Программируемые логические контроллеры (ПЛК)

Автор Сообщение
#1 / 16.11.2018 10:19
admin

Различий в программном обеспечении гораздо больше, чем в аппаратных средствах, говорят респонденты. Участников проведенного опроса также интересуют сетевые возможности контроллеров

Мало приятного в том, что при разработке системы управления, в поиске необходимых компонентов приходится проводить много времени в кипе каталогов производителей или поставщиков. Даже сравнительно небольшая система управления требует большого количества выбранных, рекомендованных и заказанных элементов простейшей системы управления, особенно использующей стандартную релейную логику. Реле, базы реле, таймеры, конечные выключатели, провода, кабельные каналы, сигнальные лампы, кнопки и прочее. Последнее, но не менее важное – шкаф для установки оборудования. Это только часть того, что необходимо для начала проекта.

Используйте программируемый логический контроллер (ПЛК) или его преемника – программируемый контроллер автоматизации (PAC). Эти устройства совмещают функции множества других изделий и могут использоваться в большинстве разрабатываемых систем управления. Согласно опросу, проведенному Control Engineering в этом году, производители контроллеров предлагают инженерам автоматизации продукты, позволяющие работать проще и эффективнее при меньшей стоимости.

ZnaYsvPvG8w.jpg

В последнем анкетировании, организованном совместно с Reed Research, 548 ответчиков заявили, что современный ПЛК вполне оправдывает их надежды. Из них 57 % используют ПЛК для собственного производства, и 22 % для OEM приложений. Оставшиеся 21 % приобретают и используют контроллеры для обоих приложений. Используемые ПЛК значительно различаются по количеству точек ввода/вывода. Классификация по типу контроллера, показывает, что инженеры управления используют главным образом микроПЛК – от 15 до 128 точек ввода/вывода, 38.7 % используемых контроллеров. PLC среднего размера, 128 – 512 точек ввода/вывода, применяется в 32.7 % случаев, большие ПЛК, более 512 точек ввода/ вывода – 18.4 %. Реже используются наноПЛК, менее 15 точек ввода/вывода, около 10.4 %. В целом, в диапазон от 15 до 512 точек попадают почти три четверти проданных приборов.

Как обстоят дела у возможного приемника ПЛК, программируемого контроллера автоматизации (PAC)? Согласно прошлогоднему обзору, 44 % пользователей рассматривали возможность использования этих высокозащищенных PC в форм-факторе ПЛК. Даже, несмотря на растущие возможности PAC, число инженеров, планирующих использовать эти устройства, снизилось до 31 %. По всей вероятности, инженеры управления хотели бы установить PAC на новых или модернизируемых установках. Из тех участников, которые планируют использовать это оборудование в будущем, большинство (75 %) будут применять их как дополнение к ПЛК. Остальные заменят ПЛК на PAC.

Сетевые опции

RBCXz9XA2sk.jpg
Сферы использования ПЛК в полной мере отражают отрасли применения систем автоматизации. Как и ожидалось, управление станками (82 %) все еще самая распространенная сфера применения. Управление процессом (74 %), управление движением (55 %), управление периодическими процессами (31 %), диагностические приложения (25 %). Реже всего PLC используются для обеспечения безопасности производства (1 %).

Методы коммуникации с другими системами управления являются главным показателем гибкости современного ПЛК. Как говорят участники, сетевые протоколы используются в 69 % установленных ПЛК, оставшиеся 31 % используются как автономные приборы. Большинство подключенных к сети контроллеров обменивается информацией с персональными компьютерами и PAC-контроллерами и столько же связано с другими ПЛК. Чуть больше 5 % устройств используется в распределенных системах управления.

Сетевые протоколы ПЛК обеспечивают очень большую гибкость системы управления. Несмотря на то, что существуют очевидные фавориты, такие как Ethernet, последовательный RS232/RS-485 и 4-20 мА, список доступных протоколов гораздо шире и разнообразнее. После трех вышеуказанных лидеров, в порядке популярности:

  • DeviceNet
  • Allen-Bradley Remote I/O
  • Modbus
  • ControlNet
  • Wireless protocol
  • Profibus
  • HART.

 

lpTiskism8I.jpg

В ПЛК используются различные языки программирования, но обзор выявил явные предпочтения. Релейная схема (96 %) и функциональные блоки (50 %) возглавляют список. Этот порядок не изменился с 2005 (см. сопроводительную диаграмму). Ясно, что сместить релейную схему с вершины будет очень трудно, но программирование с использованием функциональных блоков достигло большого прогресса за последние два года. Структурный текст поднялся с шестого места в 2005 году с 13 % на третье в 2007 с 24 %. Худший результат у языка программирования C, который опустился с четвертого места в 2005 на шестое. Программирование списком инструкций за это же время переместилось с пятого на шестое место.

Процесс выбора ПЛК не так прост. Тем не менее, некоторые свойства и функции были названы очень важными при определении, рекомендации и/или покупке ПЛК. На первое место в своем хит-параде участники опроса поставили встроенные коммуникационные возможности. Другими характеристиками, выстроенными в порядке убывания значимости, являются: возможности ПИД-регулирования, малое время цикла, объем доступной памяти, поддержка функций управления перемещением, съемные картриджи памяти и беспроводные технологии.

Считают ли инженеры, что поставщики ПЛК выполняют все требования? Вполне довольны 95 % респондентов, оставшиеся 5 %, столкнулись с проблемами, которые повлияют на дальнейшие решения при покупке оборудования. Два самых часто встречающихся комментария к процессу выбора ПЛК участников опроса отражают отношение специалистов. Для этих инженеров, «стандартизация» и «отказ от закупки более сложного ПЛК, чем это необходимо» являются ключевыми критериями при выборе.

На что обращать внимание при покупке
Несмотря на то, что лишь 53 % опрошенных полагают, что объем приобретаемых ПЛК в следующем году будет тем же, рынок остается достаточно здоровым. ПЛК для производств будут приобретаться в таком же объеме и 38 % полагают, что объем закупок в ближайшее время вырастет. Какие же функции должно реализовывать приобретаемое оборудование? Важнейшие указаны ниже (в порядке убывания значимости):

  • Универсальная среда программирования для различных аппаратных платформ
  • ПЛК с системами распределенного ввода/вывода
  • ПЛК со встроенными модулями ввода /вывода
  • Связь ПЛК с ПК
  • Дублирование процессора и модулей ввода/вывода
  • Микро ПЛК
  • ПЛК с поддержкой web-технологий, включая оповещение по телефону/электронной почте
  • ПЛК со встроенными микропроцессорами PC
  • нано ПЛК
  • высоконадежные PC-контроллеры с открытой архитектурой
  • Переносные устройства программирования

Доступность и важность самой главной характеристики в этом списке неоднократно проявлялась в ответе на вопрос, как выбрать ПЛК: «Не пытайтесь найти самое дешевое оборудование; переподготовка специалистов для работы с новым программным обеспечением сведет всю экономию к нулю. Выберите одного-двух производителей и работайте только с ними», + вот типичный ответ.

Другой инженер управления утверждает: «Самое главное – программное обеспечение для программирования контроллеров. Различий в удобстве использования программного обеспечения гораздо больше, чем в железе». Наконец, некоторые респонденты резюмируют: «стандартизированный язык программирования крайне необходим». В любом случае, такой список пожеланий позволяет производителям ПЛК/PAC сконцентрироваться на действительно необходимых функциях.

Продукты
Используя предоставленный список, участники проведенного Control Engineering опроса, назвали следующих производителей ведущими поставщиками ПЛК. Продукция этих компаний представлена ниже. Дополнительные данные обзора, включающие вопросы пользователей, стенограмму комментариев и информацию еще о 25 компаниях-производителях ПЛК представлены в отчете, доступном на Control Engineering Resource Center. Найдите «PLCs» на сайте www.controleng.com, с последними новостями и продуктами.

Больше продуктов и производителей

Следующие поставщики также представлены в исследовании рынка продукции. Найдите «PLC» на сайте www.controleng.com, с отчетом об исследовании в Resource Center, и дополнительные описаниях продуктов в разделах Archive и New Products.

  • ABB (Bristol Babcock)
  • Advanced Micro Controls
  • B&R Industrial Automation
  • Baldor Electric
  • Beckhoff Automation
  • BoschRexroth
  • Control Technology Corp.
  • Eaton (Cutler-Hammer)
  • Emerson Process Management
  • Fuji Electric
  • Hitachi
  • IDEC
  • Keyence
  • Mitsubishi Electronics
  • Moeller Electric
  • National Instruments
  • Omega Engineering
  • Omron Electronics
  • Opto 22
  • Panasonic Electric Works
  • Phoenix Contact (Entivity)
  • Toshiba
  • Wago
  • Yaskawa Electric
  • Yokogawa

Гибкость, стандартизация

c88CcnVCcLA.jpg
Для разработчиков оборудования, пытающихся стандартизировать используемые платформы управления, контроллер Allen-Bradley CompactLogix L45 является решением с гибкой масштабируемостью и встроенными функциями управления перемещением. Контролируя до восьми осей перемещения, контроллер L45 является расширением платформы Logix Control, обеспечивающей интегрированное управление движением и возможность организации распределенного управления для небольших приложений. Платформа расширила возможности процессора, среды разработки, сетевые и операторские технологии, обеспечивая полноценную интеграцию и расширяемость для использования в дискретных и серийных производствах, приложениях безопасности и перемещения.

Модули с высоким разрешением

OZeoOsh6Kc0.jpg
AutomationDirect расширил линейку модулей DirectLogic, добавив 16-разрядные аналоговые платы, разработанные для контроллеров DL05 и DL06. Восьмиканальный модуль токовых входов F0-08ADH-1 работает с диапазоном 0-20 мА. F0-08ADH-2 имеет перемычку для выбора типа входного сигнала 0-5 В или 0-10 В. Четырехканальный F0-04DAH-1 и восьмиканальный F0-08DAH-1 модули вывода работают с диапазоном 4-20 мА, а четырехканальный F0-04DAH-2 и восьми канальный F0-08DAH-2 с диапазоном 0-10 В. Начальная цена – 129 $ (модуль F0-08ADH-1).

Распределенный монтаж в поле

bsce4aiwNLE.jpg
По заявлению компании Siemens Energy & Automation, впервые появилась возможность организовать распределенную сеть Ethernet, использующую периферию бесшкафного монтажа Simatic ET200pro CPU. Степень защиты IP-65/67 позволяет устанавливать контроллер непосредственно на управляемый агрегат. Монтаж дополнительного процессора на полевом уровне уменьшает нагрузку на центральный CPU и допускает использование процессора в тяжелых эксплуатационных условиях с широким температурным диапазоном. Контроллер имеет обширные коммуникационные возможности, включая совмещенный MPI/Profibus-DP порт и три встроенных порта Ethernet. Помимо возможности работать в режиме Profibus master/slave, CPU поддерживает протокол Profinet через встроенный Ethernet порт, реализующий дополнительные возможности сети, такие как работа в детерминированном реальном времени.

PAC добавлены к линейке PLC


lN4vRmicBoo.jpg

В линейке PLC Modicon, представленной в 1968 году, появился контроллер Modicon M340 PAC, платформа, реализующая функции коммуникаций, управления перемещением и сбора данных в различных средах программирования. Семейство M340 упрощает установку и эксплуатацию, используя один программный продукт: Unity Pro, полностью соответствующий стандарту IEC 61131-3. Предлагая на выбор любой из 5 языков IEC, графическое программирование, и расширенную online-поддержку, M340 обеспечивает быстрое выполнение, как логических, так и математических операций. Контроллер имеет 4 Мбайт внутренней памяти (расширяемой до 16 Мбайт), 256 Кбайт данных, и способен выполнять до 70 Кбайт программного кода.

Микроконтроллер с низкими эксплуатационными расходами
Новая система VersaMax Micro 64 от GE Fanuc Automation является частью линейки контроллеров VersaMax Micro и спроектирована с учетом необходимости уменьшения стоимость обслуживания. Удобный модуль памяти подключается к контроллеру для загрузки программы без персонального компьютера. Программа Proficy Machine Edition Logic Developer PDA позволяют использовать карманный компьютер для просмотра/изменения данных, диагностики, установки значений, и конфигурирования. Micro 64 соответствует международным стандартам, поддержка осуществляется офисами продаж и распространения GE Fanuc Automation.

Источник:

http://www.controlengrussia.com/plk/programmiruemye-logicheskie-kontrollery-plk/

Сообщения: 463