Programmierbare Logikcontroller für industrielle Anwendungen

Als programmierbare Logiksteuerungen Ende der 1960er Jahre eingeführt wurden, revolutionierten sie die Fertigungsindustrie und verliehen Maschinen eine Art von Intelligenz. Seitdem ist der Markt für programmierbare Logiksteuerungen explodiert, mit mehreren Herstellern, die Plattformen mit zunehmender I/O-Kapazität, Speicher, Geschwindigkeit, Skalierbarkeit und Steuerungsfähigkeiten entwerfen.

Eine der ersten programmierbaren Logiksteuerungen, entworfen in den 1960er Jahren

Natürlich behaupten alle Hersteller von PLCs, die beste Plattform auf dem Markt zu haben, und die Auswahl der besten Plattform für ein bestimmtes Projekt kann anspruchsvoll sein. Oft ist der Preis nicht der wichtigste Faktor bei der Auswahl eines Systems für programmierbare Logiksteuerungen, und es gibt andere Bedenken wie zukünftige Erweiterungsmöglichkeiten, Wartungsfreundlichkeit und Verfügbarkeit von Ersatzteilen.

Brick Programmierbare Logiksteuerungen

Es gibt zwei primäre Typen von Steuerungsplattformen, die in industriellen Anwendungen häufig verwendet werden. Der erste Typ einer programmierbaren Logiksteuerung wird als „Brick“-Steuerung bezeichnet. Diese ist normalerweise nicht erweiterbar, was bedeutet, dass sie eine feste Anzahl von Eingängen und Ausgängen mit begrenzter Speicherkapazität hat. Allerdings wurden in den letzten Jahren Brick-Einheiten auf den Markt gebracht, die mehr als 100 I/Os unterstützen können. Diese Einheiten sind auch mit Erweiterungsmöglichkeiten konzipiert.

Brick-Steuerungen sind begrenzt auf den Einsatz in verpackten Maschinen, Projekten, die eine kleine Anzahl von Feldgeräten erfordern, oder Projekten, die eine kleine Anzahl von I/Os benötigen, wie Schalter, Encoder, Sensoren oder Funktionen für höhere Mathematik. Generell sind alle Bricks Festkörpertechnologie, d.h., sie haben keine beweglichen Teile mit Ausnahme der Ausgangsseite des Controllers.

Wenn Ihr Brick ein Relaisausgangssystem ist, dann gibt es mechanische Relais auf der Ausgangsseite des Controllers zum Schalten kleiner Lasten. Die Stromgrenzen in diesen Relais liegen typischerweise unter 5 A, können aber in einigen Fällen 10 A erreichen, abhängig von der Relaisbewertung und ob die Last induktiv oder resistiv ist. Diese Steuerungen haben in der Regel 1 oder 2 analoge I/O-Punkte für Positionsfeedback oder Füllstandsmessung als Beispiel. Relaisausgänge können im Allgemeinen mehr Ausgangsstrom (sowohl DC als auch AC) tragen als ihre Transistor/Triac-Ausgangsgegenstücke, haben aber eine kürzere Lebensdauer und in der Regel eine langsamere Reaktionszeit.

Omron ZEN-10C2DR-D-V2

Der Omron ZEN-10C2DR-D-V2 findet praktische Anwendung in einfachen Steuerungsanwendungen, wie z.B. Pumpen- oder Motorsteuerung mit einer grundlegenden Startsequenz unter Verwendung von Basis-Timing- und Zählfunktionen. Dieser Controller bietet diese Optionen (gefunden auf Seite 1 des Datenblatts).

• 6 Eingänge
• 4 Relaisausgänge
• Unterstützt Erweiterung bis zu 44 I/O-Punkten (V2 Serie)
• Kann 24 V bis 120 V Eingang unterstützen

Ein Anwendungsbeispiel beinhaltet das Starten eines Motors und das Auslösen eines Alarms in einer zeitlichen Abfolge:

Omron ZEN-10C2DR-D-V2 Anwendungsbeispiel

Velocio Ace 1430 Micro PLC

Der Velocio Ace 1430 Micro PLC Mikro-Baustein-Controller ist eine ausgezeichnete Wahl für die Steuerung von Schritt und Richtung in Servo- und Schrittmotoranwendungen. Dieser innovative Controller bietet 6 Eingänge und 12 Ausgänge und eliminiert die Notwendigkeit für spezifische Hochgeschwindigkeitsausgänge zur Steuerung von Schritt und Richtung. Die Software ist ebenfalls einfach zu verwenden und verfügt über eine speziell für die Bewegungssteuerung entwickelte Schnittstelle. Ein Anwendungsbeispiel beinhaltet die Verwendung des Controllers mit dem beliebten Teknic Clearpath integrierten Servomotor, wobei „integriert“ bedeutet, dass kein eigenständiges Servo-Laufwerk benötigt wird. Dieser programmierbare Logikcontroller hat einen kleinen Formfaktor, was seine einfache Montage auf einem kleinen Rack oder einer Halterung ermöglicht.

Abmessungen des Velocio Ace 1430 Micro PLC. Von Velocio.net

Modulare (Rack-basierte) programmierbare Logikcontroller

Die vorherigen zwei Einheiten sind Beispiele für Baustein-PLCs, aber diese sollten mit einem modularen Controller kontrastiert werden, bei dem PLC-Module in Rack-Einheiten montiert sind. Modulare programmierbare Logikcontroller bieten größere Flexibilität, einfachere Wartung und weit mehr Speicher als Baustein-Controller. Für fortschrittliche Fertigungssysteme und Anwendungen sind modulare Systeme leistungsfähig genug, um I/O-Zählungen von über 100 Punkten zu bieten und können komplexe mathematische Funktionen ausführen.

Die Auswahl eines Systems mit den richtigen Optionen hängt einfach davon ab, wie viele I/O-Punkte Ihr Projekt benötigt und auf welchem Typ von industriellem Kommunikationsnetzwerk der Controller betrieben wird. Wenn Ihre I/O-Zählung weniger als 100 Punkte beträgt und keine hohen mathematischen Funktionen oder signifikanten Speicher benötigt, dann wird ein Baustein-Controller, wie die oben gezeigten, mehr als ausreichend sein.

Es ist erwähnenswert, dass die Verwendung von mehr als 75 Punkten auf einem Baustein-Controller den größten Teil des verfügbaren Speichers verbrauchen wird, was zu schlechterer Leistung führt. Sobald Ihre I/O-Zählung über 100 Punkte steigt, ist es am besten, ein hochstufiges Steuerungssystem mit einem praktisch unbegrenzten I/O-Bereich zu betrachten, das erweiterbar ist und mehrere Kommunikationsprotokolle unterstützt. Die Verwendung von tag-basierter Programmiersoftware wird sowohl bei kleinen als auch bei großen I/O-Projekten helfen, Speicher zu sparen.

Allen Bradley Controllogix Plattform

Die Allen Bradley Controllogix Plattform ist ein leistungsstarker Hochleistungscontroller, der eine tag-basierte Programmiersoftware namens Studio 5000 verwendet. Diese Software hat die Art und Weise, wie PLCs programmiert werden, revolutioniert und macht die Leiterlogik im Vergleich dazu archaisch. Die digitalen I/O-Module unterstützen verschiedene Spannungsbereiche und können eine Reihe von 8-32 Punkten pro rackmontierter Karte akzeptieren.

Die Controllogix-Plattform bietet endlose Konfigurationsmöglichkeiten mit speziellen I/O-Karten und Remote-I/O-Modulen, die Glasfaserverbindungen für den Datentransfer unterstützen. Dieses Steuerungssystem wäre geeignet für hochrangige Anwendungen, wie Steuerungssysteme für primäre Anlagenprozesse mit PC-basierter Bedienerschnittstelle oder anderen HMI-Systemen. Das System unterstützt auch Ethernet-Protokolle, sowie ControlNet und DeviceNet.

Beispielanwendung der Allen Bradley Controllogix Plattform. Von ProSoft Solutions

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