Cómo elegir correctamente el plc
¿Vas a elegir equipos PLC?
Reimpreso de: Jicheng Training Network
La selección de PLC incluye principalmente selección de modelo, selección de capacidad, selección de módulo de entrada y salida, selección de módulo de potencia y otros aspectos.
1. Estimación de los puntos de E/S del sistema de control del controlador programable.
El número de puntos de E/S es un indicador importante para medir el tamaño del controlador programable. Según el número total de señales de entrada y señales de salida del objeto controlado, seleccione un controlador programable del tamaño correspondiente y deje un margen de E/S de 10 a 15. Después de estimar la cantidad de puntos de E/S en el objeto controlado, puede seleccionar un controlador programable con una cantidad comparable de puntos. Si es para productos de automatización o mecatrónica independientes, puede elegir una computadora pequeña. Si el sistema de control es grande, tiene una gran cantidad de puntos de entrada y salida y el equipo controlado está disperso, puede elegir una grande o mediana. Controlador programable de tamaño grande.
2. Estimación de la memoria
La capacidad de memoria requerida por el programa de usuario se ve afectada por los siguientes factores: utilización de la memoria; número de puntos de entrada y salida del interruptor; número de entradas y salidas analógicas; puntos; nivel de programación del usuario.
(1) Utilización de la memoria El programa compilado por el usuario se escribe en el host a través del programador y finalmente se almacena en la memoria en forma de lenguaje de máquina. El mismo programa, pero productos de diferentes fabricantes. , se convierten en La cantidad de memoria necesaria para almacenar el lenguaje de máquina es diferente. Llamamos utilización de memoria a la relación entre el número de contactos en un segmento de programa y el número de palabras de memoria necesarias para almacenar el lenguaje de máquina representado por el segmento de programa. La alta utilización aporta beneficios a los usuarios. El mismo programa puede reducir la cantidad de memoria y así reducir la inversión en memoria. Además, el mismo procedimiento puede acortar el tiempo del ciclo de escaneo, mejorando así la respuesta del sistema.
(2) Número de puntos de entrada y salida de conmutación El número total de puntos de entrada y salida de conmutación del controlador programable es una base importante para calcular la capacidad de memoria interna requerida. En un sistema general, la relación entre entrada y salida de conmutación es de 6:4. La fórmula empírica a este respecto se obtiene basándose en el número total de puntos de entrada y salida de conmutación.
El número de palabras de memoria requeridas = el número total de puntos de conmutación (entrada y salida) * 10
(3) El número total de puntos de entrada y salida analógicas Sistemas con control analógico utilizará transmisión digital Las instrucciones funcionales para operaciones de suma tienen una baja utilización de memoria, por lo que aumenta la cantidad de memoria que ocupan.
En sistemas con entradas únicamente analógicas, generalmente es necesario leer, filtrar digitalmente, transmitir y comparar cantidades analógicas. Cuando existen entradas y salidas analógicas al mismo tiempo, se deben realizar operaciones más complejas, generalmente control de bucle cerrado, y el requisito de memoria es mayor que cuando solo hay entradas analógicas. en procesamiento analógico. La lectura analógica, el filtrado y la salida analógica a menudo se compilan en subrutinas para su uso, lo que reduce en gran medida la memoria ocupada, especialmente cuando hay muchos canales analógicos. La cantidad de memoria requerida para cada canal analógico se reducirá significativamente. La fórmula empírica en condiciones generales se proporciona a continuación:
Cuando solo hay entrada analógica:
Número de palabras de memoria = número de puntos analógicos*l00
Analógico entrada y salida al mismo tiempo Cuando existe:
Número de palabras de memoria = número de puntos analógicos * 200
El algoritmo de estas fórmulas empíricas es de alrededor de 10 puntos analógicos. El número de puntos es inferior a 10, el número de palabras de memoria debe aumentarse adecuadamente; cuando hay muchos puntos, se puede reducir adecuadamente.
(4) Calidad de la redacción del programa La calidad de los programas escritos por los usuarios tiene un gran impacto en la duración y el tiempo de ejecución del programa. Los programas escritos por diferentes usuarios en el mismo sistema pueden variar mucho en duración y tiempo de ejecución. En términos generales, los editores principiantes deberían dejar más margen para la memoria, mientras que los programadores experimentados pueden dejar menos margen.
En resumen, se recomienda la siguiente fórmula de cálculo empírico:
El número total de palabras de memoria = (número de puntos de entrada de conmutación, número de puntos de salida de conmutación) * l0 número de puntos analógicos * 150. Luego considere el margen calculando el número de palabras de memoria entre 25.
3. Tiempo de respuesta
Para el control del proceso, se deben considerar cuidadosamente el ciclo de escaneo y el tiempo de respuesta. La forma en que funciona el escaneo secuencial del controlador programable hace que no pueda recibir de manera confiable señales de entrada que duren menos que el período de escaneo.
Por ejemplo, el ancho de detección efectivo de un producto es de 5 cm y la velocidad de transmisión del producto es de 50 m por minuto. Para garantizar que no se pierdan los productos que pasan, se requiere que el ciclo de escaneo del controlador programable no sea mayor que el tiempo. Intervalo de 60 ms para que el producto pase el punto de detección (T = 5 cm/50 m/60 s).
El tiempo de respuesta del sistema se refiere al intervalo de tiempo entre el momento en que se genera la señal de entrada y el momento en que cambia el estado de la señal de salida. Tiempo de respuesta del sistema = tiempo de filtro de entrada y ciclo de escaneo de tiempo de filtro de salida.
4. La función y la estructura deben ser razonables
El control de una sola máquina a menudo utiliza un controlador programable para controlar una pieza. de equipos. O un controlador programable controla varios dispositivos pequeños, como transformar el sistema original y mejorar sus funciones. El control de una sola máquina no tiene problemas de comunicación entre controladores programables pero tiene requisitos funcionales integrales. Es mejor elegir un controlador programable con estructura de caja. Si solo hay control por interruptor, puede elegir F1, F2, FX, GE-1, C-20, S5-101, TI100, EX-40 y otras variedades. Además, las variedades CKY-40H, D-40, CF-40, PCZ-40 y ACMY-S256 de producción nacional también son comparables a los productos importados.
Si el objeto controlado es una combinación de magnitudes de conmutación y analógicas, es necesario seleccionar un controlador programable con las funciones correspondientes. La estructura modular del sistema del producto es flexible y fácil de ampliar, pero el costo es alto y es adecuado para sitios industriales grandes y complejos.
5. Selección de módulos de entrada y salida
El módulo de entrada del controlador programable detecta y convierte señales de alto nivel procedentes de dispositivos de campo (botones, finales de carrera; interruptores de proximidad, etc.) es la señal de nivel interno de la máquina. Los tipos de módulos se dividen en DC 5, 12, 24, 48 y AC 115V y 220V. El voltaje se selecciona en función de la distancia entre el dispositivo de campo y el módulo. Generalmente, 5, 12 y 24 V son niveles bajos y la distancia de transmisión no debe ser demasiado grande. Por ejemplo, el módulo de entrada de 5 V no puede estar a más de 10 m. En otras palabras, es más confiable usar módulos de voltaje más alto para los dispositivos. más lejos. Además, para módulos de entrada de alta densidad, como 32 puntos y 64 puntos, la cantidad de puntos conectados al mismo tiempo depende del voltaje de entrada y la temperatura ambiente. Con carácter general, el número de puntos conectados al mismo tiempo no excederá de 60. Para mejorar la estabilidad del sistema, se debe considerar el nivel del umbral (la diferencia entre el nivel de encendido y el nivel de apagado). Cuanto mayor sea el valor del nivel de umbral, mayor será la capacidad antiinterferente y mayor será la distancia de transmisión.
La tarea del módulo de salida es convertir los niveles de señal internos de la máquina en señales de control para el proceso externo. Para cargas con conmutación frecuente, inductancia y factor de potencia bajo, se recomienda utilizar módulos de salida de tiristores. Las desventajas son que el módulo es caro y tiene una capacidad de sobrecarga ligeramente deficiente. Las ventajas del módulo de salida de relé son un amplio rango de voltaje aplicable, una pequeña pérdida por caída de voltaje de conducción y un precio bajo. Las desventajas son una vida útil corta y una velocidad de respuesta lenta. El valor de corriente acumulada de los puntos conectados simultáneamente del módulo de salida debe ser menor que el valor de corriente permitido pasar a través del terminal. El valor actual del módulo de salida debe ser mayor que la clasificación de corriente de carga.
6. Consideración del tipo estructural
La estructura del PLC se divide en dos tipos: tipo integral y tipo modular. La estructura integral coloca las E/S y la CPU del PLC en una placa de circuito impreso grande, lo que ahorra el enlace enchufable. Tiene una estructura compacta y un tamaño pequeño. El precio promedio de cada punto de E/S también es más económico. el modular, por lo que los pequeños sistemas de control PLC adoptan en su mayoría una estructura integral. La expansión de funciones del PLC modular, el aumento o disminución de los puntos de E/S y la relación de los puntos de entrada y salida son más convenientes y flexibles que el tipo integral. Los módulos se pueden reemplazar durante el mantenimiento para diagnosticar y manejar fallas de manera rápida y conveniente. Por lo tanto, para sistemas más complejos con mayores requisitos, generalmente se seleccionan estructuras modulares.
7. Requisitos de la memoria de usuario
Generalmente, los PLC utilizan RAM CMOS como memoria de usuario, que tiene las características de bajo consumo de corriente estática (1/A). Para proteger los programas de usuario y los datos de campo durante cortes de energía, generalmente se utilizan baterías de litio como fuente de energía de respaldo.
Si los requisitos del proceso del sistema controlado son fijos y el programa programado está relativamente completo después de la depuración, no es necesario modificarlo con frecuencia para evitar que otros cambien el programa de control a voluntad, EPROM. (parte opcional) se puede utilizar para solidificar el programa de usuario.
8. ¿Necesita funciones de comunicación y red?
La mayoría de los PLC pequeños están diseñados para automatización independiente y generalmente no tienen una interfaz para comunicarse con una computadora host. Si el usuario requiere que el PLC se incluya en la red de control de automatización de fábrica, se debe seleccionar un PLC con una interfaz de comunicación. Generalmente, los PLC grandes y medianos tienen funciones de comunicación. En los últimos años, algunas minicomputadoras de alto rendimiento (como FX, C40H, S5-100U, etc.) también tienen interfaces de comunicación. Se pueden conectar a una computadora host u otro PLC a través de una interfaz serie RS-232, y también pueden conectarse. conectarse a una impresora o CRT y otros dispositivos externos.
Lo anterior presenta brevemente la base para la selección de PLC y varias cuestiones que deben considerarse. Los usuarios deben considerar de manera integral varios factores en función de las necesidades de producción reales y seleccionar productos con rendimiento y relación de precio adecuados para garantizar que el control. Los requisitos de control del objeto se satisfacen plenamente y las funciones del PLC se utilizan plenamente.