PLC evoliucija: programuojamų loginių valdiklių istorija ir kaip juos pasirinkti arba pakeisti

Eikite po beveik bet kurią senesnę gamyklą ir pamatysite paradoksą. Vienoje eilutėje vis dar veikia kopėčių logika, parašyta prieš penkiolika ar dvidešimt metų ant valdiklio, kuris buvo nutrauktas dešimtmetį, o ląstelė, esanti šalia jos, perduoda duomenis į IIoT platformą nuspėjamai priežiūrai. Abu dirba savo darbą. Tas tarpas, esantis vienas šalia kito tame pačiame aukšte, iš tikrųjų yra istorija apie tai, kaip užaugo programuojami loginiai valdikliai. PLC evoliucijos supratimas nėra tik pramonės smulkmenos. Jame nurodoma, kodėl jūsų įdiegta bazė atrodo taip, kaip atrodo, ir nustato du sprendimus, su kuriais galiausiai susiduria kiekviena gamykla: kurį valdiklį pirkti kitą ir ką daryti, kai baigiasi tas, kuriuo pasitikite.

Prieš PLC: kodėl relės logika sulaikė pramonę

Prieš PLC mašinos buvo valdomos elektromechaninių relių bankais. Proceso logika, ty kai šis vožtuvas atsidaro ir variklis įsijungia, gyveno fiziniuose laiduose tarp šimtų ar net tūkstančių relių, esančių didelėse spintelėse.

Šis metodas veikė, tačiau brangiai jis buvo trapus. Pakeitus valdymo seką, skydas buvo perjungtas rankiniu būdu, o tai gali užtrukti kelias dienas ar savaites, kol linija neveikė. Viena sugedusi relė arba atsilaisvinęs laidas gali sustabdyti gamybą, o gedimo radimas laidų labirinte buvo lėtas. Pačios spintos sunaudojo grindų plotą, o po kelerių metų nedidelių pakeitimų dokumentacija retai atitiko iš tikrųjų pastatytą.

Spaudimas JAV automobilių pramonėje išaugo. Automobilių gamintojai, tokie kaip „General Motors“, kiekvienais modelio metais pertvarkydavo savo linijas, o kiekvienas pertvarkymas reikšdavo išardyti ir atstatyti relių plokštes už milžiniškas išlaidas. Praėjusio amžiaus septintojo dešimtmečio pabaigoje dėl to metinio sutrikimo skubiai reikėjo ieškoti perprogramuojamos alternatyvos. Pagrindinis noras buvo paprastas: pasitikėkite patikimumo inžinieriais, bet pakeiskite programinę įrangą, o ne vario. Šis slėgis tiesiogiai paskatino specifikaciją, kuri sukūrė pirmąjį PLC.

PLC gimimas (1968): Modicon 084 ir Ladder Logic

1968 m. „General Motors“ padalinys „Hydramatic“ parašė dabar-garsią kietojo-relės valdymo pakeitimo specifikaciją. Jame buvo paprašyta tvirto įrenginio, kurį būtų galima perprogramuoti nekeičiant laidų, atlaikyti gamyklos grindis ir jį prižiūrėti esami gamyklos elektrikai, o ne kompiuterių specialistai.

Maža inžinierių įmonė „Bedford Associates“ priėmė iššūkį. Jų atsakymas, vadovaujamas inžinieriaus Richardo „Dicko“ Morley ir jo kolegų, tapo „Modicon 084“, plačiai pripažintu pirmuoju programuojamu loginiu valdikliu. Pavadinimas "Modicon" kilo iš Modular Digital Controller", o "084" buvo tiesiog įmonės projekto numeris. Morley dažnai vadinamas šio darbo PLC tėvu.

Svarbiausias sprendimas už 084 nebuvo neapdorotas veikimas. Tai buvo programavimo metodo pasirinkimas. Užuot išradę naują kompiuterinę kalbą, komanda leido inžinieriams programuoti valdiklį naudojant kopėčių logiką, diagramą, kuri atrodė beveik lygiai taip pat, kaip relės kopėčių schemų elektrikai, kuriuos jau skaito kiekvieną dieną. Tai turėjo didžiulę reikšmę. Žmonės, prižiūrintys šias mašinas, buvo elektrikai, o ne programuotojai, ir jie galėjo priimti naują valdiklį be perkvalifikavimo. Šis vienintelis dizaino pasirinkimas, susitikimas su vartotojais ten, kur jie jau buvo, yra didelė priežastis, dėl kurios PLC taip greitai plinta ir kodėl laiptų logika išlieka dominuojančia programavimo kalba daugiau nei po penkiasdešimties metų. Taip pat dėl ​​šios priežasties kai kurios gamyklos vis dar vykdo kopėčių programas, parašytas prieš dešimtmečius, prie kurios grįžtame aptardami senos aparatinės įrangos pakeitimą.

Nuo to pirmojo užsakymo koncepcija greitai išplito. Kiti gamintojai pasekė ir per kelerius metus PLC perėjo nuo vieno automobilių eksperimento prie standartinio įrankio įvairiose pramonės šakose.

Kaip vystėsi PLC, dešimtmetis po dešimtmečio

Kai koncepcija pasitvirtino, PLC nuolat vystėsi ir kiekvienas dešimtmetis papildydavo galimybes, kurių to meto pramonė reikalavo.

Aštuntajame dešimtmetyje ir devintojo dešimtmečio pradžioje mikroprocesoriaus atsiradimas buvo lūžio taškas. PLC tapo mažesni ir greitesni, įgijo daugiau atminties ir atsiėmė pirmuosius ryšio prievadus, leidžiančius valdikliams kalbėtis tarpusavyje, o ne veikti atskirai.

Dešimtajame dešimtmetyje buvo siekiama prisijungti prie žmonių ir augalų, esančių virš mašinos. Žmogaus-mašinos sąsajos (HMI) suteikė operatoriams grafinius ekranus, o ne indikatoriaus lemputes, o PLC pradėjo keistis duomenimis su aukštesnio-lygio gamyklų sistemomis. Šis laikotarpis taip pat atnešė IEC 61131-3 standartą, paskelbtą 1993 m., kuris apibrėžė bendrą programavimo kalbų rinkinį ir sumažino bet kurio vieno pardavėjo stiliaus blokavimą.

2000-aisiais buvo įdiegtos funkcijos, kurioms kažkada reikėjo atskiros aparatinės įrangos. Valdymas judesiu, o kai kuriais atvejais ir mašininis matymas, tapo funkcijomis, kurias gali koordinuoti vienas valdiklis, o Ethernet{2}}pagrįsti protokolai padėjo daug lengviau prijungti kelių tiekėjų sistemas.

Nuo 2010-ųjų iki šių dienų PLC tapo daug didesnio tinklo mazgu. Valdikliai dabar susiejami su ERP ir MES programine įranga, tiekia IIoT platformas ir palaiko kraštinius skaičiavimus šalia įrenginio. Lygiai taip pat svarbu, kad dabar jie turi būti sukurti atsižvelgiant į kibernetinį saugumą, nes tinkle esantis valdiklis taip pat yra valdiklis, kuriam jis veikia.

Jei norite pamatyti, kaip vienas gamintojas perėjo tuos pačius etapus, mūsų gilus pasinerimasOmron PLC techninės įrangos evoliucija per 50 metųseka šį lanką per vieno prekės ženklo produktų liniją.

Legacy vs Modern PLC: kas iš tikrųjų pasikeitė

Dešimtmetis{0}}po{1}}dešimties metų istorija paaiškina, kaip mes čia atsidūrėme. Skirtumas tarp senojo ir modernaus PLC išryškėja per penkis matmenis, ir kiekvienas iš jų turi praktinių pasekmių kiekvienam, kuriam priklauso sistema.

Apsaugos linija nusipelno dėmesio. Daugelis senųjų PLC buvo sukurti tais laikais, kai niekada nebuvo tikimasi, kad valdiklis palies platesnį tinklą. Prijunkite jį prie šiuolaikinio gamyklos tinklo ir jis gali tapti švelnia vieta užpuolikams, o tai yra viena iš praktinių priežasčių, kodėl augalai nusprendžia pakeisti senesnę aparatinę įrangą, o ne taisyti aplink ją.

PLC vs PAC vs DCS vs mikrovaldiklis: išvalykite painiavą

Šie keturi terminai yra naudojami laisvai, o dėl painiavos galite nusipirkti netinkamos klasės aparatinę įrangą. Čia yra trumpoji versija.

A PLCvaldo diskretišką, logika{0}}pagrįstą mašinų ir linijų valdymą, o tai yra pagrindinė jo vieta. APAC(programuojamas automatikos valdiklis) yra galingesnis pusbrolis, sukurtas sudėtingai matematikai, duomenų tvarkymui ir pažangiam programavimui didesnėse sistemose. ADCS(paskirstyta valdymo sistema) skirta dideliems nuolatiniams procesams, tokiems kaip chemikalai, nafta ir dujos arba energija, kur tūkstančiai kilpų veikia visą parą. Amikrovaldiklisyra viename įrenginyje arba gaminyje įterptas vienas lustas, atliekantis vieną specialią užduotį.

Vienos{0}}eilės vadovas: pasirinkite PLC, skirtą diskretinei mašinų logikai, PAC, kai reikia sudėtingo skaičiavimo ir pažangaus programavimo, DCS, skirtą didelėms nepertraukiamo proceso gamykloms, ir mikrovaldiklį paprastam{1}}vieno įrenginio valdymui. Kai ribos aiškios, kitas klausimas yra praktiškas: kurie prekių ženklai iš tikrųjų gamina šiuos valdiklius ir kuo jie skiriasi?

Pagrindiniai PLC prekių ženklai šiandien

Daugumoje perkančiųjų sąrašų dominuoja šeši prekių ženklai. Kiekvienas iš jų turi tikrą svorio centrą, o ne tiesiog „patikimas ir pažangus“, o žinant, kur kiekvienas yra stipriausias, sutaupoma laiko.

Perskaitykite lentelę ir sužinokite, kuo kiekvienas prekės ženklas skiriasi.Siemensyra stiprus, kai norite vienos platformos nuo mažiausio valdiklio iki didžiausio, paplitusi visoje Europoje ir atskiroje gamyboje.Allenas-Bradlis, „Rockwell“ dalis, yra standartas Šiaurės Amerikoje, turintis didelę vietinę integratorių bazę.Mitsubishiyra mėgstamas mašinų gamintojų, kuriems reikia greičio už konkurencingą kainą.Omronišsiskiria tuo, kad linija yra tiek apie patikrinimą, tiek apie judėjimą.Šneideris, kuri yra originali „Modicon“ linija, yra stipri infrastruktūros ir proceso{0}}gretumų darbų požiūriu. ABB linkusi laimėti ten, kur ABB pavaros ir prietaisai jau yra standartizuoti.

Kad ir koks būtų ženklelis, trys veiksniai labiau tinka nei bet kuris duomenų lapas:

• Ekosistemos užraktas-.Programavimo programinė įranga, licencijos ir mokymai susieja jus su platforma. Prekės ženklo keitimas vėliau retai būna tik aparatinės įrangos keitimas.
• Atsarginių{0}}dalių prieinamumas.Prekės ženklas yra tiek geras, kiek galite greitai gauti modulius, ypač senesniems diapazonams. Ilgas pristatymo laikas vienoje kortelėje gali neveikti eilutėje.
• Integracijos suderinamumas.Patikrinkite, ar valdiklis kalba protokolais, kuriuos jau naudoja jūsų esami diskai, HMI ir ankstesnės sistemos.

Norėdami gauti platesnį sąrašą ir išsamią informaciją{0}}to{1}}, žr. mūsų vadovągeriausių PLC gamintojų. Kai jau žinote jums reikalingą prekės ženklą, galitenaršykite PLC modulius pagal gamintojątiesiogiai.

Kaip pasirinkti tinkamą PLC jūsų programai

Kai bus sudarytas galutinis prekės ženklo sąrašas, suderinkite jį su jūsų laukiamu darbu. Penki veiksniai lemia didžiąją sprendimo dalį.

I/O skaičius ir išplečiamumas.Suskaičiuokite įvestis ir išvestis, tada pridėkite maždaug 20–30 procentų vietos. Tikslus dydis šiandien yra toks, kaip augalai galiausiai pakeičia visą valdiklį, kad po dvejų metų pridėtų kelis jutiklius.

Apdorojimo galimybė.Paprastos įjungimo/išjungimo logikos reikia nedaug; PID kilpoms, judėjimui ar sunkiam duomenų apdorojimui reikia stipresnio procesoriaus ir greitesnio nuskaitymo laiko. Suderinkite procesorių su sunkiausia užduotimi linijoje, o ne su vidutine.

Ryšio protokolai.Išvardykite protokolus, kuriuos naudoja jūsų esama įranga, pvz., PROFINET, EtherNet/IP, Modbus arba EtherCAT, ir pasirinkite valdiklį, kuris juos kalba gimtąja kalba. Vėlesnis šliuzų įrengimas padidina sąnaudas ir gedimus.

Aplinkosauginis įvertinimas.Temperatūra, vibracija, dulkės ir drėgmė nusprendžia, ar jums reikia standartinės ar grūdintos įrangos. Valdiklis, skirtas švariai spintai, netarnaus plauti{1}}ar lauke.

Biudžetas ir pristatymo laikas.Pigiausias modulis nėra pigus, jei jo pristatymo laikas yra dvylika{0}}savaičių, o jūsų linija neveikia. Pasverkite vieneto kainą su realiu prieinamumu ir vėlavimo kaina.

Greitas kontrolinis sąrašas, kurį galite naudoti pakartotinai:

• Ar į įvesties / išvesties skaičių įeina 2–3 plėtros metai?
• Ar procesoriaus dydis yra jūsų reikliausiai užduočiai, o ne vidutinio dydžio?
• Ar valdiklis iš esmės palaiko esamus protokolus?
• Ar aplinkosaugos įvertinimas yra tinkamas faktinei diegimo vietai?
• Ar patvirtinote tikras atsargas ir pristatymo laiką, o ne tik sąrašo kainą?
• Ar tai atitinka prekės ženklo ekosistemą, kurią jūsų komanda jau žino?

Jei jūsų esamas valdiklis tinka ir jūs tiesiog plečiate, galioja ta pati logika. Sunkesnis atvejis yra kitas: ką daryti, kai PLC, nuo kurio priklausote, nutrūksta.

Senesnių arba nebegaminių PLC keitimas

Valdiklio keitimas retai būna laisvas pasirinkimas; dažniausiai jį priverčia vienas iš kelių signalų. Jei matote:

• Pasikartojantys senstančio valdiklio gedimai ir neplanuotos prastovos.
• Oficialus gamintojo pranešimas apie-naudojimo pabaigos arba gamybos nutraukimą.
• Nėra originalių atsarginių modulių arba tik abejotinos pilkos{0}} rinkos akcijos.
• Priežiūros ir prastovų išlaidos, kurios tyliai išaugo didesnės nei atnaujinimo išlaidos.

Jei tinka bet kuris iš jų, pirmasis praktinis žingsnis yra tiekimas. Patvirtinkite, ar vis dar gaminamas tikslus dalies numeris, o jei ne, nustatykite suderinamą pakaitalą arba dar -sandėliuojamą atitikmenį. Čia svarbu platintojas, turintis realias atsargas, nes gamintojui pajudėjus, dažnai nebegaminamas dalies numerį galima rasti tinkamais kanalais.

Tada turėsite priimti vieną tikrą sprendimą: pvz., -dėl-pakeitimo ar visiško naujovinimo.

A suderinamas pakaitalasišlaiko esamą programą, laidus ir I/O išdėstymą. Tai mažesnė rizika, mažesnė kaina ir greita, todėl dažniausiai tai yra tinkamas skambutis, kai linija tiesiog turi veikti. Pasirinkite šį kelią, kai prastovos yra pagrindinis jūsų priešas, o aplinkinė sistema yra sveika.

A pilnas atnaujinimasį modernią platformą kainuoja brangiau ir užtrunka ilgiau, tačiau iš naujo nustatomas laikas: dabartinis atsarginių-dalių prieinamumas, modernus ryšys ir integruotas kibernetinis saugumas. Pasirinkite tai, kai visa sistema sensta, kai jau planuojamas platesnis modernizavimas arba kai senoji architektūra stabdo tai, ką norite daryti toliau.

Jei dirbate per tam tikrą perkėlimą, mūsų apžvalgapasirinkti ir perkelti senus Modicon valdikliusparodo, kaip šie kompromisai{0}}atsižvelgia į tikrą produktų asortimentą. Ir jei jau žinote dalį, kurią reikia įsigyti arba pakeisti,atsiųskite mums modelio numerį, kad galėtume patikrinti atsargas ir pasiūlyti kainą.

PLC ateitis: Edge AI, autonominis optimizavimas ir OT / IT konvergencija

Trys pamainos nustato, kur toliau bus naudojami PLC, ir kiekviena iš jų gali išsinešti už šiandien įsigytą pirkinį.

Edge AIperkelia analizę ant valdiklio arba šalia jo, todėl tokios užduotys kaip anomalijų aptikimas atliekamos vietoje, be kelionės į debesį. Užuomina: teikdami pirmenybę valdikliams, kurie palaiko pažangiausią skaičiavimą, vėliau turėsite vietos šioms funkcijoms.

Autonominis optimizavimasleidžia sistemoms nustatyti savo parametrus pagal tiesioginius duomenis, o ne fiksuotas nustatytas vertes. Užuomina: atvira prieiga prie duomenų ir standartiniai protokolai čia svarbesni nei bet kuri vieno tiekėjo funkcija.

OT/IT konvergencijair toliau drumsčia liniją tarp gamyklos grindų ir įmonės programinės įrangos. Užuomina: valdiklis su stipriu ir saugiu tinklu bus integruotas daug lengviau nei tas, kuris sukurtas kaip sala.

Visa tai nereiškia, kad reikia vaikytis naujausio dalyko. Tai reiškia, kad pritaikius anksčiau pateiktą atrankos kontrolinį sąrašą, šiek tiek didesnis ryšio ir atvirų protokolų įvertinimas yra pigus būdas išlaikyti pirkinį aktualų ilgiau.

Kur eiti iš čia

PLC evoliucija iš tikrųjų yra istorija apie įrankį, kuris nuolat sutikdavo savo vartotojus ten, kur jie buvo – nuo ​​kopėčių logikos 1968 m. iki saugių prijungtų valdiklių šiandien. Kur eisite toliau, priklauso nuo to, kur stovite:

• Vis dar kartojate kraštovaizdį?Palyginkitepagrindiniai PLC prekių ženklaiir kuo jie skiriasi prieš įtraukiant į galutinį sąrašą.
• Ar renkatės kitą valdiklį?Vykdykite aukščiau pateiktą atrankos kontrolinį sąrašą pagal savo faktinę paraišką.
• Kovojate su senstančiu arba nutrauktu PLC?Nustatykite dalį, nuspręskite dėl suderinamo pakeitimo ar atnaujinimo, tada patikrinkite atsargas.

Kad ir kuriame etape esate, pasakykite mums, su kokiais moduliais dirbate, ir mes padėsime jums greitai surasti reikiamus modulius.Prašyti kainos pasiūlymo arba akcijų patikrinimopradėti.

DUK

 

 

Kas buvo pirmasis PLC ir kas jį išrado?

Modicon 084, pastatytas Bedford Associates 1968–1969 m., atsižvelgdamas į General Motors specifikaciją. Inžinierius Dickas Morley yra plačiai žinomas kaip pagrindinis jo kūrėjas ir dažnai vadinamas PLC tėvu.

Kokios yra penkios IEC 61131-3 programavimo kalbos?

Kopėčių diagrama (LD), skirta relės-stiliaus logikai, funkcijų blokų diagrama (FBD) signalo srautui, struktūrinis tekstas (ST) tekstu{1}}pagrįstam kodui, instrukcijų sąrašas (IL), žemo-lygio surinkimo-kaip kalba ir nuoseklioji funkcijų diagrama (SFC) žingsnių sekoms.

Kuris PLC prekės ženklas yra geriausias?

Nėra vieno geriausio; tai priklauso nuo trijų dalykų: jūsų regiono ir vietinės paramos, jūsų komandos jau žinomos ekosistemos ir jūsų programos tipo. „Siemens“ ir „Schneider“ pirmauja daugelyje Europos ir infrastruktūros, Allen-Bradley – Šiaurės Amerikoje, o „Mitsubishi“ ir „Omron“ – Azijos mašinų gamyboje. Palyginkite juos mūsųprekės ženklo vadovas.

Kaip išsirinkti tinkamą PLC?

Suderinkite keturis dalykus su savo programa: įvesties / išvesties skaičių su erdve plėsti, apdorojimo galią atliekant sunkiausią užduotį, ryšio protokolus, kuriuos naudoja jūsų įranga, ir diegimo vietos aplinkosaugos įvertinimą. Tada patvirtinkite tikras atsargas ir pristatymo laiką. Visas kontrolinis sąrašas yra aukščiau.

Ar galiu pakeisti nutrauktą PLC modulį?

Paprastai taip. Daugelį nutrauktų dalių numerių vis dar galima rasti platintojo inventoriuje, o kur jų nėra, galima įsigyti suderinamo arba atnaujinto ekvivalento.Atsiųskite mums modelio numerįir mes patikrinsime prieinamumą.

Ar suderinami nauji ir seni to paties prekės ženklo PLC?

Tai priklauso. Toje pačioje produktų serijoje dažnai keičiami{1}} Kartoms ar serijoms gali prireikti programinės įrangos konvertavimo arba laidų pakeitimų, todėl prieš darydami prielaidą, kad suderinamumas yra suderinamas, patikrinkite seriją, programinės įrangos ar programinės įrangos versiją ir įvesties / išvesties išdėstymą.

Nemokama konsultacija