’єкту управління (вхідних змінних процесу) та формування управляючих дій (вихідних змінних процесу) відповідно до програми користувача, яку створює розробник системи управління.

За конструктивним виконанням ПЛК ділять на моноблочні і модульні. У корпусі моноблочного ПЛК поряд з ЦП, пам’яттю і блоком живлення розміщується фіксований набір входів / виходів. У модульних ПЛК використовують модулі входів / виходів, що встановлюються окремо. Згідно з вимогами МЕК 61131, їх тип і кількість можуть змінюватися в залежності від поставленого завдання і оновлюватися з плином часу.

Моноблочні ПЛК:

Модульні ПЛК:

Типи модулів ПЛК

Основні типи модулів ПЛК:

• Блок живлення (PS);

• Центральний процесор (CPU);

• Сигнальні модулі;

• Модулі доступу до промислових мереж;

• Спеціальні модулі.

  

Джерело живлення може бути вбудованим в основний блок ПЛК, але частіше виконаний у вигляді окремого блоку живлення (БЖ), що закріплюється поруч на стандартній рейці.

CPU - центральний компонент ПЛК. Виконує наступні функції:

• Забезпечує виконання програми користувача;
• Забезпечує циклічне опитування вхідних даних і запис вихідних;
• Виконує діагностику ПЛК в цілому;
• Зберігає програму користувача і всі дані системи.

Модулі DI/DO

Модулі DI відрізняються:

• Величиною і типом фізичного сигналу (24 VDC, 220 VAC …);
• Наявністю спеціальних функцій;
• Максимальною кількістю оброблюваних сигналів.

Модулі DO відрізняються:

• Величиною і типом фізичного сигналу (24 VDC, 220 VAC …);
• Наявністю спеціальних функцій;
• Максимальною кількістю оброблюваних сигналів;
• Максимальним струмом вихідного сигналу;
• Типом виходу.

Типи дискретних вихідних сигналів

Позитивна і негативна логіка підключення DI

Позитивна і негативна логіка підключення DO

Модулі АI/АO

Модулі АI відрізняються:

• Величиною і типом оброблюваного сигналу (0-10 В, 4-20 мА, pt100 …;
• Наявністю гальванічної розв’язки між каналами;
• Максимальною кількістю оброблюваних сигналів;
• Роздільною здатністю АЦП.

Модулі АO відрізняються:

• Величиною і типом оброблюваного сигналу (0-10 В, 4-20 мА …);

• Наявністю гальванічної розв’язки між каналами;

• Максимальною кількістю оброблюваних сигналів;

• Роздільною здатністю ЦАП.

  

  

Інші модулі

Модулі промислових мереж, призначені для забезпечення можливості зв’язку за певними стандартами промислових мереж, наприклад ModBus RTU, ProfiBus, CanOpen … Існують такі типи FieldBus модулів:

• Фізичний інтерфейс без логіки (наприклад RS485);
• Фізичний інтерфейс з логікою (наприклад CanOpen Master)

Спеціальні модулі, призначені для виконання специфічних завдань. Вони мають вбудовані апаратні механізми для реалізації певного функціоналу. Існують такі типи спеціальних модулів:

• Спеціальні DI, DO, AI, AO;
• Модулі для незалежного управління.

Один ПЛК може обробити від десятків сигналів I/O до сотень тисяч сигналів I/O, в залежності від типу. Залежно від максимально можливої кількості входів-виходів всі ПЛК поділяють на:

• мікро -до 64;
• малі -до 128;
• середні -до 512;
• великі -до 1024;
• надвеликі - понад 1024.

Для реалізації великих проектів може використовуватись архітектура з декількома ПЛК.

Структура ПЛК М221

Огляд ПЛК М221

M221 містить:

• SD-карта;
• USB-порт програмування;
• Перемикач RUN / STOP;
• Живлення по USB.

Контролери М221 доступні в двох модифікаціях:

-Контролер Modicon M221 (№ за каталогом TM221C) забезпечують широкі можливості по підключенню і налаштуванню за рахунок використання картриджів введення-виведення, картриджів послідовного порту або спеціальних картриджів без збільшення розмірів контролера.

-Контролер Modicon Modicon M221 Book (№ за каталогом TM221M) поєднують малі габарити і широкий вибір можливостей підключення.

Живлення ПЛК TM221C - 24 Vdc чи 100…240 Vac, для TM221M- 24 Vdc.

Пам’ять М221:

Тип пам’яті	Розмір	Використовується для
RAM	512 Кбайт оперативної пам’яті: 256 Кбайт для внутрішніх змінних і 256 Кбайт для прогрми і даних.	виконання програми та містить дані
Non-volatile	1,5 Мбайт, з яких 256 Кбайт використовується для резервного копіювання програми та даних у разі відключення електроенергії.	зберігання програми

Доступні такі вбудовані типи входів / виходів, залежно від контролера:

• Звичайні входи
• Швидкі входи, пов’язані з лічильниками
• Звичайні транзисторні виходи
• Швидкі транзисторні виходи, пов’язані з генераторами імпульсів
• Релейні виходи
• Аналогові входи

В залежності від контролера доступні наступні типи портів:

• Ethernet

• USB Mini-B

• SD картка

• Серійний порт

Для лінійки TM221C доступні наступні контролери:

Для лінійки TM221M доступні наступні контролери:

Конфігурація ПЛК М221

Логічний контролер M221 - це система управління, яка пропонує всебічне рішення з оптимізованими конфігураціями та розширюваною архітектурою.

(1) Локальна конфігурація

(2) Віддалена конфігурація

Контролери М221 можуть розширюватись за допомогою модулів розширення TM3 і TM2. Лінійка модулів розширення ТМ3 прийшла на зміну старішій лінійці ТМ2 разом з контролерами Modicon M221/M241/M251.

Варто враховувати, що модулі TM2 не можна встановлювати перед TM3.

До контролера максимально можна підключити 7 модулів розширення TM3 і TM2. До модуля розширення TM3XREC1 можна підключити 7 модулів розширення TM3.

Можна розширити кількість входів/виходів або портів зв’язку вашого логічного контролера Modicon TM221C, додавши картриджі TMC2.

М221 - Картриджі розширення:

• 2 аналогових входи/виходи:
  • 0-10 В;
  • 0-20/4-20 мА;
  • Термопари і термосопротивления.

М221 - Картридж послідовного зв’язку:

• RS232/485;
• Modbus RTU/ASCII;
• Символьний режим.

Модулі TM3

Повністю оновлена система входів/виходів TM3

TM3 - швидкодія:

• Час реакції:
  • 10 x швидше ніж TM2 (Типова конфігурація: 4 дискр. модуля, 2 аналог і 1 експертних);
• Швидкодія:
  • Частота шини 2 МГц замість 1 МГц;
  • Період тиші між байтами зменшений;
  • Зменшено час обробки аналогових сигналів;
• Авто адаптація:
  • Модулі TM2 і TM3 можуть застосовуватися спільно (швидкодія падає до рівня TM2);
• Простота:
  • 1 система модулів входів/виходів для 5 ПЛК та деяких HMI в майбутньому.

• Інтеграція з ПЛК;

• Інтеграція в ПО програмування.

  

<- до лекцій	на основну сторінку курсу
	Режими роботи та структура програм ПЛК ->