Comprendre un contrôleur logique de programmation (API)

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PLC signifie contrôleurs logiques programmables. Ils sont essentiellement utilisés pour contrôler les systèmes automatisés dans les industries. Il s'agit de l'une des formes les plus avancées et les plus simples de systèmes de contrôle qui remplacent désormais les relais logiques câblés à grande échelle.

PLC

Contrôleur logique de programmation (PLC)



Avantages:

Avant d'entrer dans les détails sur les automates, donnez-nous 3 raisons pour lesquelles les automates sont largement utilisés ces jours-ci


  • Ils sont conviviaux et faciles à utiliser
  • Ils éliminent le besoin d'une logique de relais câblée
  • Ils sont rapides
  • Il convient à l'automatisation dans les industries.
  • Ses modules d'entrée et de sortie peuvent être étendus en fonction des besoins

Architecture API:

Architecture interne de l

Architecture interne de l'API



Un système API de base comprend les sections suivantes:

  • Section d'entrée / sortie : La section d'entrée ou le module d'entrée se compose de périphériques tels que des capteurs, des commutateurs et de nombreuses autres sources d'entrée réelles. L'entrée des sources est connectée à l'automate via les rails de connecteur d'entrée. La section de sortie ou module de sortie peut être un moteur ou un solénoïde ou une lampe ou un appareil de chauffage, dont le fonctionnement est contrôlé en faisant varier les signaux d'entrée.
  • CPU ou unité centrale de traitement : C'est le cerveau du PLC. Il peut s'agir d'un microprocesseur hexagonal ou octal. Il effectue tous les traitements liés aux signaux d'entrée afin de contrôler les signaux de sortie en fonction du programme de commande.
  • Dispositif de programmation : C'est la plate-forme sur laquelle le programme ou la logique de commande est écrit. Il peut s'agir d'un appareil portable, d'un ordinateur portable ou d'un ordinateur lui-même.
  • Source de courant : Il fonctionne généralement sur une alimentation d'environ 24 V, utilisée pour alimenter les périphériques d'entrée et de sortie.
  • Mémoire : La mémoire est divisée en deux parties: la mémoire de données et la mémoire de programme. Les informations de programme ou la logique de commande sont stockées dans la mémoire utilisateur ou la mémoire de programme à partir de laquelle l'unité centrale récupère les instructions de programme. Les signaux d'entrée et de sortie et les signaux de minuterie et de compteur sont stockés respectivement dans la mémoire d'image externe d'entrée et de sortie.

Fonctionnement d'un API

Schéma de fonctionnement de l

Schéma de fonctionnement de l'API

Fonctionnement du PLC

Fonctionnement du PLC

  • Les sources d'entrée convertissent les signaux électriques analogiques en temps réel en signaux électriques numériques appropriés et ces signaux sont appliqués à l'API via les rails de connecteur.
  • Ces signaux d'entrée sont stockés dans la mémoire d'image externe de l'automate à des emplacements appelés bits. Ceci est fait par le CPU
  • La logique de commande ou les instructions de programme sont écrites sur le dispositif de programmation par des symboles ou par des mnémoniques et stockées dans la mémoire utilisateur.
  • L'UC récupère ces instructions dans la mémoire utilisateur et exécute les signaux d'entrée en les manipulant, en les calculant et en les traitant pour contrôler les périphériques de sortie.
  • Les résultats de l'exécution sont ensuite stockés dans la mémoire d'image externe qui contrôle les lecteurs de sortie.
  • L'UC contrôle également les signaux de sortie et continue de mettre à jour le contenu de la mémoire d'image d'entrée en fonction des changements dans la mémoire de sortie.
  • La CPU exécute également des fonctions de programmation internes telles que le réglage et la réinitialisation de la minuterie, en vérifiant la mémoire utilisateur.

Programmation en API

Le fonctionnement de base de l'automate repose sur la logique de commande ou la technique de programmation utilisée. La programmation peut être effectuée à l'aide d'organigrammes ou en utilisant une logique à relais ou en utilisant des logiques d'instructions ou des mnémoniques.

En reliant tout cela, voyons comment nous pouvons réellement écrire un programme en PLC.


  • Calculez l'organigramme. Un organigramme est la représentation symbolique des instructions. Il s'agit de la forme la plus élémentaire et la plus simple de logique de commande qui n'implique que des décisions logiques. Différents symboles sont indiqués ci-dessous:

Calculez l

  • Écrivez l'expression booléenne pour la logique différente. L'algèbre booléenne implique généralement des opérations logiques telles que AND, OR, NOT, NAND et NOR. Les différents symboles sont:

+ Opérateur OR
. Opérateur AND
! PAS opérateur.

  • Écrivez les instructions dans des formulaires simples comme ci-dessous:

IF Input1 AND Input2 Then SET Output1 ELSE SET Sortie

  • Écrivez le programme de logique à relais. C'est la partie la plus importante de la programmation API. Avant d'expliquer la programmation en logique à relais, indiquez quelques symboles et terminologies

Échelon: un échelon dans l'échelle est appelé un échelon. En termes plus simples, l'instruction de base ou une logique de commande est appelée un échelon.
Y- Signaux de sortie normaux
M - Symbole du moteur
T - Minuterie
C - Compteur
Symboles:

Symboles

Fonctions logiques de base utilisant la logique à relais

Fonctions logiques de base utilisant la logique à relais

  • Écriture des mnémoniques: Les mnémoniques sont des instructions écrites sous forme symbolique. Ils sont également connus sous le nom d'Opcode et sont utilisés dans les appareils de programmation portables. Différents symboles sont indiqués ci-dessous:

Ldi - Charge inverse
Ld- Charge
ET- Et la logique
OU- Ou logique
ANI - logique NAND
ORI- NOR logique
Out - Sortie

Une application API simple

Alors, maintenant que nous avons eu une brève idée de la programmation en API, commençons à développer une application simple.

Problème : Concevez un système robotique suiveur de ligne simple pour démarrer un moteur lorsqu'un interrupteur est allumé et allumer simultanément la LED. Le capteur sur le moteur détecte tout obstacle et un autre interrupteur est activé pour indiquer la présence de l'obstacle et le moteur est simultanément éteint et le buzzer est allumé et la LED est éteinte.

Solution :

Solution

Solution

Affectons d'abord nos symboles ou balises aux entrées et sorties

M - Moteur,

A - Commutateur d'entrée 1,

B- Commutateur d'entrée 2,

L - LED,

Ce -Buzzer

Maintenant, concevons l'organigramme

Organigramme

Organigramme

L'étape suivante consiste à écrire les expressions booléennes

M = A. (! B)

L = C. (! B)

Ceci = B. (! A.! C)

La prochaine étape consiste à dessiner le programme de logique à relais

Programme de logique à relais

Programme de logique à relais

La dernière étape consiste à écrire les mnémoniques à transmettre à l'appareil portable

Ld A ANI Ldi B

Ld C ANI Ldi B

Ld B ANI Ldi A ET Ldi C

Donc, maintenant que j'ai démontré la fonction de contrôle de base à l'aide de l'API, faites-moi savoir plus sur les idées de conception de contrôle utilisant l'API.

Crédits photo:

Contrôleurs logiques programmables par wikimedia