Už vás nebaví strácať sa pri výbere PLC? Dodržiavajte týchto 8 praktických zásad, aby ste si vybrali správne!
Už vás nebaví strácať sa pri výbere PLC? Dodržiavajte týchto 8 praktických zásad, aby ste si vybrali správne!
Už vás nebaví strácať sa pri výbere PLC? Dodržiavajte týchto 8 praktických zásad, aby ste si vybrali správne!
Pred výberom PLC je prvým krokom definovanie systémových požiadaviek. Keď je to jasné, môžete si vybrať výrobcu a model. Ale ako robíte tieto rozhodnutia? Tento článok obsahuje podrobného sprievodcu, ktorý vám pomôže vybrať PLC, ktoré najlepšie vyhovuje vašim potrebám, a zahŕňa výrobcov, modely, I/O body a riadiace funkcie.
1. Výrobcovia PLC
Pri určovaní výrobcu PLC by sa mali brať do úvahy kľúčové faktory, ako sú požiadavky používateľa, znalosť dizajnéra s rôznymi značkami, kompatibilita podporných produktov a technická servisná podpora. Vo všeobecnosti sú produkty od veľkých medzinárodných spoločností spoľahlivé. Pre menšie, nezávislé zariadenia alebo jednoduché riadiace systémy ponúkajú japonské PLC často lepšiu hodnotu. Pre rozsiahle systémy s vysokými požiadavkami na sieť a komunikáciu bývajú priemyselné PLC z Európy a USA výhodnejšie vďaka svojim vynikajúcim komunikačným schopnostiam.
Pre špecializované odvetvia, ako je hutníctvo alebo tabak, sa odporúča vybrať systémy PLC s overeným výkonom a spoľahlivými výsledkami v týchto odvetviach.
2. Vstupné/výstupné (I/O) body
Počet I/O bodov je základným parametrom PLC. Na určenie požadovaných I/O bodov vypočítajte celkový počet I/O bodov potrebných pre vaše riadiace zariadenie. Zvyčajne by ste mali zahrnúť 10% až 20% rezervu pre škálovateľnosť. Pri objednávaní by sa mali vykonať úpravy aj na základe vlastností produktu PLC výrobcu.
3. Kapacita úložiska
Úložná kapacita PLC sa vzťahuje na hardvérové úložné jednotky, ktoré poskytuje. Kapacita programu, úložisko skutočne používané pre používateľské aplikácie, je menšie ako celková kapacita úložiska. Keďže kapacita programu nie je počas fázy návrhu (pred napísaním používateľského aplikačného programu) neznáma, odhaduje sa na základe úložnej kapacity. Bežný vzorec odhadu je: (počet digitálnych I/O bodov × 10–15) + (počet analógových I/O bodov × 100) = celkový počet slov (16 bitov na slovo) s dodatočnou rezervou 25 %.
4. Ovládacie funkcie
Pri výbere PLC zvážte nasledujúce kľúčové charakteristiky: výpočtové funkcie, riadiace funkcie, komunikačné možnosti, programovacie vlastnosti, diagnostické nástroje a rýchlosť spracovania.
Výpočtové funkcie
Základné PLC zvyčajne podporujú logické operácie, časovanie a počítanie. PLC strednej triedy obsahujú aj funkcie na posun údajov a porovnávanie. Pokročilé výpočtové funkcie ako algebraické operácie a prenos dát sú bežné vo väčších PLC. Špičkové PLC dokonca podporujú PID operácie pre analógové riadenie a ďalšie pokročilé výpočty. V závislosti od aplikácie väčšina scenárov vyžaduje iba logické a časovacie/počítacie operácie, zatiaľ čo v iných môže byť potrebný prenos údajov a porovnanie.
Ovládacie funkcie
Riadiace funkcie zahŕňajú PID riadenie, doprednú kompenzáciu, riadenie pomeru atď. PLC sa primárne používajú na sekvenčné logické riadenie. V mnohých prípadoch kontroléry s jednou alebo viacerými slučkami zvládajú úlohy analógového riadenia. Pre komplexné riadiace funkcie môžu inteligentné vstupno/výstupné moduly (napr. jednotky PID alebo vysokorýchlostné počítadlá) zvýšiť rýchlosť spracovania a ušetriť pamäť.
Komunikačné funkcie
Stredné až veľké PLC systémy by mali podporovať viaceré priemyselné zbernice a štandardné komunikačné protokoly (napr. TCP/IP) a mali by byť schopné pripojenia k sieťam riadenia továrne, keď je to potrebné. Komunikačné rozhrania by mali zahŕňať sériové/paralelné porty, priemyselný Ethernet atď. Pre redundanciu a spoľahlivosť by komunikačné zbernice mali spĺňať medzinárodné štandardy a spĺňať požiadavky na vzdialenosť.
Programovacie funkcie
Program PLCmming je možné vykonávať offline (zdieľaný CPU medzi PLC a programátorom) alebo online (samostatné CPU pre PLC a programátor). Päť štandardizovaných programovacích jazykov sú SFC (Sequential Function Chart), rebríkový diagram (LD), funkčný blokový diagram (FBD), zoznam inštrukcií (IL) a štruktúrovaný text (ST). V ideálnom prípade by PLC malo podporovať aj ďalšie jazyky ako C alebo Basic pre špecializované aplikácie.
Diagnostické funkcie
Diagnostika PLC zahŕňa hardvér aj softvér. Hardvérová diagnostika identifikuje chyby prostredníctvom logických kontrol, zatiaľ čo softvérová diagnostika zahŕňa interné (súvisiace s výkonom) a externé (súvisiace s komunikáciou) kontroly. Silné diagnostické schopnosti znižujú čas údržby a technické požiadavky na operátorov.
Rýchlosť spracovania
Rýchlosť spracovania PLC ovplyvňuje výkon v reálnom čase. Ak je trvanie signálu kratšie ako skenovací cyklus PLC, signál môže byť vynechaný. Rýchlosť spracovania závisí od faktorov, ako je dĺžka programu a možnosti procesora. Moderné PLC spracovávajú binárne inštrukcie za 0,2–0,4 mikrosekúnd, čím spĺňajú požiadavky na vysokorýchlostné riadenie. Časy skenovacieho cyklu by mali byť ≤ 0,5 ms/K pre malé PLC a ≤ 0,2 ms/K pre väčšie systémy.
5. Typy PLC
PLC sú kategorizované na integrované a modulárne typy. Integrované PLC majú obmedzené a pevné I/O body, vďaka čomu sú vhodné pre malé riadiace systémy (napr. Siemens S7-200, Mitsubishi séria FX). Modulárne PLC ponúkajú flexibilné I/O konfigurácie prostredníctvom vymeniteľných modulov a sú ideálne pre väčšie systémy (napr. Siemens S7-300/S7-400, Mitsubishi série Q).
6. Výber modulu
Digitálne I/O moduly
Digitálne I/O moduly sa líšia špecifikáciami (napr. reléové výstupy, tranzistorové výstupy) a I/O bodmi (8, 16, 32 bodov). Reléové výstupy sú nákladovo efektívne, ale majú kratšiu životnosť, zatiaľ čo tyristorové výstupy sú rýchlejšie, ale drahšie. Výber by mal zodpovedať požiadavkám aplikácie.
Analógové I/O moduly
Analógové vstupné moduly zvládajú signály ako prúd 4–20 mA alebo napätie 0–10 V. Analógové výstupné moduly podobne poskytujú prúdové alebo napäťové signály. Moduly sa líšia počtom kanálov (2, 4, 8 kanálov) a mali by sa vyberať na základe špecifických potrieb.
Funkčné moduly
Funkčné moduly zahŕňajú komunikačné, polohovacie, impulzné výstupy, vysokorýchlostné počítanie, PID reguláciu a reguláciu teploty. Pri výbere zvážte kompatibilitu hardvéru aj softvéru.
7. Redundantné funkcie
Pre kritické aplikácie je možné implementovať redundanciu pre riadiace jednotky (napr. redundancia 1B1 pre CPU a napájanie) a I/O rozhrania. Redundantné konfigurácie zvyšujú spoľahlivosť systému.
8. Všeobecné pravidlá
Keď sú typ a špecifikácie PLC široko definované, určte základné špecifikácie a parametre každého komponentu na základe požiadaviek na riadenie. Pri výbere modulov uprednostňujte:
- Ekonomická efektívnosť: Vyvážte pomery nákladov a výkonu, rozšíriteľnosť a jednoduchosť prevádzky.
- Jednoduché použitie: Zjednodušte dizajn a zredukujte vonkajšie ovládacie prvky.
- Štandardizácia: Použite jednotné moduly na uľahčenie obstarávania a údržby.
- Kompatibilita: Uistite sa, že všetky komponenty sú kompatibilné, ideálne od rovnakého výrobcu.