цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Критерии выбора промышленного контроллера для автоматизации производства

Критерии выбора промышленного контроллера для автоматизации производства

Автор: Mike(admin) от 2-04-2018, 03:55

Современный контроллер автоматизации не просто заменяет реле, как изначально для данной цели разрабатывался программируемый логический контроллер (ПЛК). Теперь контроллер может быть способен интегрировать логику, движение, робототехнику и связь с другими машинами и системами управления на предприятии. Производительность таких контроллеров может варьироваться от простых устройств до многоядерных процессоров.


Критерии выбора промышленного контроллера для автоматизации производства

Поскольку современные контроллеры автоматизации реализуют больше, чем логику, «ПЛК» для них, вероятно, является устаревшим термином. Современные контроллеры являются в основном компьютерами и могут запускать несколько разных операционных систем (системы реального времени, Microsoft Windows и Linux) на одном процессоре. Контроллеры могут использоваться для управления, сбора данных и прочих возникающих задач.


Требования к сложности и производительности приложения определяют особенности и характеристики контроллера. Ниже приведены критерии платформ, которые могут или не обязательно должны быть включены в зависимости от приложения.


Логика


Существует фундаментальная потребность в управлении с помощью логических выражений, поэтому мы продолжаем называть контроллеры автоматизации «ПЛК». PLCopen – это организация, которая поддерживает и расширяет сферу применения стандарта IEC 61131-3 и управляет большой базой знаний, обучения и библиотек. Деятельность группы выходит далеко за рамки логики, включая движение, безопасность, унифицированную архитектуру OPC (UA), XML и многое другое.


Многоосевое движение


В зависимости от требуемой сложности и синхронизации движений, контроллеры автоматизации могут контролировать десятки или даже сотни осей движения. Отдельный контроллер движения или робота с выделенной сетью движения больше не требуется благодаря закону Мура и отраслевым стандартам.


Сетевая безопасность


В промышленности сегодня предпочтение отдается проводной сетевой безопасности. Сетевая безопасность, работающая на одной и той же сети, управляющей машиной, стала проверенной и полезной функциональностью управления. Безопасность сети может быть реализована благодаря избыточному ядру процессора управления, отдельному контроллеру безопасности, а затем безопасному вводу/выводу в небольших системах. Безопасность сети также распространяется на функции безопасности движения и робототехники, которые позволяют машинам работать в безопасном режиме, а не останавливаться, благодаря чему обеспечивается исключительная эффективность работы.


Мониторинг состояния машин и механизмов


Мониторинг работоспособности машин и механизмов является ключом к прогностическому плану обслуживания и сокращению незапланированных простоев. Контроллер можно комбинировать с различными встроенными преобразователями, такими как датчики температуры и акселерометры, для контроля реальных условий. Мониторинг оборудования также может помочь обнаружить аномалии, приводящие к катастрофическим сбоям. Мониторинг энергии также может быть применен к использованию сжатого воздуха, колебаниям, использованию природного газа в нагревателях и осушителях и использованию воды для процесса и очистки.


Обработка данных


Контроллером автоматизации может быть веб-сервер и клиент OPC UA. Они имеют функции сбора данных Промышленного Интернета Вещей (IIoT) и получения инструкций от облака или датчика для оптимизации процесса. Контроллеры автоматизации обычно отправляют данные в системы производственного исполнения (MES), планирования ресурсов предприятия (ERP), общей эффективности оборудования (OEE), доверенного платформенного модуля (TPM) и программного обеспечения управления жизненным циклом продукта (PLM). В среде IIoT одинаково важно также получать полезную аналитику.


Критерии выбора промышленного контроллера для автоматизации производства

Автоматическая конфигурация


Раньше, когда новый компонент заменялся, необходимо было вручную определить и загрузить правильную версию прошивки для устройства. Сегодня контроллеры автоматизации могут автоматически считывать устройство и предупреждать технику о необходимости внесения необходимых корректировок без вмешательства.


Возможности связи


Сегодня даже недорогие контроллеры имеют один или несколько коммуникационных портов Ethernet для связи с панелями человеко-машинного интерфейса (HMI), системами управления, программированием и другими нерегулярными задачами. Также контроллеры поддерживают тип промышленного Ethernet для детерминированной компьютерной сети, такой как EtherNet / IP, EtherCAT, Powerlink, Profinet и другие. К сожалению, до сих пор нет единого общепризнанного промышленного стандарта Ethernet для обеспечения высокоскоростных детерминированных сообщений, подходящих для управления машиной.


Тем не менее, существует большое ожидание в развитии Time-Sensitive Networking (TSN), которое наряду с OPC UA и OPC UA publish-subscribe (Pub-Sub) приведет к определенному уровню детерминизма IEEE 802 стандарта Ethernet. TSN важен, так как для работы IIoT необходимо взаимодействие между различными платформами управления, используемыми на объекте или в масштабах предприятия и в облаке. Если требуются последовательные интерфейсы, они должны быть указаны из-за снижения популярности.


Масштабируемость


В то время как среды разработки программного обеспечения часто привязаны к аппаратным, микро-, средним и большим ПЛК, также можно работать в средах разработки, которые не зависят от оборудования. Это означает, что проект сначала кодируется (пишется код), и затем аппаратное обеспечение управления может быть выбрано или изменено. Эта гибкость распространяется на моторные и приводные типы. Шаговый или частотно-регулируемый привод может совместно использовать ту же программу, что и высокопроизводительный сервомотор. Потребность в масштабируемости является наиболее ценной, когда разрабатывается семейство механизмов и позволяет повторно использовать ключевые программные элементы.


Критерии выбора промышленного контроллера для автоматизации производства

Процессор


Существует много вариантов от низкопроизводительных и многоядерных процессоров, часто с перекрывающимися характеристиками производительности. Поэтому рекомендуется сотрудничать со службой технической поддержки и инженерами по продажам, чтобы выбрать оптимальное соотношение цены и производительности для требований ожидаемого приложения. В идеале процессоры должны быть масштабируемыми, поэтому программное обеспечение управления должно быть совместимо по всей линейке продуктов контроллера. Поставщики технологий автоматизации инвестируют значительные запасы важнейших компонентов для обеспечения доступности продукта и возможности миграции при заменах. Кроме того, определите, потребуется ли вентиляция, и каковы будут температуры окружающей среды, где будет установлен контроллер. Варианты рассеивания тепла включают вентиляторы, кондиционеры, радиаторы и водяное охлаждение.


Память


Твердотельная память стала очень популярной среди контроллеров автоматизации, съемных носителей, таких как карты C-Fast, и постоянно установленных устройств памяти в более экономичных приложениях. Преимущества для съемной памяти – ее можно легко заменить, легко хранить резервные копии, а также легко расширять объем памяти. Однако будьте осторожны с использованием промышленных карт памяти и убедитесь, что носитель соответствует требуемым спецификациям для приложения. Различные типы памяти имеют разные сроки службы, которые зависят от циклов чтения и записи. Это также тема для обсуждения с поставщиком оборудования автоматизации.




© digitrode.ru


Теги: ПЛК




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий