ऑटोमेशन कैबिनेट और पैनल में प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) की स्थापना और कनेक्शन

एक प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (PLC) एक विशेष प्रकार का कंप्यूटर है जिसका उपयोग तकनीकी प्रक्रियाओं और वस्तुओं को स्वचालित करने के लिए किया जाता है।

पीएलसी शब्द (अंग्रेजी संक्षिप्त नाम - (पीएलसी) प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर) 1971 में एलन-ब्रैडली यूएसए के एक इंजीनियर ओडो जोसेफ स्ट्रुगर द्वारा पेश किया गया था। उन्होंने पीएलसी प्रोग्रामिंग भाषाओं को एकीकृत करने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

एक नियंत्रण प्रणाली के लिए एक एल्गोरिथ्म को लागू करते समय, तार्किक संचालन और सेंसर, एक्चुएटर्स और मानव-मशीन इंटरफ़ेस के साथ संचार के एक विशेष संगठन की आवश्यकता होती है।

पीएलसी की एक महत्वपूर्ण विशेषता इसका रीयल-टाइम ऑपरेशन है। यह विशेष माइक्रोप्रोसेसरों के उपयोग से सुनिश्चित होता है जो एक निश्चित समय अंतराल के भीतर अनुरोध के लिए सिस्टम की प्रतिक्रिया की गारंटी देता है।

पीएलसी आमतौर पर प्रतिकूल बाहरी परिस्थितियों में काम करते हैं - तापमान, आर्द्रता, धूल, विद्युत चुम्बकीय विकिरण, विकिरण। इसलिए, साधारण घरेलू कंप्यूटरों का उपयोग नियंत्रण के रूप में नहीं किया जाता था।

2007 से रूस में।विशेष प्रोग्राम करने योग्य नियंत्रक गोस्ट आर आईईसी 61131-1-2016 लागू है।

पीएलसी पर आधारित हैं माइक्रोकंट्रोलर्स - सिंगल-चिप आर्किटेक्चर के साथ विशेष माइक्रोप्रोसेसर। माइक्रोकंट्रोलर बिना किसी ऑपरेटिंग सिस्टम के चिपसेट और मदरबोर्ड के बिना काम कर सकते हैं। लेकिन यह मोड मुख्य रूप से सरल स्थानीय स्वचालन प्रणालियों में प्रयोग किया जाता है। जटिल प्रणालियों में, विशेष ऑपरेटिंग सिस्टम के नियंत्रण में पर्याप्त शक्तिशाली प्रोसेसर का उपयोग किया जाता है।

उद्देश्य, उपकरण और पीएलसी प्रकारों के बारे में अधिक जानकारी के लिए, यहां देखें: प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर्स क्या है

पीएलसी की विविधता बहुत बड़ी है। ऑटोमेशन और इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में एक भी ऐसी कंपनी नहीं है जो अपने स्वयं के पीएलसी का निर्माण नहीं करती है। फिर भी, सभी पीएलसी अपने सामान्य आर्किटेक्चर और बाहरी उपकरणों को जोड़ने के लिए इंटरफेस के मानकीकरण से एकजुट हैं।

दुनिया के सबसे बड़े पीएलसी निर्माता आज सीमेंस एजी, एलन-ब्रैडली, रॉकवेल ऑटोमेशन, श्नाइडर इलेक्ट्रिक, ओमरोन, मिकुबिची, लोवेटो हैं। PLC का उत्पादन कई अन्य निर्माताओं द्वारा किया जाता है, जिनमें रूसी कंपनियां Kontar LLC, Oven, Kontel LLC, Segnetiks, Fastwel Group, Tecon और अन्य शामिल हैं।

ओवेन प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर

SIMATIC S7 श्रृंखला से सीमेंस प्रोग्राम करने योग्य नियंत्रक

एक मानक मोनोब्लॉक में पीएलसी की उपस्थिति का एक उदाहरण चित्र में दिखाया गया है। ये ओवेन (रूस) से पीएलसी और 9 सीमेंस (जर्मनी) से पीएलसी हैं। कनेक्टिंग पावर, सेंसर और एक्चुएटर्स के लिए कनेक्टर्स बॉक्स के दोनों किनारों पर स्थित हैं।

ओवेन (रूस) से प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर पीएलसी 63 और सीमेंस (जर्मनी) से पीएलसी

निम्नलिखित प्रकार के इनपुट-आउटपुट हैं: असतत, एनालॉग, सार्वभौमिक, समर्पित और इंटरफ़ेस।

आमतौर पर, असतत इनपुट का उपयोग सेंसर को जोड़ने के लिए किया जाता है जो दो राज्यों में हो सकता है: "सक्रिय - निष्क्रिय" या "ऑन-ऑफ"। असतत इनपुट का उपयोग करके, आप बटन, स्विच, सीमा स्विच, थर्मोस्टैट्स और अन्य उपकरण कनेक्ट कर सकते हैं।

नियंत्रकों के असतत इनपुट TAns की गणना आमतौर पर +24 V DC के स्तर के साथ मानक संकेतों को स्वीकार करने के लिए की जाती है। एकल डिजिटल इनपुट (+24 V इनपुट वोल्टेज पर) के लिए एक विशिष्ट वर्तमान मान लगभग 10 mA है।

पीएलसी असतत आउटपुट का उपयोग असतत इनपुट के रूप में विद्युत मापदंडों के साथ आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। वे आम तौर पर ड्राइव के चालू या बंद स्विचिंग को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

GOST IEC 61131-2-2012 (परिचय दिनांक 2014-07-01) के अनुसार, एक एनालॉग इनपुट एक उपकरण है जो प्रोग्रामेबल कंट्रोलर सिस्टम में ऑपरेशन के लिए एक निरंतर सिग्नल को असतत बाइनरी नंबर में परिवर्तित करता है।

एनालॉग इनपुट के लिए, सबसे आम मानक डीसी वोल्टेज रेंज -10… + 10 वी और 0… + 10 वी हैं। वर्तमान इनपुट के लिए, रेंज 0–20 एमए और 4–20 एमए हैं।

एनालॉग इनपुट पीएलसी को एनालॉग सेंसर के कनेक्शन की अनुमति देते हैं।

GOST 61131-2-2012 (परिचय तिथि 2014-07-01) के अनुसार, एक एनालॉग आउटपुट एक उपकरण है जो एक बाइनरी नंबर को एनालॉग सिग्नल में परिवर्तित करता है।

PLC विशेष I/O से लैस हो सकते हैं जो अवधि माप, एज फिक्सेशन, पल्स काउंटिंग और मोटर कंट्रोल को सक्षम करते हैं।

इन या इन इनपुट-आउटपुट की संख्या मुख्य कारक है जो इसके आधार पर एक स्वचालन प्रणाली बनाते समय पीएलसी की क्षमताओं को निर्धारित करती है।

पीएलसी आउटपुट और बाहरी उपकरणों का कनेक्शन

डिजाइन और बढ़ते तरीके से, पीएलसी हाउसिंग के चार संस्करण हैं:

• डीआईएन रेल पर चढ़ने के लिए आवास;
• दीवार पर चढ़ने के लिए आवास;
• पैनल संस्करण;
• एम्बेडेड मॉड्यूलर सिस्टम के लिए ओपन फ्रेम डिजाइन।

डीआईएन रेल माउंटिंग हाउसिंग को नियंत्रण कैबिनेट पैनल पर पीएलसी माउंट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है और मानक डीआईएन रेल पर फिक्सिंग के लिए एक विशेष स्प्रिंग लॉक है।

वॉल माउंट केस आमतौर पर धूल और नमी संरक्षण मानकों के लिए निर्मित होता है और इसमें बिजली और सिग्नल दोनों के बाहरी बिजली के तारों के कनेक्शन के लिए बिल्ट-इन सीलबंद सील होते हैं।

पीएलसी के पैनल संस्करण का उपयोग तब किया जाता है जब पीएलसी ऑटोमेशन कैबिनेट के प्रवेश द्वार में स्थापित होता है। पैनल पीएलसी में आमतौर पर एक टच स्क्रीन डिस्प्ले होता है जो एक स्वचालित प्रक्रिया लाइन या स्थानीय स्वचालन प्रणाली का एक स्मरक आरेख दिखाता है और जिसका उपयोग ऑपरेटर द्वारा नियंत्रण मापदंडों को इनपुट करने के लिए किया जाता है।

एम्बेडेड (ऑन-बोर्ड) ऑटोमेशन सिस्टम बनाने के लिए एक ओपन-फ्रेम पीएलसी का उपयोग किया जाता है। इस मामले में, पीएलसी एक मुद्रित सर्किट बोर्ड है जिसमें बाहरी उपकरणों और फास्टनरों को अन्य बोर्डों से जोड़ने के लिए कनेक्टर्स का एक सेट होता है।

कनेक्टर्स को स्क्रू क्लैम्प या वियोज्य के तहत PLC से जुड़े तारों के साथ बनाया जा सकता है। उत्तरार्द्ध का रखरखाव में स्पष्ट लाभ है, उदाहरण के लिए जब पीएलसी की जगह। इस मामले में तारों के कनेक्शन को भ्रमित करना असंभव है। हालांकि, डबल कनेक्टर्स के उपयोग से पीएलसी की लागत बढ़ जाती है, यही वजह है कि निर्माता अक्सर पीएलसी में तारों के स्क्रू कनेक्शन का उपयोग वियोज्य के बजाय करते हैं।

मोनोब्लॉक पीएलसी में आमतौर पर कंट्रोल कैबिनेट के फ्रंट पैनल में बिल्ट-इन या रिमोट डिस्प्ले लगे होते हैं। वे ग्राफिक, संश्लेषण या संवेदी हो सकते हैं।

नीचे दिया गया आंकड़ा एक अंतर्निहित एलसीडी डिस्प्ले और एक कीबोर्ड के साथ एक पीएलसी दिखाता है जिसका उपयोग स्थानीय स्तर पर नियंत्रण एल्गोरिथ्म के मापदंडों को सेट करने के लिए किया जाता है।

पीएलसी कनेक्टर के संपर्क पीएलसी उपयोगकर्ता को विभिन्न प्रकार के सेंसर कनेक्ट करने की क्षमता प्रदान करते हैं: एनालॉग, असतत, साथ ही एक्चुएटर्स और आई / ओ डिवाइस।

इसके अलावा, पीएलसी के पास विभिन्न प्रकार के संचार चैनलों: तार, रेडियो, इंटरनेट का उपयोग करके वितरित स्वचालन प्रणाली को लागू करने के लिए उपकरणों के लिए मानक इंटरफेस का एक सेट है।

प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर विभिन्न उद्देश्यों के लिए ऑटोमेशन कैबिनेट (या पैनल) के उत्पादन का आधार हैं।

कैबिनेट पैनल पर स्वचालन तत्वों की स्थापना विद्युत सर्किट डिजाइन के अनुसार की जाती है, जिसे प्रत्येक प्रणाली के लिए अलग-अलग विनिर्देशों के अनुसार विकसित किया जाता है।

स्वचालन कैबिनेट स्थापना प्रौद्योगिकी वितरण बक्से में बिजली और सिग्नल तारों की अलग-अलग रूटिंग प्रदान करती है (उदाहरण के लिए, बिजली के तार - दाएं बक्से में और सिग्नल तार - बाएं बक्से में, बढ़ते पैनल के सापेक्ष), तारों के अनिवार्य अंकन के अनुसार परियोजना के लिए, और विशेष टर्मिनलों के साथ तारों पर सिरों की ऐंठन।

आंतरिक तापमान नियंत्रण प्रदान करने के लिए स्वचालन कैबिनेट में अंतर्निर्मित एयर कंडीशनर या हीटर हो सकते हैं।

पीएलसी आधारित स्वचालन कैबिनेट

लगभग सभी आधुनिक पीएलसी में एक अंतर्निहित स्विचिंग बिजली की आपूर्ति होती है जो 110 से 265 वोल्ट (एडी-डीसी वोल्टेज कनवर्टर) की एसी वोल्टेज रेंज में बाहरी स्रोत से या डीसी बिजली की आपूर्ति (डीसी-डीसी वोल्टेज कनवर्टर) से बिजली प्रदान करती है।

स्विचिंग बिजली की आपूर्ति में कई अंतर्निहित स्वचालित सुरक्षा हैं: शॉर्ट सर्किट, ओवरहीटिंग और ओवरलोड।

एक विशिष्ट पीएलसी बिजली कनेक्शन के लिए पहले से एक सर्ज सप्रेशन फिल्टर की आवश्यकता होती है। स्पंदित बिजली आपूर्ति का चयन आवश्यक ऊर्जा खपत के मूल्य और नाममात्र शक्तियों के आवश्यक आउटपुट मूल्यों के अनुसार किया जाता है।

यदि इनपुट वोल्टेज का मुख्य स्रोत दुर्घटना या खराबी के कारण बंद हो जाता है, तो डिवाइस या सिस्टम का संचालन या उचित शटडाउन एक निर्बाध बिजली आपूर्ति द्वारा सुनिश्चित किया जा सकता है।

पीएलसी की सुरक्षा की डिग्री एक आईपी चिह्न (प्रवेश सुरक्षा रेटिंग) के साथ एन्क्रिप्ट की गई है। IP का शाब्दिक अर्थ है प्रवेश सुरक्षा डिग्री। वर्तमान में, बाहरी वातावरण के प्रभाव से उपकरणों की सुरक्षा के लिए यह सबसे आम पदनाम प्रणाली है। इसका उपयोग धूल और पानी सहित ज्यामितीय आयामों द्वारा उपकरण में विभिन्न भौतिक कणों के प्रवेश के खिलाफ सुरक्षा को इंगित करने के लिए किया जाता है।

आईपी ​​​​सुरक्षा की डिग्री - डिकोडिंग, उपकरण के उदाहरण

पीएलसी बाड़ों के साथ-साथ कैबिनेट या पैनल जिसमें वे स्थापित हैं, उनके पास कुछ हद तक सुरक्षा हो सकती है।

ऑटोमेशन कैबिनेट और पैनल में स्पेसिफिक प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) की स्थापना और कनेक्शन निर्माताओं के निर्देशों के अनुसार किया जाना चाहिए।

प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर्स के साथ ऑटोमेशन पैनल की तस्वीरें: