Controllori Logici Programmabili per Applicazioni Industriali

Quando i controllori logici programmabili sono nati alla fine degli anni '60, hanno rivoluzionato l'industria manifatturiera e hanno conferito alle macchine un senso di intelligenza. Da allora, il mercato dei controllori logici programmabili è esploso con numerosi produttori che progettano piattaforme con capacità di I/O, memoria, velocità, scalabilità e capacità di controllo in aumento.

Uno dei primi controllori logici programmabili, progettato negli anni '60

Ovviamente, tutti i produttori di PLC affermano di avere la migliore piattaforma sul mercato, e scegliere la migliore piattaforma per un determinato progetto può essere impegnativo. Spesso, il costo non è il fattore principale nella scelta di un sistema di controllo logico programmabile, e ci sono altre preoccupazioni come le capacità di espansione futura, la facilità di manutenzione e la disponibilità di parti di ricambio.

Controllori Logici Programmabili a Mattoncino

Ci sono due tipi principali di piattaforme di controllo comunemente utilizzate nelle applicazioni industriali. Il primo tipo di controllore logico programmabile è chiamato controllore a "mattoncino". Questo è solitamente non espandibile, il che significa che ha un numero fisso di ingressi e uscite con capacità di memoria limitata. Tuttavia, negli ultimi anni sono stati rilasciati sul mercato unità a mattoncino che possono supportare fino a 100 I/O. Queste unità sono progettate anche con capacità di espansione.

I controllori a mattoncino sono limitati all'uso in macchine confezionate, progetti che richiedono un piccolo numero di dispositivi di campo, o progetti che richiedono un piccolo numero di I/O come interruttori, encoder, dispositivi di rilevamento o funzioni matematiche di alto livello. Generalmente tutti i mattoncini sono tecnologia a stato solido, cioè, non hanno parti mobili ad eccezione del lato di uscita del controllore.

Se il tuo mattoncino è un sistema di uscita a relè, allora ci sono relè meccanici sul lato di uscita del controllore per commutare piccoli carichi. I limiti di corrente in questi relè sono tipicamente inferiori a 5 A, ma in alcuni casi possono raggiungere i 10 A, a seconda della valutazione del relè e se il carico è induttivo o resistivo. Questi controlli generalmente hanno 1 o 2 punti di I/O analogici per il feedback di posizione o il rilevamento del livello come esempio. Le uscite a relè possono generalmente trasportare più corrente di uscita (sia DC che AC) rispetto ai loro omologhi a uscita a transistor/triac, ma hanno una durata più breve e generalmente hanno tempi di risposta più lenti.

Omron ZEN-10C2DR-D-V2

L'Omron ZEN-10C2DR-D-V2 ha un uso pratico in applicazioni di controllo semplici, come il controllo di pompe o motori con una sequenza di avvio di base utilizzando funzioni di temporizzazione e conteggio di base. Questo controllore offre queste opzioni (trovate a pagina 1 del datasheet).

• 6 ingressi
• 4 uscite a relè
• Supporta l'espansione fino a 44 punti I/O (serie V2)
• Può supportare ingressi da 24 V fino a 120 V

Un esempio di applicazione coinvolge l'avvio di un motore e l'attivazione di un allarme in una sequenza temporizzata:

Esempio di applicazione Omron ZEN-10C2DR-D-V2

Velocio Ace 1430 Micro PLC

Il micro-controllore Velocio Ace 1430 Micro PLC è un'ottima scelta per controllare passo e direzione nelle applicazioni con motori servo e stepper. Questo controllore innovativo fornisce 6 ingressi e 12 uscite ed elimina la necessità di uscite ad alta velocità specifiche per controllare passo e direzione. Il software è anche facile da usare e ha un'interfaccia specificamente progettata per il controllo del movimento. Un esempio di applicazione coinvolge l'uso del controllore con il popolare motore servo integrato Teknic Clearpath, dove "integrato" significa che non è necessario un azionamento servo autonomo. Questo controllore logico programmabile ha un fattore di forma ridotto, consentendo di montarlo facilmente su un piccolo rack o supporto.

Dimensioni del Velocio Ace 1430 Micro PLC. Da Velocio.net

Controllori Logici Programmabili Modulari (Basati su Rack)

Le due unità precedenti sono esempi di PLC a mattoncino, ma questi dovrebbero essere contrapposti con un controllore modulare, dove i moduli PLC sono montati in unità rack. I controllori logici programmabili modulari offrono maggiore flessibilità, manutenzione più semplice e molta più memoria rispetto ai controllori a mattoncino. Per sistemi di produzione avanzati e applicazioni, i sistemi modulari sono abbastanza potenti da fornire conteggi I/O superiori a 100 punti e possono eseguire funzioni matematiche complesse.

Selezionare un sistema con le opzioni giuste si riduce semplicemente a quanti punti I/O il tuo progetto richiede e il tipo di rete di comunicazioni industriali su cui risiederà il controllore. Se il tuo conteggio I/O è inferiore a 100 punti e non richiede funzioni matematiche di alto livello o memoria significativa, allora un controllore a mattoncino come quelli mostrati sopra sarà più che sufficiente.

È degno di nota che l'uso di più di 75 punti su un controllore a mattoncino consumerà la maggior parte della memoria disponibile, portando a prestazioni inferiori. Una volta che il tuo conteggio I/O supera i 100 punti, è meglio considerare un sistema di controllo di alto livello con una gamma I/O praticamente illimitata che è espandibile e supporta più protocolli di comunicazione. L'uso di software di programmazione basato su tag aiuterà sia nei piccoli che nei grandi progetti I/O a conservare la memoria.

Allen Bradley Controllogix Platform

La piattaforma Allen Bradley Controllogix è un controllore di alto livello potente che utilizza un software di programmazione basato su tag chiamato Studio 5000. Questo software ha rivoluzionato il modo in cui i PLC sono programmati, rendendo la logica a scala sembrare arcaica in confronto. I moduli I/O digitali supportano varie gamme di tensione e possono accettare una gamma di 8-32 punti per scheda montata su rack.

La piattaforma Controllogix offre infinite possibilità di configurazione con schede I/O specializzate e moduli I/O remoti che supportano connessioni in fibra per il trasferimento dati. Questo sistema di controllo sarebbe adatto per applicazioni di alto livello, come sistemi di controllo per processi primari di impianti con interfaccia operatore basata su PC o altri sistemi HMI. Il sistema supporta anche protocolli Ethernet, così come control net e device net.

Esempio di applicazione della piattaforma Allen Bradley Controllogix. Da ProSoft Solutions

I sistemi industriali hanno visto numerosi progressi, e i controllori logici programmabili sono riusciti a mantenere il passo producendo avanzamenti tecnologici allo stesso modo. Se stai cercando PLC all'avanguardia per sistemi industriali, puoi trovare i componenti di cui hai bisogno su Octopart!

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