Composizione, principi e guida applicativa dell'armadio di controllo PLC

Nei moderni sistemi di automazione industriale, l'armadio di controllo PLC (armadio di controllo PLC) è un componente fondamentale per l'automazione delle apparecchiature e il controllo di processo. È ampiamente utilizzato nei sistemi energetici, nella metallurgia, nell'ingegneria chimica, nella protezione ambientale, nel trattamento delle acque, nei trasporti e nella produzione ed è una delle unità di controllo più importanti in vari armadi di controllo industriali.
 

 

 

 

Un armadio di controllo PLC standard include in genere i seguenti componenti principali:

 

Interruttore dell'aria

In quanto interruttore di alimentazione principale dell'intero quadro elettrico, è responsabile del controllo generale dell'alimentazione e della protezione del sistema e costituisce una configurazione di base essenziale per ogni quadro elettrico.

 

Host PLC (controllore logico programmabile)

Seleziona un sistema PLC integrato o modulare in base alla scala del progetto. Le linee di produzione automatizzate su larga-scala spesso adottano una struttura modulare e possono essere configurate con ridondanza a doppia CPU per garantire un funzionamento sicuro e stabile.

 

Modulo di alimentazione 24 V CC

Fornisce alimentazione al PLC e ai dispositivi periferici. Alcuni armadi di controllo dell'automazione possono includere moduli di alimentazione ridondanti per garantire il funzionamento continuo, a seconda dei requisiti dell'applicazione.

 

Moduli relè
Isolare e convertire i segnali tra circuiti con tensioni diverse. Ad esempio, quando l'uscita del PLC è 24 V CC e il circuito di controllo è 220 V CA, sono necessari relè per il controllo dei relè.

 

Morsettiere e sistemi di cablaggio
Configurare in base al numero di segnali e ai requisiti di controllo. Armadi di controllo complessi, come armadi di controllo motori o armadi di traffico, possono includere anche inverter, contattori o moduli di comunicazione.

 

Moduli di comunicazione e di rete
Comunica con computer host, computer industriali o sistemi di monitoraggio remoto tramite protocolli industriali come MODBUS, Profibus ed Ethernet, costruendo reti di controllo dell'automazione intelligenti.

 

 

Elevata affidabilità e ottime prestazioni anti-interferenze:L'utilizzo di componenti elettrici di alta-qualità e di un design di schermatura garantisce un funzionamento stabile del sistema in ambienti ad alta-temperatura, alta-umidità e con forti interferenze elettromagnetiche.

 

Modularità e scalabilità:L'espansione flessibile di moduli I/O, moduli di comunicazione o schede funzionali consente di soddisfare diversi scenari applicativi.

 

Programmazione e manutenzione facili:Supporta più linguaggi di programmazione, inclusi diagrammi ladder, elenchi di istruzioni e blocchi funzione, consentendo un debug rapido e una manutenzione semplificata.

 

Reti e controllo intelligente:Abilita l'interconnessione dei dati con sistemi DCS, piattaforme SCADA e piattaforme di controllo industriale basate su cloud-.

 

 

Gli armadi di controllo PLC sono ampiamente utilizzati nei seguenti scenari:

Sistemi di trattamento dell'acqua e di fornitura di acqua a pressione-costante

Controllo automatico di caldaie, ventilatori, pompe e compressori d'aria

Linee di produzione di imballaggi per carta, tessuti e alimenti

Sistemi di controllo portuali, di trasporto e di ascensori

Nuovi progetti di automazione energetica e energetica

 

È possibile classificare diversi tipi di armadi elettrici industriali in base all'ambiente applicativo e ai requisiti funzionali:

 

Armadi PLC antipolvere:Adatto per ambienti polverosi o umidi, come cementifici e impianti chimici.

Armadi di controllo motore:Per l'avvio/arresto del motore e il controllo della velocità a frequenza variabile;

Armadi di distribuzione elettrica:Fornire distribuzione e protezione dell'energia;

Armadi di distribuzione della fibra:Per sistemi di comunicazione e trasmissione dati;

Armadi per contatori elettrici:Misurazione e monitoraggio centralizzato della potenza.

 

 

 

 

Il nucleo di un armadio di controllo PLC è il controller logico programmabile (PLC), che controlla l'apparecchiatura attraverso un ciclo di scansione di "campione-esecuzione-aggiornamento".

 

Fase di campionamento in ingresso
Il PLC esegue la scansione sequenziale di ciascun punto di ingresso e memorizza lo stato del segnale nell'area della mappa I/O.

 

Fase di esecuzione del programma
La CPU esegue le istruzioni di controllo in sequenza secondo la logica ladder e i risultati dei calcoli vengono aggiornati in tempo reale nei registri di uscita.

 

Fase di aggiornamento dell'uscita
Il PLC aggiorna il segnale di uscita in base ai risultati del calcolo, guidando gli attuatori a completare l'azione, ottenendo un controllo preciso.

 

Nei sistemi-di fascia alta, i quadri elettrici di automazione possono anche integrare il monitoraggio remoto, l'ottimizzazione degli algoritmi AI e la previsione dei guasti, consentendo una produzione veramente intelligente.

 

 

Requisiti di alimentazione:CC 24 V o CA 220 V (±15%), 50 Hz.

Grado di protezione:Comunemente IP20 o IP41, il design resistente alla polvere-e all'acqua migliora l'affidabilità.

Condizioni ambientali:Temperatura di funzionamento da 0 gradi a 55 gradi, umidità<85%, away from vibration sources and corrosive gases.

 

Per ambienti esterni o ad alta-polverosità, è possibile utilizzare un armadio PLC antipolvere o un armadio industriale con filtraggio dell'aria per prolungare la durata e la sicurezza del sistema.

 

 

L'armadio di controllo PLC, in quanto "cervello" dell'automazione industriale, è il centro di controllo principale di vari armadi di controllo industriali, armadi di distribuzione dell'alimentazione e sistemi di armadi di controllo di automazione. Attraverso il controllo flessibile del programma e l'architettura elettrica affidabile, consente il funzionamento efficiente, sicuro e intelligente delle apparecchiature di produzione.

 

Con lo sviluppo dell'Industria 4.0 e della produzione intelligente, gli armadi di controllo PLC si stanno evolvendo verso il collegamento in rete, la modularizzazione e l'efficienza energetica. Che si tratti di cabine per il traffico nei trasporti urbani o cabine di controllo motori, cabine di distribuzione in fibra e cabine di contatori elettrici nei siti industriali, saranno profondamente integrate con i sistemi di controllo PLC per formare il sistema di controllo principale dell'industria intelligente.