Модульдік және ықшам PLC: артықшылықтары мен кемшіліктері

Бағдарламаланатын логикалық контроллерлер қазіргі заманғы өнеркәсіптік автоматтандырудың негізі болып табылады. Инженерлер машинаның немесе өндіріс желісінің басқару архитектурасын бағалаған кезде, модульдік PLC мен ықшам PLC арасындағы салыстыру көбінесе алғашқы техникалық шешімдердің біріне айналады. Екі жүйе де жабдықты басқарудың бірдей негізгі міндетін орындайды, бірақ олардың аппараттық құрылымы, масштабталуы және орнату талаптары айтарлықтай ерекшеленеді.

Бұл контроллер түрлерінің қалай жасалғанын түсіну автоматтандыру мамандарына сенімділік, өнімділік және ұзақ мерзімді кеңейту үшін ең қолайлы платформаны таңдауға мүмкіндік береді.

PLC архитектурасын түсіну

Инженерлер көбінесе қарапайым сұрақтан бастайды: PLC-дің қанша түрі бар өнеркәсіптік автоматтандыру жүйелеріPLC-терді құрылымдық құрылымына, кеңейтілуіне және қолданылуына қарай жіктеуге болады.

Көптеген өнеркәсіптік автоматтандыру мамандары өндірістік ортада жиі қолданылатын PLC-дің 3 түрін анықтайды:

• Ықшам интеграцияланған контроллерлер
  
• Модульдік басқару жүйелері
  
• Ірі өнеркәсіптік операцияларға арналған сөреге орнатылған PLC платформалары
  

Әрбір санат автоматтандырудың күрделілігі мен енгізу/шығару сыйымдылығының әртүрлі деңгейлерін қолдайды.

Модульдік PLC дегеніміз не?

A модульдік PLC бірыңғай басқару жүйесі ретінде бірге жұмыс істейтін бөлек аппараттық компоненттердің жиынтығы ретінде жасалған. Барлық элементтерді бір корпусқа біріктірудің орнына, контроллер сөре немесе артқы панель арқылы қосылған жеке модульдерді пайдаланады.

Модульдік контроллер жүйелерінің негізгі компоненттері

Әрбір модуль автоматтандыру архитектурасында арнайы функцияны орындайды. Бұл конфигурация инженерлерге күрделі өндірістік процестерге бейімделген басқару жүйелерін жобалауға мүмкіндік береді.

Типтік модульдерге мыналар кіреді:

• CPU өңдеу модулі
  
• Қуат көзі модулі
  
• Сандық енгізу модульдері
  
• Сандық шығыс модульдері
  
• Аналогтық кіріс және шығыс модульдері
  
• Байланыс интерфейсі модульдері
  

Бұл дизайн қосымша сенсорлар, жетектер немесе байланыс желілері енгізілген кезде жаңа модульдер қосу арқылы жүйені кеңейтуге мүмкіндік береді.

Модульдік PLC-дің кемшіліктері қандай?

Модульдік платформалар икемділікті қамтамасыз еткенімен, автоматтандыру жүйесін жобалау кезінде бірнеше шектеулерді ескеру қажет.

Жалпы кемшіліктерге мыналар жатады:

• Бастапқы аппараттық құралдарға инвестицияның жоғары болуы
  
• Басқару шкафының кеңістігіне қойылатын талаптардың артуы
  
• Күрделі сымдар және конфигурация
  
• Орнату және іске қосу уақыты ұзағырақ
  

Бұл факторлар орнату кеңістігі немесе жоба бюджеті шектеулі болған кезде жүйені жобалау шешімдеріне әсер етуі мүмкін.

Ықшам ПЛК дегеніміз не?

Ықшам PLC процессорды, қуат көзін және кіріс/шығыс арналарын бір корпусқа біріктіреді. Бұл біріктірілген құрылым орнатуды жеңілдетеді және панель сымдарына қойылатын талаптарды азайтады.

Ықшам контроллерлер жеке тұрған машиналарда және енгізу/шығару талаптары тұрақты болып қалатын шағын автоматтандыру жүйелерінде кеңінен қолданылады.

Аппараттық құрал дизайнының сипаттамалары

Ықшам жүйелер әдетте сандық және аналогтық енгізу/шығару нүктелерінің бекітілген санын қамтамасыз етеді. Кейбір модельдер кеңейту модульдерін қолдайды, дегенмен масштабталу деңгейі модульдік архитектураларға қарағанда төмен болып қала береді.

Бірнеше кеңінен қолданылатын өнеркәсіптік контроллерлер осы ықшам жобалау тәсілін көрсетеді, соның ішінде Schneider Modicon M221 логикалық контроллерлері PLC машиналық автоматтандыруда қолданылады. Тағы бір мысал ... Аллен-Брэдли Micro850 PLC, бұл шағын жабдықтарды икемді басқаруды қамтамасыз етеді. The Mitsubishi MELSEC FX-3U PLC сонымен қатар өндірістік машиналарда кеңінен қолданылады.

Compact PLC-дің қандай артықшылықтары бар?

Ықшам контроллерлер бірнеше практикалық себептерге байланысты танымал болып қала береді.

Артықшылықтары:

• Шағын автоматтандыру жүйелері үшін аппараттық құралдардың төмен құны
  
• Электр панелінің кеңістігіне қойылатын талаптардың азаюы
  
• Жылдам орнату және орнату
  
• Интеграцияланған қуат көзі және процессор
  
• Дербес өнеркәсіптік жабдықтардың сенімді жұмысы
  

Бұл сипаттамалар ықшам контроллерлерді OEM жабдықтары мен шағын өндірістік орталар үшін тартымды етеді.

Модульдік PLC және ықшам PLC

Автоматтандыру мамандары модульдік PLC және ықшам PLC платформаларын салыстырған кезде бірнеше техникалық мәселелерді бағалайды.

Жүйенің икемділігі

Модульдік архитектуралар инженерлерге қосымша модульдерді орнату арқылы контроллер жүйесін кеңейтуге мүмкіндік береді. Пайдалану талаптары өзгерген сайын жаңа байланыс интерфейстерін, енгізу/шығару арналарын немесе арнайы модульдерді қосуға болады.

Ықшам контроллерлер әдетте кіріс және шығыс арналарының алдын ала анықталған санын ұсынады.

Орнату және сымдарды тарту

Ықшам жүйелер орнатуды жеңілдетеді, себебі аппараттық компоненттердің көпшілігі бір корпусқа біріктірілген. Бұл панельдік сымдарды азайтады және электр схемасын жеңілдетеді.

Модульдік платформалар инженерлерден жеке модульдерді орнатуды және оларды тірек жүйесі арқылы қосуды талап етеді.

Масштабталу

Модульдік жүйелер уақыт өте келе қосымша модульдерді қосуға болатындықтан, масштабталуды арттырады. Бұл мүмкіндік автоматтандыру жүйелерінің өндіріс талаптарына сәйкес өсуіне мүмкіндік береді.

Ықшам контроллерлер әдетте сенсорлар мен жетектердің саны салыстырмалы түрде тұрақты болып қалатын қолданбаларға қызмет етеді.

Техникалық қызмет көрсету және қызмет көрсетуге жарамдылық

Егер модульдік контроллер платформасында ақаулық орын алса, жеке модульдерді бүкіл жүйені өшірмей ауыстыруға болады.

Кіріктірілген аппараттық құралда үлкен ақаулық орын алса, ықшам контроллерлерді бүкіл құрылғыны ауыстыру қажет болуы мүмкін.

Өнеркәсіптік автоматтандыру үшін дұрыс PLC таңдау

Контроллер платформасын таңдау автоматтандыру ортасын мұқият бағалауды қажет етеді. Инженерлер енгізу/шығару нүктелерінің саны, байланыс талаптары, басқару күрделілігі және болашақта кеңею мүмкіндігі сияқты факторларды ескеруі керек.

Шағын жеке машиналар мен қаптама жабдықтары көбінесе интеграцияланған контроллерлерді пайдаланудың қарапайымдылығы мен орнату құнының төмендігіне байланысты пайда көреді. Ірі өндірістік нысандар мен өнеркәсіптік өңдеу зауыттары әдетте үлкен енгізу/шығару сандарын және кеңейтілген байланыс желілерін қолдайтын кеңейтілетін контроллер архитектураларын қажет етеді.

Тиісті контроллер дизайнын таңдау ұзақ мерзімді сенімділікті, жеңілдетілген техникалық қызмет көрсетуді және тиімді жүйе жұмысын қамтамасыз етеді.

Жалпы өнеркәсіптік қолданыстар

Модульдік контроллер платформаларына арналған қолданбалар

Модульдік басқару архитектуралары кең ауқымды автоматтандыру орталарында кеңінен қолданылады, мысалы:

• Автокөлік өндіріс желілері
  
• Химиялық өңдеу зауыттары
  
• Электр қуатын өндіру қондырғылары
  
• Үлкен қаптама және материалдарды өңдеу жүйелері
  

Бұл орталар икемді жүйе конфигурацияларын және көптеген енгізу/шығару қосылымдарын қажет етеді.

Ықшам контроллер платформаларына арналған қолданбалар

Ықшам контроллерлер келесі қолданбаларда кеңінен қолданылады:

• Дербес өндіріс машиналары
  
• Конвейерлік жүйелер
  
• Шағын құрастыру ұяшықтары
  
• HVAC басқару жүйелері
  

Бұл орталар аппараттық құралдарды кеңейтуді қажет етпейтін сенімді автоматтандыруды басқаруды қажет етеді.

Қорытынды

Екі контроллер архитектурасы да заманауи автоматтандыру жүйелерінде маңызды рөл атқарады. Модульдік PLC және ықшам PLC арасындағы таңдау, сайып келгенде, жұмыс көлеміне, басқару жүйесінің күрделілігіне және күтілетін кеңейту талаптарына байланысты. Көптеген өнеркәсіптік автоматтандыру жобаларында инженерлер контроллер архитектурасын таңдамас бұрын ұзақ мерзімді жүйенің масштабталуын және техникалық қызмет көрсету талаптарын бағалайды.

Дұрыс таңдалған PLC платформасы ақаулықтарды жоюды жеңілдетеді, тоқтап қалу уақытын азайтады және операциялық талаптар өзгерген сайын болашақ өндірісті жаңартуды қолдайды. Осы факторларды мұқият бағалайтын инженерлер тиімді автоматтандыруды және ұзақ мерзімді операциялық сенімділікті қолдайтын контроллер платформасын таңдай алады.

Жиі қойылатын сұрақтар

Модульдік және ықшам PLC жүйелерінің айырмашылығы неде?

Ықшам жүйелер өңдеуді, қуатты және енгізу/шығаруды бір корпусқа біріктіреді, ал модульдік контроллерлер бұл компоненттерді сөре арқылы қосылған кеңейтілетін модульдерге бөледі.

Шағын машиналар үшін қандай PLC түрі ең жақсы?

Шағын контроллерлер әдетте шағын машиналар үшін таңдалады, себебі олар орнатуды жеңілдетеді және электр панелінің кеңістігіне қойылатын талаптарды азайтады.

Модульдік PLC жүйелері ірі өндіріс орындарына жарамды ма?

Иә. Модульдік платформалар икемді конфигурацияны және үлкен енгізу/шығару сыйымдылығын қажет ететін үлкен автоматтандыру орталарына арналған.

Ықшам контроллерлер өнеркәсіптік байланыс желілерін қолдай ма?

Көптеген ықшам контроллерлер Ethernet, Modbus және басқа да өнеркәсіптік хаттамаларды қолдайды, бұл басқару жүйелерімен интеграциялануға мүмкіндік береді.

Инженерлер PLC архитектурасын қалай таңдауы керек?

Инженерлер PLC платформасын таңдамас бұрын жүйенің күрделілігін, кіріс және шығыс арналарының санын, болашақ кеңейту талаптарын және орнату шектеулерін бағалауы керек.

Қорытынды ұпайлар

• Шағын автоматтандыру жүйелері үшін ықшам контроллерлер процессорды, қуат көзін және енгізу/шығаруды бір корпусқа біріктіреді.
  
• Модульдік контроллер платформалары күрделі өнеркәсіптік процестер үшін ауыстырылатын модульдер арқылы кеңейтуге мүмкіндік береді.
  
• Автоматтандыру инженерлері PLC платформасын таңдамас бұрын жүйенің өлшемін, масштабталуын және техникалық қызмет көрсету талаптарын бағалауы керек.