Programowalne sterowniki logiczne do zastosowań przemysłowych

Kiedy w późnych latach 60. XX wieku narodziły się sterowniki logiki programowalnej, zrewolucjonizowały one przemysł produkcyjny, nadając maszynom pewien rodzaj inteligencji. Od tego czasu rynek sterowników logiki programowalnej (PLC) rozwinął się ogromnie, a wielu producentów projektuje platformy o coraz większej pojemności wejść/wyjść, pamięci, szybkości, skalowalności i możliwościach kontrolnych.

Jeden z pierwszych sterowników logiki programowalnej, zaprojektowany w latach 60.

Oczywiście wszyscy producenci PLC twierdzą, że mają najlepszą platformę na rynku, a wybór najlepszej platformy dla danego projektu może być wymagający. Często koszt nie jest głównym czynnikiem przy wyborze systemu sterownika logiki programowalnej, a istnieją inne obawy, takie jak możliwości przyszłej rozbudowy, łatwość konserwacji i dostępność części zamiennych.

Sterowniki logiki programowalnej typu "Brick"

Istnieją dwa główne typy platform kontrolnych, które są powszechnie używane w aplikacjach przemysłowych. Pierwszy typ sterownika logiki programowalnej to tzw. kontroler "Brick". Zazwyczaj jest to urządzenie niepodlegające rozbudowie, co oznacza, że ma stałą liczbę wejść i wyjść oraz ograniczoną pojemność pamięci. Jednak w ostatnich latach na rynek wprowadzono jednostki "Brick", które mogą obsługiwać ponad 100 wejść/wyjść. Te jednostki są również zaprojektowane z możliwościami rozbudowy.

Kontrolery typu "Brick" ograniczają się do użycia w maszynach pakujących, projektach wymagających małej liczby urządzeń polowych lub projektach, które wymagają małej liczby wejść/wyjść, takich jak przełączniki, enkodery, urządzenia czujnikowe lub funkcje matematyczne wysokiego poziomu. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie "Bricki" to technologia stanu stałego, tj. nie mają ruchomych części, z wyjątkiem strony wyjściowej kontrolera.

Jeśli Twój "Brick" to system z wyjściem przekaźnikowym, wtedy po stronie wyjściowej kontrolera znajdują się przekaźniki mechaniczne do przełączania małych obciążeń. Granice prądowe w tych przekaźnikach są zwykle mniejsze niż 5 A, ale w niektórych przypadkach mogą osiągnąć 10 A, w zależności od oceny przekaźnika i tego, czy obciążenie jest indukcyjne czy rezystancyjne. Te sterowniki zazwyczaj mają 1 lub 2 punkty wejścia/wyjścia analogowego do informacji zwrotnej o pozycji lub wykrywania poziomu jako przykład. Wyjścia przekaźnikowe mogą zazwyczaj przenosić większy prąd wyjściowy (zarówno DC, jak i AC) niż ich odpowiedniki z wyjściem tranzystorowym/triakowym, ale mają krótszą żywotność i zazwyczaj wolniejszy czas reakcji.

Omron ZEN-10C2DR-D-V2

Omron ZEN-10C2DR-D-V2 znajduje praktyczne zastosowanie w prostych aplikacjach kontrolnych, takich jak sterowanie pompą lub silnikiem z podstawową sekwencją uruchamiania przy użyciu podstawowych funkcji czasowych i licznikowych. Ten kontroler oferuje te opcje (znajdują się na stronie 1 karty katalogowej).

• 6 wejść
• 4 wyjścia przekaźnikowe
• Obsługuje rozbudowę do 44 punktów wejścia/wyjścia (seria V2)
• Może obsługiwać wejście 24 V do 120 V

Przykładowe zastosowanie obejmuje uruchomienie silnika i uruchomienie alarmu w sekwencji czasowej:

Przykład zastosowania Omron ZEN-10C2DR-D-V2

Velocio Ace 1430 Micro PLC

Velocio Ace 1430 Micro PLC to doskonały wybór do sterowania krokiem i kierunkiem w aplikacjach z silnikami serwo i krokowymi. Ten innowacyjny kontroler oferuje 6 wejść i 12 wyjść oraz eliminuje potrzebę stosowania specyficznych wyjść wysokiej prędkości do kontroli kroku i kierunku. Oprogramowanie jest również łatwe w użyciu i posiada interfejs specjalnie zaprojektowany do kontroli ruchu. Przykładowe zastosowanie obejmuje użycie kontrolera z popularnym zintegrowanym silnikiem serwo Teknic Clearpath, gdzie „zintegrowany” oznacza brak potrzeby stosowania oddzielnego napędu serwo. Ten programowalny kontroler logiki ma mały rozmiar, co pozwala na łatwy montaż na małej półce lub wsporniku.

Wymiary Velocio Ace 1430 Micro PLC. Z Velocio.net

Modułowe (rackowe) programowalne kontrolery logiki

Poprzednie dwa urządzenia to przykłady kontrolerów typu brick, ale należy je porównać z kontrolerem modułowym, gdzie moduły PLC są montowane w jednostkach rackowych. Modułowe programowalne kontrolery logiki zapewniają większą elastyczność, łatwiejszą konserwację i znacznie więcej pamięci niż kontrolery typu brick. Dla zaawansowanych systemów produkcyjnych i aplikacji, systemy modułowe są wystarczająco mocne, aby zapewnić liczbę punktów I/O przekraczającą 100 punktów i mogą wykonywać złożone funkcje matematyczne.

Wybór systemu z odpowiednimi opcjami sprowadza się po prostu do liczby punktów I/O, które Twój projekt wymaga oraz typu sieci komunikacji przemysłowej, w której będzie działał kontroler. Jeśli Twoja liczba I/O jest mniejsza niż 100 punktów i nie wymaga zaawansowanych funkcji matematycznych ani znaczącej pamięci, wówczas kontroler typu brick, taki jak pokazane powyżej, będzie więcej niż wystarczający.

Warto zauważyć, że użycie więcej niż 75 punktów na kontrolerze typu brick zużyje większość dostępnej pamięci, prowadząc do gorszej wydajności. Gdy Twoja liczba I/O przekroczy 100 punktów, najlepiej jest rozważyć zaawansowany system sterowania z praktycznie nieograniczonym zakresem I/O, który jest rozszerzalny i obsługuje wiele protokołów komunikacyjnych. Użycie oprogramowania do programowania opartego na tagach pomoże w projektach małych i dużych I/O w celu oszczędności pamięci.

Platforma Allen Bradley Controllogix

Platforma Allen Bradley Controllogix to potężny kontroler wysokiego poziomu, który używa oprogramowania do programowania opartego na tagach o nazwie Studio 5000. To oprogramowanie zrewolucjonizowało sposób programowania PLC, sprawiając, że logika drabinkowa wydaje się archaiczna w porównaniu. Moduły I/O cyfrowe obsługują różne zakresy napięć i mogą przyjmować zakres od 8 do 32 punktów na kartę montowaną w racku.

Platforma Controllogix oferuje nieograniczone możliwości konfiguracji dzięki specjalistycznym kartom I/O oraz zdalnym modułom I/O, które obsługują połączenia światłowodowe do transferu danych. Ten system sterowania będzie odpowiedni dla aplikacji wysokiego poziomu, takich jak systemy kontrolne dla głównych procesów w zakładach z interfejsem operatora opartym na PC lub innym systemie HMI. System obsługuje również protokoły Ethernet, jak również control net i device net.

Przykład aplikacji z platformą Allen Bradley Controllogix. Od ProSoft Solutions

Systemy przemysłowe zobaczyły wiele postępów, a programowalne sterowniki logiczne (PLC) zdołały utrzymać kurs i również dostarczać postępy technologiczne. Jeśli szukasz nowoczesnych PLC dla systemów przemysłowych, możesz znaleźć potrzebne komponenty na Octopart!

Mamy nadzieję, że ten artykuł okazał się przydatny! Jeśli chciałbyś otrzymywać treści takie jak ta prosto do swojej skrzynki odbiorczej, zapisz się na nasz miesięczny newsletter!