Ste naveličani izgubljanja pri izbiri PLC? Za pravo izbiro upoštevajte teh 8 praktičnih načel!
Ste naveličani izgubljanja pri izbiri PLC? Za pravo izbiro upoštevajte teh 8 praktičnih načel!
Ste naveličani izgubljanja pri izbiri PLC? Za pravo izbiro upoštevajte teh 8 praktičnih načel!
Preden izberete PLC, je prvi korak opredelitev sistemskih zahtev. Ko je to jasno, lahko izberete proizvajalca in model. Toda kako sprejemate te odločitve? Ta članek ponuja podroben vodnik za pomoč pri izbiri PLC-ja, ki najbolje ustreza vašim potrebam, zajema proizvajalce, modele, V/I točke in krmilne funkcije.
1. Proizvajalci PLC
Pri določanju proizvajalca PLC je treba upoštevati ključne dejavnike, kot so zahteve uporabnika, oblikovalčevo poznavanje različnih blagovnih znamk, združljivost podpornih izdelkov in podpora tehničnih storitev. Na splošno so izdelki večjih mednarodnih podjetij zanesljivi. Za manjšo, neodvisno opremo ali preproste nadzorne sisteme japonski PLC-ji pogosto ponujajo boljšo vrednost. Za obsežne sisteme z visokimi omrežnimi in komunikacijskimi zahtevami so industrijski PLK-ji iz Evrope in ZDA običajno ugodnejši zaradi svojih vrhunskih komunikacijskih zmogljivosti.
Za specializirane industrije, kot sta metalurgija ali tobak, je priporočljivo izbrati sisteme PLC z dokazano zmogljivostjo in zanesljivo referenco v teh sektorjih.
2. Vhodno/izhodne (I/O) točke
Število V/I točk je temeljni parameter PLC-ja. Za določitev zahtevanih V/I točk izračunajte skupno število V/I točk, potrebnih za vašo nadzorno opremo. Običajno bi morali vključiti 10- do 20-odstotno rezervo za razširljivost. Pri naročanju je treba opraviti tudi prilagoditve glede na značilnosti izdelka PLC proizvajalca.
3. Zmogljivost shranjevanja
Zmogljivost pomnilnika PLC-ja se nanaša na pomnilniške enote strojne opreme, ki jih ponuja. Zmogljivost programa, prostor za shranjevanje, ki se dejansko uporablja za uporabniške aplikacije, je manjši od celotne zmogljivosti prostora za shranjevanje. Ker zmogljivost programa ni znana v fazi načrtovanja (preden je uporabniški aplikacijski program napisan), se oceni na podlagi zmogljivosti pomnilnika. Običajna formula za ocenjevanje je: (število digitalnih V/I točk × 10–15) + (število analognih V/I točk × 100) = skupno število besed (16 bitov na besedo), z dodatno 25-odstotno rezervo.
4. Nadzorne funkcije
Ko izbirate PLC, upoštevajte naslednje ključne značilnosti: računske funkcije, nadzorne funkcije, komunikacijske zmogljivosti, funkcije programiranja, diagnostična orodja in hitrost obdelave.
Računalniške funkcije
Osnovni PLC-ji običajno podpirajo logične operacije, časovno razporeditev in štetje. PLC-ji srednjega razreda vključujejo tudi funkcije premikanja in primerjave podatkov. Napredne računalniške funkcije, kot so algebraične operacije in prenos podatkov, so pogoste v večjih PLC-jih. Vrhunski PLC-ji podpirajo celo operacije PID za analogno krmiljenje in druge napredne izračune. Odvisno od aplikacije večina scenarijev zahteva samo logične in časovne/štetne operacije, medtem ko sta v drugih morda potrebna prenos podatkov in primerjava.
Nadzorne funkcije
Krmilne funkcije vključujejo krmiljenje PID, kompenzacijo naprej, krmiljenje razmerja itd. PLC-ji se uporabljajo predvsem za zaporedno logično krmiljenje. V mnogih primerih krmilniki z eno ali več zankami obravnavajo naloge analognega krmiljenja. Za kompleksne nadzorne funkcije lahko inteligentni vhodno/izhodni moduli (npr. enote PID ali hitri števci) povečajo hitrost obdelave in prihranijo pomnilnik.
Komunikacijske funkcije
Srednji do veliki sistemi PLC bi morali podpirati več vodil in standardne komunikacijske protokole (npr. TCP/IP) ter bi morali imeti možnost povezovanja z omrežji za upravljanje tovarne, kadar je to potrebno. Komunikacijski vmesniki morajo vključevati serijska/vzporedna vrata, industrijski Ethernet itd. Za redundanco in zanesljivost morajo biti komunikacijska vodila skladna z mednarodnimi standardi in izpolnjevati zahteve glede razdalje.
Funkcije programiranja
PLC programmming je mogoče izvajati brez povezave (deljen CPE med PLC in programatorjem) ali na spletu (ločena CPU za PLC in programator). Pet standardiziranih programskih jezikov je Sequential Function Chart (SFC), Ladder Diagram (LD), Function Block Diagram (FBD), Instruction List (IL) in Structured Text (ST). V idealnem primeru bi moral PLC podpirati tudi dodatne jezike, kot sta C ali Basic za specializirane aplikacije.
Diagnostične funkcije
Diagnostika PLC zajema strojno in programsko opremo. Diagnostika strojne opreme odkrije napake z logičnimi pregledi, medtem ko diagnostika programske opreme vključuje notranje (povezano z zmogljivostjo) in zunanje (povezano s komunikacijo) preverjanje. Močne diagnostične zmogljivosti zmanjšajo čas vzdrževanja in tehnične zahteve za operaterje.
Hitrost obdelave
Hitrost obdelave PLC vpliva na zmogljivost v realnem času. Če je trajanje signala krajše od cikla skeniranja PLC-ja, je signal morda zgrešen. Hitrost obdelave je odvisna od dejavnikov, kot sta dolžina programa in zmogljivost procesorja. Sodobni PLC-ji obdelajo binarna navodila v 0,2–0,4 mikrosekundah, s čimer izpolnjujejo zahteve za nadzor visoke hitrosti. Časi ciklov skeniranja morajo biti ≤0,5 ms/K za majhne PLC-je in ≤0,2 ms/K za večje sisteme.
5. Vrste PLC
PLC-ji so razvrščeni v integrirane in modularne vrste. Integrirani PLC-ji imajo omejene in fiksne V/I točke, zaradi česar so primerni za majhne nadzorne sisteme (npr. Siemens S7-200, serija Mitsubishi FX). Modularni PLC-ji ponujajo prilagodljive V/I konfiguracije prek zamenljivih modulov in so idealni za večje sisteme (npr. Siemens S7-300/S7-400, serija Mitsubishi Q).
6. Izbira modula
Digitalni I/O moduli
Digitalni V/I moduli se razlikujejo po specifikacijah (npr. relejni izhodi, tranzistorski izhodi) in V/I točkah (8, 16, 32 točk). Relejni izhodi so stroškovno učinkoviti, vendar imajo krajšo življenjsko dobo, medtem ko so tiristorski izhodi hitrejši, a dražji. Izbira mora biti v skladu z zahtevami aplikacije.
Analogni I/O moduli
Analogni vhodni moduli obravnavajo signale, kot sta tok 4–20 mA ali napetost 0–10 V. Analogni izhodni moduli podobno zagotavljajo tokovne ali napetostne signale. Moduli se razlikujejo po številu kanalov (2, 4, 8 kanalov) in jih je treba izbrati glede na posebne potrebe.
Funkcijski moduli
Funkcijski moduli vključujejo module za komunikacijo, pozicioniranje, impulzni izhod, visokohitrostno štetje, krmiljenje PID in nadzor temperature. Pri izbiri upoštevajte združljivost strojne in programske opreme.
7. Funkcije redundance
Za kritične aplikacije je mogoče implementirati redundanco za krmilne enote (npr. redundanco 1B1 za CPE in napajanje) in V/I vmesnike. Redundantne konfiguracije povečujejo zanesljivost sistema.
8. Splošna pravila
Ko so tip PLC in specifikacije na splošno definirani, določite osnovne specifikacije in parametre vsake komponente na podlagi zahtev za nadzor. Pri izbiri modulov dajte prednost:
- Ekonomska učinkovitost: razmerje med stroški in zmogljivostjo, razširljivost in enostavnost delovanja.
- Enostavna uporaba: Poenostavite zasnovo in zmanjšajte zunanje krmilne elemente.
- Standardizacija: uporabite enotne module za lažjo nabavo in vzdrževanje.
- Združljivost: Zagotovite, da so vse komponente združljive, najbolje od istega proizvajalca.