Qaysi PLC modullari asosiy servo tizimlarga mos keladi?

Servo Boshqaruv Tizimlarida PLC Modulining Funktsiyalarini Tushunish

Umumiy tizim funksionalligidagi PLC modullarining roli

PLC modullari servonazorat tizimlarining asosini tashkil etadi va aslida zavod maydonidagi kodni haqiqiy harakatga aylantiradi. Ushbu modullar kodlatgichlardan hamda hamma joyga o'rnatilgan chegaraviy kalitlardan keluvchi signallarni qabul qilib, ularni deyarli darhol servodvigatellarga uzatadi. Harakatni boshqarish qismi bir nechta o'qlarning silliq ishlashini ta'minlaydi, analog I/O esa komponentlarning tezligi yoki qo'llanilayotgan moment kabi narsalarni nazorat qilish bilan shug'ullanadi. Barcha bu jarayon shunchalik tez sodir bo'ladiki, uskunalar qismlarni ikki tomonlama taxminan 0.01 mm gacha aniqlikda joylashtirishi mumkin. Bu aynan kichik xatolar butun mahsulot partiyasini yomonlashi mumkin bo'lgan CNC uskunalarni boshqarishda juda muhim ahamiyatga ega.

Zamonaviy PLC modullarini belgilovchi asosiy apparat xususiyatlari

Zamonaviy PLC modullari uchta asosiy apparat jihatidan rivojlanish bilan belgilanadi:

• Qayta ishlash tezligi : 10 ns tsikllarda ko'rsatmalar bajara oladigan 32-bitli protsessorlar
• I/O zichligi : 32 ta yoki undan ortiq raqamli kanallarni yoki 16 ta analog kirishni qo'llab-quvvatlovchi zich dizaynlar
• Kommunikatsiya interfeyslari : EtherCAT, PROFINET yoki Ethernet/IP uchun integratsiyalangan portlar

Ushbu imkoniyatlar murakkab interpolatsiyalangan harakat profilini boshqarishga, shu bilan bir vaqtda deterministik ishlashni saqlashga imkon beradi. Servo ilovalar uchun zarur bo'lgan tezkor sanagich modullari 1 MHz dan yuqori chastotali enkoder impulslarini qayta ishlashi mumkin.

Ayni bir shassida aloqa va I/O modullarini integratsiya qilish

Modulli PLC lar ma'lumotlarni aniqlik bilan uzatishni ta'minlovchi birlashtirilgan orqa tizim orqali aloqa hamda kirish/chiqish funksiyalarini birlashtiradi. Bitta shassi quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Ushbu birlashtirish simlarning murakkabligini tarqoq arxitekturalarga qaraganda 40% ga kamaytiradi va 2 ms dan kam bo'lgan tsikl vaqtlarini qo'llab-quvvatlaydi, yuqori aniqroq servokordinatalarni ta'minlaydi.

PLK modullari va servotizimlar orasidagi mos keluvchanlikni baholash

Quvvat manbasi mosligi: Kuchlanish, tok va modul xususiyatlarini moslashtirish

Hammasini birgalikda ishlashni ta'minlash uchun PLC modullari va servolar o'rtasidagi elektr ulanishlari hamda jismoniy sozlamalarning mos kelishini tekshirishdan boshlanadi. Ko'pchilik sanoat PLC tizimlari 24 volt doimiy tok manbaisida ishlaydi, garchi ular qanday turdagi yuklamani qo'llab-quvvatlashiga qarab 2 amperdan 20 ampergacha bo'lgan toklarni qo'llab-quvvatlay oladi. O'ttgan yili PR Newswire ma'lumotlariga ko'ra, har to'rtta harakatni boshqarish muammosidan biri noto'g'ri kuchlanish sozlamalari yoki etarli tok quvvatining bo'lmasligi bilan bog'liq. Sozlash jarayonida muhandislarning orqa magistral tok chegaralarini qayta tekshirishi, modullarning belgilangan joylariga to'g'ri mos kelishini ta'minlashi hamda hamma narsa DIN relsiga to'g'ri o'rnatilishini tekshirishi juda muhim. Aks holda komponentlarning ish paytida ortiqcha isishi yoki ulanishni yo'qotishi kabi jiddiy muammolar yuzaga kelishi mumkin. Masalan, yuqori zichlikdagi analog kirish/chiqish modullari oddiy raqamli modullarga nisbatan shunchaki ular ko'proq issiqlik chiqaradi va yaxshiroq havo oqimi talab qilgani uchun, shkaf ichida taxminan 10 dan 15 foizgacha qo'shimcha joy talab qiladi.

Mos keladigan aloqa protokollari: EtherNet/IP, Modbus TCP va PROFINET

PLK va servosilovitellar o'rtasida ma'lumot almashishni silliq amalga oshirish uchun to'g'ri protokol mosligini olish juda muhim. Hozirda sanoat tarmoqlarining taxminan uchdan biri EtherNet/IP yoki PROFINET ga tayanadi, bu umuman olganda 1 millisekunddan kamroq javob vaqtini ta'minlaydi. Bu juda tez ishlaydi. Boshqa tomondan, Modbus TCP hali ham eski tizimlarda qo'llaniladi, lekin ko'pincha plius yoki minus 5 millisekunddan ortiq bo'lgan sinxronizatsiya kechikishlari bilan kechikadi. Harakat aniqligini qattiq nazorat qilish kerak bo'lsa, bu juda yaxshi emas. Bir nechta o'qlar birgalikda ishlashiga doir masalalarda, aksariyat foydalanuvchilar barcha o'qlarni millisekundning kasr qismi ichida sinxronlashtirib turadigan CIP Motion yoki PROFIdrive standartlarini qo'llab-quvvatlaydigan protokollarga e'tibor beradi.

Xususiy vs. Ochiq arxitekturali PLK-servosilovitel integratsiyasi

CC-Link IE kabi maxsus tizimlar o'z uskunalariga aniq moslashtirilishi mumkinligi sababli, odatda yaxshiroq ishlaydi. Lekin OPC UA va MQTT kabi ochiq standartlar turli platformalarda ishlashda ishlab chiqaruvchilarga ancha ko'proq erkinlik beradi. So'nggi sanoat hisobotlariga ko'ra, avtomatlashtirish mutaxassislari uchdan ikki qismi har ikki arxitektura bilan ham ishlaydigan modulli PLC sozlamalarni tanlaydi. Bu kombinatsiya yiliga taxminan 14% tezlikda g'ibrid aloqa modullarining barqaror o'sishini rag'batlantirmoqda. Bu yerda asosiy afzallik barcha tizimlarni bekor qilmasdan va boshidan boshlab barchasini qayta yaratmasdan, eski servo tarmoq tizimlarini zamonaviy IIoT infratuzilmasiga asta-sekin yangilash imkoniyatidir.

Servo ilovalari uchun I/O va aloqa interfeyslarini o'lchash

I/O va aloqa interfeyslarini to'g'ri o'lchash PLC modullari va servo tizimlari o'rtasida ishonchli o'zaro ta'sirni ta'minlaydi, joriy talablarni kelajakdagi kengaytirish imkoniyati bilan muvozanatga soladi.

Avtomatlashtirish vazifalari uchun Raqamli, Analog va Maxsus I/O talablarni baholash

Servo ilovalar diqqat bilan I/O klassifikatsiyasini talab qiladi:

• Raqamli I/O cheklovchi kalitlar va rele holatlari kabi diskret signallar bilan ishlaydi.
• Analog I/O aniq vazifalar uchun ¬12-bitli aniqlik tavsiya etiladigan moment akslari va harorat kabi uzluksiz ma'lumot oqimlarini boshqaradi.
• Maxsus modullar , masalan, enkoder kirishlari uchun yuqori tezlikdagi sanagichlar yoki stepper dvigatellar uchun PWM chiqishlari, noyob dastur ehtiyojlarini qondiradi. 2023-yilgi Avtomatlashtirish bo'yicha tadqiqotga ko'ra, integratsiyaning 27% muvaffaqiyatsizligi mos kelmaydigan I/O xususiyatlaridan kelib chiqadi, bu esa batafsil rejalashtirishning ahamiyatini ta'kidlidi

Maydon qurilmalariga mos kelayotgan I/O portlari: Sensorlar, aktuatorlar va dvigatellar

Maydon qurilmalariga ulanayotganda I/O imkoniyatlarini to'g'ri sozlash tez harakatlanuvchi ishlab chiqarish muhitida sekinroq ishlashdan qochish uchun juda muhim. Masalan, o'rta boshlovchi liniyani oling, fotoelektrik sensorlarga ko'pincha 24V DC kiritish tushadigan kirishlar eng yaxshi ishlaydi, shu bilan birga, proporsional ventillar umuman 4 dan 20 mA gacha bo'lgan analog chiqishni talab qiladi. Ko'plab yuqori darajadagi uskuna ishlab chiquvchilar ushbu muammoni anglab yetdilar va turli xil signallar turlarini qo'llab-quvvatlaydigan sozlanadigan I/O kanallarni ishlab chiqarishni boshladilar. Bunday moslashtirish imkoniyati modullar hamda qurilmalar orasidagi mos kelmaslik muammolarini kamaytiradi, bu esa avvalgi o'rnatish jamoalarini juda ko'p bezovta qilgan edi.

Kengaytirilish imkoniyati va kelajakdagi rivojlanishni ta'minlash

Masshtablanish uchun loyihalashda, aksariyat mutaxassislarning fikriga ko'ra, hozirgi ehtiyojlardan taxminan 10 dan 20 foizgacha ko'proq kirish/chiqish imkoniyatini qurish kerak, bu so'nggi 2024-yilgi avtomatlashtirish standartlariga muvofiqdir. Kengaytiriladigan orqa tizimlarga ega bo'lgan modulyar PLC o'rnatmalari aynan shu jihatda ajralib turadi, chunki ular ishlab chiqaruvchilarga vaqt o'tishi bilan bosqichma-bosqich yangilash imkonini beradi. Sizga yana bir nechta dvigatel ulanishlari kerakmi? Barchasini vayron qilmasdan, yangi PROFINET kartasini ulang. Bu usulning afzalligi shundaki, ishlab chiqarish talablari o'zgarib, o'sayam ham, tizimni real vaqtda ishlash uchun yetarlicha tez saqlab, millisekunddan kamroq bo'lgan juda tezkor tsikl vaqtlarini saqlab turadi.

Amaliyotdagi integratsiya: PLC-servo tarmoqlaridagi aloqa samaradorligi

PLC va servo dvigatellar o'rtasida real vaqtdagi ma'lumotlar oqimining sinxronizatsiyasi

Sanoat avtomatlashtirish sohasida PLC modullari va servodvigatellar o'rtasida ishonchli ma'lumotlar uzatish juda muhim. Shuningdek, soat ham aniq bo'lishi kerak — o'ttgan yili chiqarilgan Avtomatlashtirish samaradorligi hisobotiga ko'ra, tezlikda harakatlanuvchi barcha narsalar uchun sinxronizatsiya xatosi plus yoki minus 50 mikrosekunddan kam bo'lishi kerak. Hozirda odamlar buyruqlarni haqiqiy vaqtda uzatish uchun EtherNet/IP va PROFINET kabi ilg'or aloqa protokollariga tayanadilar. Bu amaliyotda nima anglatadi? Harakatlanuvchi qismlar odatda maqsad nuqtadan taxminan o'ninchi darajada chetga chiqmay turib to'xtaydi. Masalan, metall bosib chiquvchi presslarni olaylik. Ishlab chiqaruvchilar eski puls signallarining o'rniga PLC larni bevosita servotarmoqlarga ulaganda g'ayrioddiy narsa sodir bo'ladi. Asbobni tekislash oldingi davrlarda juda uzoq davom etgan bo'lsa, endi esa to'rt marta tezroq amalga oshiriladi. Ishlab chiqarish tezligida vaqt jihatidan qanchalik tan ahamiyatga ega bo'lishini o'ylab ko'rsangiz, bu tushunarli.

Ish holati: Paketlash liniyasida PROFINET asosidagi PLC-servo muvofiqligini joriy etish

G'arbiy o'rta qismdagi konfetlarni paketlovchi zavod ega bo'lgan eski CANopen texnologiyasini PROFINET IRT ga almashtirish orqali harakatni boshqarish tizimiga jiddiy yangilanish kiritdi. Amalda bu nimani anglatadi? Javob vaqti 8 millisekunddan 1,2 ms gacha sezilarli darajada pasaydi, shu bilan bir vaqtda 12 ta turli o'qlar bo'ylab sinxronlashtirish saqlanib qoladi. Natijalar o'zidan gapiradi — mahsulotlarning to'silishi deyarli uchdan ikki barobar (ya'ni 67%) kamaygan, umumiy ishlab chiqarish tezligi esa 25% oshgan. Bu juda ham ta'sirli. Orqada esa PLC maxsus Harakatni Boshqarish protsessori uchta alohida servo shkaflar bo'ylab tarqoq 1200 ta kirish/chiqish nuqtasini boshqarayotgan edi. Bu xil ishlash hozirgi kunda PLC modullari texnologiyasi qanday yuqori darajaga yetganligini namoyish etadi.

Yuqori tezlikdagi servo boshqaruvda PLC modullari uchun ishlash me'yori

Bugungi kundagi eng yaxshi PLC modullari 32 o'qqa qadar bo'lgan tizimlar uchun 2 millisekunddan kam bo'lgan tsikl vaqtlarini boshqarish qobiliyatiga ega. Shuningdek, ular 2023-yilda Harakatni Boshqarish Laboratoriyasining sinovlariga ko'ra, favqulodda to'xtash vaziyatida ham 5 mikrosoniyadan kam bo'lgan jitter darajasini nazorat qiladi. Ushbu ilg'or tizimlar aloqani boshqaradigan biri, asosiy mantiqni bajarish bilan shug'ullanadigan ikkinchisi bo'lgan ikki protsessorli dizayndan foydalanadi. Bu ajratish analog kirish o'qishlarini buzmasdan 1 kilogersts chastotada servonu yangilash imkonini beradi. Ularni tarqoq I/O modullari bilan juftlashtirish ham ishlashni silliq saqlab turadi. EtherCAT ulanishidan 100 metr masofaga cho'zilganda ham paketlar yo'qotilishi 0,01% dan kam bo'lib qoladi. Downtime bo'lmaydigan qattiq sanoat muhitlarida ushbu sozlamalar yaxshi ishlashi uchun aynan shu xil ishonchlilik kerak.

Ko'p so'raladigan savollar

PLC modullari servonazorat tizimlarida qanday rol o'ynaydi?

PLC modullari kodni harakatga aylantirish va servonazorat tizimlarida aniqni ta'minlash uchun muhim ahamiyatga ega. Ular sensor signallarini qayta ishlaydi va servo dvigatellarga ko'rsatmalar yuboradi, aylanish momenti va tezlik kabi parametrlarni nazorat qilish orqali silliq harakatni saqlab turadi.

Nima uchun PLC-servo tizimlarida protokol mosligi muhim?

EtherNet/IP yoki PROFINET kabi protokol mosligi PLC va servo kuchaytirgichlar o'rtasida tezkor va silliq ma'lumot almashishni ta'minlaydi, bu esa aniq harakat va sinxronizatsiyani saqlab turish uchun juda muhim.

PLC tizimlari kelajakdagi kengaytirilish imkoniyatini qanday ta'minlaydi?

Qo'shimcha kirish/chiqish imkoniyati bilan loyihalash hamda kengaytiriladigan orqa panellar bilan modulli sozlamalardan foydalanish tizimlarni kelajakda kengaytirish imkonini beradi va yangilashni osonlashtiradi.

Nima uchun ba'zi bir insonlar noyob tizimlarga qaraganda ochiq arxitekturaga ega PLC integratsiyasini tanlashishi mumkin?

Ochiq arxitekturaga ega tizimlar turli platformalarda kengroq moslashuvchanlikka ega bo'lib, ular butunlay o'zgartirishsiz turli tizimlar bilan birlashtirilish qobiliyati tufayli barcha ko'proq tanlanadi.