Pareizās PLC sistēmas izvēle: izmēri, īpašības un rūpnieciskās pielietošanas jomas

Galvenie faktori PLC izvēlē rūpnieciskajai automatizācijai

Programmējama loģiskā kontroliera (PLC) izvēlei nepieciešams izvērtēt vairākus tehniskos un darbības kritērijus. Tie ietver:

• PLC izmērs un I/O kapacitāte

• Atmiņa un apstrādes ātrums

• Skenēšanas laiks un sistēmas atsaucība

• Izmaksas un mērogojamība

Katrs faktors ietekmē, cik labi PLC integrējas rūpnieciskās automatizācijas, DCS vai vadības sistēmās. Tāpēc inženieriem jāizvērtē gan pašreizējās, gan nākotnes prasības pirms galīgās izvēles.

Izpratne par PLC izmēriem un I/O iespējām

PLC izmēru galvenokārt nosaka tā ieejas/izejas (I/O) kapacitāte. PLC tiek klasificēti šādi:

Kompakti PLC bieži atbalsta paplašināšanu, izmantojot lentveida kabeļus. Modulāri PLC ļauj pievienot papildu I/O moduļus pēc vajadzības, nodrošinot lielāku elastību rūpnieciskās automatizācijas sistēmām.

Atmiņas un apstrādes apsvērumi PLC sistēmās

PLC atmiņā tiek glabātas vadības programmas, I/O adreses, spoles dati un instrukciju bibliotēkas. Atmiņas apjoms tiek mērīts vārdos, kur:

• 1 vārds = 2 baiti = 16 biti

• 6K atmiņa = 6 × 1024 vārdi

Piemēram, 8 bitu PLC ar 6K atmiņu satur 49 152 bitus, savukārt 32 bitu PLC glabā 196 608 bitus. Programmas kāpņu un I/O punktu skaits tieši ietekmē atmiņas izmantošanu. Tāpēc inženieriem jāizvērtē atmiņas apjoms, pamatojoties uz lietojumprogrammas sarežģītību.

Atsevišķu PLC lietojumprogrammas rūpnieciskajā automatizācijā

Atsevišķi PLC kontrolē vienu procesu ar vienu kontrolieri, kas pārvalda visas I/O mijiedarbības. Šīs sistēmas ir ideāli piemērotas mazapjoma automatizācijas uzdevumiem, piemēram:

• Iepakošanas mašīnas

• HVAC vadība

• Pamata konveijera sistēmas

Tās piedāvā vienkāršību un izmaksu efektivitāti, bet ierobežotu mērogojamību.

Daudzuzdevumu PLC sistēmas sadalītai vadībai

Daudzuzdevumu PLC lietojumprogrammas ietver vairākus kontrolierus, kas vienlaikus pārvalda dažādus uzdevumus. Šī konfigurācija uzlabo veiktspēju un kļūdu izolāciju. Bieži lietotie gadījumi ietver:

• Montāžas līnijas koordinācija

• Materiālu apstrādes sistēmas

• Daudzzonu temperatūras kontrole

Turklāt modulārie PLC ļauj viegli paplašināties, kad mainās darbības vajadzības.

Vadības pārvaldība, izmantojot lielapjoma PLC un DCS sistēmas

Vadības pārvaldības lietojumprogrammas prasa augstas kapacitātes PLC vai DCS platformas. Šīs sistēmas savieno vairākus PLC, izmantojot Ethernet, TCP/IP vai seriālo komunikāciju. Galvenais PLC koordinē atjauninājumus un atbildes tīklā.

Nozares, kas izmanto šo arhitektūru, ietver:

• Naftas un gāzes pārstrādes rūpnīcas

• Elektroenerģijas ražošanas stacijas

• Ūdens attīrīšanas iekārtas

Šīs sistēmas prasa izturīgu atmiņu, ātru skenēšanas laiku un augstu I/O blīvumu, lai uzturētu darbības integritāti.

Ekspertu komentārs: Tendences PLC izvietošanā

Manā pieredzē modulārie PLC dominē rūpnieciskajā automatizācijā to mērogojamības un integrācijas elastības dēļ. Tā kā rūpnīcas pieņem viedo ražošanu un IIoT stratēģijas, PLC jāatbalsta reāllaika diagnostika, attālināta piekļuve un nevainojama paplašināšana.

Turklāt atmiņas un I/O plānošana paliek kritiska. Nepietiekami lieli PLC izraisa veiktspējas pudelēs kaklus, savukārt pārmērīga izmēra palielināšana palielina izmaksas. Inženieriem jāparedz nākotnes izaugsme un jāizvēlas PLC, kas līdzsvaro kapacitāti ar efektivitāti.

Risinājumu scenāriji PLC izvēlei

Šeit ir praktiski piemēri PLC izvietošanai, balstoties uz sistēmas izmēru:

• Nano PLC: Lieto automātos un mazas motora vadībā

• Micro PLC: Ideāli piemērots kompaktām iepakošanas līnijām

• Mazs PLC: Atbalsta vidēja līmeņa procesa vadību pārtikas un dzērienu rūpnīcās

• Vidējs PLC: Pārvalda daudzzonu HVAC un apgaismojuma sistēmas

• Liels PLC: Kontrolē naftas pārstrādes apakšsistēmas un elektrostacijas palīgdarbības

• Ļoti liels PLC/DCS: Centralizēta vadība petroķīmijas un komunālo pakalpojumu nozarēs