यशस्वी Plc कंट्रोल सिस्टम डिझाइन हे उत्पादन लक्ष्यांशी जुळवलेल्या स्पष्टपणे निर्धारित स्वचालन उद्दिष्टांपासून सुरू होते. उद्योग विश्लेषणात दिसून आले आहे की 62% स्वचालन अपयश अपुरी कागदपत्रे असलेल्या उद्दिष्टांमुळे होतात. यापासून बचाव करण्यासाठी, संघांनी:
ही मोजता येणारी लक्ष्ये योग्य ऑपरेशन कार्यक्षमता आणि दीर्घकालीन वाढ यांना समर्थन देण्यासाठी नियंत्रण प्रणाली सुनिश्चित करतात.
प्रभावी इनपुट/आउटपुट मॅपिंगसाठी डिजिटल (चालू/बंद) आणि अॅनालॉग (चल) सिग्नलमध्ये फरक करणे आवश्यक आहे. सामान्य फील्ड उपकरणांमध्ये समावेश आहे:
योग्य इनपुट/आउटपुट प्रकार निवडल्याने गतिशील कार्यात्मक परिस्थितीत अचूक सिग्नल व्याख्या आणि विश्वासार्ह ऍक्च्युएटर प्रतिसाद सुनिश्चित होतो.
PLC प्रणाली सामान्यतः तीन मुख्य भागांवर अवलंबून असतात जे एकत्र काम करतात. याच्या केंद्रस्थानी सेंट्रल प्रोसेसिंग युनिट, किंवा छोटकरीत CPU असते. हा घटक नियंत्रण कार्यक्रम चालवतो आणि प्रणालीतील सर्व नेटवर्किंग कार्ये हाताळतो. नंतर इनपुट/आउटपुट मॉड्यूल असतात. हे लहान कार्यक्षम घटक तापमान सेन्सर, दबाव मापके आणि इतर फील्ड उपकरणांकडून सिग्नल घेऊन त्यांना संगणक समजू शकेल अशा स्वरूपात रूपांतरित करतात. ते उलटे कामही करतात, CPU च्या सूचनेनुसार मोटर्स चालू करण्यासाठी, वाल्व्ह उघडण्यासाठी किंवा अलार्म चालू करण्यासाठी विद्युत पल्स पाठवतात. शेवटी, पण नक्कीच कमीत कमी नाही, पॉवर सप्लाय युनिट असते. बहुतेक औद्योगिक सेटअपसाठी सर्वकाही सुरळीतपणे चालवण्यासाठी स्थिर 24 व्होल्ट DC ची आवश्यकता असते. चांगल्या दर्जाच्या युनिटमध्ये बॅकअप सर्किट्स असतात जेणेकरून जेव्हा मोठ्या यंत्रसामग्रीच्या आसपास नियतकालिकपणे चालू-बंद होण्यामुळे अनपेक्षित व्होल्टेज ड्रॉप झाले तरी ते अपयशी ठरत नाहीत.
| संरचना | साठी उत्तम | मुख्य फायदा |
|---|---|---|
| निश्चित PLC | सोपे, स्थिर प्रक्रिया | पूर्व-कॉन्फिगर केलेले, खर्चात वाचव |
| मॉड्युलर PLC | मोजमापीय क्रियाकलाप | अतिरिक्त कार्डद्वारे अनुकूलनीय इनपुट/आउटपुट |
| रॅक-माउंटेड PLC | मोठ्या प्रमाणावर स्वयंचलन | केंद्रित नियंत्रण आर्किटेक्चर |
योग्य परिमावली निवडणे हे प्रक्रिया जटिलता, विस्तार योजना आणि भौतिक मर्यादांवर अवलंबून असते.
मॉड्यूलर पीएलसींच्या बाबतीत, शीर्ष-द-लाइन परिमावलीमध्ये ते 64 आय/ओ विस्तारांपर्यंत सामावून घेऊ शकतात, ज्यामुळे ते कालांतराने वाढणाऱ्या प्रणालींसाठी जवळजवळ परिपूर्ण बनतात. दुसरीकडे, छोट्या स्थापतींसाठी निश्चित पीएलसी अंदाजे 30 ते 45 टक्क्यांपर्यंत प्रारंभिक खर्च कमी करतात, परंतु एकदा स्थापित झाल्यावर विस्तार आवश्यक असल्यास त्यांच्यासाठी पुढे जाण्याचा कोणताही पर्याय उरत नाही. जागेचाही महत्त्वाचा विचार करावा. बहुतेक स्थापकांनी आमच्याशी बोलताना सांगितल्याप्रमाणे रॅक-माउंटेड प्रणालींना नियंत्रण पॅनेलमध्ये संकुचित पर्यायांपेक्षा जवळजवळ दुप्पट जागा लागते. परंतु इथे गोष्ट अशी आहे: जरी ते जास्त जागा घेत असले तरी, रॅक-माउंटेड युनिट्स दुरुस्ती सोपी करतात कारण सर्व काही एकत्र उपलब्ध असते आणि तंत्रज्ञांना एका लहान गोष्टीची दुरुस्ती करण्यासाठी भिंती किंवा कॅबिनेट्स तोडावी लागत नाहीत.
गेल्या वर्षी एक मोठी कार भाग उत्पादक कंपनी विद्युत वाहन बॅटरी उत्पादन ओळींवर मॉड्यूलर पीएलसी प्रणाली वापरास सुरुवात केली. या सेटअपमुळे त्यांना सुमारे तीन वर्षांत लेझर वेल्डिंग रोबोट आणि स्मार्ट गुणवत्ता तपासणी सेन्सर हळूहळू घेऊन येण्याची संधी मिळाली, तरीही कारखाना सामान्यपणे चालू राहिला. संपूर्ण जुन्या प्रणाली बाहेर काढण्याऐवजी, आंतरिक अहवालांनुसार या दृष्टिकोनामुळे पुन्हा साजर्याच्या खर्चात जवळजवळ निम्मी कपात झाली. फक्त बचतीमुळेच आजच्या उच्च तंत्रज्ञान उत्पादन वातावरणात लवचिक हार्डवेअर उपाय इतके महत्त्वाचे का बनत आहेत याचे समर्थन होते.
प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (PLC) प्रोग्रामिंग मूलत: यंत्रांना काय करायचे आहे ते वास्तविक सूचनांमध्ये रूपांतरित करते ज्या ते अनुसरण करू शकतात. प्रणाली वास्तविक वेळेत सेन्सर्समधून माहिती घेते, उदाहरणार्थ काहीतरी किती गरम होत आहे किंवा एखादी स्विच चालू केली आहे का, आणि नंतर पुढील कृती कशी करायची याबद्दल निर्णय घेते. आवश्यकतेनुसार मोटर्स चालू होणे किंवा योग्य क्षणी व्हॅल्व्ह बंद होणे अशा गोष्टी यात समाविष्ट आहेत. अभियंते कारखान्याच्या गरजेनुसार या नियंत्रण प्रणाली तयार करण्यासाठी विशिष्ट सॉफ्टवेअर पॅकेजेस वापरतात. काही सेटअप्स उत्पादनांची पॅकेजिंग लाइनमधून जास्तीत जास्त वेगाने हलवण्यावर भर देतात, तर इतर काही अशा कार्यांसाठी अत्यंत अचूकता आवश्यक असते जसे की कारचे भाग जोडणे, जिथे लहानशी चूकही मोठी फरक पडू शकते.
प्रोग्रामिंग भाषेची निवड विकासाचा वेग, लवचिकता आणि देखभाल सोपी करण्यावर परिणाम करते:
भाषेची निवड संघाच्या तज्ञतेशी आणि अर्जाच्या जटिलतेशी जुळली पाहिजे.
सर्व PLC चालू स्कॅन सायकलद्वारे कार्य करतात:
स्कॅन वेळेचे अनुकूलीकरण—उच्च-गतीच्या प्रणालींमध्ये सहसा मिलिसेकंदापर्यंत कमी केले जाते—प्रतिसाददायी आणि निश्चित नियंत्रण सुनिश्चित करते, जलद गतीच्या उत्पादन वातावरणात विलंब कमी करते.
माहिती आणि निर्गमन एकत्रित करणे खरोखरच तारांची मूळ सुरुवातीपासूनची रचना कशी आहे यावर अवलंबून असते. थर्मोकपल सारख्या गोष्टींमधून येणाऱ्या परिवर्तनशील सिग्नल्सची काळजी अॅनालॉग मॉड्यूल घेतात, तर डिजिटल मॉड्यूल आपल्याला सर्वत्र दिसणाऱ्या लिमिट स्विचसह सहित विविध प्रकारच्या ऑन/ऑफ सेन्सरशी जोडतात. विद्युतचुंबकीय व्यत्ययाशी लढा देण्यासाठी, गॅल्वॅनिक आयसोलेशनसह जुळवलेल्या शील्डेड ट्विस्टेड पेअर केबल्स सर्वोत्तम कामगिरी करतात. गेल्या वर्षीच्या या उद्योग विश्लेषण अहवालानुसार, कारखान्यांमधील सिग्नलच्या समस्यांपैकी जवळजवळ 17 टक्के समस्या खरोखरच ईएमआय (EMI) मुळे होतात. सर्ज प्रोटेक्टर्सचे विस्मरण करू नका, कारण अप्रत्याशित पॉवर सर्ज आणि क्रियाशीलता थांबवणारे दुष्ट शॉर्ट सर्किटपासून महत्त्वाचे पीएलसी घटक सुरक्षित ठेवण्यासाठी ते अत्यावश्यक आहेत.
फोटोइलेक्ट्रिक सेन्सर, सोलेनॉइड वाल्व आणि त्या VFD गोष्टींसारख्या विविध क्षेत्र उपकरणांना I/O मॉड्यूलद्वारे PLC शी जोडले जाते. अलीकडील संशोधनात असे नमूद केले आहे की स्वयंचलित प्रणालींमध्ये येणाऱ्या सुमारे 74 टक्के समस्या सेन्सर आणि ऍक्च्युएटर यांच्यातील अयोग्य जुळणुकीमुळे उद्भवतात, ज्याचा अर्थ घटकांची एकत्र कार्य करण्याची क्षमता तपासणे खूप महत्त्वाचे आहे. उदाहरणार्थ, दाब ट्रान्सड्यूसर्स सामान्यत: 4 ते 20 mA सिग्नल्सच्या वेळी करंट लूपसाठी सेट केलेल्या अॅनालॉग इनपुट मॉड्यूलमध्ये जाणे आवश्यक असते. त्याच वेळी बहुतेक इंडक्टिव्ह प्रॉक्सिमिटी सेन्सर्स फक्त सामान्य 24V DC डिजिटल इनपुट्समध्ये जोडले जातात. या कनेक्शन्स योग्यरित्या करणे हे प्रणालीच्या विश्वासार्हतेवर सर्वात जास्त परिणाम करते.
जेव्हा सिग्नल्स चुकीचे काम करू लागतात, तेव्हा अनेंद्रितपणा हे समस्येचे कारण म्हणून अग्रस्थानी असते. स्टार-पॉइंट पद्धत येथे आश्चर्यकारक परिणाम दर्शवते, कारण डेजी चेनिंग सेटअपमधील बहुतांश शील्डेड केबल्स चेसिसवरील एकाच ठिकाणी जोडल्या जातात. इंडस्ट्रियल ऑटोमेशन जर्नलच्या मागील वर्षीच्या मते, या पद्धतीमुळे ग्राउंड लूप समस्या सुमारे दोन तृतीयांशाने कमी होतात! ज्या ठिकाणी विद्युत घाण (इलेक्ट्रिकल नॉइज) जास्त प्रमाणात असते, तेथे दूरस्थ इनपुट/आउटपुट युनिट्स आणि मुख्य प्रोसेसिंग युनिट दरम्यान फायबर ऑप्टिक कनेक्शन्सवर जाणे गोष्टी स्वच्छ ठेवण्यास मदत करते. इथरनेट केबल्सवर फेरायट कोअर म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या लहान चुंबकीय रिंग्स लावणे देखील विसरू नका. तसेच विविध नळ्यांमध्ये पॉवर लाइन्स आणि नियंत्रण वायरिंग वेगळे करणे जटिल सिस्टममध्ये विश्वासार्ह संप्रेषण राखण्यासाठी मोठा फरक करते.
गेल्या वर्षीच्या ऑटोमेशन वर्ल्डनुसार, औद्योगिक वातावरणात तैनातीच्या समस्या जवळजवळ दोन तृतीयांशाने कमी करण्यासाठी कठोर चाचणी महत्त्वाची आहे. वास्तविक अंमलबजावणीच्या बाबतीत, हार्डवेअर लूप अनुकरण हे वास्तविक जगातील परिस्थितीला तोंड देताना नियंत्रण प्रणालींच्या कामगिरीची तपासणी करण्यासाठी खूप प्रभावी आहे. त्याच वेळी, इनपुट/आउटपुट स्थिती लावणे किंवा ब्रेकपॉइंट्स सेट करणे यासारख्या विविध निदान पद्धती अनेकदा दुर्लक्षित राहणाऱ्या टाइमिंग समस्या ओळखण्यासाठी उपयोगी पडतात. उदाहरणार्थ, ऑटोमोटिव्ह उत्पादन ओळींचा विचार करा—अनेक कार कंपन्या त्यांच्या रोबोटिक वेल्डिंग स्टेशन्सची पूर्ण उत्पादन प्रक्रियेत घट्टपणे तैनात करण्यापूर्वी शेकडो विविध त्रुटी परिस्थितींची चाचणी घेतात. ही पद्धत वेळेआधीच शक्य तितक्या बहुतांश त्रुटी गोळा करण्यास मदत करते.
रासायनिक प्रक्रिया सुविधा यासारख्या उच्च जोखीम असलेल्या क्षेत्रांमध्ये कार्यरत असलेल्या सुविधांना सुरक्षा अखंडतेसाठी SIL 3 मानदंडांचे पालन करणे आवश्यक आहे. यामध्ये सामान्यतः बॅकअप प्रोसेसर्स आणि दुहेरी चॅनेल इनपुट/आउटपुट रचना वापरून सिस्टम सेट करणे समाविष्ट आहे. एका स्टील उत्पादन सुविधेचा विचार करा, जेथे कन्व्हेयर सिस्टम अडकण्याची गंभीर समस्या उद्भवली होती. आपत्कालीन बंद सिस्टमने तब्बल तात्काळ प्रतिसाद दिला आणि फक्त 12 मिलीसेकंदांत सर्व हालचाली करणारे भाग थांबवले. या त्वरित प्रतिसादामुळे त्यांच्या सुमारे दोन दशमान एक दशलक्ष डॉलर्सच्या उपकरणांचे नुकसान टाळले गेले. सुरक्षा प्रोटोकॉलच्या बाबतीत, ISO 13849 आणि IEC 62061 मार्गदर्शक तत्त्वांचे पालन करणे आवश्यक आहे. सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, अत्यावश्यक बंद करण्याच्या प्रक्रियांनी पुरेशी वेगवान प्रतिक्रिया देणे आवश्यक आहे जेणेकरून ते जास्तीत जास्त 100 मिलीसेकंदांच्या आत धोकादायक परिस्थितीला प्रतिसाद देऊ शकतील.
| प्रोटोकॉल | वेग | टोपोलॉजी | औद्योगिक वापर प्रकरणे |
|---|---|---|---|
| Modbus RTU | 19.2 kbps | मास्टर-स्लेव्ह | HVAC, लीगेसी सेन्सर नेटवर्क |
| Profibus DP | 12 Mbps | रेखीय | मोटर नियंत्रण, प्रक्रिया वाल्व्ह |
| इथरनेट/आयपी | 100 मेगाबिट प्रति सेकंद | स्टार | दृष्टी प्रणाली, MES एकत्रीकरण |
प्रत्येक प्रोटोकॉल गती, टोपोलॉजी आणि सुसंगततेमध्ये तडजोडी ऑफर करते, ज्यामुळे विशिष्ट अनुप्रयोगांसाठी योग्यता प्रभावित होते.
जेव्हा ऑपरेशनल तंत्रज्ञान IT प्रणालींशी जोडले जाते, तेव्हा क्लाउड विश्लेषण प्लॅटफॉर्ममध्ये PLC डेटाच्या सतत प्रवाहामुळे भविष्यकाळातील दुरुस्तीसाठी नवीन शक्यता निर्माण होतात. गेल्या वर्षीच्या संशोधनानुसार कारखान्यांच्या कार्याचा अलीकडील अभ्यास केल्यानंतर एक आश्चर्यकारक बाब समोर आली - संयुक्त नेटवर्क असलेल्या कारखान्यांनी त्यांच्या वास्तविक-कालमर्यादेतील निदान प्रक्रियेवर कृत्रिम बुद्धिमत्ता लागू केल्यानंतर 89 टक्के अधिक वेगाने दोष शोधून काढले. तरीही, ही सेटअप योग्य पद्धतीने मिळवणे सोपे नाही. सुरक्षा अजूनही एक मोठी चिंता आहे, म्हणून बहुतेक अंमलबजावणीसाठी एन्क्रिप्टेड व्हर्च्युअल प्रायव्हेट नेटवर्क टनेल्स, वापरकर्त्याच्या भूमिकेवर आधारित प्रवेश नियंत्रणे, आणि OPC UA गेटवे यांची आवश्यकता असते ज्यामुळे अभियंते संपूर्ण नेटवर्कच्या स्थिरतेस धोका न टाकता दूरस्थपणे गोष्टी मॉनिटर करू शकतात. ही सुरक्षा उपाययोजना अतिरिक्त काम वाटू शकतात, परंतु संवेदनशील औद्योगिक डेटा सुरक्षित ठेवण्यासाठी ती अत्यावश्यक आहेत.
PLC नियंत्रण प्रणालीचे मुख्य घटक केंद्रीय प्रक्रिया एकक (CPU), इनपुट/आउटपुट (I/O) मॉड्यूल आणि पॉवर सप्लाय युनिट आहेत.
PLC चे तीन मुख्य प्रकार आहेत: फिक्स्ड PLC, मॉड्यूलर PLC आणि रॅक-माउंटेड PLC, जे प्रत्येक वेगवेगळ्या प्रमाणात आणि कार्यांच्या गुंतागुंतीसाठी योग्य आहेत.
लॅडर लॉजिक सामान्यतः वापरले जाते कारण ते पारंपारिक रिले सर्किट्स सारखे दिसते, ज्यामुळे विद्युतकार आणि दुरुस्ती तंत्रज्ञांसाठी ते सहज बोधगम्य होते.
PLC स्कॅन सायकलमध्ये तीन टप्पे असतात: इनपुट स्कॅन, लॉजिक एक्झिक्यूशन आणि आउटपुट अपडेट, जे सर्व दक्ष प्रक्रिया आणि नियंत्रण सुनिश्चित करतात.
I/O एकीकरणामध्ये EMI संरक्षण अत्यंत महत्त्वाचे आहे कारण ते विद्युतचुंबकीय हस्तक्षेप रोखते ज्यामुळे स्वयंचलित प्रणालीमध्ये गंभीर सिग्नल समस्या उद्भवू शकतात.
Copyright © 2024 by Shenzhen QIDA electronic CO.,ltd
EN