Wat een PLC-systeem is
Een programmeerbare logische controller is het apparaat dat een machine of een proces aanstuurt: hij leest zijn ingangen, voert een programma uit en stuurt zijn uitgangen aan, herhaald en in een vaste cyclus. Waar een regelaar voor één regelkring één meting en één actie afhandelt, handelt een PLC de hele volgorde af, de vergrendelingen, en de afstemming daartussen.
PLC-systemen worden anders gespecificeerd dan instrumenten. De instrumenten elders op deze site worden gekozen op wat ze meten; een PLC wordt gekozen op hoeveel signalen hij moet verwerken en van welk type, hoe snel hij moet reageren, en hoe hij moet communiceren. De programmeeromgeving en de vraag wie het programma gaat onderhouden tellen even zwaar als de hardware, en ze zijn vaak het onderdeel dat tot het laatst blijft liggen.
Het bereik loopt van een compacte unit met een vaste set ingangen en uitgangen, via modulaire systemen die met kaarten worden uitgebreid, tot controllerplatforms die grote installaties en redundantie aankunnen. Deze pagina behandelt hoe het puntenaantal, de signaaltypen, de communicatie en de ondersteuningsvraag zich naar een specificatie vertalen, en de grens ten opzichte van de naburige besturingsapparatuur.
Hoe een PLC-systeem meet
De controller doorloopt een cyclus: hij leest elke ingang in het geheugen, voert het programma uit, schrijft elke uitgang weg, en begint opnieuw. De tijd die die cyclus kost is de scantijd, en die legt de snelste respons vast die het systeem op een enkele gebeurtenis kan geven. Een korte scantijd telt waar een signaal binnen enkele milliseconden moet worden opgevangen en erop gehandeld - een registermerk op een snelle lijn, of een vergrendeling - en telt veel minder bij een traag proces zoals een vloeistofpeil in een tank.
Ingangen en uitgangen worden apart geteld en getypeerd, omdat een analoog kanaal en een digitaal kanaal anders kosten en andere kaarttypen vragen. Digitale punten worden meestal geteld met een marge voor reservecapaciteit, omdat een installatie in haar leven signalen bij krijgt. Analoge kanalen brengen hun eigen keuzes mee omtrent resolutie, scheiding, en of de kaart een standaard processignaal rechtstreeks accepteert.
Communicatie is wat de controller met al het overige verbindt: de bedieningsinterface, de aandrijvingen, de instrumenten en het installatienetwerk. Het protocol, het aantal poorten en de netwerktopologie zijn alle deel van de specificatie, en ze worden meestal vastgelegd door wat er op de locatie al staat. Een controller die niet met de geïnstalleerde systemen kan praten, is een controller die een extra gateway nodig heeft, en dat is zowel een kostenpost als een storingspunt.
Configuratiekeuzes
Het grootste deel van de specificatie wordt bepaald door deze beslissingen en niet door de nauwkeurigheidsklasse. Elke beslissing beperkt de volgende, en daarom worden ze op volgorde vastgesteld.
| Configuratie | Opties om te bepalen | Wat het werkelijk bepaalt |
| Uitvoeringsvorm | Een compacte unit met vaste in- en uitgangen, een modulair systeem dat met kaarten wordt uitgebreid, of een groter controllerplatform | Hoe het systeem groeit, en of het puntenaantal naar verwachting verandert gedurende de levensduur van de machine. |
| Aantal digitale ingangen en uitgangen | Het aantal van elk, met een marge voor reservecapaciteit | Of de geïnstalleerde signalen passen met ruimte om uit te breiden, en of reservekanalen zijn bedraad of alleen in het programma zijn gereserveerd. |
| Uitgangstype | Relais-, transistor- of triacuitgangen | Wat de uitgang kan aansturen. Een relais past bij een gemengde belasting en is trager; een transistor schakelt snel en past bij pulswerk. De keuze volgt de belasting en niet een voorkeur. |
| Analoge kanalen | Het aantal, en of ze standaard processignalen rechtstreeks accepteren | Of de instrumenten zonder signaalconditioners aansluiten, en hoeveel resolutie het proces nodig heeft. |
| Communicatiepoorten en protocollen | Ethernet, seriële bussen en veldbusopties, en hoeveel van elk | Waarmee de controller kan praten zonder gateway, en dat wordt normaal bepaald door wat er op de locatie al is geïnstalleerd. |
| Processorsnelheid en geheugen | De instructiesnelheid, en het programma- en gegevensgeheugen | De kortste scantijd die bij de uiteindelijke programmagrootte haalbaar is, en hoeveel uitbreiding het geheugen toelaat. |
| Programmeeromgeving en licenties | De gebruikte software, en hoe de licentie wordt gehouden | Wie het programma na de overdracht kan onderhouden, en dat is een ondersteuningsvraag en geen technische. |
| Omgeving en montage | Behuizingsklasse, omgevingstemperatuur en paneelruimte | Of de unit kan worden gemonteerd waar de machine staat, of een geklimatiseerde kast nodig heeft. |
Hoe u een PLC-systeem kiest
| Criterium | Waarom het de uitkomst bepaalt | Hoe u dit vóór de aanvraag bepaalt |
| Aantal en type signalen | Het aantal bepaalt de omvang van het systeem, en de typen bepalen de kaarten | Lever een in- en uitgangenlijst aan, met digitaal en analoog apart geteld. |
| Gewenste reservecapaciteit | Installaties krijgen signalen bij; een systeem dat precies op de huidige lijst is bemeten, heeft geen ruimte om te groeien | Geef de vereiste reserveverhouding door, en of reservekanalen moeten worden bedraad. |
| Vereiste reactietijd | Ze legt een plafond op de scantijd, en daarmee op de processor | Geef de snelste gebeurtenis door die het systeem moet opvangen en waarop het moet handelen. |
| Waarmee het moet communiceren | Bestaande aandrijvingen, instrumenten en netwerken bepalen de protocollen | Som de apparaten en de protocollen op die op de locatie al in gebruik zijn. |
| Wie het programma gaat onderhouden | De programmeeromgeving en de licentie bepalen of de eigen medewerkers van de klant het kunnen ondersteunen | Geef aan wie de software na de overdracht bezit en onderhoudt. |
| Voeding en omgeving | Beschikbare voeding, paneelruimte, omgevingstemperatuur en eventuele classificatie | Beschrijf het paneel en de locatie, en niet de installatie in het algemeen. |
| Groei en toekomstige fasen | Een systeem dat voor één fase is gespecificeerd, moet misschien een tweede opvangen | Geef aan wat er gepland is, zodat geheugen, in- en uitgangen en netwerk op de route worden bemeten en niet op de eerste stap. |
Als een van deze punten nog open is, stuur dan wat al bekend is. Een offerte kan worden opgesteld op basis van een beschrijving van de toepassing en bijgesteld zodra de ontbrekende punten zijn ingevuld.
De dichtstbijzijnde alternatieven
Dit zijn de typen die een aanvraag voor een PLC-systeem meestal blijkt te zijn, en het punt waarop de keuze echt wordt beslist.
| Dichtstbijzijnde alternatief | Wat het onderscheidt van een PLC-systeem |
| PID-regelaars | Regelen elk één regelkring, nemen een meting en sturen een uitgang aan om die op een setpoint te houden. Ze zijn op zichzelf staand, vragen geen programma, en zijn het juiste antwoord waar één variabele moet worden gehouden. Een PLC is het aangewezen instrument waar meerdere kringen op elkaar ingrijpen, of waar de volgorde even zwaar telt als de waarde. |
| Decentrale in-/uitgangen | Breiden de ingangen en uitgangen van een controller via een netwerk uit naar het veld, zonder zelf een processor te leveren. Ze verminderen de bedrading en laten de kast weg van de machine staan, maar alleen doen ze niets - er moet een controller aan de andere kant zijn. |
| Regelmodules | Voegen een specifieke functie aan een systeem toe, zoals een toegewijde motion- of weegmogelijkheid, in plaats van algemene logica. Waar een toepassing een veeleisende gespecialiseerde eis heeft, kan een module die daarvoor is gebouwd beter dienen dan dezelfde functie in het hoofdprogramma te schrijven. |
| Industriële communicatieapparatuur | Verbindt systemen die anders niet met elkaar zouden praten, door het ene protocol naar het andere om te zetten. Ze zijn het antwoord waar de controller niet kan worden vervangen maar de netwerken wel moeten worden verbonden, en ze voegen een apparaat tussen de twee uiteinden toe. |
| Signaalisolatoren | Scheiden circuits elektrisch, zodat een fout of een aardlus aan de ene kant de andere niet kan beïnvloeden. Ze zitten tussen het veld en de controller, en ze lossen een elektrisch probleem op en geen besturingsprobleem. |
| Modbus-apparatuur | Spreekt een specifiek en wijdverbreid protocol, en kan uit instrumenten of gateways bestaan. Ze zijn van belang voor de specificatie omdat de controller dat protocol native of via een gateway moet ondersteunen. |
De beslissing die het vaakst wordt uitgesteld en het vaakst wordt betreurd, is wie het programma onderhoudt. Een systeem dat de eigen technici van de klant niet kunnen ondersteunen, bindt hen aan wie het heeft geschreven, wat de hardwarespecificatie ook zegt.
Wat u in de aanvraag opneemt
Het eerste antwoord kan een offerte zijn in plaats van een reeks vragen, als de aanvraag deze gegevens bevat. Is een waarde niet bekend, stuur dan de beschrijving van de meetopgave en wij bevestigen wat daaruit volgt.
- In- en uitgangenlijst, met digitaal en analoog apart geteld
- Typen analoog signaal, en of het standaard processignalen zijn
- Vereiste reservecapaciteit, en of reservekanalen moeten worden bedraad
- De snelste gebeurtenis die het systeem moet opvangen en waarop het moet handelen
- Apparaten en protocollen waarmee het moet communiceren
- Voorkeursprogrammeeromgeving, en wie die daarna gaat onderhouden
- Beschikbare voeding, paneelruimte, omgevingsomstandigheden en eventuele classificatie
- Geplande toekomstige fasen, en de verwachte groei
- Hoeveelheid, bestemmingshaven en gewenste leverdatum