Træt af at fare vild i PLC-valg? Følg disse 8 praktiske principper for at træffe det rigtige valg!
Træt af at fare vild i PLC-valg? Følg disse 8 praktiske principper for at træffe det rigtige valg!
Træt af at fare vild i PLC-valg? Følg disse 8 praktiske principper for at træffe det rigtige valg!
Før du vælger en PLC, er det første trin at definere systemkravene. Når dette er klart, kan du vælge producent og model. Men hvordan træffer du disse beslutninger? Denne artikel giver en detaljeret guide til at hjælpe dig med at vælge den PLC, der bedst passer til dine behov, og dækker producenter, modeller, I/O-punkter og kontrolfunktioner.
1. PLC-producenter
Ved bestemmelse af PLC-producenten bør nøglefaktorer som brugerens krav, designerens kendskab til forskellige mærker, kompatibilitet af understøttende produkter og teknisk servicesupport tages i betragtning. Generelt er produkter fra store internationale virksomheder pålidelige. For mindre, uafhængigt udstyr eller simple kontrolsystemer tilbyder japanske PLC'er ofte bedre værdi. For store systemer med høje netværks- og kommunikationskrav har industrielle PLC'er fra Europa og USA en tendens til at være mere fordelagtige på grund af deres overlegne kommunikationsevner.
For specialiserede industrier som metallurgi eller tobak er det tilrådeligt at vælge PLC-systemer med dokumenteret ydeevne og en pålidelig track record i disse sektorer.
2. Input/Output (I/O) punkter
Antallet af I/O-punkter er en grundlæggende parameter for en PLC. For at bestemme de nødvendige I/O-punkter skal du beregne det samlede antal I/O-punkter, der er nødvendige for dit kontroludstyr. Typisk bør du inkludere en 10% til 20% margen for skalerbarhed. Ved bestilling bør der også foretages justeringer baseret på producentens PLC-produktegenskaber.
3. Lagerkapacitet
Lagerkapaciteten af en PLC refererer til de hardwarelagerenheder, den leverer. Programkapacitet, det lager, der faktisk bruges til brugerapplikationer, er mindre end den samlede lagerkapacitet. Da programkapaciteten er ukendt under designfasen (før brugerapplikationsprogrammet skrives), estimeres den baseret på lagerkapaciteten. En almindelig estimeringsformel er: (antal digitale I/O-punkter × 10–15) + (antal analoge I/O-punkter × 100) = samlede ord (16 bit pr. ord), med en ekstra margin på 25 %.
4. Kontrolfunktioner
Når du vælger en PLC, skal du overveje følgende nøglekarakteristika: beregningsfunktioner, kontrolfunktioner, kommunikationsmuligheder, programmeringsfunktioner, diagnostiske værktøjer og behandlingshastighed.
Beregningsfunktioner
Grundlæggende PLC'er understøtter typisk logiske operationer, timing og tælling. Mellemklasse-PLC'er inkluderer også dataskifte- og sammenligningsfunktioner. Avancerede beregningsfunktioner som algebraiske operationer og datatransmission er almindelige i større PLC'er. Avancerede PLC'er understøtter endda PID-operationer til analog kontrol og andre avancerede beregninger. Afhængigt af applikationen kræver de fleste scenarier kun logik og timing/tælleoperationer, mens datatransmission og sammenligning kan være nødvendig i andre.
Kontrolfunktioner
Styrefunktioner omfatter PID-styring, feedforward-kompensation, forholdsstyring osv. PLC'er bruges primært til sekventiel logikstyring. I mange tilfælde håndterer enkelt- eller multi-loop controllere analoge kontrolopgaver. Til komplekse kontrolfunktioner kan intelligente input/output-moduler (f.eks. PID-enheder eller højhastighedstællere) øge behandlingshastigheden og spare hukommelse.
Kommunikationsfunktioner
Mellem til store PLC-systemer bør understøtte flere feltbusser og standardkommunikationsprotokoller (f.eks. TCP/IP) og bør være i stand til at oprette forbindelse til fabriksadministrationsnetværk, når det er nødvendigt. Kommunikationsgrænseflader bør omfatte serielle/parallelle porte, industrielt Ethernet osv. For redundans og pålidelighed bør kommunikationsbusser overholde internationale standarder og opfylde afstandskrav.
Programmeringsfunktioner
PLC programmming kan udføres offline (delt CPU mellem PLC og programmør) eller online (separate CPU'er til PLC og programmør). De fem standardiserede programmeringssprog er Sequential Function Chart (SFC), Ladder Diagram (LD), Function Block Diagram (FBD), Instruction List (IL) og Structured Text (ST). Ideelt set bør PLC'en også understøtte yderligere sprog som C eller Basic til specialiserede applikationer.
Diagnostiske funktioner
PLC-diagnostik dækker både hardware og software. Hardwarediagnostik identificerer fejl via logiske kontroller, mens softwarediagnostik omfatter interne (ydelsesrelaterede) og eksterne (kommunikationsrelaterede) kontroller. Stærke diagnostiske egenskaber reducerer vedligeholdelsestiden og de tekniske krav til operatører.
Behandlingshastighed
PLC-behandlingshastigheden påvirker ydeevnen i realtid. Hvis et signals varighed er kortere end PLC'ens scanningscyklus, kan signalet gå glip af. Behandlingshastighed afhænger af faktorer som programlængde og CPU-kapacitet. Moderne PLC'er håndterer binære instruktioner på 0,2-0,4 mikrosekunder og opfylder kravene til højhastighedskontrol. Scanningscyklustider bør være ≤0,5ms/K for små PLC'er og ≤0,2ms/K for større systemer.
5. PLC-typer
PLC'er er kategoriseret i integrerede og modulære typer. Integrerede PLC'er har begrænsede og faste I/O-punkter, hvilket gør dem velegnede til små styresystemer (f.eks. Siemens S7-200, Mitsubishi FX-serien). Modulære PLC'er tilbyder fleksible I/O-konfigurationer via udskiftelige moduler og er ideelle til større systemer (f.eks. Siemens S7-300/S7-400, Mitsubishi Q-serien).
6. Modulvalg
Digitale I/O-moduler
Digitale I/O-moduler varierer i specifikationer (f.eks. relæudgange, transistorudgange) og I/O-punkter (8, 16, 32 punkter). Relæudgange er omkostningseffektive, men har kortere levetid, mens tyristorudgange er hurtigere, men dyrere. Udvælgelsen skal stemme overens med ansøgningskravene.
Analoge I/O-moduler
Analoge inputmoduler håndterer signaler som 4–20mA strøm eller 0–10V spænding. Analoge udgangsmoduler giver på samme måde strøm- eller spændingssignaler. Moduler varierer i kanalantal (2, 4, 8 kanaler) og bør vælges ud fra specifikke behov.
Funktionsmoduler
Funktionsmoduler omfatter kommunikation, positionering, pulsudgang, højhastighedstælling, PID-kontrol og temperaturkontrolmoduler. Når du vælger, skal du overveje både hardware- og softwarekompatibilitet.
7. Redundansfunktioner
Til kritiske applikationer kan redundans implementeres for kontrolenheder (f.eks. 1B1 redundans til CPU og strømforsyning) og I/O-grænseflader. Redundante konfigurationer øger systemets pålidelighed.
8. Generelle regler
Når først PLC-typen og -specifikationerne er bredt defineret, skal du bestemme de grundlæggende specifikationer og parametre for hver komponent baseret på kontrolkrav. Når du vælger moduler, skal du prioritere:
- Økonomisk effektivitet: Balancer omkostnings-ydelsesforhold, udvidelsesmuligheder og betjeningsvenlighed.
- Brugervenlighed: Forenkle designet og reducere eksterne kontrolelementer.
- Standardisering: Brug ensartede moduler for at lette indkøb og vedligeholdelse.
- Kompatibilitet: Sørg for, at alle komponenter er kompatible, ideelt set fra samme producent.