Apnicis pazust PLC atlasē? Ievērojiet šos 8 praktiskos principus, lai izdarītu pareizo izvēli!
Apnicis pazust PLC atlasē? Ievērojiet šos 8 praktiskos principus, lai izdarītu pareizo izvēli!
Apnicis pazust PLC atlasē? Ievērojiet šos 8 praktiskos principus, lai izdarītu pareizo izvēli!
Pirms PLC izvēles pirmais solis ir definēt sistēmas prasības. Kad tas ir skaidrs, varat izvēlēties ražotāju un modeli. Bet kā jūs pieņemat šos lēmumus? Šajā rakstā ir sniegts detalizēts ceļvedis, kas palīdzēs izvēlēties PLC, kas vislabāk atbilst jūsu vajadzībām, aptverot ražotājus, modeļus, I/O punktus un vadības funkcijas.
1. PLC ražotāji
Nosakot PLC ražotāju, jāņem vērā tādi galvenie faktori kā lietotāja prasības, dizainera zināšanas par dažādiem zīmoliem, atbalsta produktu savietojamība un tehniskā servisa atbalsts. Parasti lielāko starptautisko uzņēmumu produkti ir uzticami. Mazākām, neatkarīgām iekārtām vai vienkāršām vadības sistēmām japāņu PLC bieži piedāvā labāku vērtību. Liela mēroga sistēmām ar augstām tīkla un sakaru prasībām rūpnieciskie PLC no Eiropas un ASV parasti ir izdevīgāki to izcilo sakaru iespēju dēļ.
Specializētām nozarēm, piemēram, metalurģijai vai tabakai, ir ieteicams izvēlēties PLC sistēmas ar pārbaudītu veiktspēju un uzticamu pieredzi šajās nozarēs.
2. Ievades/izejas (I/O) punkti
I/O punktu skaits ir PLC pamatparametrs. Lai noteiktu nepieciešamos I/O punktus, aprēķiniet kopējo I/O punktu skaitu, kas nepieciešams jūsu vadības aprīkojumam. Parasti mērogojamībai ir jāiekļauj 10% līdz 20% rezerve. Veicot pasūtījumu, korekcijas jāveic arī, pamatojoties uz ražotāja PLC produkta īpašībām.
3. Uzglabāšanas ietilpība
PLC atmiņas ietilpība attiecas uz tā nodrošinātajām aparatūras atmiņas vienībām. Programmas ietilpība, kas faktiski tiek izmantota lietotāju lietojumprogrammām, ir mazāka par kopējo krātuves ietilpību. Tā kā programmas ietilpība projektēšanas posmā (pirms lietotāja lietojumprogrammas rakstīšanas) nav zināma, tā tiek aprēķināta, pamatojoties uz atmiņas ietilpību. Izplatīta aprēķinu formula ir: (digitālo I/O punktu skaits × 10–15) + (analogo I/O punktu skaits × 100) = vārdu kopskaits (16 biti uz vārdu), ar papildu 25% rezervi.
4. Vadības funkcijas
Izvēloties PLC, ņemiet vērā šādus galvenos parametrus: skaitļošanas funkcijas, vadības funkcijas, komunikācijas iespējas, programmēšanas funkcijas, diagnostikas rīkus un apstrādes ātrumu.
Skaitļošanas funkcijas
Pamata PLC parasti atbalsta loģiskās darbības, laiku un skaitīšanu. Vidēja līmeņa PLC ietver arī datu pārvietošanas un salīdzināšanas funkcijas. Uzlabotas skaitļošanas funkcijas, piemēram, algebriskās darbības un datu pārraide, ir izplatītas lielākos PLC. Augstākās klases PLC pat atbalsta PID darbības analogai vadībai un citiem uzlabotiem aprēķiniem. Atkarībā no lietojumprogrammas lielākajai daļai scenāriju ir nepieciešamas tikai loģikas un laika/skaitīšanas darbības, savukārt citos gadījumos var būt nepieciešama datu pārraide un salīdzināšana.
Vadības funkcijas
Vadības funkcijas ietver PID vadību, uz priekšu vērstu kompensāciju, attiecību vadību utt. PLC galvenokārt izmanto secīgai loģiskai vadībai. Daudzos gadījumos vienas vai vairāku cilpu kontrolleri apstrādā analogās vadības uzdevumus. Sarežģītām vadības funkcijām viedie ievades/izvades moduļi (piemēram, PID vienības vai ātrgaitas skaitītāji) var palielināt apstrādes ātrumu un ietaupīt atmiņu.
Komunikācijas funkcijas
Vidējām līdz lielām PLC sistēmām jāatbalsta vairākas lauka kopnes un standarta sakaru protokoli (piemēram, TCP/IP), un tām jāspēj vajadzības gadījumā izveidot savienojumu ar rūpnīcas pārvaldības tīkliem. Sakaru saskarnēs jāiekļauj seriālie/paralēlie porti, rūpnieciskais Ethernet utt. Redundancei un uzticamībai sakaru kopnēm jāatbilst starptautiskajiem standartiem un attāluma prasībām.
Programmēšanas funkcijas
PLC programmamming var veikt bezsaistē (koplietots CPU starp PLC un programmētāju) vai tiešsaistē (atsevišķi CPU PLC un programmētājam). Piecas standartizētās programmēšanas valodas ir secīgā funkciju diagramma (SFC), kāpņu diagramma (LD), funkciju bloka diagramma (FBD), instrukciju saraksts (IL) un strukturētais teksts (ST). Ideālā gadījumā PLC būtu jāatbalsta arī papildu valodas, piemēram, C vai Basic specializētām lietojumprogrammām.
Diagnostikas funkcijas
PLC diagnostika aptver gan aparatūru, gan programmatūru. Aparatūras diagnostika identificē kļūdas, izmantojot loģiskās pārbaudes, savukārt programmatūras diagnostika ietver iekšējās (ar veiktspēju) un ārējās (ar komunikāciju saistītas) pārbaudes. Spēcīgas diagnostikas iespējas samazina apkopes laiku un tehniskās prasības operatoriem.
Apstrādes ātrums
PLC apstrādes ātrums ietekmē reāllaika veiktspēju. Ja signāla ilgums ir īsāks par PLC skenēšanas ciklu, signāls var tikt palaists garām. Apstrādes ātrums ir atkarīgs no tādiem faktoriem kā programmas garums un CPU iespējas. Mūsdienu PLC apstrādā binārās instrukcijas 0,2–0,4 mikrosekundēs, atbilstot ātrgaitas vadības prasībām. Skenēšanas cikla laikiem jābūt ≤0,5 ms/K maziem PLC un ≤0,2 ms/K lielākām sistēmām.
5. PLC veidi
PLC tiek iedalīti integrētajos un modulārajos veidos. Integrētajiem PLC ir ierobežoti un fiksēti I/O punkti, tāpēc tie ir piemēroti mazām vadības sistēmām (piemēram, Siemens S7-200, Mitsubishi FX sērija). Moduļu PLC piedāvā elastīgas I/O konfigurācijas, izmantojot maināmus moduļus, un tie ir ideāli piemēroti lielākām sistēmām (piemēram, Siemens S7-300/S7-400, Mitsubishi Q sērija).
6. Moduļa izvēle
Digitālie I/O moduļi
Digitālie I/O moduļi atšķiras pēc specifikācijām (piemēram, releja izejas, tranzistoru izejas) un I/O punktiem (8, 16, 32 punkti). Releja izejas ir rentablas, taču tām ir īsāks kalpošanas laiks, savukārt tiristoru izejas ir ātrākas, bet dārgākas. Atlasei ir jāatbilst pieteikuma prasībām.
Analogie I/O moduļi
Analogās ievades moduļi apstrādā tādus signālus kā 4–20 mA strāva vai 0–10 V spriegums. Analogie izejas moduļi līdzīgi nodrošina strāvas vai sprieguma signālus. Moduļi atšķiras pēc kanālu skaita (2, 4, 8 kanāli), un tie jāizvēlas, pamatojoties uz īpašām vajadzībām.
Funkciju moduļi
Funkciju moduļos ietilpst komunikācijas, pozicionēšanas, impulsu izvades, ātrgaitas skaitīšanas, PID kontroles un temperatūras kontroles moduļi. Izvēloties, ņemiet vērā gan aparatūras, gan programmatūras saderību.
7. Redundances funkcijas
Kritiskām lietojumprogrammām redundanci var ieviest vadības blokiem (piem., 1B1 dublēšana CPU un barošanas avotam) un I/O saskarnēm. Liekas konfigurācijas uzlabo sistēmas uzticamību.
8. Vispārīgie noteikumi
Kad PLC tips un specifikācijas ir plaši definētas, nosakiet katra komponenta pamata specifikācijas un parametrus, pamatojoties uz vadības prasībām. Izvēloties moduļus, piešķiriet prioritāti:
- Ekonomiskā efektivitāte: līdzsvarojiet izmaksu un veiktspējas attiecības, paplašināmību un darbības vieglumu.
- Vienkārša lietošana: vienkāršojiet dizainu un samaziniet ārējos vadības elementus.
- Standartizācija: izmantojiet vienotus moduļus, lai atvieglotu iepirkumu un apkopi.
- Saderība: pārliecinieties, ka visi komponenti ir saderīgi, ideālā gadījumā no viena ražotāja.