I controller sono dispositivi di controllo in elettronica e informatica. Controller: definizione, circuito, dispositivo e viste

I controller sono dispositivi che consentono l'elaborazione di segnali digitali. Solo pochi decenni fa, tutti i sistemi logici sono stati costruiti sulla base di relè elettromeccanici. Sono ancora usati, ma nella maggior parte dei casi sono stati sostituiti da microcontrollori. I controller sono più utilizzati nell'industria, in particolare nei sistemi di controllo e automazione. Per la prima volta nel mercato dell'elettronica, un dispositivo MODICON prodotto da Bedford Associates è apparso negli anni '60.

Dispositivi simili sviluppati da altre società sono diventati noti come PLC. E più specificamente, questi sono controllori logici programmabili. Il loro lavoro dipende dal programma, che viene registrato utilizzando un personal computer attraverso un'interfaccia speciale. Grazie all'utilizzo di dispositivi sui controller, è risultato che sostituiva un gran numero di relè elettromeccanici con elementi logici.

Funzionalità PLC

Per capire cos'è un controller, è necessario capire il suo dispositivo e il suo scopo. L'elemento programmabile ha diversi ingressi - con il loro aiuto viene monitorato lo stato degli interruttori e dei sensori. E ci sono terminali di uscita che forniscono segnali di vari livelli alle elettrovalvole, contattori, azionamenti elettrici, relè e altri attuatori.

La programmazione PLC è molto semplice, perché il linguaggio in cui viene eseguito è molto simile alla logica dei relè elettromagnetici. Se un ingegnere elettrico o un installatore regolare può leggere i diagrammi del sistema di rilancio, può programmare i controller senza troppe difficoltà. Ci vuole un po 'di tempo, tutto dipende dal numero di elementi logici e funzioni.

Va notato che, a seconda del modello di PLC, la connessione delle sorgenti di segnale a loro e le caratteristiche della programmazione saranno leggermente diverse. Ma l'essenza della procedura di configurazione rimane invariata.

Connessione di elementi al PLC

In tutti i modelli di controllori sono presenti dei morsetti per l'alimentazione elettrica - alcuni richiedono tensione alternata fino a 120 V, e altri - in costante fino a 24 V. La tensione di alimentazione dipende dal modello del dispositivo. I terminali di ingresso sono contrassegnati dalla lettera X - a ognuno viene dato un segnale separato. Il filo comune è solitamente collegato al neutro della fonte di corrente alternata o con una costante negativa.

Nel caso del controller c'è un isolatore ottico - un semplice LED. Collega il terminale di ingresso e il comune. Quando la tensione è applicata al PLC, il LED si accende - è da questo che si può giudicare che il dispositivo sta funzionando. L'output si verifica generazione del segnale utilizzando i circuiti del computer - il dispositivo di commutazione è attivato. Come dispositivo di commutazione può essere utilizzato relè elettromagnetici transistor, interruttori di potenza, tiristori. Le uscite sono contrassegnate dalla lettera Y. Ad ogni uscita, un LED è impostato per indicare che il dispositivo sta funzionando.

Come funziona la programmazione

I controller sono dispositivi che consentono di elaborare un segnale elettrico e convertirlo. Ad oggi, la logica viene inserita nel PLC utilizzando un programma per computer. Determina i terminali di uscita a cui sarà presente la tensione in determinate condizioni sui terminali di ingresso. In parte, questa logica è simile a quella utilizzata nella progettazione di circuiti a relè. Ma non ci sono relè, interruttori, contatti. La scrittura e la visualizzazione del programma avvengono tramite un computer che si collega alla porta di programmazione.

La logica di un programma semplice

Supponiamo di avere un controller, una lampada e un interruttore. Il controller è collegato a una fonte di alimentazione, un interruttore è collegato all'ingresso e una lampada è posizionata all'uscita. Quando si preme il pulsante, la lampada dovrebbe accendersi. Una variante del più semplice programma PLC:

1. Quando l'interruttore è aperto, non viene applicata alcuna tensione all'ingresso, quindi la lampada non si accenderà all'uscita.
2. Premendo il pulsante si dà un segnale per entrare. Nel programma verranno attivati ​​i contatti corrispondenti alla porta. Tutti i relè immaginari inizieranno a funzionare all'interno del controller. Questa è una designazione figurativa, infatti non ci sono relè elettromagnetici. Il risultato è una tensione all'uscita del controller e la spia si accende.

Tutte le azioni che vengono eseguite con i controllori sono più convenientemente considerate sull'esempio dei relè elettromagnetici. Funzionamento così chiaramente visibile del dispositivo.

Perché ho bisogno di un computer

L'uso di un computer crea una connessione logica tra i terminali di ingresso e di uscita. Il software con cui viene eseguita la compilazione della logica consente di inviare un segnale virtuale al controller e vedere come funzionerà in determinate condizioni. Dopo che la logica è all'interno del PLC, il computer si spegne e il controller funziona in modo indipendente. Tutti i comandi che gli sono stati dati in fase di programmazione, possono essere eseguiti senza l'assistenza di terzi.

Versatilità PLC

Per comprendere la potenza e la versatilità dei componenti programmabili, è necessario considerare diversi tipi di programmi. Il controller è un elemento programmabile, quindi senza una configurazione secondaria degli elementi ad esso collegati, è possibile modificare tutti i comandi specificati. Supponiamo che sia necessario cambiare il programma discusso sopra: quando il pulsante è chiuso, la lampada dovrebbe spegnersi e quando è aperta si accendono.

Per eseguire tale comando, è sufficiente cambiare i tipi di comandi che erano in precedenza. Quando viene premuto il pulsante, la tensione deve essere applicata all'ingresso del PLC e il relè immaginario che si trova al suo interno ha normalmente contatti chiusi. Pertanto, quando viene applicata la tensione, i contatti si aprono e la lampada si spegne. Ma quando il segnale scompare nel circuito del controller, il relè immaginario chiude i contatti e la spia si accende.

Vantaggi del controller

Uno dei vantaggi dei controller è la possibilità di implementazione nel controllo logico del software. Inoltre, a differenza delle apparecchiature relè, il segnale di uscita può essere utilizzato tutte le volte necessarie per l'automazione. Con l'aiuto di un controller per i sistemi di automazione, è possibile progettare un sistema per l'avvio e l'arresto di un motore elettrico. Per costruire un sistema simile su elementi elettromeccanici, è necessario utilizzare tre relè.

Quando si utilizza il controller, i pulsanti sono collegati ai due terminali di ingresso. All'uscita è installato un motore elettrico. La logica è la seguente:

1. Quando si preme il pulsante collegato all'uscita X1, il motore si avvia. In questo caso, i contatti del relè immaginario vengono avviati e viene visualizzata la tensione di uscita.
2. Quando si preme un pulsante collegato a X2, il motore si arresta. In questo caso, ignorando il fatto che il primo pulsante sia stato precedentemente premuto viene ignorato.

Inoltre, tutti i processi che si verificano nel sistema di controller possono essere duplicati per il monitoraggio remoto. È con questa proprietà che viene realizzato il controllo remoto dei sistemi. Ora sai cosa sono i controller e quali sono le loro caratteristiche principali. I dispositivi di programmazione possono essere controllati da chiunque conosca la tecnologia dei computer e dei relè.