Что такое система ПЛК
Программируемый логический контроллер - прибор, который ведёт машину или процесс: он опрашивает входы, исполняет программу и управляет выходами, повторно и в фиксированном цикле. Там, где регулятор одного контура имеет дело с одним измерением и одним воздействием, ПЛК ведёт всю последовательность, блокировки и согласование между ними.
Системы ПЛК специфицируют иначе, чем приборы. Остальные приборы на этом сайте выбирают по тому, что они измеряют; ПЛК выбирают по тому, сколько сигналов он должен обрабатывать и каких именно, как быстро он должен отвечать и как он должен обмениваться данными. Среда программирования и то, кто будет поддерживать программу, важны не меньше железа, и их чаще всего оставляют на последний момент.
Ряд идёт от компактного устройства с фиксированным набором входов и выходов - через модульные системы, которые расширяют картами, - до платформ контроллеров, тянущих крупные производства и резервирование. Здесь разобрано, как число точек, типы сигналов, связь и требования поддержки превращаются в спецификацию и где проходит граница с соседними устройствами управления.
Как система ПЛК выполняет измерение
Контроллер выполняет цикл: опрашивает все входы в память, исполняет программу, выставляет все выходы - и начинает снова. Время, которое цикл занимает, это время сканирования, и оно задаёт самый быстрый отклик, который система способна дать на любое отдельное событие. Короткое время сканирования важно там, где сигнал нужно поймать и отработать за миллисекунды, - метка регистрации на быстрой линии или блокировка, - и гораздо меньше значит на медленном процессе вроде уровня в баке.
Входы и выходы считают и классифицируют раздельно, потому что аналоговый канал и цифровой стоят по-разному и занимают разные типы карт. Дискретные точки обычно считают с запасом свободной ёмкости, поскольку сигналов за жизнь предприятия прибавляется. Аналоговые каналы приносят собственные решения - о разрешающей способности, о развязке и о том, принимает ли карта стандартный технологический сигнал напрямую.
Связь соединяет контроллер со всем остальным: интерфейсом оператора, приводами, приборами и сетью предприятия. Протокол, число портов и топология сети - всё это часть спецификации, и её обычно задаёт то, что на площадке уже есть. Контроллер, который не говорит с установленными системами, требует дополнительный шлюз, а это и стоимость, и ещё одно место отказа.
Варианты конфигурации
Большую часть спецификации определяют именно эти решения, а не класс точности. Каждое ограничивает следующее, поэтому их и утверждают по порядку.
| Конфигурация | Что нужно зафиксировать | Что это на самом деле определяет |
| Исполнение | Компактное устройство с фиксированным вводом-выводом, модульная система с расширением картами или более крупная платформа контроллера | Как система растёт и предполагается ли, что число точек изменится за жизнь машины. |
| Число дискретных входов и выходов | Каждых отдельно, с запасом свободной ёмкости | Уложатся ли установленные сигналы с местом на добавление, и будут ли свободные каналы смонтированы или только зарезервированы в программе. |
| Тип выхода | Релейные, транзисторные или тиристорные выходы | Что выход может вести. Реле подходит к смешанной нагрузке и работает медленнее; транзистор переключает быстро и годится для импульсной работы. Выбор следует за нагрузкой, а не за предпочтением. |
| Аналоговые каналы | Их число и принимают ли они стандартные технологические сигналы напрямую | Подключатся ли приборы без преобразователей сигналов и какой разрешающей способности требует процесс. |
| Порты связи и протоколы | Ethernet, последовательные шины и варианты полевых шин - и сколько чего | С чем контроллер может говорить без шлюза; обычно это задаёт то, что на площадке уже смонтировано. |
| Производительность процессора и память | Быстродействие по инструкции, память программы и память данных | Наименьшее достижимое время сканирования при итоговом объёме программы и насколько память допускает расширение. |
| Среда программирования и лицензирование | Какое ПО используется и как держится лицензия | Кто сможет поддерживать программу после передачи - это вопрос поддержки, а не техники. |
| Условия среды и монтаж | Класс оболочки, температура окружающей среды и место в щите | Можно ли поставить устройство там, где стоит машина, или нужен шкаф с кондиционированием. |
Как выбрать система ПЛК
| Фактор | Почему от этого зависит ответ | Как решить это до запроса |
| Число и тип сигналов | Число задаёт размер системы, а типы задают карты | Дайте список входов и выходов, считая дискретные и аналоговые отдельно |
| Нужный запас ёмкости | Сигналов со временем прибавляется; система, подобранная ровно по сегодняшнему списку, не имеет места для роста | Укажите требуемую долю запаса и будут ли свободные каналы смонтированы |
| Требуемое время отклика | Оно задаёт потолок для времени сканирования, а значит и для процессора | Назовите самое быстрое событие, которое система должна поймать и отработать |
| С чем он должен обмениваться данными | Уже стоящие приводы, приборы и сети решают вопрос протоколов | Перечислите устройства и протоколы, которые на площадке уже используются |
| Кто будет поддерживать программу | Среда программирования и лицензия определяют, смогут ли сотрудники самого заказчика её поддерживать | Скажите, кто будет владеть ПО и поддерживать его после передачи |
| Питание и условия | Доступное питание, место в щите, температура окружающей среды и категория помещения | Опишите щит и место, а не предприятие в целом |
| Рост и будущие очереди | Система, специфицированная под одну очередь, может впоследствии принять вторую | Скажите, что планируется, чтобы память, ввод-вывод и сеть были рассчитаны на весь путь, а не на первый шаг |
Если что-то из этого ещё не решено, пришлите известное. Коммерческое предложение можно дать по описанию задачи и уточнить, когда пробелы будут закрыты.
Ближайшие альтернативы
система ПЛК: какие типы обычно имеют в виду в запросе и где на самом деле решается выбор.
| Ближайшая альтернатива | Что отличает его от системы ПЛК |
| ПИД-регуляторы | Ведут по одному контуру каждый: берут измерение и управляют выходом, чтобы держать уставку. Они самостоятельны, не требуют программы и являются верным ответом там, где нужно держать одну величину. ПЛК приходит на смену там, где несколько контуров взаимодействуют или где последовательность важна столько же, сколько значение. |
| Удалённый ввод-вывод | Выносит входы и выходы контроллера в поле по сети, не давая собственного процессора. Он уменьшает разводку и позволяет поставить шкаф в стороне от машины, но в одиночку ничего не делает - на том конце должен быть контроллер. |
| Модули управления | Добавляют системе конкретную функцию - например, отдельное управление движением или взвешивание, - а не общую логику. Если у задачи особое, требовательное требование, готовый под него модуль может послужить лучше, чем та же функция, написанная в основной программе. |
| Промышленные устройства связи | Соединяют системы, которые иначе не заговорили бы друг с другом, преобразуя один протокол в другой. Это ответ там, где контроллер менять нельзя, а сети соединить нужно, - и между двумя концами появляется ещё одно устройство. |
| Устройства развязки сигналов | Разделяют цепи электрически, чтобы неисправность или контур заземления на одной стороне не затронули другую. Они стоят между полем и контроллером и решают электрическую задачу, а не задачу управления. |
| Устройства Modbus | Говорят по конкретному и широко распространённому протоколу и могут быть приборами или шлюзами. Для спецификации они важны тем, что контроллер должен поддерживать этот протокол либо напрямую, либо через шлюз. |
Решение, которое чаще всего откладывают и о котором чаще всего жалеют, - кто поддерживает программу. Система, которую собственные инженеры заказчика обслуживать не могут, привязывает их к тому, кто её написал, при любых формулировках спецификации по железу.
Что включить в запрос
Первый ответ может быть предложением, а не списком вопросов, если запрос содержит эти данные. Если значение неизвестно, пришлите описание задачи - мы уточним, что из неё следует.
- Список входов и выходов, с раздельным счётом дискретных и аналоговых
- Типы аналоговых сигналов и стандартные ли это технологические сигналы
- Нужный запас ёмкости и будут ли свободные каналы смонтированы
- Самое быстрое событие, которое система должна поймать и отработать
- Устройства и протоколы, с которыми нужна связь
- Предпочтительная среда программирования и кто будет её поддерживать после
- Доступное питание, место в щите, условия среды и категория помещения
- Планируемые будущие очереди и ожидаемый рост
- Количество, порт назначения и требуемая дата поставки