Cómo elegir el PLC adecuado
Sistema de control PLC, controlador lógico programable, controlador lógico programable, un dispositivo electrónico diseñado para operaciones digitales en la producción industrial, utiliza un tipo de memoria programable para su programa de almacenamiento interno, realiza operaciones lógicas, control de secuencia, temporización, utiliza un tipo de memoria programable para su programa de almacenamiento interno, realiza instrucciones orientadas al usuario como operaciones lógicas, control de secuencia, temporización, conteo y operaciones aritméticas, a través de entradas/salidas digitales o analógicas Controla diversos tipos de maquinaria o procesos de producción. Es una parte central del control industrial. Analice principalmente la selección de los siguientes 8 puntos
Ocho pasos para el diseño y selección de PLC
El nivel de diseño del sistema afectará directamente el rendimiento del sistema de control y la confiabilidad del equipo . Entre ellos, la selección del PLC es muy importante ¿Cómo elegir el PLC adecuado de acuerdo con los diferentes requisitos de control y diseñar un sistema de control que funcione sin problemas, sea confiable, seguro y práctico, fácil de depurar y fácil de mantener? En el diseño del sistema PLC, el primer paso debe ser determinar el programa del sistema y el siguiente paso es seleccionar el diseño del PLC. Al elegir un PLC, determine principalmente el fabricante del PLC y el modelo específico del PLC. Para soluciones de sistemas que requieren sistemas distribuidos y sistemas de E/S remotas, también se deben considerar los requisitos de comunicación de red. Entonces, ¿cómo elegir un PLC? El autor cree que deberían existir los siguientes aspectos.
1. Selección de fabricantes de PLC
Para determinar el fabricante de PLC, se deben considerar principalmente los requisitos de los usuarios del equipo, la familiaridad de los diseñadores y los hábitos de diseño con los PLC de diferentes fabricantes, y el soporte. productos Factores como consistencia y servicios técnicos. Desde la perspectiva de la confiabilidad del PLC en sí, en principio, siempre que sea un producto de una gran empresa extranjera, no debería haber problemas de mala confiabilidad.
Personalmente creo que, en términos generales, para ocasiones en las que el control de equipos independientes o el sistema de control es relativamente simple, combinar productos PLC japoneses tiene ciertas ventajas en términos de rentabilidad. Para sistemas con escalas mayores, mayores requisitos de función de comunicación de red, sistemas de control distribuido abiertos y sistemas de E/S remotas, los PLC producidos en Europa y Estados Unidos tienen más ventajas en las funciones de comunicación de red.
Además, para algunas industrias especiales (como la metalurgia, el tabaco, etc.), se deben seleccionar sistemas PLC maduros y confiables con rendimiento operativo en sectores industriales relevantes.
2. Estimación de puntos de entrada y salida (I/0)
El punto de entrada/salida del PLC es uno de los parámetros básicos del PLC. La determinación de los puntos de E/S debe basarse en la suma de todos los puntos de entrada/salida del equipo requerido para el control. En términos generales, los puntos de E/S del PLC deben tener un margen adecuado. Por lo general, las estadísticas se realizan en función del número de puntos de entrada y salida, y luego se agrega un margen ampliable del 10% al 20% como dato estimado de los puntos de entrada y salida. Al realizar un pedido real, el número de puntos de entrada y salida debe ajustarse de acuerdo con las características del producto PLC del fabricante.
3. Estimación de la capacidad de memoria del PLC
La capacidad de memoria se refiere al tamaño de la unidad de almacenamiento de hardware que el propio controlador programable puede proporcionar. Se puede determinar la capacidad de memoria de varios PLC. el PLC Se puede encontrar en la tabla de parámetros básicos. Por ejemplo: la capacidad de almacenamiento del programa de usuario del PLC Siemens S7-314 es de 64 KB, y la capacidad del programa del PLC S7-315-2DP es el tamaño de la unidad de almacenamiento utilizada por el. programa de usuario en la memoria, por lo que la capacidad de la memoria debe ser mayor que la capacidad del programa. Durante la fase de diseño, dado que la aplicación de usuario aún no se ha compilado, es necesario estimar la capacidad del programa.
¿Cómo estimar la capacidad del programa? Muchas publicaciones dan diferentes fórmulas de cálculo, que son aproximadamente de 10 a 15 veces el número de puntos de E/S digitales, más 100 veces el número de puntos de E/S analógicos, y este número es el número total de palabras en la memoria (16- palabras de bits). Además, se debe considerar un margen del 25% de este número.
4. Selección de funciones de comunicación PLC
Hoy en día, las funciones de comunicación PLC son cada vez más potentes. Muchos PLC admiten múltiples protocolos de comunicación (algunos deben estar equipados con los módulos de comunicación correspondientes). Al elegir, debe elegir el método de comunicación adecuado en función de las necesidades reales.
La red de comunicación del sistema PLC tiene principalmente las siguientes formas:
(1) Se utiliza una PC como estación maestra y múltiples PLC del mismo tipo como estación esclava. estaciones para formar una red PLC simple
(2) Utilice un PLC como estación maestra y otros PLC del mismo tipo como estaciones esclavas para formar una red PLC maestro-esclavo
(4) Red PLC dedicada (red de comunicación PLC dedicada para cada fabricante).
Para aliviar las tareas de comunicación de la CPU, se debe seleccionar un procesador de comunicación con diferentes funciones de comunicación (como punto a punto, bus de campo, Ethernet industrial, etc.) de acuerdo con las necesidades reales. de la composición de la red.
5. Selección del modelo de PLC
Tipo de PLC: El PLC se divide en dos categorías: modelo completo y tipo modular según la estructura; el PLC modelo completo tiene menos puntos de E/S y Es relativamente fijo, por lo que el usuario tiene menos opciones y generalmente se usa en sistemas de control pequeños. Los representantes de este tipo de PLC incluyen: la serie S7-200 de Siemens, la serie FX de Mitsubishi, la serie CPM1A de Omron, etc.
El PLC modular proporciona una variedad de módulos de E/S que se pueden insertar en el sustrato del PLC, lo que permite a los usuarios seleccionar y configurar razonablemente los puntos de E/S del sistema de control según sus necesidades. Por lo tanto, la configuración modular del PLC es más flexible y generalmente se usa en sistemas de control grandes y medianos. Como las series S7-300 y S7-400 de Siemens, la serie Q de Mitsubishi, la serie CVM1 de Omron, etc.
6. Selección de módulos de E/S
(a) Selección de módulos de entradas y salidas digitales:
La selección de módulos de entradas y salidas digitales debe considerar la aplicación Requiere. Por ejemplo, para los módulos de entrada, se deben considerar el nivel de la señal de entrada, la distancia de transmisión y otros requisitos de la aplicación. También hay muchos tipos de módulos de salida, como el tipo de salida de contacto de relé, el tipo de salida de tiristor bidireccional AC120V/23V, el tipo impulsado por transistor DC24V, el tipo impulsado por transistor DC48V, etc.
Por lo general, los módulos de salida de relé tienen las ventajas de un precio bajo y un amplio rango de voltaje de operación, pero tienen una vida útil corta y un tiempo de respuesta prolongado cuando se usan para cargas inductivas, es necesario agregar un circuito de absorción de sobretensiones; Respuesta del módulo de salida de tiristor. El tiempo es más rápido y es adecuado para ocasiones con conmutación frecuente y factor de potencia de carga inductiva bajo, pero es más caro y tiene poca capacidad de sobrecarga.
Además, los módulos de entrada y salida se pueden dividir en: 8 puntos, 16 puntos, 32 puntos según el número de puntos de entrada y salida: 8 puntos, 16 puntos, 32 puntos y otras especificaciones deben ser seleccionado razonablemente de acuerdo con las necesidades reales del equipo.
(2) Selección de módulos de entrada y salida analógica:
Los módulos de entrada analógica se pueden dividir en tipo de entrada de corriente, tipo de entrada de voltaje y entrada de termopar según el tipo de señal de entrada analógica . tipo. El tipo de entrada de corriente generalmente tiene un nivel de señal de 4 ~ 20 mA o 0 ~ 20 mA; el módulo de tipo de entrada de voltaje generalmente tiene un nivel de señal de 0 ~ 10 V, -5 V ~ +5 V, etc. Algunos módulos de entradas analógicas son compatibles con señales de entrada de voltaje o corriente.
Los módulos de salida analógica también se dividen en módulos de salida de tipo voltaje y módulos de salida de tipo corriente suelen ser de 0-20 mA, las señales de salida de tipo voltaje suelen ser de 0-10 V; -10 V ~ +10 V, etc.
Los módulos de entrada y salida analógica se pueden dividir en 2 canales, 4 canales, 8 canales y otras especificaciones según el número de canales de entrada y salida.
7. Módulos funcionales
Los módulos funcionales incluyen módulo de comunicación, módulo de posicionamiento, módulo de salida de pulsos, módulo de conteo de alta velocidad, módulo de control PID y módulo de control de temperatura. Al elegir un PLC, se debe examinar la posibilidad de combinar módulos funcionales. La selección de módulos funcionales implica tanto hardware como software.
En términos de hardware, primero debemos considerar si el módulo funcional se puede conectar fácilmente al PLC. El PLC debe tener métodos de conexión, ubicaciones de instalación, interfaces, cables de conexión y otros accesorios relevantes. En términos de software, el PLC debe tener funciones de control correspondientes y poder programar fácilmente módulos de funciones. Por ejemplo, el PLC de la serie FX de Mitsubishi puede controlar fácilmente los módulos de función correspondientes mediante los comandos "FROM" y "TO".
8. Principios generales
Después de determinar generalmente el modelo y las especificaciones del PLC, las especificaciones y parámetros básicos de cada componente del PLC se determinan uno por uno según el control. Se seleccionan los requisitos y los modelos de cada módulo componente. Al seleccionar un modelo de módulo, se deben seguir los siguientes principios.
(a) Comodidad: en términos generales, como PLC, suele haber muchos módulos para elegir que pueden cumplir con los requisitos de control. La selección debe basarse en simplificar el diseño del circuito, haciéndolo fácil de usar. y minimizando como principio los equipos de control externo.
Por ejemplo: para los módulos de entrada, se debe dar prioridad a los formularios de entrada que se pueden conectar directamente a componentes de detección externos para evitar el uso de circuitos de interfaz. Para los módulos de salida, se debe dar prioridad a los módulos de salida que puedan controlar directamente la carga y minimizar los relés intermedios y otros componentes.
(2) Versatilidad: Al seleccionar, se debe tener en cuenta la unidad y versatilidad del módulo PLC para evitar demasiados tipos de módulos. Esto no solo facilita la adquisición y reduce las piezas de repuesto, sino que también aumenta la intercambiabilidad de varios componentes del sistema, lo que brinda comodidad para el diseño, la depuración y el mantenimiento.
(3) Compatibilidad: al seleccionar módulos del sistema PLC, se debe considerar plenamente la compatibilidad. Para evitar problemas de mala compatibilidad, no debería haber demasiados fabricantes de componentes principales del sistema PLC. Si es posible, intenta elegir productos del mismo fabricante.