Критерии выбора промышленных контроллеров

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 5Следующая ⇒

При нынешнем обилии доступных опций выбор промышленного контроллера становится все более сложной задачей. Представленные в статье критерии помогут определиться с выбором наиболее подходящего для конкретного применения варианта среди множества реле, таймеров, аналоговых инструментов, программируемых (интеллектуальных) реле, программируемых логических контроллеров и программируемых контроллеров автоматизации.

В таблице перечислены одиннадцать основных моментов, определяющих пригодность того или иного промышленного контроллера для решения определенной задачи. Эта информация призвана помочь выбрать определенное устройство в ситуации, когда требуются различные комбинации реле, таймеров, аналоговых инструментов, программируемых (интеллектуальных) реле (Smart relay), ПЛК (Programmable Logic Controller, PLC) и ПКА (Programmable Automation Controller, PAC). Рекомендации затрагивают также требуемое количество портов I/O, расширения, программное обеспечение (ПО) и коммуникации. Распределенные системы управления (Distributed Control Systems, DCS) намеренно не включены в данный обзор, поскольку большинство из них основано на ПЛК.

Характеристики	Реле/ таймер	Программируемое (интеллектуальное) реле	ПЛК	ПКА
Максимальное число портов I/O	10	20	До 2 000	До 100 000
Размер	Большой	Малый	Зависит от числа портов I/O
Возможности локалного расширения	Нет		Средние	Высокие
Возможности дистанционного расширения	Нет		Средние	Высокие
Среда программирования	Нет	Релейно-контактные, некоторые функциональные блоки	Релейно-контактные и, возможно, другие специализированные функциональные блоки	Множественные релейно-контактные, структурированный текст, функциональные блоки и др.
Стоимость ПО	Бесплатно	Бесплатно или очень низкая стоимость	Бесплатно или невысокая стоимость	Невысокая и высокая стоимость
Стоимость оборудования	Очень низкая	Низкая	Средняя	Высокая
Программная память	Нет	Низкая	Высокая	Очень высокая
Простота использования	Очень просто	Просто	Средняя сложность	Высокая сложность
Конфигурируемость	Очень низкая	Низкая	Высокая
Подключение к другим системам	Только провода	Один протокол соединения и один коммуникационный порт	Множество протоколов и коммуникационных портов

ТАБЛИЦА. КРИТЕРИИ ВЫБОРА КОНТРОЛЛЕРОВ

Несмотря на широкую доступность и дешевизну программируемых реле и малогабаритных PLC, тысячи систем управления, построенных за последние годы, по-прежнему используют реле, таймеры и аналоговые измерительные приборы. Большим преимуществом этих систем является их простота, при которой даже неквалифицированный техник может быстро понять и локализировать неполадки. Данные устройства не требуют программирования, поэтому для их работы не требуется лицензионное ПО или персональный компьютер (ПК). Когда количество реле в системе превышает четыре, то это может служить хорошим поводом для перевода системы на использование программируемых (интеллектуальных) реле.

Программируемые «интеллектуальные» реле

За последние годы эти устройства получили достаточное развитие, так что грань между ними и возможностями небольших ПЛК постепенно стерлась. Интеллектуальные реле могут быть запрограммированы с помощью ПО посредством ПК, но многие имеют возможность программирования с помощью клавиатуры и дисплея на лицевой панели. Для этого доступны, на выбор, либо язык релейной логики, либо программирование с помощью функциональных диаграмм. А аналоговая часть в таких реле может быть как минимальной, так и отсутствовать вовсе.

ПЛК

Эти «рабочие лошадки» могут быть представлены как миниатюрными, имеющими приблизительно 32 встроенных порта входа/ выхода (I/O), так и полнофункциональными системами, имеющими тысячи портов входов/выходов. ПЛК программируют с помощью ПО на ПК, так что любые изменения в программе контроллера потребуют наличия компьютера. Однако при этом многие параметры могут быть подстроены с помощью встроенного интерфейса с оператором, который представляет из себя комбинацию ПЛК и человеко-машинного интерфейса (HMI), и являются новым классом контроллеров.

ПКА

И тут снова стирается грань, в этот раз между высокопроизводительными контроллерами ПЛК и ПКА. Тем не менее ПКА имеют более широкие возможности по сравнению с ПЛК, в особенности для управления очень сложными системами, связанными с автоматизацией технологических процессов (рисунок). ПКА умеют управлять системами, связанными с движением, объединенными системами машинного зрения, а также имеют расширенное управление аналоговыми контурами.

Сравнение PLC, PAC и IPC

Управляющие системы, которые используются в настоящее время, стали мощнее и гибче, они проще конфигурируются и программируются, а также проще организованы в части решения вопросов коммуникации. Однако огромное количество имеющихся на рынке предложений подобных устройств может привести потенциального потребителя в полное замешательство. Понимание достоинств, ограничений и совместимости различных предложений позволит инженеру принять взвешенное решение при выборе из множества программируемых логических контроллеров (Programmable Logic Controller, PLC), программируемых контроллеров автоматизации (Programmable Automation Controller, PAC) или индустриальных компьютеров (Industrial PC, IPC).

Контроллеры как замена реле

До конца 60-х годов для управления отдельными функциями управляющие системы содержали реле и независимые контроллеры контура управления аналоговой частью системы. Использование этих узлов было источником значительных проблем, так как они требовали очень больших объемов для размещения реле в шкафах управления, дорогого и длительного процесса внесения изменений в схему, а также буквально титанических усилий для поиска и ликвидации неисправностей.

В начале 70-х годов прошлого века были созданы PLC, которые стали широко применяться в промышленных приложениях, заменив собой системы, использующие реле. Первые PLC имели большие размеры, однако все равно они занимали меньше места, чем целые стены из реле, а их программирование проводилось с помощью отдельного терминала. Их недостатком был ограниченный набор команд.

В конце семидесятых на смену управления отдельными цепями пришли распределенные системы управления (Distributed Control System, DCS), которые привнесли централизованный процесс управления в контролируемое ими окружение. Система типа DCS, как правило, содержит множество стоек ввода/вывода (I/O), которые находятся в непосредственной близости от управляемого устройства, а также персональный компьютер для визуализации и управления. Системы визуального контроля и ввода данных являются неотъемлемой частью DCS и используются для контроля и управления процессами. В начале 80-х годов PLC начинают использоваться в качестве промежуточного звена между DCS и стойками компонентов распределенного управления.

Контроллеры типа PLC имели множество преимуществ, таких как усовершенствованная система управления питанием, увеличенная память, улучшенные операции с битами и уменьшенный размер по сравнению с другими компонентами. Эти преимущества положили начало их классификации уже как систем автоматизации, которые были далеки от начальной концепции PLC. Так, в настоящее время мы имеем еще две группы устройств — PAC и IPC, которые, наследуя основные концепции PLC, сформированные еще в начале семидесятых, имеют новые возможности и функции, отличающие их от оригинальных программируемых контроллеров.

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒