Instalasi dan koneksi pengontrol logika yang dapat diprogram (PLC) di kabinet dan panel otomasi

Pengontrol logika yang dapat diprogram (PLC) adalah jenis komputer khusus yang digunakan untuk mengotomatiskan proses dan objek teknologi.

Istilah PLC (singkatan bahasa Inggris — (PLC) pengontrol logika yang dapat diprogram) diperkenalkan oleh Odo Joseph Struger, seorang insinyur di Allen -Bradley USA pada tahun 1971. Dia juga memainkan peran kunci dalam menyatukan bahasa pemrograman PLC.

Saat menerapkan algoritme ke sistem kontrol, operasi logis dan organisasi komunikasi khusus dengan sensor, aktuator, dan antarmuka manusia-mesin biasanya diperlukan.

Fitur penting dari PLC adalah operasinya yang real-time. Ini dipastikan dengan penggunaan mikroprosesor khusus yang menjamin respons sistem terhadap permintaan dalam interval waktu tertentu.

PLC biasanya beroperasi dalam kondisi eksternal yang merugikan — suhu, kelembapan, debu, radiasi elektromagnetik, radiasi. Oleh karena itu, komputer rumah biasa tidak digunakan sebagai kontrol.

Di Rusia sejak 2007.pengontrol khusus yang dapat diprogram GOST R IEC 61131-1-2016 sedang berlaku.

PLC didasarkan pada mikrokontroler — mikroprosesor khusus dengan arsitektur chip tunggal. Mikrokontroler dapat bekerja tanpa chipset dan motherboard, tanpa sistem operasi. Tetapi mode ini terutama digunakan dalam sistem otomasi lokal sederhana. Dalam sistem yang kompleks, prosesor yang cukup bertenaga digunakan di bawah kendali sistem operasi khusus.

Untuk informasi lebih lanjut tentang tujuan, jenis perangkat dan PLC, lihat di sini: Apa itu Pengontrol Logika yang Dapat Diprogram

Variasi PLC sangat besar. Tidak ada satu pun perusahaan di bidang otomasi dan elektronik yang tidak memproduksi PLC sendiri. Namun demikian, semua PLC disatukan oleh arsitektur umum dan standarisasi antarmuka untuk menghubungkan perangkat eksternal.

Pabrikan PLC terbesar di dunia saat ini adalah Siemens AG, Allen-Bradley, Rockwell Automation, Schneider Electric, Omron, Micubichi, Lovato. PLC diproduksi oleh banyak pabrikan lain, termasuk perusahaan Rusia Kontar LLC, Oven, Kontel LLC, Segnetiks, Fastwel Group, Tecon, dan lainnya.

Pengontrol Logika yang Dapat Diprogram OWEN

Pengontrol terprogram Siemens dari seri SIMATIC S7

Contoh tampilan PLC pada monoblock standar ditunjukkan pada gambar. Ini adalah PLC dari OWEN (Rusia) dan PLC dari 9 Siemens (Jerman). Konektor untuk menghubungkan daya, sensor, dan aktuator terletak di kedua sisi kotak.

Pengontrol logika yang dapat diprogram PLC 63 dari OWEN (Rusia) dan PLC dari Siemens (Jerman)

Ada jenis input-output berikut: diskrit, analog, universal, khusus, dan antarmuka.

Biasanya, input diskrit digunakan untuk menghubungkan sensor yang dapat berada dalam dua status: "aktif - pasif" atau "aktif - nonaktif". Menggunakan input diskrit, Anda dapat menghubungkan tombol, sakelar, sakelar batas, termostat, dan peralatan lainnya.

Input diskrit dari pengontrol TAn biasanya dihitung untuk menerima sinyal standar dengan level +24 V DC. Nilai arus tipikal untuk input digital tunggal (pada tegangan input +24 V) adalah sekitar 10 mA.

Output diskrit PLC digunakan untuk menghasilkan sinyal output dengan parameter listrik sebagai input diskrit. Mereka umumnya digunakan untuk mengontrol pengaktifan atau penonaktifan drive.

Menurut GOST IEC 61131-2-2012 (Tanggal Pengenalan 01-07-2014), input analog adalah perangkat yang mengubah sinyal kontinu menjadi bilangan biner diskrit untuk pengoperasian dalam sistem pengontrol yang dapat diprogram.

Untuk input analog, rentang tegangan DC standar yang paling umum adalah –10… + 10 V dan 0… + 10 V. Untuk input arus, rentangnya adalah 0–20 mA dan 4–20 mA.

Input analog memungkinkan koneksi sensor analog ke PLC.

Sesuai dengan GOST 61131-2-2012 (Tanggal perkenalan 01-07-2014), keluaran analog adalah perangkat yang mengubah bilangan biner menjadi sinyal analog.

PLC dapat dilengkapi dengan I/O khusus yang memungkinkan pengukuran durasi, fiksasi tepi, penghitungan pulsa, dan kontrol motor.

Jumlah input-output ini atau ini adalah faktor utama yang menentukan kemampuan PLC, saat membuat sistem otomasi berdasarkan itu.

Output PLC dan koneksi perangkat eksternal

Berdasarkan metode desain dan pemasangan, ada empat versi rumah PLC:

• perumahan untuk dipasang pada rel DIN;
• perumahan untuk pemasangan di dinding;
• versi panel;
• desain bingkai terbuka untuk sistem modular tertanam.

Housing pemasangan rel DIN dirancang untuk memasang PLC pada panel kabinet kontrol dan memiliki kunci pegas khusus untuk dipasang pada rel DIN standar.

Casing pemasangan di dinding biasanya diproduksi dengan standar perlindungan debu dan kelembapan dan memiliki segel tersegel bawaan untuk sambungan kabel listrik eksternal, baik daya maupun sinyal.

Versi panel PLC digunakan saat PLC dipasang di pintu masuk kabinet otomasi. Panel PLC biasanya memiliki tampilan layar sentuh yang menunjukkan diagram mnemonik dari jalur proses otomatis atau sistem otomasi lokal dan yang digunakan untuk memasukkan parameter kontrol oleh operator.

PLC open-frame digunakan untuk membuat sistem otomasi tertanam (on-board). Dalam hal ini, PLC adalah papan sirkuit tercetak dengan satu set konektor untuk menghubungkan perangkat eksternal dan pengencang untuk menghubungkan ke papan lain.

Konektor dapat dibuat dengan kabel yang terhubung ke PLC di bawah penjepit sekrup atau dapat dilepas. Yang terakhir memiliki keunggulan yang jelas dalam pemeliharaan, misalnya saat mengganti PLC. Dalam hal ini, tidak mungkin membingungkan sambungan kabel. Namun, penggunaan konektor ganda meningkatkan biaya PLC, itulah sebabnya pabrikan lebih sering menggunakan sambungan sekrup kabel di PLC daripada yang dapat dilepas.

PLC Monoblok biasanya memiliki tampilan bawaan atau jarak jauh yang dipasang di panel depan kabinet kontrol. Mereka bisa grafis, mensintesis atau sensorik.

Gambar di bawah menunjukkan sebuah PLC dengan layar LCD built-in dan keyboard yang digunakan untuk mengatur parameter algoritma kontrol secara lokal.

Kontak konektor PLC memberi pengguna PLC kemampuan untuk menghubungkan berbagai jenis sensor: analog, diskrit, serta aktuator dan perangkat I/O.

Selain itu, PLC memiliki seperangkat antarmuka standar untuk alat untuk mengimplementasikan sistem otomasi terdistribusi menggunakan berbagai jenis saluran komunikasi: kabel, radio, Internet.

Pengontrol logika yang dapat diprogram adalah dasar untuk produksi kabinet (atau panel) otomasi untuk berbagai keperluan.

Pemasangan elemen otomasi pada panel kabinet dilakukan sesuai dengan desain rangkaian listrik, yang dikembangkan sesuai dengan spesifikasi secara terpisah untuk setiap sistem.

Teknologi pemasangan kabinet otomasi menyediakan perutean kabel daya dan sinyal yang terpisah di kotak distribusi (misalnya, kabel daya - di kotak kanan dan kabel sinyal - di kotak kiri, relatif terhadap panel pemasangan), penandaan kabel wajib, menurut ke proyek, dan mengeriting ujung kabel dengan terminal khusus.

Kabinet otomasi mungkin memiliki AC atau pemanas internal untuk menyediakan kontrol suhu internal.

Kabinet otomasi berbasis PLC

Hampir semua PLC modern memiliki catu daya switching bawaan yang menyediakan daya dari sumber eksternal dalam rentang tegangan AC 110 hingga 265 volt (konverter tegangan AD-DC) atau dari catu daya DC (konverter tegangan DC-DC).

Mengalihkan catu daya memiliki sejumlah perlindungan otomatis bawaan: korsleting, panas berlebih, dan kelebihan beban.

Sambungan daya PLC tipikal memerlukan filter penekan lonjakan terlebih dahulu. Pemilihan catu daya berdenyut dibuat sesuai dengan nilai konsumsi energi yang diperlukan dan nilai output yang diperlukan dari daya nominal.

Jika sumber utama tegangan input dimatikan karena kecelakaan atau kegagalan fungsi, maka pengoperasian atau penghentian yang benar dari perangkat atau sistem dapat dipastikan dengan catu daya yang tidak pernah terputus.

Tingkat perlindungan PLC dienkripsi dengan tanda IP (Ingress Protection Rating). IP secara harfiah diterjemahkan sebagai tingkat perlindungan masuknya. Saat ini, ini adalah sistem peruntukan yang paling umum untuk melindungi peralatan dari pengaruh lingkungan luar. Ini digunakan untuk menunjukkan perlindungan terhadap penetrasi berbagai partikel fisik ke dalam peralatan dengan dimensi geometris, termasuk debu dan air.

Tingkat perlindungan IP — decoding, contoh peralatan

Selungkup PLC, serta kabinet atau panel tempat pemasangannya, mungkin memiliki tingkat perlindungan.

Pemasangan dan penyambungan pengontrol logika yang dapat diprogram (PLC) khusus di kabinet dan panel otomasi harus dilakukan sesuai dengan instruksi pabrikan.

Gambar panel otomasi dengan pengontrol logika yang dapat diprogram: