Программируемые логические контроллеры для промышленных приложений

Когда в конце 1960-х годов появились программируемые логические контроллеры, они революционизировали производственную индустрию и придали машинам чувство интеллекта. С тех пор рынок программируемых логических контроллеров взорвался, и множество производителей стали разрабатывать платформы с увеличенной емкостью ввода/вывода, памятью, скоростью, масштабируемостью и возможностями управления.

Один из первых программируемых логических контроллеров, разработанный в 1960-х годах

Очевидно, что все производители ПЛК утверждают, что их платформа является лучшей на рынке, и выбор лучшей платформы для конкретного проекта может быть непростой задачей. Часто стоимость не является основным фактором при выборе системы программируемого логического контроллера, и есть и другие вопросы, такие как возможности будущего расширения, удобство обслуживания и наличие запасных частей.

Программируемые логические контроллеры типа "блок"

Существует два основных типа платформ управления, которые обычно используются в промышленных приложениях. Первый тип программируемого логического контроллера называется контроллером типа "блок". Обычно он не расширяем, что означает, что он имеет фиксированное количество входов и выходов с ограниченной емкостью памяти. Однако в последние годы на рынок были выпущены блочные устройства, которые могут поддерживать более 100 входов/выходов. Эти устройства также разработаны с возможностями расширения.

Блочные контроллеры ограничены использованием в упаковочных машинах, проектах, требующих небольшого количества полевых устройств, или проектах, которые требуют небольшого количества входов/выходов, таких как переключатели, энкодеры, датчики или функции высокого уровня математики. В целом, все блоки являются технологией твердотельных устройств, то есть они не имеют движущихся частей, за исключением выходной стороны контроллера.

Если ваш блок является системой с реле на выходе, то на выходной стороне контроллера есть механические реле для коммутации небольших нагрузок. Токовые ограничения в этих реле обычно меньше 5 А, но в некоторых случаях они могут достигать 10 А, в зависимости от рейтинга реле и того, индуктивная или резистивная нагрузка. Эти управления обычно имеют 1 или 2 аналоговых входа/выхода для обратной связи по положению или для контроля уровня в качестве примера. Релейные выходы в целом могут переносить больший выходной ток (как постоянный, так и переменный) по сравнению с их аналогами на транзисторах/триаках, но они имеют более короткий срок службы и, как правило, более медленное время отклика.

Omron ZEN-10C2DR-D-V2

Omron ZEN-10C2DR-D-V2 имеет практическое применение в простых управляющих приложениях, таких как управление насосом или двигателем с базовой последовательностью запуска, используя базовые функции таймера и счетчика. Этот контроллер предлагает следующие опции (см. страницу 1 технического описания).

• 6 входов
• 4 релейных выхода
• Поддержка расширения до 44 точек ввода/выхода (серия V2)
• Может поддерживать входное напряжение от 24 В до 120 В

Пример приложения включает запуск двигателя и звуковую сигнализацию в таймированной последовательности:

Пример применения Omron ZEN-10C2DR-D-V2

Velocio Ace 1430 Micro PLC

Микроконтроллер Velocio Ace 1430 Micro PLC является отличным выбором для управления шагом и направлением в приложениях с серво- и шаговыми двигателями. Этот инновационный контроллер предоставляет 6 входов и 12 выходов и исключает необходимость в специфических высокоскоростных выходах для управления шагом и направлением. Программное обеспечение также просто в использовании и имеет интерфейс, специально разработанный для управления движением. Примером применения может служить использование контроллера с популярным интегрированным серводвигателем Teknic Clearpath, где «интегрированный» означает отсутствие необходимости в отдельном сервоприводе. Этот программируемый логический контроллер имеет малый форм-фактор, что позволяет легко монтировать его на небольшую стойку или кронштейн.

Размеры Velocio Ace 1430 Micro PLC. С сайта Velocio.net

Модульные (настраиваемые) программируемые логические контроллеры

Два предыдущих устройства являются примерами контроллеров типа "кирпич", но их следует противопоставить модульному контроллеру, где модули ПЛК монтируются в стойковые блоки. Модульные программируемые логические контроллеры обеспечивают большую гибкость, упрощают обслуживание и предлагают гораздо больше памяти, чем контроллеры типа "кирпич". Для передовых производственных систем и приложений модульные системы достаточно мощные, чтобы обеспечивать количество входов/выходов, превышающее 100 точек, и могут выполнять сложные математические функции.

Выбор системы с нужными опциями просто сводится к тому, сколько точек входа/выхода требуется вашему проекту и к типу промышленной сети связи, в которой будет находиться контроллер. Если ваше количество входов/выходов меньше 100 точек и не требует выполнения сложных математических функций или значительного объема памяти, то контроллер типа "кирпич", как показано выше, будет более чем достаточен.

Стоит отметить, что использование более 75 точек на контроллере типа "кирпич" займет большую часть доступной памяти, что приведет к снижению производительности. Как только ваше количество входов/выходов превысит 100 точек, лучше всего рассмотреть систему высокого уровня управления с практически неограниченным диапазоном входов/выходов, которая расширяема и поддерживает несколько протоколов связи. Использование программного обеспечения для программирования на основе тегов поможет сэкономить память как в малых, так и в крупных проектах входов/выходов.

Платформа Allen Bradley Controllogix

Платформа Allen Bradley Controllogix является мощным контроллером высокого уровня, использующим программное обеспечение для программирования на основе тегов под названием Studio 5000. Это программное обеспечение революционизировало способ программирования ПЛК, делая лестничную логику устаревшей по сравнению. Цифровые модули ввода/вывода поддерживают различные диапазоны напряжений и могут принимать диапазон от 8 до 32 точек на карте, монтируемой в стойку.

Платформа Controllogix предлагает бесконечные возможности конфигурации с использованием специализированных I/O карт и удаленных I/O модулей, поддерживающих соединения по волоконно-оптическим кабелям для передачи данных. Эта система управления подойдет для высокоуровневых приложений, таких как системы управления основными процессами на предприятии с интерфейсом оператора на базе ПК или другой системой HMI. Система также поддерживает протоколы Ethernet, а также control net и device net.

Пример приложения на платформе Allen Bradley Controllogix. От ProSoft Solutions

Промышленные системы значительно продвинулись вперед, и программируемые логические контроллеры также не отстают, предлагая технологические новинки. Если вы ищете передовые PLC для промышленных систем, вы можете найти необходимые компоненты на Octopart!

Мы надеемся, что эта статья была для вас полезной! Если вы хотите получать подобный контент прямо на вашу почту, подпишитесь на нашу ежемесячную рассылку!