Czym jest system PLC
Sterownik programowalny to urządzenie, które steruje maszyną lub procesem: odczytuje wejścia, wykonuje program i steruje wyjściami, wielokrotnie i w stałym cyklu. Tam gdzie regulator jednopiclowy obsługuje jeden pomiar i jedno działanie, PLC obsługuje całą sekwencję, blokady i koordynację między nimi.
Systemy PLC dobiera się inaczej niż przyrządy. Przyrządy na tej stronie są wybierane według tego, co mierzą; PLC jest dobierany według tego, ile sygnałów musi obsłużyć i jakiego rodzaju, jak szybko musi reagować i jak się komunikować. Środowisko programowania i to, kto będzie utrzymywał program, mają znaczenie równie duże jak sprzęt, a często są pozostawiane na koniec.
Zakres obejmuje kompaktową jednostkę o stałych wejściach i wyjściach, przez systemy modułowe rozbudowywane o karty, aż po platformy sterownika obsługujące duże instalacje i redundancję. Ta strona opisuje, jak liczba punktów, rodzaje sygnałów, komunikacja i wymagania wsparcia przekładają się na specyfikację, oraz granica wobec sąsiednich urządzeń sterujących.
Jak system PLC dokonuje pomiaru
Sterownik pracuje w cyklu: odczytuje każde wejście do pamięci, wykonuje program, zapisuje każde wyjście i zaczyna od nowa. Czas tego cyklu to czas skanowania i określa najszybszą możliwą reakcję systemu na pojedyncze zdarzenie. Krótki czas skanowania ma znaczenie tam, gdzie sygnał musi zostać wykryty i obsłużony w ciągu kilku milisekund - znacznik rejestracji na szybkiej linii lub blokada bezpieczeństwa - a znacznie mniejsze w wolnym procesie, takim jak poziom cieczy w zbiorniku.
Wejścia i wyjścia są liczone i typowane oddzielnie, ponieważ kanał analogowy i cyfrowy mają różne koszty i zajmują różne typy kart. Punkty cyfrowe są zwykle liczone z zapasem, ponieważ instalacja zyskuje sygnały w ciągu swojego życia. Kanały analogowe wnoszą własne decyzje o rozdzielczości, izolacji i o tym, czy karta przyjmuje standardowy sygnał procesowy bezpośrednio.
Komunikacja łączy sterownik ze wszystkim innym: interfejsem operatora, napędami, przyrządami i siecią zakładową. Protokół, liczba portów i topologia sieci są częścią specyfikacji i są zwykle określone przez to, co już istnieje na miejscu. Sterownik, który nie potrafi komunikować się z zainstalowanymi systemami, wymaga dodatkowej bramki, co jest zarówno kosztem, jak i punktem awarii.
Konfiguracje
Większość specyfikacji jest ustalana przez te decyzje, a nie przez klasę dokładności. Każda ogranicza następną, dlatego są rozstrzygane po kolei.
| Konfiguracja | Opcje do ustalenia | Co faktycznie rozstrzyga |
| Forma wykonania | Kompaktowa jednostka o stałych wejściach/wyjściach, system modułowy rozbudowywany o karty lub większa platforma sterownika | Jak system się rozbudowuje i czy liczba punktów będzie się zmieniać w cyklu życia maszyny. |
| Liczba cyfrowych wejść i wyjść | Liczba każdego rodzaju, z uwzględnieniem rezerwy | Czy zainstalowane sygnały mieszczą się z zapasem na dodanie i czy rezerwowe kanały są okablowane, czy tylko zarezerwowane w programie. |
| Typ wyjścia | Wyjścia przekaźnikowe, tranzystorowe lub triakowe | Co wyjście może sterować. Przekaźnik pasuje do obciążeń mieszanych i jest wolniejszy; tranzystor przełącza szybko i nadaje się do pracy impulsowej. Wybór wynika z obciążenia, nie z preferencji. |
| Kanały analogowe | Liczba i czy przyjmują standardowe sygnały procesowe bezpośrednio | Czy przyrządy łączą się bez kondycjonerów sygnału i jaką rozdzielczość wymaga proces. |
| Porty i protokoły komunikacyjne | Ethernet, magistrale szeregowe i opcje fieldbus oraz liczba każdego rodzaju | Z czym sterownik może się komunikować bez bramki, co jest zwykle określone przez istniejącą instalację na miejscu. |
| Wydajność procesora i pamięć | Szybkość instrukcji oraz pamięć programu i danych | Najkrótszy osiągalny czas skanowania przy końcowym rozmiarze programu i jaki zapas rozbudowy pozwala pamięć. |
| Środowisko programistyczne i licencjonowanie | Oprogramowanie i sposób posiadania licencji | Kto może utrzymywać program po przekazaniu, co jest kwestią wsparcia, a nie techniczną. |
| Warunki środowiskowe i montaż | Stopień ochrony obudowy, temperatura otoczenia i miejsce w szafie | Czy jednostkę można zamontować przy maszynie, czy potrzebuje klimatyzowanej szafki. |
Jak wybrać system PLC
| Czynnik | Dlaczego rozstrzyga o odpowiedzi | Jak ustalić to przed zapytaniem |
| Liczba i typ sygnałów | Liczba determinuje rozmiar systemu, a typy determinują karty | Podać listę wejść i wyjść, z cyfrowymi i analogowymi liczonymi oddzielnie. |
| Wymagany zapas wejść i wyjść | Instalacje zyskują sygnały; system dobrany dokładnie do dzisiejszej listy nie ma miejsca na rozbudowę | Określić wymagany udział rezerwy i czy rezerwowe kanały mają być okablowane. |
| Wymagany czas odpowiedzi | Wyznacza górny limit czasu skanowania, a tym samym procesora | Podać najszybsze zdarzenie, które system musi wykryć i na które musi zareagować. |
| Z czym musi się komunikować | Istniejące napędy, przyrządy i sieci determinują protokoły | Wymienić urządzenia i protokoły już stosowane na miejscu. |
| Kto będzie utrzymywał program | Środowisko programistyczne i licencja decydują o tym, czy własny personel klienta może go wspierać | Określić, kto będzie właścicielem i będzie utrzymywał oprogramowanie po przekazaniu. |
| Zasilanie i środowisko | Dostępne zasilanie, miejsce w szafie, temperatura otoczenia i ewentualna klasyfikacja | Opisać szafę i lokalizację, nie instalację ogólnie. |
| Rozbudowa i przyszłe fazy | System dobrany do jednej fazy może musieć przyjąć drugą | Określić plany, aby pamięć, wejścia/wyjścia i sieć były dobrane do trasy, a nie do pierwszego kroku. |
Jeśli którakolwiek z tych kwestii pozostaje otwarta, prześlij to, co jest znane. Wycenę można wystawić na podstawie opisu zadania i doprecyzować po uzupełnieniu luk.
Najbliższe alternatywy
To są typy, o które zazwyczaj chodzi w zapytaniu o system PLC, i punkt, w którym wybór jest naprawdę rozstrzygany.
| Najbliższa alternatywa | Co ją odróżnia od systemu PLC |
| Regulatory PID | Każdy steruje jedną pętlą, przyjmując pomiar i sterując wyjściem, aby utrzymać zadaną wartość. Są samodzielne, nie wymagają programu i są właściwym wyborem tam, gdzie jedna zmienna ma być utrzymywana. PLC przejmuje tam, gdzie kilka pętli wchodzi w interakcję lub gdzie sekwencja ma znaczenie równie duże jak wartość. |
| Zdalne moduły I/O | Rozszerzają wejścia i wyjścia sterownika w terenie przez sieć, bez własnego procesora. Redukują okablowanie i pozwalają szafie stać z dala od maszyny, ale same z siebie nic nie robią - po drugiej stronie musi być sterownik. |
| Moduły sterujące | Dodają określoną funkcję do systemu, taką jak dedykowane sterowanie ruchem lub ważenie, zamiast ogólnej logiki. Gdy aplikacja ma wymagające specjalistyczne potrzeby, moduł do tego zbudowany może sprawdzić się lepiej niż wpisywanie tej samej funkcji do głównego programu. |
| Urządzenia komunikacji przemysłowej | Łączą systemy, które inaczej nie mogłyby się ze sobą komunikować, konwertując jeden protokół na inny. Są odpowiedzią tam, gdzie sterownika nie można zmienić, ale sieci muszą być połączone, i dodają urządzenie między dwoma końcami. |
| Izolatory sygnału | Oddzielają obwody elektrycznie, aby awaria lub pętla masy po jednej stronie nie mogła wpłynąć na drugą. Znajdują się między polem a sterownikiem i rozwiązują problem elektryczny, a nie sterowania. |
| Urządzenia Modbus | Komunikują się w określonym i szeroko stosowanym protokole i mogą być przyrządami lub bramkami. Mają znaczenie dla specyfikacji, ponieważ sterownik musi obsługiwać ten protokół natywnie lub przez bramkę. |
Najczęściej odraczana i najczęściej żałowana decyzja to ta, kto utrzymuje program. System, którego własni inżynierowie klienta nie mogą wesprzeć, wiąże ich z tym, kto go napisał, niezależnie od specyfikacji sprzętu.
Co powinna zawierać wycena
Pierwsza odpowiedź może być wyceną, a nie zestawem pytań, jeśli zapytanie zawiera te informacje. Jeśli wartość nie jest znana, wyślij opis zastosowania, a my potwierdzimy, co implikuje.
- Lista wejść i wyjść, z cyfrowymi i analogowymi liczonymi oddzielnie
- Typy sygnałów analogowych i czy są to standardowe sygnały procesowe
- Wymagany zapas i czy rezerwowe kanały mają być okablowane
- Najszybsze zdarzenie, które system musi wykryć i na które musi zareagować
- Urządzenia i protokoły, z którymi musi się komunikować
- Preferowane środowisko programistyczne i kto będzie je utrzymywał
- Dostępne zasilanie, miejsce w szafie, warunki otoczenia i ewentualna klasyfikacja
- Planowane przyszłe fazy i oczekiwana rozbudowa
- Ilość, port docelowy i wymagana data dostawy