Instrucciones comunes de PLC y sus aplicaciones - Conocimiento

I. Introducción

En el campo de la automatización industrial, los controladores lógicos programables (PLC) se han convertido en dispositivos centrales para controlar diversos equipos mecánicos y procesos industriales debido a su alta confiabilidad y flexibilidad. Al ejecutar una serie de instrucciones de control, los PLC permiten el control automatizado y la optimización de las líneas de producción. Este artículo proporcionará una introducción detallada a las instrucciones de control PLC de uso común, incluidas sus funciones básicas, escenarios de aplicación y métodos de programación, con el objetivo de servir como referencia para ingenieros y personal técnico.

II. Descripción general de las instrucciones de control del PLC

Las instrucciones de control del PLC son los elementos fundamentales del lenguaje de programación del PLC. Describen cómo un PLC controla los cambios en las señales de salida en función del estado de las señales de entrada, permitiendo así el control de equipos mecánicos. Clasificadas por función, las instrucciones de control PLC incluyen principalmente los siguientes tipos:

Instrucciones de operación lógica

Instrucciones de entrada lógica y accionamiento de bobina (LD, LDI, OUT): Se utilizan para detectar el estado de las señales de entrada y, en función de ese estado, controlar la activación o desactivación de las bobinas de salida.
Instrucciones lógicas en serie y en paralelo (AND, ANI, OR, ORI): se utilizan para realizar operaciones lógicas en serie y en paralelo en múltiples señales de entrada.
Instrucciones de conexión de bloques de circuitos (ANB, ORB): se utilizan para combinar múltiples bloques lógicos en configuraciones en serie o en paralelo.
Instrucciones de inversión de resultados de operaciones lógicas (INV): se utilizan para invertir el resultado de una operación lógica.

Instrucciones del temporizador/contador

Instrucciones del temporizador: Se utiliza para generar una señal de salida después de un intervalo de tiempo específico, implementando funciones como control de retardo y control periódico.
Instrucciones de contador: se utiliza para contar el número de pulsos de una señal de entrada; cuando el conteo de pulsos alcanza un valor establecido, se genera una señal de salida, implementando funciones como el control de conteo.

Instrucciones de procesamiento de datos

Instrucciones de conversión (BCD_I-conversión de código BCD a un número entero; I_BCD-conversión de un número entero a código BCD, etc.): se utilizan para convertir entre diferentes tipos de datos.
Instrucciones de operaciones aritméticas (ADD, SUB, MUL, DIV, etc.): se utilizan para realizar operaciones aritméticas como suma, resta, multiplicación y división de datos.
Instrucciones de comparación (CMP? I para comparación de enteros, CMP? D para comparación de enteros dobles, etc.): se utilizan para comparar los valores de dos elementos de datos y generar una señal de salida basada en el resultado de la comparación.

Instrucciones de control de flujo

Instrucciones de control principal (MC, MCR): se utilizan para implementar la ramificación del programa y el control de bucle.
Instrucciones de salto (JMP): se utilizan para saltar incondicionalmente a otra ubicación del programa para su ejecución.
Instrucciones de llamada/retorno (CALL, RET): Se utilizan para llamar y regresar de subrutinas.

Instrucciones de entrada/salida

Instrucciones de entrada (XIC, XIO): Se utilizan para leer el estado de las señales de entrada.
Instrucciones de salida (OTE, OTL, OTU): Se utilizan para controlar el estado de encendido/apagado de las señales de salida.

III. Implementación de programación de instrucciones de control PLC comunes

Durante la programación del PLC, se deben seleccionar las instrucciones de control adecuadas en función de los requisitos reales y el programa debe implementarse de acuerdo con estándares de programación específicos. Los siguientes son ejemplos de programación para algunas instrucciones de control comúnmente utilizadas:

Implementación de programación de instrucciones de operación lógica.

Por ejemplo, para implementar la lógica de control para arrancar y detener un motor, puede utilizar instrucciones lógicas AND y de accionamiento de bobina (LD, LDI, OUT) junto con instrucciones de circuito serie y paralelo (AND, ANI, OR, ORI). El proceso de programación específico es el siguiente:

Cuando se presiona el botón de inicio (I0.0 está activo), use la instrucción LD para leer el estado de la señal y use la instrucción OUT para controlar la salida de arranque del motor (Q0.0 está activo).

Cuando se presiona el botón de parada (I0.1 está activo), use la instrucción LDI para leer el estado de la señal y use la instrucción AND para conectarlo en serie con la salida de arranque del motor, deteniendo así el motor (Q0.0 está desactivado).

Implementación de programación de instrucciones de temporizador/contador
Por ejemplo, para implementar una lógica de control de apagado retardado, se pueden utilizar instrucciones de temporizador. El proceso de programación específico es el siguiente:

Cuando se requiere un apagado retrasado, inicie el temporizador (TON T0 K10) y establezca el tiempo de retraso en 10 segundos.

Cuando el temporizador alcance el tiempo establecido (T0.DONE está activo), use la instrucción OUT para activar la salida de apagado (Q0.1 está activo).

Implementación de programación de instrucciones de procesamiento de datos.

Por ejemplo, para implementar una lógica de control para leer y comparar datos de temperatura, puede utilizar instrucciones de conversión y comparación. El proceso de programación específico es el siguiente:

Utilice el módulo de entrada analógica para leer los datos de temperatura (AIW0) y utilice una instrucción de conversión para convertirlos a un tipo entero (D0).

Utilice la instrucción de comparación (CMP? D) para comparar D0 con un umbral de temperatura establecido y generar una señal de salida (como una señal de alarma) basada en el resultado de la comparación.

IV. Escenarios de aplicación para instrucciones de control PLC

Las instrucciones de control PLC se utilizan ampliamente en el campo de la automatización industrial; pueden implementar diversas lógicas de control complejas y tareas de automatización según las necesidades reales. Las siguientes son aplicaciones específicas de instrucciones de control PLC en diferentes escenarios:

Automatización Industrial

Control de la línea de producción: mediante instrucciones de operación lógica e instrucciones de temporizador/contador, el PLC logra un control preciso sobre varios equipos en la línea de producción, como los movimientos del robot, el inicio/parada de la cinta transportadora y el conteo de la máquina empacadora. A través de la programación, el PLC asegura el funcionamiento eficiente y estable de la línea de producción.
Control de robots: en el control de robots, los PLC permiten operaciones automatizadas de robots controlando parámetros como secuencias de movimiento, velocidad y posición. Por ejemplo, en procesos como soldadura, ensamblaje y pintura, los PLC pueden dirigir a los robots para que realicen tareas de acuerdo con programas preestablecidos.

Industria de energía eléctrica

Control de tableros de distribución y gabinetes de distribución de energía: en la industria de la energía eléctrica, los PLC se utilizan principalmente para controlar equipos como tableros de distribución y gabinetes de distribución de energía, lo que permite el monitoreo y operación remotos. A través de instrucciones lógicas e instrucciones de E/S, los PLC pueden monitorear el estado de los equipos de energía, controlar su conmutación y operación y mejorar la estabilidad y seguridad del sistema de energía.

Transporte

Control de señales de tráfico: utilizando instrucciones lógicas y de temporizador, los PLC controlan la activación, desactivación y conmutación de las señales de tráfico para permitir el ajuste automático de las señales de tráfico. Esto ayuda a optimizar el flujo de tráfico y mejorar la eficiencia vial.
Gestión de plazas de peaje: los PLC pueden controlar equipos en las plazas de peaje-como barreras automáticas y pantallas de visualización-para permitir el reconocimiento y la facturación automáticos de los vehículos. Esto reduce la tasa de error asociada con las operaciones manuales y mejora la eficiencia operativa de las plazas de peaje.

Industria de protección del medio ambiente

Control del tratamiento de aguas residuales: los PLC controlan bombas, equipos de dosificación de productos químicos, válvulas y otros dispositivos para automatizar el tratamiento de aguas residuales. Utilizando lógica e instrucciones de procesamiento de datos, los PLC pueden monitorear los parámetros de calidad del agua en tiempo real, ajustar los protocolos de tratamiento y garantizar que la calidad del efluente cumpla con los estándares.

Industria médica

Control de equipos médicos: los PLC se pueden utilizar para controlar equipos médicos, como mesas de operaciones y lámparas quirúrgicas en quirófanos, así como camas de hospital en habitaciones de pacientes. A través de lógica e instrucciones de entrada/salida, los PLC garantizan el funcionamiento preciso y seguro de los equipos médicos.
Control de temperatura y humedad: en entornos como quirófanos y laboratorios, los PLC monitorean los parámetros ambientales a través de sensores de temperatura y humedad y mantienen condiciones apropiadas de temperatura y humedad controlando los equipos de calefacción, refrigeración, humidificación o deshumidificación.

Automatización de edificios

Control de iluminación: Los PLC se pueden programar para permitir el control inteligente de la iluminación del edificio, como horarios de encendido/apagado programados, configuración de escena y ajuste de brillo. Esto ayuda a mejorar la eficiencia energética de un edificio y el confort de sus ocupantes.
Control de HVAC: los PLC pueden monitorear parámetros interiores como la temperatura y la humedad, y ajustar automáticamente el estado operativo de los sistemas HVAC en función de estrategias de control preestablecidas para lograr un equilibrio entre ahorro de energía y comodidad.

Agricultura

Control de maquinaria agrícola: los PLC pueden controlar el funcionamiento automatizado de maquinaria agrícola, como sembradoras y cosechadoras. A través de la programación, los PLC garantizan que la maquinaria agrícola funcione a lo largo de rutas preestablecidas y a velocidades preestablecidas, mejorando así la eficiencia de la producción agrícola.
Control de riego: los PLC pueden ajustar automáticamente el estado de funcionamiento y el volumen de riego de los equipos de riego en función de factores como la humedad del suelo y las condiciones de crecimiento de los cultivos, lo que permite un riego de precisión y{0}}ahorro de agua.

Como lo demuestran los escenarios de aplicación descritos anteriormente, las instrucciones de control PLC se utilizan ampliamente en diversos sectores, incluida la automatización industrial, la industria energética, el transporte, la protección ambiental, la atención médica, la automatización de edificios y la agricultura. Proporcionan un soporte sólido para implementar una amplia gama de tareas de automatización y lógica de control complejas.