PLC seçimi bir baş ağrısıdır, fiyat, performans, genişleme, arayüz vb. Konularda nasıl karar verilir?
Sistem tasarımının seviyesi, kontrol sisteminin performansını ve ekipmanın güvenilirliğini doğrudan etkileyecektir. Bunlar arasında PLC seçimi çok önemlidir.Farklı kontrol gereksinimlerine göre uygun bir PLC nasıl seçilir ve sorunsuz çalışan, güvenilir bir şekilde çalışan, güvenli ve pratik, hata ayıklaması kolay ve bakımı kolay bir kontrol sistemi nasıl tasarlanır? Bir PLC sistemi tasarlarken, önce sistem planı belirlenmeli ve bir sonraki adım PLC'nin tasarımı ve seçimidir. Bir PLC seçmek, esas olarak PLC üreticisini ve PLC'nin belirli modelini belirlemektir. Sistem çözümü, dağıtılmış bir sistem, uzak I / O sistemi gerektirir ve ayrıca ağ bağlantılı iletişimin gereksinimlerini dikkate almalıdır. Peki özel olarak PLC nasıl seçilir?
Bir PLC sistemi tasarlarken, önce kontrol şeması belirlenmeli ve bir sonraki adım PLC mühendislik tasarımının seçimidir. Süreç akışının özellikleri ve uygulama gereksinimleri, tasarım ve seçim için ana temeldir. PLC ve ilgili ekipman, endüstriyel kontrol sistemi ile kolay bir bütün oluşturması ve fonksiyonlarını genişletmesi kolay ilkesine göre entegre ve standart olmalıdır.Seçilen PLC, ilgili endüstriyel alanlarda operasyonel performansa sahip olgun ve güvenilir bir sistem olmalıdır. Sistemin sistem donanımı, yazılım konfigürasyonu ve fonksiyonları, cihaz ölçeği ve kontrol gereksinimleri ile uyumlu olmalıdır. Programlanabilir kontrolörlere, fonksiyon tablosu diyagramlarına ve ilgili programlama dillerine aşina olmak, programlama süresini kısaltmaya yardımcı olur.Bu nedenle, mühendislik tasarımını seçerken ve tahmin ederken, proses ve kontrol gereksinimlerinin özellikleri ve kontrol görevleri ve kapsam belirleme ihtiyaçları ayrıntılı olarak analiz edilmelidir. Daha sonra kontrol gereksinimlerine göre, giriş ve çıkış noktalarının sayısını, gerekli bellek kapasitesini tahmin edin, PLC'nin işlevini, harici ekipmanın özelliklerini vb. Belirleyin ve son olarak daha yüksek maliyet performansına sahip bir PLC seçin ve karşılık gelen bir kontrol sistemi tasarlayın.
Editör, PLC seçiminin fiyat, performans, genişleme, arayüz ve diğer faktörleri dikkate alması ve aşağıdaki hususları tartması gerektiğine inanmaktadır:
1. Giriş ve çıkış (G / Ç) noktalarının tahmini
G / Ç noktalarının sayısı tahmin edilirken uygun marj dikkate alınmalıdır.Genellikle, istatistiksel girdi ve çıktı noktalarına dayalı olarak, girdi ve çıktı noktaları tahmin verileri olarak% 10 ila% 20 arasında genişletilebilir bir marj eklenir. Gerçekte sipariş verirken, giriş ve çıkış noktalarının üreticinin PLC'sinin ürün özelliklerine göre yuvarlatılması gerekir.
2. Bellek kapasitesinin tahmini
Bellek kapasitesi, programlanabilir denetleyicinin kendisinin sağlayabileceği donanım depolama biriminin boyutudur ve program kapasitesi, bellekteki kullanıcı uygulaması tarafından kullanılan depolama biriminin boyutudur, dolayısıyla program kapasitesi bellek kapasitesinden daha küçüktür. Tasarım aşamasında kullanıcı uygulama programı henüz derlenmediği için tasarım aşamasında program kapasitesi bilinmemektedir ve program debug edildikten sonra bilinmesi gerekmektedir. Tasarlarken ve seçerken program kapasitesinin belirli bir tahminine sahip olmak için, bunun yerine genellikle bellek kapasitesi tahmini kullanılır.
Belleğin bellek kapasitesini tahmin etmek için sabit bir formül yoktur Birçok belge, genellikle dijital G / Ç noktalarının sayısının 10 ~ 15 katı artı analog G / Ç noktalarının sayısının 100 katı olan farklı formüller verir. Numara, hafızadaki toplam kelime sayısıdır (16 bit bir kelimedir) ve bu sayının% 25'i marjı dikkate almak için kullanılır.
Üç, PLC iletişim fonksiyonunun seçimi
Artık PLC'nin iletişim işlevi gittikçe daha güçlüdür.Birçok PLC çoklu iletişim protokollerini destekler (bazılarının ilgili iletişim modülleri ile donatılması gerekir) Seçim yaparken, gerçek ihtiyaçlara göre uygun iletişim yöntemini seçin.
PLC sisteminin ana iletişim ağı biçimleri aşağıdaki gibidir:
(1) PC ana istasyondur ve aynı modeldeki birden fazla PLC, basit bir PLC ağı oluşturan bağımlı istasyonlardır;
(2) Bir PLC ana istasyondur ve aynı tipteki diğer PLC'ler, bir ana-bağımlı PLC ağı oluşturan bağımlı istasyonlardır;
(3) PLC ağı, belirli bir ağ arayüzü aracılığıyla DCS'nin bir alt ağı olarak büyük ölçekli DCS'ye bağlanır;
(4) Özel PLC ağı (her üreticinin özel PLC iletişim ağı).
CPU iletişim görevlerini hafifletmek için, ağ bileşiminin gerçek ihtiyaçlarına göre, farklı iletişim işlevlerine (noktadan noktaya, fieldbus, endüstriyel Ethernet, vb.) Sahip iletişim işlemcileri seçilmelidir.
Dört, programlama işlevi
Çevrimdışı programlama modu: PLC ve programcı bir CPU'yu paylaşır.Programcı programlama modundayken, CPU yalnızca programcıya hizmet sağlar ve saha cihazlarını kontrol etmez. Programlama tamamlandıktan sonra, programcı çalışma moduna geçer ve CPU saha cihazlarını kontrol eder ve programlama yapamaz. Çevrimdışı programlama, sistem maliyetlerini düşürebilir, ancak kullanmak ve hata ayıklamak uygun değildir. Çevrimiçi programlama modu: CPU ve programlayıcının kendi CPU'ları vardır.Ana CPU, yerinde kontrolden sorumludur ve bir tarama döngüsü sırasında programcı ile veri alışverişi yapar.Programcı, çevrimiçi programı veya verileri ana bilgisayara gönderir. Sonraki tarama döngüsü, Ev sahibi yeni alınan programa göre çalışır. Bu yöntemin maliyeti daha yüksektir, ancak sistem hata ayıklama ve çalıştırma için uygundur ve genellikle büyük ve orta ölçekli PLC'lerde kullanılır.
Beş standartlaştırılmış programlama dili: Sıralı İşlev Tablosu (SFC), Merdiven Şeması (LD), İşlev Modülü Şeması (FBD), üç grafik dil ve İfade Listesi (IL) ve Yapılandırılmış Metin (ST) iki metin dili. Seçilen programlama dili standardına (IEC6113123) uygun olmalıdır.Aynı zamanda, özel kontrol durumlarının kontrol gereksinimlerini karşılamak için C, Temel vb. Gibi çoklu dil programlama formlarını da desteklemelidir.
Beş, işlem hızı
PLC, tarama modunda çalışır. Gerçek zamanlı gereksinimler açısından, işleme hızı olabildiğince hızlı olmalıdır.Sinyal süresi tarama süresinden azsa, PLC sinyali tarayamayacak ve bu da sinyal verilerinin kaybolmasına neden olacaktır.
İşlem hızı, kullanıcı programının uzunluğu, CPU işlem hızı, yazılım kalitesi vb. İle ilgilidir. Şu anda, PLC kontağı hızlı yanıt ve yüksek hıza sahiptir ve her ikili komutun yürütme süresi yaklaşık 0.2-0.4Ls'dir, bu nedenle yüksek kontrol gereksinimleri ve ilgili gereksinimleri olan uygulamaların ihtiyaçlarını karşılayabilir. Tarama döngüsü (işlemci tarama döngüsü) şunları karşılamalıdır: küçük bir PLC'nin tarama süresi 0,5 ms / K'den fazla olmamalıdır; büyük ve orta ölçekli bir PLC'nin tarama süresi 0,2 ms / K'den fazla değildir.
Altı, üretici seçimi
PLC üreticisini belirlemek için, temel olarak ekipman kullanıcısının gereksinimleri, tasarımcının farklı üreticilerin PLC'sine aşinalığı ve tasarım alışkanlıkları, destekleyici ürünlerin tutarlılığı ve teknik hizmetler gibi faktörleri dikkate almalıyız. PLC'nin kendisinin güvenilirliği düşünüldüğünde, prensip olarak, büyük bir yabancı şirketin ürünü olduğu sürece, düşük güvenilirlik sorunu olmamalıdır.
Yazar kişisel olarak, genel olarak konuşursak, bağımsız ekipmanların veya nispeten basit kontrol sistemlerinin kontrol edilmesi durumlarında, nispeten konuşursak, Japon PLC ürünlerini destekleyerek, maliyet performansında belirli bir avantaj olduğuna inanmaktadır. Yüksek ağ iletişim işlevleri ve açıklığı gerektiren büyük sistem ölçekleri olan dağıtılmış kontrol sistemleri ve uzak I / O sistemleri için, Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde üretilen PLC'lerin ağ iletişim işlevlerinde daha fazla avantajı vardır.
Ek olarak, bazı özel endüstriler için (örneğin: metalurji, tütün vb.), İlgili endüstrilerde operasyonel performansa sahip, olgun ve güvenilir bir PLC sistemi seçmelisiniz.
Yedi, PLC modeli ve seri seçimi
PLC Türleri: PLC iki türe ayrılır: yapıya göre integral tip ve modüler tip; integral tip PLC az sayıda I / 0 noktasına sahiptir ve nispeten sabittir, bu nedenle kullanıcının seçim için daha az yeri vardır ve genellikle küçük kontrol sistemlerinde kullanılır. Bu tip PLC'nin temsilcileri şunlardır: Siemens'in S7-200 serisi, Mitsubishi'nin FX serisi ve Omron'un CPM1A serisi.
Modüler PLC, PLC taban plakasına takılabilen çeşitli I / O modülleri sağlar; bu, kullanıcıların, kontrol sisteminin I / O noktalarını ihtiyaçlarına göre makul bir şekilde seçmesi ve yapılandırması için uygundur. Bu nedenle, modüler PLC konfigürasyonu daha esnektir ve genellikle büyük ve orta ölçekli kontrol sistemlerinde kullanılır. Örneğin, Siemens'in S7-300 serisi ve S7-400 serisi, Mitsubishi'nin Q serisi, Omron'un CVM1 serisi, vb.
8. Seçim için genel ilkeler
PLC modeli ve özellikleri kabaca belirlendikten sonra, PLC'nin her bir bileşeninin temel özellikleri ve parametreleri kontrol gereksinimlerine göre tek tek belirlenebilir ve her bir bileşen modülünün modeli seçilebilir. Modül modelini seçerken aşağıdaki ilkelere uyulmalıdır.
(1) Uygunluk: Genel olarak, bir PLC olarak, kontrol gereksinimlerini karşılayabilecek birçok modül vardır.Seçim, devre tasarımını basitleştirme, kullanım kolaylığı ve harici kontrol cihazlarını en aza indirme ilkelerine dayanmalıdır.
Örneğin: Giriş modülü için, öncelikle harici algılama elemanına doğrudan bağlanabilen giriş formu seçilmeli ve arayüz devresinden kaçınılmalıdır. Çıkış modülleri için öncelikle yükü doğrudan sürdürebilen çıkış modülleri seçilmeli ve ara röleler ve diğer bileşenler en aza indirilmelidir.
(2) Çok yönlülük: Bir model seçerken, çok fazla modül türünden kaçınmak için PLC'nin çeşitli bileşenlerinin birliğini ve evrenselliğini göz önünde bulundurun. Bu, yalnızca satın almaya, yedek parçaların azaltılmasına yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda sistem bileşenlerinin değiştirilebilirliğini arttırarak tasarım, hata ayıklama ve bakım için kolaylık sağlar.
(3) Uyumluluk: PLC sisteminin bileşenlerini seçerken uyumluluk tamamen dikkate alınmalıdır. Yetersiz uyumluluk sorununu önlemek için, PLC sisteminin ana bileşenlerinin çok fazla üreticisi olmamalıdır. Mümkünse aynı üreticiden ürünler seçmeye çalışın.
