Krmilniki so krmilne naprave v elektroniki in računalništvu. Krmilnik: definicija, vezje, naprava in pogledi

Krmilniki so naprave, ki omogočajo obdelavo digitalnih signalov. Pred nekaj desetletji so bili vsi logični sistemi zgrajeni na osnovi elektromehanskih relejev. Še vedno se uporabljajo, vendar so v večini področij nadomestili mikrokontrolerji. Krmilniki se najpogosteje uporabljajo v industriji, in sicer v sistemih nadzora in avtomatizacije. Prvič na trgu elektronike se je v šestdesetih letih pojavila naprava MODICON proizvajalca Bedford Associates.

Podobne naprave, ki so jih razvila druga podjetja, so postali znani kot PLC. Natančneje, to so programirljivi logični krmilniki. Njihovo delo je odvisno od programa, ki je posnet z osebnim računalnikom preko posebnega vmesnika. Zahvaljujoč uporabi naprav na krmilnikih se je izkazalo, da zamenja veliko število elektromehanskih relejev z logičnimi elementi.

Funkcije PLC

Da bi razumeli, kaj je krmilnik, morate razumeti njegovo napravo in namen. Programabilni element ima več vhodov - s pomočjo njih se spremlja stanje stikal in senzorjev. Obstajajo izhodni terminali, ki zagotavljajo signale različnih nivojev elektromagnetnih ventilov, kontaktorjev, električnih pogonov, relejev in drugih aktuatorjev.

PLC programiranje je zelo preprosto, saj je jezik, v katerem se izvaja, zelo podoben logiki elektromagnetnih relejev. Če lahko električni inženir ali redni inštalater prebere sheme relejnih sistemov, lahko brez večjih težav programira krmilnike. Traja nekaj časa, vse je odvisno od števila logičnih elementov in funkcij.

Upoštevati je treba, da se bo odvisno od PLC modela povezava virov signalov z njimi in značilnosti programiranja nekoliko razlikovala. Toda bistvo postopka namestitve ostaja nespremenjeno.

Priključitev elementov na PLC

V vseh modelih krmilnikov so terminali za napajanje - nekateri potrebujejo izmenično napetost do 120 V, drugi - v stalni do 24 V. Napajalna napetost je odvisna od modela naprave. Vhodni terminali so označeni s črko X - vsaka je dobila ločen signal. Skupna žica je običajno priključena na nevtralni vir izmeničnega toka ali z negativno konstanto.

V ohišju krmilnika je optični izolator - preprosta LED. Povezuje vhodni terminal in skupno. Ko se na PLC vključi napetost, zasveti LED - s tem se lahko presodi, da naprava deluje. Izhod se zgodi generiranje signala z uporabo računalniškega vezja - aktivira se preklopna naprava. Lahko se uporablja kot stikalna naprava elektromagnetni releji tranzistorji, močnostna stikala, tiristorji. Izhodi so označeni s črko Y. Na vsakem izhodu je LED dioda nastavljena tako, da kaže, da naprava deluje.

Kako deluje programiranje

Krmilniki so naprave, ki omogočajo obdelavo električnega signala in njegovo pretvorbo. Do danes se logika vnese v PLC s pomočjo računalniškega programa. Določa izhodne terminale, pri katerih bo napetost pod določenimi pogoji prisotna na vhodnih sponkah. Delno je ta logika podobna tisti, ki se uporablja pri načrtovanju relejskih vezij. Vendar v njem ni nobenih relejev, stikal, stikov. Pisanje in gledanje programa poteka prek računalnika, ki je povezan s programskim vhodom.

Logika preprostega programa

Recimo, da imamo krmilnik, svetilko in stikalo. Krmilnik je priključen na vir napajanja, na vhod je priključeno stikalo in na izhodu je nameščena svetilka. Ko pritisnete gumb, naj se prižge lučka. Različica najenostavnejšega PLC programa:

1. Ko je stikalo odprto, se na vhod ne vstavi nobena napetost, tako da se luč ne prižge na izhodu.
2. S pritiskom na tipko vnesete signal. V programu bodo aktivirani stiki, ki ustrezajo vratom. Vsi imaginarni releji bodo začeli delovati znotraj krmilnika. To je figurativna oznaka, pravzaprav v njem ni elektromagnetnih relejev. Rezultat je napetost na izhodu regulatorja in lučka zasveti.

Vsa dejanja, ki se izvajajo s krmilniki, so najprimernejša na primeru elektromagnetnih relejev. Tako jasno vidno delovanje naprave.

Zakaj potrebujem računalnik

Z uporabo računalnika se vzpostavi logična povezava med vhodnimi in izhodnimi priključki. Programska oprema, s katero poteka kompilacija logike, vam omogoča, da pošljete virtualni signal krmilniku in vidite, kako bo deloval pod določenimi pogoji. Ko je logika v PLC-ju, se računalnik izklopi in krmilnik deluje neodvisno. Vse ukaze, ki so mu bile dodeljene v fazi programiranja, lahko izvede brez pomoči tretjih oseb.

Vsestranskost PLC-ja

Za razumevanje moči in vsestranskosti programljivih komponent morate upoštevati več vrst programov. Krmilnik je programabilni element, tako da brez sekundarne konfiguracije elementov, povezanih z njim, lahko spremenite vse navedene ukaze. Recimo, da morate spremeniti zgoraj opisani program - ko je gumb zaprt, naj ugasne svetilka, in ko je odprta, zasveti.

Za izvedbo takega ukaza morate zamenjati vrste ukazov, ki so bili prej. Ko je gumb pritisnjen, je treba napetost vnesti na vhod PLC, imaginarni rele, ki se nahaja v njem, pa ima normalno zaprte kontakte. Ko se napetost vključi, se kontakti odprejo in lučka ugasne. Toda, ko signal izgine v krmilnem vezju, imaginarni rele zapre stike in lučka zasveti.

Prednosti krmilnika

Ena od prednosti krmilnikov je možnost implementacije v logično krmiljenje programske opreme. Poleg tega je za razliko od relejne opreme izhodni signal mogoče uporabiti tolikokrat, kot je potrebno za avtomatizacijo. S pomočjo krmilnika za avtomatizacijske sisteme je mogoče oblikovati sistem za zagon in ustavitev elektromotorja. Za izgradnjo podobnega sistema na elektromehanskih elementih morate uporabiti tri releje.

Pri uporabi krmilnika sta gumba povezana z dvema vhodnima priključkoma. Na izhodu je nameščen elektromotor. Logika je naslednja:

1. Ko pritisnete gumb priključen na izhod X1, se motor zažene. V tem primeru se vklopijo kontakti imaginarnega releja in prikaže se izhodna napetost.
2. Ko pritisnete gumb, priključen na X2, se motor ustavi. V tem primeru se ne upošteva dejstva, da je bil prvi gumb prej pritisnjen.

Poleg tega je mogoče vse procese, ki se pojavljajo v sistemu krmilnika, podvojiti za daljinski nadzor. S to lastnostjo je realizirano daljinsko upravljanje sistemov. Zdaj veste, kaj so krmilniki in katere so njihove ključne lastnosti. Programirne naprave lahko obvlada vsak, ki razume računalniško in relejno tehnologijo.