Canso de perderse na selección de PLC? Siga estes 8 principios prácticos para facer a elección correcta.
Canso de perderse na selección de PLC? Siga estes 8 principios prácticos para facer a elección correcta.
Canso de perderse na selección de PLC? Siga estes 8 principios prácticos para facer a elección correcta.
Antes de seleccionar un PLC, o primeiro paso é definir os requisitos do sistema. Unha vez que estea claro, pode escoller o fabricante e o modelo. Pero como tomas estas decisións? Este artigo ofrece unha guía detallada para axudarche a escoller o PLC que mellor se adapta ás túas necesidades, que abarca fabricantes, modelos, puntos de E/S e funcións de control.
1. Fabricantes de PLC
Ao determinar o fabricante do PLC, débense considerar factores clave como os requisitos do usuario, a familiaridade do deseñador con diferentes marcas, a compatibilidade dos produtos de apoio e o soporte técnico do servizo. En xeral, os produtos das principais empresas internacionais son fiables. Para equipos máis pequenos e independentes ou sistemas de control sinxelos, os PLC xaponeses adoitan ofrecer un mellor valor. Para sistemas a gran escala con altos requisitos de rede e comunicación, os PLC industriais de Europa e Estados Unidos adoitan ser máis vantaxosos debido ás súas capacidades de comunicación superiores.
Para industrias especializadas como a metalurxia ou o tabaco, aconséllase seleccionar sistemas PLC cun rendemento comprobado e un historial fiable neses sectores.
2. Puntos de entrada/saída (E/S).
O número de puntos de E/S é un parámetro fundamental dun PLC. Para determinar os puntos de E/S necesarios, calcule o número total de puntos de E/S necesarios para o seu equipo de control. Normalmente, debe incluír unha marxe de 10% a 20% para a escalabilidade. Ao realizar o pedido, tamén se deben facer axustes en función das características do produto PLC do fabricante.
3. Capacidade de almacenamento
A capacidade de almacenamento dun PLC refírese ás unidades de almacenamento de hardware que proporciona. A capacidade do programa, o almacenamento realmente utilizado para as aplicacións dos usuarios, é menor que a capacidade de almacenamento total. Dado que a capacidade do programa é descoñecida durante a fase de deseño (antes de que se escriba o programa de aplicación do usuario), estímase en función da capacidade de almacenamento. Unha fórmula de estimación común é: (número de puntos de E/S dixitais × 10–15) + (número de puntos de E/S analóxicas × 100) = palabras totais (16 bits por palabra), cunha marxe adicional do 25%.
4. Funcións de control
Ao seleccionar un PLC, teña en conta as seguintes características clave: funcións computacionais, funcións de control, capacidades de comunicación, funcións de programación, ferramentas de diagnóstico e velocidade de procesamento.
Funcións computacionais
Os PLC básicos normalmente admiten operacións lóxicas, temporización e reconto. Os PLC de gama media tamén inclúen funcións de desprazamento e comparación de datos. As funcións computacionais avanzadas como operacións alxébricas e transmisión de datos son comúns nos PLC máis grandes. Os PLC de gama alta incluso admiten operacións PID para control analóxico e outros cálculos avanzados. Dependendo da aplicación, a maioría dos escenarios só requiren operacións de lóxica e temporización/conto, mentres que noutros poden ser necesarias a transmisión e comparación de datos.
Funcións de control
As funcións de control inclúen control PID, compensación anticipada, control de relación, etc. Os PLC úsanse principalmente para o control lóxico secuencial. En moitos casos, os controladores de bucle único ou múltiple xestionan tarefas de control analóxico. Para funcións de control complexas, os módulos intelixentes de entrada/saída (por exemplo, unidades PID ou contadores de alta velocidade) poden mellorar a velocidade de procesamento e aforrar memoria.
Funcións de comunicación
Os sistemas PLC medianos a grandes deberían admitir múltiples buses de campo e protocolos de comunicación estándar (por exemplo, TCP/IP) e deberían poder conectarse a redes de xestión de fábrica cando sexa necesario. As interfaces de comunicación deben incluír portos serie/paralelo, Ethernet industrial, etc. Para a redundancia e fiabilidade, os buses de comunicación deben cumprir os estándares internacionais e cumprir os requisitos de distancia.
Funcións de programación
Programa PLCO mming pódese facer fóra de liña (CPU compartida entre PLC e programador) ou en liña (CPUs separadas para PLC e programador). Os cinco linguaxes de programación estandarizados son: Sequential Function Chart (SFC), Ladder Diagram (LD), Function Block Diagram (FBD), Instruction List (IL) e Structured Text (ST). O ideal é que o PLC tamén admita linguaxes adicionais como C ou Basic para aplicacións especializadas.
Funcións de diagnóstico
Os diagnósticos de PLC abarcan tanto hardware como software. Os diagnósticos de hardware identifican os fallos mediante comprobacións lóxicas, mentres que os diagnósticos de software inclúen comprobacións internas (relacionadas co rendemento) e externas (relacionadas coa comunicación). As fortes capacidades de diagnóstico reducen o tempo de mantemento e os requisitos técnicos dos operadores.
Velocidade de procesamento
A velocidade de procesamento do PLC afecta o rendemento en tempo real. Se a duración dun sinal é máis curta que o ciclo de exploración do PLC, é posible que se perda o sinal. A velocidade de procesamento depende de factores como a duración do programa e as capacidades da CPU. Os PLC modernos manexan instrucións binarias en 0,2-0,4 microsegundos, cumprindo os requisitos de control de alta velocidade. Os tempos de ciclo de exploración deben ser ≤0,5 ms/K para PLC pequenos e ≤0,2 ms/K para sistemas máis grandes.
5. Tipos de PLC
Os PLC clasifícanse en tipos integrados e modulares. Os PLC integrados teñen puntos de E/S limitados e fixos, polo que son axeitados para pequenos sistemas de control (por exemplo, Siemens S7-200, Mitsubishi FX series). Os PLC modulares ofrecen configuracións flexibles de E/S mediante módulos intercambiables e son ideais para sistemas máis grandes (por exemplo, Siemens S7-300/S7-400, Mitsubishi Q series).
6. Selección de módulos
Módulos de E/S dixitais
Os módulos de E/S dixitais varían en especificacións (por exemplo, saídas de relé, saídas de transistores) e puntos de E/S (8, 16, 32 puntos). As saídas de relé son rendibles pero teñen unha vida útil máis curta, mentres que as saídas dos tiristores son máis rápidas pero máis caras. A selección debe axustarse aos requisitos da solicitude.
Módulos de E/S analóxicas
Os módulos de entrada analóxica manexan sinais como unha corrente de 4–20 mA ou unha tensión de 0–10 V. Os módulos de saída analóxica proporcionan de xeito similar sinais de corrente ou tensión. Os módulos varían no número de canles (2, 4, 8 canles) e deben escollerse en función das necesidades específicas.
Módulos de función
Os módulos de función inclúen módulos de comunicación, posicionamento, saída de pulsos, conta de alta velocidade, control PID e control de temperatura. Ao seleccionar, teña en conta a compatibilidade de hardware e software.
7. Funcións de redundancia
Para aplicacións críticas, pódese implementar redundancia para unidades de control (por exemplo, redundancia 1B1 para CPU e fonte de alimentación) e interfaces de E/S. As configuracións redundantes melloran a fiabilidade do sistema.
8. Normas xerais
Unha vez que o tipo e as especificacións do PLC estean definidos amplamente, determine as especificacións básicas e os parámetros de cada compoñente en función dos requisitos de control. Ao seleccionar módulos, priorice:
- Eficiencia económica: equilibra as relacións custo-rendemento, a capacidade de expansión e a facilidade operativa.
- Facilidade de uso: simplifica o deseño e reduce os elementos de control externos.
- Normalización: use módulos uniformes para facilitar a adquisición e o mantemento.
- Compatibilidade: asegúrese de que todos os compoñentes sexan compatibles, idealmente do mesmo fabricante.