Co je systém PLC
Programovatelný automat (PLC) je zařízení, které obsluhuje stroj nebo proces: čte své vstupy, provádí program a ovládá své výstupy, opakovaně a v pevném cyklu. Zatímco jednosmyčkový regulátor zvládá jedno měření a jednu akci, PLC zvládá celou posloupnost, blokování i souhru mezi nimi.
Systémy PLC se specifikují jinak než přístroje. Přístroje na ostatních stránkách tohoto webu se vybírají podle toho, co měří; PLC se vybírá podle toho, kolik signálů musí obsloužit a jakého druhu, jak rychle musí reagovat a jak musí komunikovat. Programovací prostředí a to, kdo bude program udržovat, jsou stejně důležitá jako hardware a často se nechávají na konec.
Řada sahá od kompaktní jednotky s pevně danými vstupy a výstupy přes modulární systémy rozšiřované kartami až po řídicí platformy, které zvládnou velké provozy a redundanci. Tato stránka popisuje, jak se z počtu bodů, druhů signálů, komunikace a požadavků na podporu stane specifikace, a kde je hranice vůči sousedícím řídicím zařízením.
Jak systém PLC měří
Automat běží v cyklech: načte každý vstup do paměti, provede program, zapíše každý výstup a začne znovu. Doba, kterou takový cyklus trvá, je čas cyklu, a ta určuje nejrychlejší reakci, jakou může systém na jedinou událost dát. Krátký čas cyklu je důležitý tam, kde je třeba signál zachytit a reagovat na něj do několika milisekund - registrační značka na rychlé lince, nebo blokování - a na tak rychlé reakci u pomalého procesu, jako je hladina v nádrži, tolik nezáleží.
Vstupy a výstupy se počítají a třídí zvlášť, protože analogový kanál a digitální kanál stojí jinak a spotřebují jiný typ karet. Digitální body se obvykle počítají s rezervou, protože provoz během svého života signály přibírá. Analogové kanály s sebou nesou vlastní rozhodnutí o rozlišení, o oddělení a o tom, zda karta přijme standardní procesní signál přímo.
Komunikace je to, co spojuje automat se vším ostatním: obslužným rozhraním, pohony, přístroji a sítí provozu. Protokol, počet portů a topologie sítě jsou součástí specifikace a obvykle je určuje to, co už na místě existuje. Automat, který si s nainstalovanými systémy nerozumí, potřebuje navíc bránu, což je zároveň náklad i místo, kde může nastat porucha.
Možnosti konfigurace
Většinu specifikace určují tato rozhodnutí, nikoli třída přesnosti. Každé omezuje to další, proto se projednávají v pořadí.
| Konfigurace | Co je možno upravit | Co skutečně rozhoduje |
| Mechanické provedení | Kompaktní jednotka s pevnými I/O, modulární systém rozšiřovaný kartami, nebo větší řídicí platforma | Jak systém poroste a zda se během životnosti stroje očekává změna počtu bodů. |
| Počet digitálních vstupů a výstupů | Kolik z každých, včetně započítané rezervy | Zda se instalované signály vejdou s místem na doplnění, a zda se rezervní kanály zapojí, nebo jen vyhradí v programu. |
| Typ výstupu | Reléové, tranzistorové nebo tyristorové výstupy | Co výstup obslouží. Relé vyhovuje smíšené zátěži a je pomalejší; tranzistor spíná rychle a vyhovuje pulznímu měření. Volba následuje zátěž, nikoli preferenci. |
| Analogové kanály | Kolik jich je a zda přijímají standardní procesní signály přímo | Zda se přístroje připojí bez převodníků signálu a jaké rozlišení proces potřebuje. |
| Komunikační porty a protokoly | Ethernet, sériové sběrnice a polní sběrnice, a kolik portů z každých | S čím si automat rozumí bez brány; obvykle o tom rozhoduje to, co už je na místě nainstalováno. |
| Výkon procesoru a paměť | Rychlost instrukcí a paměť programu a dat | Nejkratší dosažitelný čas cyklu u konečné velikosti programu a kolik rozšíření paměť dovoluje. |
| Programovací prostředí a licence | Jaký software se použije a jak je licence držena | Kdo může po předání program udržovat, což je otázka podpory, nikoli techniky. |
| Prostředí a montáž | Stupeň krytí, teplota okolí a místo ve skříni | Zda jednotku lze instalovat tam, kde je stroj, nebo zda potřebuje upravený kryt. |
Jak vybrat: systém PLC
| Hledisko | Proč o výsledku rozhoduje | Jak si to ujasnit před poptávkou |
| Počet a druhy signálů | Počet určuje velikost systému a druhy určují karty | Dodejte seznam vstupů a výstupů, s digitálními a analogovými počítanými zvlášť. |
| Požadovaná rezerva | Provoz přibírá signály; systém přesně podle dnešního seznamu nemá kam růst | Uveďte, jaký podíl rezervy se požaduje a zda se rezervní kanály mají zapojit. |
| Požadovaná reakční doba | Klade strop na čas cyklu, a tím i na procesor | Napište, jakou nejrychlejší událost musí systém zachytit a na kterou reagovat. |
| S čím musí komunikovat | Stávající pohony, přístroje a sítě určují protokoly | Vyjmenujte zařízení a protokoly, které se na místě už používají. |
| Kdo bude program udržovat | Programovací prostředí a licence rozhodují, zda na něj stačí vlastní lidé zákazníka | Uveďte, kdo bude mít software po předání ve vlastnictví a kdo ho bude udržovat. |
| Napájení a prostředí | Dostupné napájení, místo ve skříni, teplota okolí a případná klasifikace zón | Popište skříň a místo instalace, nikoli provoz obecně. |
| Růst a budoucí etapy | Systém určený pro jednu etapu může později přijmout druhou | Napište, co se plánuje, aby paměť, I/O a síť byly dimenzovány na cestu, nikoli jen na první krok. |
Pokud něco z toho ještě není určeno, pošlete to, co znáte. Nabídku lze vydat i podle popisu měřicí úlohy a po doplnění údajů ji upřesnit.
Nejbližší alternativy
systém PLC: to jsou typy, o které u poptávky obvykle skutečně jde, a bod, kde se o výběru vážně rozhoduje.
| Nejbližší alternativa | Jak se liší od systému PLC |
| PID regulátory | Každý z nich řídí jednu smyčku: bere měření a ovládá výstup tak, aby udržel žádanou hodnotu. Jsou samostatné, nepotřebují program a jsou správnou odpovědí tam, kde je třeba hlídat jedinou veličinu. PLC přichází na řadu tam, kde na sebe více smyček navazuje, nebo kde záleží na posloupnosti stejně jako na hodnotě. |
| Vzdálené I/O | Rozšiřuje vstupy a výstupy automatu do pole po síti, ale vlastní procesor nemá. Omezí kabeláž a dovoluje umístit skříň dál od stroje; samo o sobě ale nedělá nic - na druhém konci musí být automat. |
| Řídicí moduly | Přidají do systému konkrétní funkci, například speciální obsluhu pohybů nebo vážení, místo obecné logiky. Má-li aplikace náročný specializovaný požadavek, může modul stavěný přímo na něj posloužit lépe než psaní téže funkce do hlavního programu. |
| Průmyslová komunikační zařízení | Spojí systémy, které by si jinak nerozuměly, a převedou jeden protokol na druhý. Jsou odpovědí tam, kde se automat měnit nedá, ale sítě spojit musí - a do řetězce přidají další zařízení. |
| Isolátory signálu | Elektricky oddělí obvody tak, aby závada nebo zemní smyčka na jedné straně neovlivnila druhou. Sedí mezi polem a automatem a řeší elektrický problém, nikoli problém řízení. |
| Zařízení Modbus | Mluví jedním konkrétním a široce rozšířeným protokolem a mohou to být přístroje, nebo brány. Do specifikace vstupují proto, že automat musí ten protokol umět nativně, nebo prostřednictvím brány. |
Rozhodnutí o tom, kdo bude program udržovat, se nejčastěji odkládá a nejčastěji se pak lituje. Systém, na který vlastní inženýři zákazníka nestačí, je připoutá k tomu, kdo ho napsal, ať specifikace hardwaru říká cokoli.
Co by měla obsahovat vaše poptávka
První odpovědí může být nabídka místo souboru otázek, pokud poptávka tyto údaje obsahuje. Pokud hodnota není známa, pošlete popis úkolu a my potvrdíme, co z něj plyne.
- Seznam vstupů a výstupů, s digitálními a analogovými počítanými zvlášť
- Druhy analogových signálů a zda to jsou standardní procesní signály
- Požadovaná rezerva a zda se rezervní kanály mají zapojit
- Nejrychlejší událost, kterou musí systém zachytit a na kterou reagovat
- Zařízení a protokoly, se kterými musí komunikovat
- Preferované programovací prostředí a kdo ho bude poté udržovat
- Dostupné napájení, místo ve skříni, okolní podmínky a případná klasifikace zón
- Plánované další etapy a očekávaný růst
- Množství, přístav určení a požadovaný termín dodání