Специальные модули ПЛК
сергей неежмаков
эксперт,
Школа Fine Start
На практике АСУшнику практически всегда приходится использовать ПЛК вместе с модулями расширения. В этой короткой обзорной статье мы поговорим о некоторых специальных модулях ПЛК, способных расширить его функционал в узкоспециализированных областях: зачем они нужны и как они устроены.
Модули ввода частоты, периода и счета импульсов
Функции счетчика, частотомера и измерителя периода следования импульсов обычно совмещаются в одном и том же модуле ввода. Такие модули могут быть использованы для решения следующих задач:
- измерение скорости вращения вала двигателя с целью ее стабилизации или изменения по заданному закону;
- подсчет количества продукции на конвейере;
- измерение частоты периодического сигнала;
- работа с датчиками, имеющими импульсный выход (например, энкодеры — датчики угла поворота, электросчетчики или анемометры);
- автоматическое дозирование счетной продукции;
- подсчет движения продукции на складе.
Главной особенностью этих модулей является возможность работы с импульсными сигналами высокой частоты. Если для обычных дискретных входов допустимая частота импульсов не может превышать 50....1000Гц (в зависимости от модификации), то специализированные модули могут работать с частотами выше на 1-2 порядка.
Модули управления движением
Контроллеры с модулями управления движением используются в роботах, металло- и деревообрабатывающих станках, сборочных линиях, типографских машинах, в оборудовании для обработки пищи, для дозирования и упаковки, для автоматической сварки и лазерной резки, для обработки полупроводниковых пластин и т.п.
В силу специфики задачи контроллеры для управления движением занимают отдельное место на рынке ПЛК, поскольку отличаются как параметрами модулей ввода-вывода, так и специализированным программным обеспечением.
Основными отличиями от модулей общего применения являются повышенные требования к быстродействию и особый состав каналов ввода-вывода, оптимизированный для задач управления движением с целью минимизации стоимости.
В электроприводах используют асинхронные и синхронные двигатели переменного тока, постоянного тока, шаговые, линейные двигатели, а также гидро- и пневмоцилиндры с насосами.
Модули ввода-вывода для управления движением оптимизированы для ввода сигналов энкодеров, резольверов, тахометров, потенциометров и концевых выключателей, а также для вывода сигналов управления сервоусилителями.
В системах управления движением специализированными являются не только модули, но и программное обеспечение. Приведем примеры некоторых встроенных функций, которые выполняются именно контроллерами для управления движением:
- плавный пуск;
- перемещение: непрерывное, абсолютное, относительное, синхронное, в контрольную точку (для калибровки и синхронизации);
- синхронизация координат в режиме контрольных точек;
- реализация заданной траектории движения в пространстве;
- возврат в начальное положение;
- управление зависимостью скорости от времени: трапецеидальная, S-образная (трапеция с закруглениями вместо углов);
- отладка программы без реального привода;
- подавление резонансных явлений (вибраций);
- автоматическое распознавание двигателя;
- синхронизация работы нескольких приводов (в том числе при работе двигателей на общий вал).
Модули для измерения электрических параметров
Приборы предназначены для измерения напряжения, силы тока, частоты, мощности, фазового угла и коэффициента мощности в одно и трехфазных сетях и передачи результатов измерений по промышленному интерфейсу.
Приборы могут быть использованы в составе измерительных систем контроля и управления технологическими процессами на промышленных предприятиях.
Такие модули рассчитаны для измерения следующих параметров:
- напряжения;
- силы тока;
- частоты;
- мощности;
- фазового угла;
- коэффициента мощности.
Как правило такие модули состоят из:
- аналого-цифровой преобразователя (АЦП);
- микроконтроллера;
- драйвера RS-485 с гальванической развязкой;
- вторичного источника питания (ВИП) с гальванической развязкой.
Таким образом, вы видите, что, несмотря на общее направление в автоматизации на унификацию и стандартизацию оборудования, все равно возникают потребности в узкоспециализированном оборудовании.
Сергей Неежмаков
ЭКСПЕРТ ШКОЛЫ FINE START
Кандидат технических наук, доцент кафедры горной электротехники и автоматики. Стаж научно-педагогической деятельности 19 лет. Является автором и соавтором более 50 научных статей.
Принимал участие в разработке государственных научно-исследовательских работ.
Заинтересовала статья?
Освоить востребованную профессию в сфере автоматизации производства вы можете в Школе Fine Start. Узнайте детали в каталоге наших профессий