Что охватывает эта категория
Это системный слой над отдельными приборами: контроллеры, выполняющие логику, ввод-вывод, собирающий полевые сигналы, устройства развязки и преобразователи, позволяющие разнородным системам говорить друг с другом, и устройства связи, по которым идут данные. Одиночный щитовой указатель относится к разделу «Технологические приборы», а стойка модулей ввода-вывода - уже сюда; граница проходит между уровнем прибора и уровнем системы.
Здесь выбор определяет совместимость, а не характеристики. Аппаратура должна встать в существующую платформу управления, в существующую сеть и в существующий инженерный цикл, а технически более сильный аппарат, который этого не даёт, не является кандидатом. Поэтому первый вопрос почти всегда про то, что уже установлено, а не про то, что требуется.
Второе ограничение - жизненный цикл. Аппаратуру управления ставят на десять лет и дольше, а обслуживают её люди, которых не было на пусконаладке, поэтому документация, наличие запасных частей и среда программирования значат не меньше, чем паспорт изделия. Протокол, названный в паспорте, - это обещание совместимости, и стоит уточнить, что он значит для конкретной платформы, а не принимать его как данность.
Типы изделий в промышленная автоматизация и управление
| Тип изделия | Назначение | Обычно применяется для |
| Программируемый логический контроллер | Выполняют детерминированную логику и контуры регулирования по полевым входам и выходам, в собственной среде программирования | Управление машинами и процессами там, где последовательность, блокировки и логика собраны в одном месте |
| ПИД-регулятор | Сравнивают измеренное значение с уставкой и воздействуют на выход, замыкая один контур | Автономные контуры, щитовое регулирование и резерв контура, который ведёт и основная система |
| Устройство развязки сигналов | Разделяет две цепи гальванически, чтобы петля заземления не переносила между ними помеху | Защита входной карты и разрыв петли заземления между полем и системой управления |
| Преобразователь сигналов | Переводят одну форму сигнала в другую, чтобы два прибора с разными интерфейсами работали вместе | Подключение полевого прибора ко входу, ожидающему другой сигнал, и перенастройка диапазона без смены датчика |
| Удалённый ввод-вывод | Переносит точки ввода и вывода ближе к полю и передаёт их обратно по сети | Рассредоточенные объекты, где длинные кабели к центральному щиту неудобны или дороги |
| Промышленное устройство связи | Маршрутизируют, преобразуют или повторяют трафик промышленной сети между сегментами | Построение самой сети и стык сегментов, смонтированных в разное время |
| Устройство Modbus | Обмениваются регистровыми данными по последовательному каналу или по TCP/IP, используя широко реализованный протокол | Подключение приборов и счётчиков к контроллеру или к верхнему уровню там, где важна простота |
| Устройство промышленного Ethernet | Передают детерминированный или обычный трафик Ethernet по сети предприятия | Сети предприятия, где должно сосуществовать несколько протоколов и большие объёмы данных |
В этой категории перечислены также модули управления и комплектующие для автоматизации.
Как выбрать система управления
Правильный прибор для задачи редко бывает единственный, но всегда есть обосновуемый короткий список и набор ответов, который отбрасывает остальное. Вот вопросы, которые это решают.
- Первым - что уже установлено. Существующие платформа, сеть и инженерные инструменты значат здесь для ответа больше, чем спецификация где-либо ещё в этом каталоге.
- Нужное число и вид точек ввода-вывода: дискретные, аналоговые, температурные или быстродействующие входы плюс резерв, в который площадка планирует расти.
- Протокол и топология, которые на предприятии уже действуют: прибор с другим протоколом добавляет шлюз и обязательство по обслуживанию.
- Должно ли управление продолжать работу при отказе - тогда резервирование, поведение сторожевого таймера и безопасное завершение переходят в требования.
- Монтаж и условия: рейка DIN или стойка, щит или поле, степень защиты, вибрация и требования взрывоопасной зоны, если она есть.
- Инженерная среда: программные средства разработки, условия лицензии и то, способна ли своя команда поддерживать приложение, не завися от подрядчика со стороны.
- Документация и язык, включая чертежи, руководства и тот язык, на котором служба обслуживания реально работает.
- Жизненный цикл и запасные части: будет ли платформа поддерживаться и поставляться всё время работы предприятия и каков срок поставки модуля на замену.
- Новая это установка или расширение существующей: расширение приносит ограничения совместимости, которых у новой постройки нет.
Подбор по порядку
- Установить, что уже смонтировано: платформу, сеть, протокол и среду программирования, которой пользуются.
- Выписать число и вид точек ввода-вывода, включая резерв, а не только то, что нужно сегодня.
- Решить, где физически должен стоять ввод-вывод - в центральном щите или распределённо в поле, - поскольку это формирует архитектуру.
- Выбрать протокол и топологию с расчётом на проект сети, а не как дополнение к выбору контроллера.
- Задать требование доступности: может ли процесс остановиться и что должно сделать управление, если модуль или канал откажут.
- Подтвердить условия среды, монтаж и классификацию зоны в каждой точке, где стоит аппаратура.
- Сверить требования к программированию и документации с тем, что своя команда способна поддерживать.
- Подтвердить жизненный цикл, запасные части и срок поставки модулей на замену до того, как закрепились за платформой.
Сравнение технологий
| Элемент | Для чего подходит лучше всего | Ограничения | Что определяет |
| Компактный контроллер | Управление на уровне машины с числом точек ввода-вывода, которое можно зафиксировать заранее | Расширение ограничено платформой, поэтому поздние добавления могут привести к замене, а не к наращиванию | Логику, последовательности и блокировки |
| Модульный контроллер с удалённым вводом-выводом | Управление уровня предприятия, где ввод-вывод распределён рядом с полевыми приборами | Нужен проект сети, а выбранный протокол решает, что можно распределить и на какое расстояние | Распределённую архитектуру управления |
| Автономный ПИД-регулятор | Один контур либо контур, который должен продолжать работу, когда основная система её прекратила | Место в щите и привычные типоразмеры лицевой панели плюс ограниченная логика за пределами самого контура | Один контур регулирования |
| Устройство развязки сигналов | Разрыв петель заземления и защита входной карты от полевых переходных процессов | Добавляют ступень преобразования, а класс развязки должен соответствовать установке, а не браться по умолчанию | Целостность сигнала между цепями |
| Преобразователь сигналов | Заставить работать вместе два прибора с разными интерфейсами | Его собственная погрешность и дрейф входят в измерительную цепочку, то есть он является частью неопределённости, а не находится вне неё | Совместимость между приборами |
| Шлюз протоколов | Соединить две сети, у которых нет общего протокола | Отображение нужно настраивать и поддерживать, а диагностика через границу обычно ограничена | Взаимодействие между сетями |
Параметры, которые нужно уточнить перед заказом
После выбора технологии остаётся перечень величин, которые может дать только конкретная установка. Вот те, что меняют модель, цену или срок поставки:
- Платформа, уже установленная, и то, является ли требование её расширением или новой установкой.
- Число и вид точек ввода-вывода с резервом, который предполагает проект.
- Протокол и топология предприятия и нужен ли шлюз или преобразование.
- Сама функция управления: последовательность, блокировки, регулирование контура или их сочетание.
- Требование доступности, включая то, что система должна сделать при отказе её части.
- Монтаж, место в щите и условия в каждой точке, включая классификацию зоны.
- Ожидаемая среда программирования и то, кто будет поддерживать приложение.
- Требования к документации и язык, на котором работает площадка.
- Ожидания по жизненному циклу и запасным частям, включая модули, которые площадка хочет держать на складе.
- Стандарт, которому должна удовлетворять установка, и есть ли у конечного заказчика перечень утверждённых поставщиков.
Значения берутся из документов, а не из допущений
Спецификации различаются по моделям и применениям, поэтому характеристик на этой странице нет. Если параметр на конкретную модель не задокументирован, страница изделия так и говорит, а не подставляет правдоподобное число. Пришлите перечисленные выше величины - и мы вернём те, которые реально держит выбранная модель.
Где применяются эти приборы