Programmeeritava loogikakontrolleri (PLC) algse missiooniga võrreldes on automaatikakontrolleril palju rohkem funktsioone kui relee asendamisel. Nüüd saab kontroller integreerida loogikat, liikumist, robootikat ning suhelda teiste masinate ja juhtimissüsteemidega. Toimivus võib ulatuda lihtsatest seadmetest mitme tuumaga protsessoriteni.
Traditsioonilise PLC, programmeeritava automaatkontrolleri (PAC) ja tööstusliku juhtarvuti (IPC) erinevus on peamiselt seotud töötlemisvõimsuse ja jõudlusega, kuid piirid nende vahel järk-järgult hägustuvad. Tänu Rahvusvahelise Elektrotehnilise Komisjoni (IEC) 61131-3 programmeerimise spetsifikatsioonile on juhtimistarkvara saavutanud teatava standardiseerituse. Taustal töötav võimas reaalajas opsüsteem väldib sõltuvust Microsoft Windowsi operatsioonisüsteemist. Seetõttu on termin&"IPC-põhine kontroll &"; võib olla täpsem, kui see muudetakse väärtuseks &; Inteli või AMD-põhine &; ja see võib kajastada kasutatud võimsaid tavaprotsessoreid.
Kuna praegused automaatikakontrollerid saavad peale loogika töötlemise teha ka rohkem asju, võib PLC seda tehaaegunud termin. Kuna kõik automaatikakontrollerid on programmeeritavad, on &; P &; PAC-is näib samuti olevat üleliigne. Kontroller on põhimõtteliselt arvuti, mis suudab samal protsessoril käitada mitut opsüsteemi (reaalajas, Microsoft Windows ja Linux). IPC-d saab kasutada juhtimiseks, andmete kogumiseks ja pidevalt tekkivateks uuteks ülesanneteks, näiteks servade arvutamiseks.
Traditsioonilise PLCI / O-ühenduse reageerimisaeg sõltub võrgu jõudlusest, tuimerisõlmed, kommunikatsiooni maht, protsessori jõudlus ja protsessori koormus; rangema integratsiooni ja avatud IEC61131 tehnoloogia kujunduse, tsentraliseeritud tarkvara haldamise ja detsentraliseeritud programmi täitmise kasutamine võib parandada jõudlust.
Kontrolleri funktsiooni kaalutlused
Samas tarkvarakeskkonnas ja samas programmis on populaarseks trendiks sama protsessoriga töötamine ja kõigi masinate funktsioonide koordineerimine. See nõuab masina funktsioonide sünkroniseerimist ja modulaarse koodistruktuuri kasutamist, et muuta võimalikuks organiseeritud ja sidus lähenemine. Sellest hoolimata ei vaja mõned piirkonnad nii palju integreeritud juhtimist, näiteks lihtsad rakendused, laienemiskava puudub. Rakenduse keerukus ja jõudlusnõuded määravad kontrolleri spetsifikatsioonid. Kontrolleri valimisel tuleb arvestada paljude teguritega. Sõltuvalt rakendusest peate võib-olla kaaluma järgmisi kaalutlusi.
Loogika
Põhiline nõudmine loogikakontrolli järele on see, miks me kutsume jätkuvalt automaatikakontrollereid PLC-sse. PLC open on organisatsioon, mis vastutab IEC61131-3 programmeerimisstandardi ulatuse säilitamise ja laiendamise ning suure hulga teadmiste, koolituse ja raamatukogude haldamise eest. Organisatsiooni&tegevused ületavad loogilise kontrolli ulatust kaugelt, sealhulgas sport, turvalisus, OPC ühtne arhitektuur (UA), XML jne.
Mitmeteljeline liikumine
Vastavalt erinevatele nõuetele, nagu rakenduse keerukus ja liikumise sünkroniseerimine, saab automaatikakontroller juhtida kümneid või isegi sadu liikumistelgi. Moore'i' seaduse ja tööstuse standardite väljatöötamisel pole enam vaja eraldi liikumisvõrkudega iseseisvaid liikumis- või robotjuhtimisseadmeid.
Küberturvalisus
Põhja-Ameerikas on endiselt juhtmeta võrgu turvalisus esimene valik. Võrgu turvasüsteem ja masinat juhtivad seadmed töötavad samas võrgus, mis on osutunud tõhusaks juhtimisfunktsiooniks. Võrguturbe realiseerimine võib toimuda juhtprotsessori üleliigsest südamikust eraldi turvakontrollerini ja seejärel väikeses süsteemis oleva turvasisendi / -väljundini (I / O). Küberturvalisus laieneb ka spordiohutusele ja robotite funktsioonidele, võimaldades masinatel otsese väljalülitamise asemel töötada turvarežiimis, mis võib tagada suurepärase tööefektiivsuse.
Robotite integreerimine
Sama automaatikakontrolleriga saab integreerida mitut Delta robotit, SCARA robotit, liigend- ja pukkrobotit ning muid masina funktsioone. Lisaks on liikumisfunktsioonide teostamine IEC61131-3 ühilduvas keskkonnas. Tänu sisseehitatud virnastusalgoritmile monteerimisrežiimile saab spetsiaalne robotikontroller jätkata väärtuslike funktsioonide pakkumist.
Masina jälgimine
Masinate töötingimuste jälgimine on hooldusgraafikute prognoosimise ja planeerimata seisakute vähendamise oluline osa. Kontrollerit saab tegeliku olukorra jälgimiseks kombineerida erinevate olemasolevate anduritega (näiteks temperatuuriandurid ja kiirendusmõõturid). Enne katastroofilise rikke tekkimist aitab anomaaliaid tuvastada ka masina jälgimine. Energiaseiret saab rakendada ka suruõhu kasutamisel, maagaasi kasutamisel kütteseadmetes ja kuivatites ning vee kasutamisel protsessis.
Andmetöötlus
Automaatikakontroller võib olla võrk, OPCUA server ja klient. Neil on tööstusliku asjade Interneti (IIoT) andmete kogumise funktsioon ja nad saavad pilvest või terminalist saada juhiseid protsessi optimeerimiseks. Automatiseerimiskontrollerid saadavad andmeid tavaliselt tootmise teostussüsteemi (MES), ettevõtte ressursside planeerimise (ERP), seadmete üldise efektiivsuse (OEE), usaldusväärse platvormi mooduli (TPM) ja toote elutsükli haldamise (PLM) tarkvarasse. IIoT keskkonnas on samuti väga oluline saada kasulikke analüüsiandmeid.
Automaatne seadistamine
Varem pidi uute komponentide (näiteks draivid) asendamine seadme õige püsivara versiooni käsitsi kindlaks määrama ja laadima. Nüüd saab automaatikakontroller seadmeid automaatselt lugeda ja tuletab tehnikule meelde, et ta peaks ilma käsitsi sekkumata vajalikke kohandusi tegema.
Suhtlemisvõime
Tänapäeval on isegi odavatel kontrolleritel HMI-ga, juhtimissüsteemidega, programmeerimisega ja muude ajakriitiliste ülesannetega suhtlemiseks üks või mitu Etherneti sideporti. Kontrolleri jaoks on deterministliku võrgu moodustamiseks juba väga levinud teatud tüüpi tööstusliku Ethernet-protokolli, näiteks EtherNet / IP, EtherCAT, Powerlink, Profinet jne toetamine. Kahjuks puudub praegu universaalselt tunnustatud tööstuslik Etherneti standard, mis suudaks pakkuda masina juhtimiseks sobivat kiiret, deterministlikku sidet. Ajutundlike võrkude (TSN) arendamine on aga toonud suuri ootusi. TSN koos OPCUA ja OPCUA Pub-Sub (Pub-Sub) toovad IEEE802 seeria Etherneti standarditele suurema kindluse. Tööstusliku Interneti liit on selle jaoks loonud proovivoodi ja paljud tööstusautomaatika tarnijad on selles osalenud, et tõestada TSN-i otstarbekust masinatevahelises suhtluses.TSN on väga oluline peamiselt seetõttu, et IIoT toimimiseks on vaja realiseerida erinevate juhtimisplatvormide vahelise side koostalitlusvõime tehases, ettevõttes ja pilves. Kui on vaja jadaliidest, tuleks see konkreetselt määratleda, sest jadaliidet kasutatakse praegu vähem.
Paigaldusvorm
Järgnevalt on toodud 3 kõige levinumat automaatikakontrollerite installimistüüpi.
1) IP20, kapi paigaldamine: see on tavapäraste PLC-de jaoks tavaliselt kasutatav paigaldusvorm. Seal on eraldi HMI, mis tavaliselt kasutab integraalset, alusplaadi / rööpaga paigaldamise I / O või kauginstallimise I / O mooduleid.
2) IP65 / 67 / 69K tihendus, aluse või esipaneeli paigaldamine: see vorm integreerib HMI ja kontrolleri ning võtab vastu klahvtüüpi paigalduse, mis võib anda seadme ergonoomilistele eelistele täieliku mängu, nii et see on muutunud üha populaarsemaks. Lisaks juhtimisele võib see vorm integreerida ka arvutifunktsioone, et käivitada erinevaid Microsofti Windowsi rakendusi, näiteks HMI, ehkki veebipõhise HMI suundumus muutub üha ilmsemaks. Võrreldes sarnaste kontrolleritega on alusele paigaldatud kontrollerid sageli kallimad kui paneelile paigaldatud, vajavad roostevabast terasest tõkkeid ja kõrgemaid tihendusnõudeid.
3) IP20, kabineti tüüpi tööstusarvuti, sõltumatu HMI-ga: nii nagu integreeritud vormi, saab seda vormi kasutada ka reaalajas opsüsteemi, erinevate arvuti operatsioonisüsteemide ja võrguteenustega kontrollerina. Kontroller võib olla sõltumatu ja tööstusarvuti on pühendatud juhtimisega mitteseotud ülesannetele nagu serva, udu või pilvandmetöötlus. Samuti on levinud rakendused ajalooraamatukogud, jadastamine ja visuaalne kontroll. Täiustatud automaatika tarnijad saavad pakkuda kasutajatele erinevaid PLC tooteid, mis vastavad erinevatele vajadustele, näiteks fikseeritud sisend- / väljundiga mikroplokkidest keskklassi PLC-deni kuni modulaarseteni PLC-süsteemid, mis suudavad hallata tuhandeid I / O-sid.
Skaalautuvus
Kuigi tarkvaraarenduskeskkond on tavaliselt seotud riistvaraga (üliväikesed, mikro-, keskmised ja suured PLC-d), on võimalik töötada ka riistvarast sõltumatus arenduskeskkonnas. See tähendab, et kõigepealt saab projekti programmeerida ja seejärel juhtimisriistvara valida või muuta. Seda paindlikkust saab laiendada mootori- ja ajamitüüpidele. Madalama klassi stepper või inverter võib sama programmi jagada tippklassi servoga. Kui seadmete seeria on kavandatud tarkvara peamiste elementide taaskasutamiseks, on mastaapsuse nõuded eriti kriitilised.
Protsessori jõudlus
Valida on mitut tüüpi, alates madalama hinnaga ja mitme tuumaga protsessoritest, kuid nende jõudlus kattub omavahel. Seetõttu on soovitatav teha koostööd tehnoloogiate pakkuja tehnilise toe ja müügiinseneride meeskonnaga, et valida eeldatavate rakendusnõuete jaoks parim kulutõhus lahendus, sest nad tunnevad oma tooteid paremini.Ideaalis peaks protsessor olema laiendatav, et juhtimistarkvara saaks ühilduda kõigi kontrolleri tootesarja toodetega. Automatiseerimistehnoloogia tarnijad koostavad piisava nimekirja olulistest komponentidest, et tagada toodete kättesaadavus ja pakkuda alternatiivide jaoks migreerimisteenuseid.Lisaks on kontrolleri paigaldamiseks vaja kindlaks teha, kas vaikne töö on vajalik, ja eeldatav ümbritseva õhu temperatuur. Muud jahutusvõimalused hõlmavad ventilaatoreid, konditsioneere, radiaatoreid ja vesijahutust.
RAM
Tahkismälu on muutunud väga populaarseks automaatika kontrollerites, eemaldatavates andmekandjates (näiteks C-Fast kaardid) ja püsivalt installitud rakendustes, mis on kulutundlikumad. Eemaldatava mälu eeliseks on see, et seda saab hõlpsasti asendada, seda on mugav teha ja varundada ning mälumahtu on lihtne laiendada.
Tööstuslike mälukaartide kasutamisel peate siiski olema ettevaatlik ja veenduma, et kandja vastab rakenduses nõutavatele spetsifikatsioonidele. Erinevatel salvestustüüpidel on erinev kasutusiga, mis sõltub lugemis- ja kirjutamistsüklist. See on ka teema, mida tuleb arutada automatiseerimistarnijatega.