Izbor pravog PLC sistema: veličine, osobine i industrijske primene

Ključni faktori pri izboru PLC-a za industrijsku automatizaciju

Izbor programabilnog logičkog kontrolera (PLC) zahteva procenu nekoliko tehničkih i operativnih kriterijuma. Oni uključuju:

• Veličina PLC-a i kapacitet I/O

• Memorija i brzina obrade

• Vreme skeniranja i odziv sistema

• Troškovi i skalabilnost

Svaki faktor utiče na to koliko dobro PLC integriše u fabriku automatizacije, DCS ili kontrolne sisteme. Stoga, inženjeri moraju proceniti i trenutne i buduće zahteve pre konačnog izbora.

Razumevanje veličina PLC-a i I/O mogućnosti

Veličina PLC-a se prvenstveno definiše njegovim kapacitetom ulaza/izlaza (I/O). PLC-ovi se kategorizuju na sledeći način:

Kompaktni PLC-ovi često podržavaju proširenje preko traka za povezivanje. Modularni PLC-ovi omogućavaju dodavanje dodatnih I/O modula po potrebi, nudeći veću fleksibilnost za industrijske automatizacione sisteme.

Razmatranja memorije i obrade u PLC sistemima

PLC memorija čuva kontrolne programe, I/O adrese, podatke o zavojnicama i biblioteke instrukcija. Veličina memorije se meri u rečima, gde:

• 1 reč = 2 bajta = 16 bita

• 6K memorije = 6 × 1024 reči

Na primer, 8-bitni PLC sa 6K memorije drži 49.152 bita, dok 32-bitni PLC čuva 196.608 bita. Broj stepenica i I/O tačaka u programu direktno utiče na korišćenje memorije. Stoga inženjeri moraju dimenzionisati memoriju na osnovu složenosti aplikacije.

Samostalne PLC aplikacije u fabričkoj automatizaciji

Samostalni PLC-ovi kontrolišu pojedinačne procese sa jednim kontrolerom koji upravlja svim I/O interakcijama. Ovi sistemi su idealni za automatizaciju malih razmera kao što su:

• Mašine za pakovanje

• Kontrola HVAC sistema

• Osnovni transportni sistemi

Nude jednostavnost i ekonomičnost, ali ograničenu skalabilnost.

Višezadaćni PLC sistemi za distribuiranu kontrolu

Višezadaćne PLC aplikacije uključuju više kontrolera koji istovremeno upravljaju različitim zadacima. Ova konfiguracija poboljšava performanse i izolaciju grešaka. Uobičajeni slučajevi upotrebe uključuju:

• Koordinacija proizvodne linije

• Sistemi za rukovanje materijalom

• Višezonska kontrola temperature

Pored toga, modularni PLC-i omogućavaju lako proširenje kako se operativne potrebe menjaju.

Upravljanje kontrolom korišćenjem velikih PLC i DCS sistema

Aplikacije za upravljanje kontrolom zahtevaju PLC-e velikog kapaciteta ili DCS platforme. Ovi sistemi povezuju više PLC-eva putem Ethernet-a, TCP/IP-a ili serijske komunikacije. Master PLC koordinira ažuriranja i odgovore u mreži.

Industrije koje koriste ovu arhitekturu uključuju:

• Rafinerije nafte i gasa

• Postrojenja za proizvodnju električne energije

• Postrojenja za prečišćavanje vode

Ovi sistemi zahtevaju robusnu memoriju, brza vremena skeniranja i visoku gustinu I/O da bi održali operativni integritet.

Stručni komentar: Trendovi u primeni PLC-a

Po mom iskustvu, modularni PLC-i dominiraju industrijskom automatizacijom zbog svoje skalabilnosti i fleksibilnosti integracije. Kako fabrike usvajaju pametnu proizvodnju i IIoT strategije, PLC-i moraju podržavati dijagnostiku u realnom vremenu, daljinski pristup i neprimetno proširenje.

Pored toga, planiranje memorije i I/O ostaje ključno. Premali PLC-i dovode do uskih grla u performansama, dok preveliki povećavaju troškove. Inženjeri treba da predvide budući rast i izaberu PLC-e koji balansiraju kapacitet i efikasnost.

Scenariji rešenja za izbor PLC-a

Evo praktičnih primera primene PLC-a na osnovu veličine sistema:

• Nano PLC: Koristi se u automatima za prodaju i maloj kontroli motora

• Mikro PLC: Idealan za kompaktne linije za pakovanje

• Mali PLC: Podrška za procesnu kontrolu srednjeg dometa u prehrambenoj i pićarskoj industriji

• Srednji PLC: Upravljanje višezonskim HVAC i osvetljenjem

• Veliki PLC: Kontroliše podsisteme rafinerija i pomoćne uređaje termoelektrana

• Veoma veliki PLC/DCS: Centralizovana kontrola u petrohemijskom i komunalnom sektoru