Сәтті Plc құрылғы системы жобалау өндірістік мақсаттарға сәйкес келетін нақты анықталған автоматтандыру мақсаттарынан басталады. Салалық талдау автоматтандырудың 62% сәтсіздігі мақсаттарды дұрыс құжаттандырмауға байланысты екенін көрсетеді. Мұны болдырмау үшін командалар мыналарды істеуі керек:
Бұл өлшенетін мақсаттар басқару жүйесінің операциялық тиімділікті және ұзақ мерзімді масштабтауды қолдайтынына кепілдік береді.
Нәтижелі I/O карталастыру цифрлық (қосу/өшіру) және аналогтық (айнымалы) сигналдарды ажыратуды талап етеді. Типтік өрістегі құрылғыларға мыналар жатады:
Дұрыс I/O түрін таңдау динамикалық жұмыс жағдайларында дәл сигнал интерпретациясын және сенімді орындаушы механизм реакциясын қамтамасыз етеді.
PLC жүйелері, әдетте, бірігіп жұмыс істейтін үш негізгі бөліктен тұрады. Оның ортасында - қысқаша ЦП (CPU) деп аталатын Орталық өңдеу блогы орналасқан. Бұл компонент жүйедегі басқару бағдарламаларын жүргізеді және барлық желілік тапсырмаларды өңдейді. Содан кейін Кіріс/Шығыс модульдері бар. Бұл кішкентай еңбеккерлер температура сенсорларынан, қысым датчиктерінен және басқа да өріс құрылғыларынан түсетін сигналдарды алады да, компьютер түсінетін форматқа айналдырады. Олар CPU-ның көрсеткенінше двигательдерді іске қосу, клапандарды ашу немесе тревожные сигналдарды беру үшін электр импульстерін жіберу сияқты кері әрекеттерді де орындайды. Соңғысы, бірақ мәндісі - қуат қорек көзі. Көптеген өнеркәсіптік орнатуларда барлығы тегіс жұмыс істеуі үшін тұрақты 24 В тұрақты ток қажет. Сапалы қоректендіру құрылғылары зауыттарда үлкен машиналардың тұрақты қосылуы мен өшірілуі салдарынан болатын күтпеген кернеу төмендеуі кезінде қателеспеу үшін резервтік тізбектермен жабдықталады.
| Конфигурация | Ең жақсы | Негізгі плюс |
|---|---|---|
| Тұрақты PLC | Қарапайым, статикалық процестер | Алдын-ала конфигурацияланған, қолжетімді бағалы |
| Модульді PLC-лер | Масштабталатын операциялар | Қосымша карталар арқылы бапталатын енгізу/шығару |
| Раққа орнатылатын PLC-лер | Үлкен көлемді автоматтандыру | Орталықтандырылған басқару архитектурасы |
Дұрыс конфигурацияны таңдау технологиялық күрделілікке, кеңейту жоспарларына және физикалық шектеулерге байланысты.
Модульді PLC-лерге келгенде, осындай жоғары сапалы конфигурацияларда олар 64-ке дейінгі енгізу/шығару кеңейтімдерін қолдауға қабілетті, бұл уақыт өте келе өсетін жүйелер үшін түгелдей сәйкес келеді. Екінші жағынан, тұрақты PLC-лер кішірек орнатулар үшін бастапқы шығындарды шамамен 30-дан 45 пайызға дейін қысқартады, бірақ бір рет орнатылғаннан кейін кеңейту қажет болған кезде одан әрі даму мүмкіндігі толықтай жоғалады. Кеңістіктің өзі де маңызды. Көптеген орнатушылардың айтуынша, стендке орнатылатын жүйелер компакт нұсқаларға қарағанда басқару панельдерінде шамамен екі есе көп орын алады. Бірақ мұнда мынадай қиыншылық бар: стендтегі құрылғылар көбірек орын аласа да, барлық компоненттер бірге орналасқандықтан, техниктер қабырғалар мен шкафтарды бір ғана нәрсені жөндеу үшін ашып-жармай-ақ қол жеткізе алады, сондықтан техникалық қызмет көрсету әлдеқайда оңай болады.
Өткен жылы электрлік көліктердің батареяларын өндіру жолдарында модульді PLC жүйелерін қолдануға бір ірі автокомпоненттер шығаратын компания бастады. Бұл орнату арқылы зауыт жұмысын үзбей-ақ шамамен үш жыл ішінде лазерлік дәнекерлеу роботтары мен ақылды сапа тексеру сенсорларын біртіндеп енгізу мүмкіндігі туындады. Ескі жүйелерді толығымен алып тастауға қарсы, бұл тәсіл ішкі есеп берулерге сәйкес қайта жабдықтау шығындарын шамамен жартыға дейін қысқартты. Тек қана бұл үнемдеулер ғана қазіргі заманның жоғары технологиялық өндіріс ортасында икемді құрылғы шешімдері неге қажет болып отырғанын көрсетуге жеткілікті.
Бағдарламаланатын логикалық басқару (PLC) негізінен машиналардың істеуі керек болатын әрекеттерді олар түсінетін нақты нұсқауларға айналдырады. Жүйе нақты уақытта температура немесе белгілі бір ажыратқыштың қосылған-қосылмағаны сияқты дабалдағыштардан ақпарат алады да, келесі қадам ретінде қандай әрекет жасау керектігі туралы шешім қабылдайды. Мысалы, қажет болған кезде электр қозғалтқышты қосу немесе клапандарды дәл уақытында жабу. Инженерлер фабриканың қажеттіліктеріне сәйкес бұл басқару жүйелерін жасау үшін арнайы бағдарламалық жиындарды пайдаланады. Кейбір жүйелер өнімдерді мүмкіндігінше тез орамалау желілері арқылы жіберуге бағытталса, басқалары автомобиль бөлшектерін жинау сияқты кіші қателердің өте маңызды болуы мүмкін жұмыстар үшін үлкен дәлдікті талап етеді.
Бағдарламалау тілін таңдау әзірлеу жылдамдығына, икемділікке және техникалық қызмет көрсетудің оңайлығына әсер етеді:
Тілді таңдау команда мамандығына және қолданба күрделілігіне сәйкес келуі тиіс.
Барлық PLC үздіксіз сканерлеу циклы арқылы жұмыс істейді:
Жоғары жылдамдықты жүйелерде көбінесе миллисекундқа дейін қысқартылатын сканерлеу уақытын оптимизациялау жылдам өндіріс ортасында кешіктіруді азайта отырып, жауап беруге және анықталған басқаруға қамтамасыз етеді.
Жақсы I/O интеграциясын қамтамасыз ету бастапқы сымдардың орналасуына байланысты. Аналогтық модульдер терможұптар сияқты айнымалы сигналдармен жұмыс істейді, ал сандық модульдер шектік ажыратқыштарды қоса алғанда, әртүрлі қосу/өшіру сенсорларымен байланысады. Электромагниттік кедергілермен күресу үшін гальваникалық бөлумен қолданылатын экранирленген бұралған жұп сымдар ең жақсы нәтиже береді. Өткен жылы шыққан осы салалық талдау есебіне сәйкес, зауыттардағы барлық сигналдардың 17 пайызы шынында да ЭМК мәселелеріне байланысты. Сонымен қатар, PLC-нің құнды компоненттерін күтпеген кездегі кернеу тасқыны мен операцияларды тоқтата алатын жаман қысқа тұйықталудан сақтау үшін кернеу импульсінен қорғау құрылғыларын ұмытпау керек.
Фотоэлектрлік сенсорлар, электромагниттік клапандар және жиілікті реттеу құрылғылары (VFD) сияқты әртүрлі өрістік жабдықтар PLC-ге I/O модульдері арқылы қосылады. Жаңа зерттеулер автоматтандыру жүйелеріндегі шамамен 74 пайыз проблеманың сенсорлар мен исполнительные механизмдердің дұрыс таңдалмауына байланысты екенін көрсетеді, яғни компоненттердің үйлесімділігін тексеру өте маңызды. Мысалы, қысым берілгіштері әдетте 4-20 мА сигналдарымен жұмыс істегенде ток контурлары үшін бапталған аналогтық кіріс модуліне қосылуы керек. Ал индуктивтік жақындық сенсорларының көпшілігі 24 В тұрақты токтың цифрлық кірістеріне тікелей қосылады. Осындай қосылыстарды дұрыс орындау жүйенің сенімділігі үшін үлкен маңызға ие.
Сигналдар дұрыс жұмыс істемей бастаған кезде, жиірек проблема төменгі жерге тұйықталудың нашар болуында. Жұлдызша нүкте әдісі мұнда өте жақсы жұмыс істейді, себебі экрандалған кабельдер тізбектелген орнатулардағыдай бірнеше нүктеге емес, шассинің бір ғана нүктесіне қосылады. Өткен жылы Industrial Automation Journal журналының айтуынша, бұл тәсіл жерге тұйықтау контурындағы мәселелерді шамамен екі үштен бірге дейін азайтады! Электрлік шу көп болатын орындарда, алыс орналасқан енгізу/шығару құрылғылары мен негізгі өңдеу құрылғысы арасында оптикалық шинаға ауысу байланысты таза ұстауға шынымен көмектеседі. Сондай-ақ Ethernet сымдарына ферриттік сақиналар деп аталатын кішкентай магниттік сақиналарды қосуды да ұмытпау керек. Сонымен қатар, күрделі жүйелерде байланысты сенімді сақтау мақсатында қуат желілерін басқару сымдарынан әртүрлі каналдарға бөлу үлкен айырмашылық жасайды.
Өткен жылы Automation World дереккөзіне сәйкес, толық көлемді тестілеу өндірістегі орнату мәселелерін шамамен үштен екіге дейін азайтады. Нақты іске асыру кезінде аппараттық циклдық модельдеу нақты өмірлік жағдайларда басқару жүйелерінің қалай жұмыс істейтінін тексеруге өте қолайлы. Алайда, кіріс/шығыс күйлерін мәжбүрлеп қою немесе тоқтату нүктелерін орнату сияқты әртүрлі диагностикалық әдістер жиі назардан тыс қалып отыратын уақыт бойынша туындайтын мәселелерді анықтауға мүмкіндік береді. Мысалы, автомобиль өндірісінің конвейерлерін алсақ, көптеген автомобиль компаниялары роботтандырылған пісіру станцияларын толық өндірістік режимге қосар алдында жүздеген әртүрлі ақаулық жағдайларды алдын ала тексеріп шығады. Бұл кез келген мүмкін болатын ақауды алдын ала табуға көмектеседі.
Химиялық өңдеу зауыттары сияқты жоғары қауіп-қатер аймақтарында жұмыс істейтін нысандар қауіпсіздікті қамтамасыз ету бойынша SIL 3 стандартын орындауға міндетті. Бұл әдетте резервті процессорлар мен екі бағытты кіріс/шығыс конфигурациялары бар жүйелерді орнатуды қажет етеді. Конвейерлік жүйе бітеп қалумен байланысты аса қауіпті жағдай болған болат өндіретін зауытты қарастырайық. Авариялық тоқтату жүйесі тез қосылып, барлық қозғалыстағы бөлшектерді 12 миллисекунд ішінде тоқтатты. Осындай тез реакция шамамен екі миллион бір мың долларлық жабдықтардың зақымдануынан сақтады. Қауіпсіздік протоколдарына келетін болсақ, ISO 13849 және IEC 62061 басшылықтарын қатаң сақтау маңызды. Ең бастысы, сол сөндіру процедуралары қауіпті жағдайларға максимум 100 миллисекундтан кем уақыт ішінде жауап беретіндей жеткілікті тез жұмыс істеуі керек.
| Протокол | Жылдамдық | Топология | Өнеркәсіптік қолданбалар |
|---|---|---|---|
| Modbus RTU | 19,2 кбит/с | Мастер-Слейв | HVAC, ескірген сенсор желілері |
| Profibus DP | 12 Мбит/с | Сызықтық | Қозғалтқышты басқару, технологиялық клапандар |
| EtherNet/IP | 100 Мбит/с | Жұлдыз | Көру жүйелері, MES интеграциясы |
Әрбір протокол жылдамдық, топология және сәйкестік бойынша өзара үйлесімділікті ұсынады, ол белгілі бір қолданбаларға лайықтылығын анықтайды.
Операциялық технологиялар ИТ жүйелеріне қосылған кезде, PLC деректерінің тұрақты ағымы арқылы болжамды техникалық қызмет көрсетудің жаңа мүмкіндіктері ашылады. Заводтардың жұмыс істеуіне соңғы кездері жасалған шолу өте елеулі нәтиже көрсетті — өткен жылдың зерттеулері бойынша, біріктірілген желілері бар зауыттар жасанды интеллектті нақты уақыт режиміндегі диагностикалық процестерге қолданған кезде ақауларды 89 пайызбен тезірек анықтады. Бұл жүйені дұрыс орнату оңай емес. Қауіпсіздік қазір де үлкен мәселе болып табылады, сондықтан көбінесе шифрленген жеке виртуалды желі туннельдері, пайдаланушы рөлдеріне негізделген қатынау басқаруы және инженерлердің бүкіл желінің тұрақтылығын бұзбай-ақ қашықтан бақылауына мүмкіндік беретін OPC UA шлюздері қажет. Бұл қауіпсіздік шаралары қосымша жұмыс сияқты көрінсе де, сезімтал өнеркәсіптік деректерді қорғау үшін маңызды.
PLC басқару жүйесінің негізгі компоненттеріне Орталық процессор (CPU), Кіріс/Шығыс (I/O) модульдері және Қорек көзі блогы жатады.
Негізгі үш түрі бар: Тұрақты PLC, Модульді PLC және Шкафқа орнатылатын PLC, олар әртүрлі масштабтағы және күрделі операцияларға сәйкес келеді.
Логикалық релелік сызба жиі қолданылады, себебі ол дәстүрлі релелік тізбектерге ұқсайды және электриктер мен техникалық қызмет көрсетушілер үшін түсінікті болып табылады.
PLC сканерлеу циклі үш кезеңнен тұрады: Кіріс сигналдарын сканерлеу, Логиканы орындау және Шығыс сигналдарын жаңарту, бұлар автоматтандыру жүйелерінде тиімді өңдеу мен басқаруды қамтамасыз етеді.
ЭМИ қорғаныс Кіріс/Шығыс интеграциясында өте маңызды, себебі бұл электромагниттік бөгеуілді болдырмауға көмектеседі, ал бұл автоматтандыру жүйелерінде айтарлықтай сигналдардың бұзылуына әкелуі мүмкін.
ISO9001 TUV сертификаты бар компания
Тегін қызмет © 2024 Шэньчжэнь КИДА электроника CO.,ltd таралған
EN