APLC (Programmable Logic Controller)เป็นระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ทํางานแบบดิจิตอลที่ออกแบบสําหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม
ง่าย ๆ แล้ว: PLC คือ "ไมโครคอมพิวเตอร์ ที่ถูกสร้างขึ้นโดยเฉพาะสําหรับการใช้ในสนามอุตสาหกรรม"
FAQ สําหรับส่วนนี้:
Q: ความแตกต่างระหว่าง PLC กับคอมพิวเตอร์ทั่วไป (เช่น PC / IPC อุตสาหกรรม) คืออะไร?
A:ไม่ คุณไม่สามารถแทนที่หนึ่งโดยตรงกับอีกหนึ่ง มี 4 ความแตกต่างหลัก
ความน่าเชื่อถือ: PLCs ใช้ส่วนประกอบชั้นอุตสาหกรรมที่มี MTBF (Mean Time Between Failures)200,000-500,000 ชั่วโมง; PC อุตสาหกรรมทั่วไป50,000-100,000 ชั่วโมง.
การกําหนดในเวลาจริง: PLC วงจรสแกนคือการกําหนด(1-50ms, สามารถคาดเดาได้); เครื่องคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมที่ใช้ Windows มีเวลาตอบสนองที่ไม่คาดเดาได้ เนื่องจากการวางแผนระบบปฏิบัติการ
ความคุ้มกันเสียง: PLCs ตอบสนองกับมาตรฐานสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม IEC 61131-2±4kV ESD,± 2kV การกระจายเร็ว; คอมพิวเตอร์ทั่วไปไม่สามารถทํางานได้อย่างมั่นคงในสภาพแวดล้อมไฟฟ้าแม่เหล็กแรงในโรงงาน
โปรแกรม: เครื่อง PLC ใช้ logic ladder, ST และภาษาอื่นๆ ที่ช่างช่างคุ้นเคย; เครื่องคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมต้องใช้ภาษาเขียนโปรแกรมระดับสูง มีอุปสรรคการบํารุงรักษาสูงกว่า
ในประโยคเดียว: PLC เป็นเครื่องควบคุม "เวลาจริงที่แข็งแกร่ง" ที่ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะสําหรับพื้นโรงงาน; เครื่องคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมเหมาะสมสําหรับการประมวลข้อมูลและการติดตามระดับบน
ระบบ PLC แบบมาตรฐานโดยทั่วไปประกอบด้วยองค์ประกอบหลักดังต่อไปนี้
| ส่วนประกอบ | หน้าที่ | ตัวอย่างยอดนิยมของแบรนด์/รุ่น |
|---|---|---|
| โมดูล CPU | ประกอบคําสั่งโปรแกรม, การประมวลผลข้อมูล, การควบคุมการสื่อสาร | ซีเมนส์ S7-1500 CPU 1511-1 PN |
| โมดูลพลังงาน | ให้พลังงานการทํางานที่มั่นคงกับ PLC | ซีเมนส์ PM207, Delta DVPPS02 |
| โมดูลข้อมูล | รับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ (ปุ่มกด, สวิทช์ความใกล้ชิด, เซ็นเซอร์ไฟฟ้าแสง, ฯลฯ) | ซีเมนส์ SM321, มิตซูบิชิ FX5U |
| โมดูลผลิต | เครื่องควบคุม (มอเตอร์, วาล์ว, ไฟเตือน, ฯลฯ) | Siemens SM322, Omron CJ1W-OC201 |
| โมดูลการสื่อสาร | การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง PLC และ HMI ระบบระดับสูง | ซีเมนซ์ CP1241 มิตซูบิชิ FX5-485ADP |
| โมดูลการขยาย | ขยาย I/O เมื่อ CPU แบสมีจุดที่ไม่เพียงพอ | มีในทุกยี่ห้อใหญ่ |
FAQ สําหรับส่วนนี้:
ถาม: เมื่อซื้อ PLC ผมจําเป็นต้องซื้อ CPU เท่านั้นเหรอ? ทําไมคุณถึงระบุโมดูลมากมาย?
A:เปล่า CPU เป็นแค่ "สมอง" ของ PLC มันต้องการโมดูลอื่น ๆ เพื่อทํางาน ระบบ PLC ที่สมบูรณ์แบบต้องการอย่างน้อย
โมดูล CPU: เครื่องประมวลผลแกน
โมดูลพลังงาน: จําหน่ายพลังงานให้กับ CPU และโมดูลทั้งหมด (PLC เล็กบางอย่างเช่น Mitsubishi FX5U มีพลังงานบูรณาการ ไม่จําเป็นต้องซื้อแยก)
โมดูลข้อมูล: รับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ (ปุ่ม, สวิทช์ความใกล้ชิด, ฯลฯ)
โมดูลผลิต: เครื่องควบคุม เครื่องดําเนินการ (มอเตอร์, กระปุก, ไฟเตือน, ฯลฯ)
การเปรียบเทียบง่าย: CPU คือสมองมนุษย์ แต่ถ้าไม่มีประสาทสัมผัส (โมดูลการเข้า) และมือ/เท้า (โมดูลการออก) แม้แต่สมองที่ฉลาดที่สุดก็ไม่สามารถรับรู้โลกหรือกระทําได้เมื่อเลือก พิสูจน์ให้แน่ใจว่าจํานวน I/O และประเภทตรงกับเซ็นเซอร์และตัวขับเคลื่อนของคุณ
PLCs ทํางานบนการสแกนวงจรหลักการ แบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอน
งงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงง │ 1.การสแกนข้อมูลข้อมูล │ ──→ │ 2.การดําเนินการตามโปรแกรม │ ──→ │ 3.การอัพเดทข้อมูล │ อ่านเซนเซอร์ │ │ การปฏิบัติงานทางตรรกะ │ │ เครื่องขับเคลื่อน │ งงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงงง ↑ │ วงจร (โดยทั่วไป 1-50ms)
การสแกน input:PLC อ่านสถานะของจุดเข้าทั้งหมด
การดําเนินงานโปรแกรม:ซีพีโอดําเนินการทางตรรกะตามโปรแกรมของผู้ใช้
ปรับปรุงผลิต:ผลการทดสอบส่งไปยังตัวประกอบการ
FAQ สําหรับส่วนนี้:
คําถาม: วงจรสแกนของ PLC หมายถึงอะไร?
A:วงจรสแกนคือเวลารวมที่ PLC ใช้ในการครบวงจรเต็มของ "อ่านข้อมูลเข้า → 실행โปรแกรม → อัพเดทผลิต" มันมีสองผลกระทบสําคัญต่อเส้นการผลิต:1ความเร็วการตอบสนอง:หากสัญญาณเซ็นเซอร์มีระยะเวลาเพียง 1 มิลลิเมตร แต่วัฏจักรสแกนของ PLC คือ 10 มิลลิเมตร, PLC อาจพลาดสัญญาณนั้น.การตั้งตําแหน่ง) ต้องการ PLCs กับวงจรสแกนสั้นหรือการสนับสนุนการหยุด.
2ความแม่นยําการควบคุม:สมมติว่าคุณต้องการเปิดซัฟล์ 10ms จริงๆ หลังจากกระป๋องผ่านไป หากวัฏจักรสแกน 10ms เวลาการกระทําจริงอาจเป็น 10ms, 20ms, หรือ 30ms (ความผิดพลาด ± 10ms)วงจรสแกนที่สั้นกว่า หมายถึง ความแม่นยําในการกําหนดเวลาที่สูงกว่า.
ข้อมูลอ้างอิง
การควบคุมคอนเวียร์ทั่วไป: < 50ms วงจรสแกนเพียงพอ
สายการเติมความเร็วสูง: < 10 ms จําเป็น
การควบคุมการเคลื่อนไหวอย่างแม่นยํา: จําเป็น < 2ms หรือใช้โมดูลควบคุมการเคลื่อนไหวที่พิเศษ
| ยี่ห้อ | รายการตัวแทน | การวางตําแหน่งในตลาด |
|---|---|---|
| ซีเมนส์ | S7-1200, S7-1500 | ระบบนิเวศชั้นสูงและวัยรุ่น |
| มิตซูบิชิ | FX5U ซีรี่ย์ L | ระดับกลาง ประหยัด |
| ออมรอน | CP1H, NJ/NX | ระดับกลาง แอนาล็อกแรง |
| ชไนเดอร์ | M221, M340 | ระดับกลางสูง สามารถปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อมได้ดี |
| โรคเวล (AB) | CompactLogix | สินค้าชั้นสูง มาตรฐานอเมริกาเหนือ |
| แบรนด์จีน | อินโนเวนซ์, ซินเจ, เดลต้า | การเข้าสู่ระดับกลาง |
FAQ สําหรับส่วนนี้:
ถาม: ผมเห็นความแตกต่างในราคาที่สําคัญระหว่างซีเมนส์ S7-1200 และมิตซูบิชิ FX5U แต่ใบรายละเอียดดูคล้ายกัน ทําไมซีเมนส์แพงกว่ามากนัก?
A:นี่คือคําถามที่ดีและความสับสนทั่วไปสําหรับนักวิศวกรการจัดซื้อหลาย ๆ คน การมองไปที่แผ่นรายละเอียด, จํานวน I / O และความเร็วการสั่งการที่แท้จริงจะคล้ายกัน.ความแตกต่างในราคามาจาก 3มิติ "ไม่เห็น":
1ช่องว่างในระบบนิเวศของซอฟต์แวร์
โปตัล TIA ของซีเมนส์: รวมโปรแกรม PLC, การตั้งค่า HMI, การตั้งค่าไดรฟ์, และโปรแกรมความปลอดภัยในแพลตฟอร์มเดียว. จากการออกแบบถึงการใช้งาน, งานโปรแกรมทั้งหมดเกิดขึ้นในที่เดียวการจําลองออฟไลน์นั้นมีพลังมาก คุณสามารถดําเนินการ debugging ได้ถึง 80% โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือใดๆ.
Mitsubishi GX Works3: ขณะที่มันจัดการกับการเขียนโปรแกรม, HMI ต้องการโปรแกรม GT Works ที่แยกออกไป, ดรൈവต้องการ MR Configurator. การเปลี่ยนระหว่างเครื่องมือหลายตัวหมายความว่าข้อมูลไม่สามารถร่วมกันโดยอัตโนมัติ.คุณสมบัติการจําลองค่อนข้างพื้นฐาน.
ค่าเวลา: การพัฒนาโครงการขนาดกลางกับ TIA Portal ประหยัดประมาณ20-30% ของเวลาในการพัฒนาและการใช้งานถ้าอัตราค่าจ้างชั่วโมงของวิศวกรคือ 100 เยน โครงการ 100 ชั่วโมงจะประหยัด 2,000-30,000 เยน000.
2โปรต็อกอลสื่อสาร
Siemens PROFINET: ในอุตสาหกรรมระดับสูง เช่น การผลิตรถยนต์, ยา, และพลังงานใหม่, PROFINET เป็นมาตรฐานจริง.ซีเมนส์นําเสนอสินค้า PROFINET ครบวงจรจากอุปกรณ์สนาม (เซ็นเซอร์, ไดรฟ์) ไปยังเมฆ, ด้วยการทํางานร่วมกันแบบ plug-and-play.
มิตซูบิชิ CC-Link: มีข้อดีในอิเล็กทรอนิกส์ 3C และเครื่องจักรขนาดเล็ก แต่การยอมรับในตลาดยุโรปและอเมริกาที่ต่ํากว่ามากเมื่อเทียบกับ PROFINETมิตซูบิชิต้องการประตูเพิ่มเติม (ประมาณ¥1,500-3,000) และการจัดตั้งที่ซับซ้อน
3การปรับขนาดโครงการขนาดใหญ่
ซีเมนส์ S7-1200: แม้ว่าจะวางเป็น PLC เล็ก ๆ น้อย ๆ แต่มันสามารถปรับปรุงเป็น S7-1500 ได้อย่างต่อเนื่อง โปรแกรม, หน้าจอ HMI และการตั้งค่าเครือข่ายส่วนใหญ่สามารถพกพาได้ โดยปกป้องการลงทุนในการเขียนโปรแกรมก่อนหน้านี้ของคุณ
มิตซูบิชิ FX5U: การปรับปรุงขึ้นเป็นซีรีส์ L หรือซีรีส์ Q ต้องการการเขียนโปรแกรมใหม่อย่างมาก เนื่องจากชุดคําสั่งและวิธีการแก้ไขต่างกันอย่างสําคัญ
คําแนะนําในประโยคเดียวถ้าอุปกรณ์ของคุณเป็นเครื่อง "ตั้งมันและลืมมัน" มาตรฐาน มิตซูบิชิเพียงพอหากอุปกรณ์ของคุณต้องการการปรับแต่งหรือบูรณาการบ่อย ๆ กับระบบระดับบนของลูกค้าที่แตกต่างกัน, ข้อดีของระบบนิเวศของซีเมนส์ คุ้มกับการลงทุน
ฟังก์ชันพื้นฐานที่สุดของ PLC คือการดําเนินการทางกลยุทธ์ การกําหนดการกระทําผลิตโดยใช้ภาวะสัญญาณเข้า
การศึกษากรณี:
ในสายการประกอบอะไหล่รถยนต์วงจรความปลอดภัยประกอบด้วย: ปุ่มหยุดฉุกเฉิน 3 ปุ่ม, ปุ่มประตูความปลอดภัย 2 ปุ่ม, และผ้าม่านแสง 1 ปุ่มทุกเงื่อนไขความปลอดภัยถูกตอบสนองพร้อมกัน(logical "AND") ก่อนที่จะอนุญาตให้อุปกรณ์เริ่มต้น5 ระดับของตารางทางตรรกะ, กับเวลาตอบสนองการสแกน< 10ms.
FAQ สําหรับส่วนนี้:
ถาม: การควบคุมทางตรรกะยังสามารถนําไปใช้ได้ด้วยตัวเรเล่ ทําไมผมต้องใช้ PLC?
A:นี่คือคําถามคลาสสิค ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างล็อกก์รีเลย์ และล็อกก์ PLC คือความยืดหยุ่นในการปรับปรุง.ยกตัวอย่างเครื่องยนต์ที่เรียบง่าย ปิดต่อ / ปิดกลับ:
สารละลายเรเล่: จําเป็นต้อง 3 รีเล่, 2 คอนทัคเตอร์, และสายหลายสาย. เพื่อเพิ่ม "การป้องกันความร้อนเกินระยะยาวรีเซ็ต", คุณจําเป็นต้องเพิ่มเวลา 2 และ rewire2 ชั่วโมงของงาน
โซลูชั่น PLC: เพิ่ม 3 ระดับของตารางตรรกะ<5 นาทีของการปรับปรุง ไม่มีการเปลี่ยนแปลงสายไฟที่จําเป็น
เมื่อล็อกกิคกลายเป็นซับซ้อน (เช่น 50 การเข้า 30 การออก 200 interlocks) ตู้ควบคุมเรเล่กลายเป็น "เว็บแมงมุม" และการแก้ไขปัญหาที่ยากลําบากมาก โปรแกรม PLC สามารถอ่านได้ชัดเจน,และความผิดพลาดสามารถแสดงโดยตรงบน HMI
การเปรียบเทียบข้อมูล
ภาพยนตร์ การแก้ไขเรเล่ โซลูชั่น PLC แก้ไขกฎตรรกะหนึ่ง 2-8 ชั่วโมง (การเชื่อมต่อใหม่) 5-30 นาที (เปลี่ยนโปรแกรม) เวลาที่ตั้งที่ผิด 30 นาที - 2 ชั่วโมง 1-5 นาที (HMI Alarm) ปริมาตรของตู้ควบคุม ขนาดใหญ่ >70% เล็กกว่า
ข้อมูลที่วัด:บนสายการเติม PET มาตรฐาน ลําดับการกระทําที่ควบคุมโดย PLC ประกอบด้วย12 ขั้นตอน, โดยทุกขั้นตอนที่ต้องการความแม่นยําเวลาของ± 20msการใช้ Omron CP1H กับคําแนะนําแผนภูมิบันไดขั้นตอน99.97%ได้รับอัตราการผ่านการกําหนดเวลา (ตามข้อมูลการผลิตของโรงงานเครื่องดื่มปี 2023 ขนาดตัวอย่าง N = 50,000 รอบการเติม)
FAQ สําหรับส่วนนี้:
ถาม: การควบคุมแบบเรียงลําดับคืออะไร? คุณสามารถยกตัวอย่างที่เข้าใจง่ายได้มั้ย?
A:การควบคุมแบบเรียงลําดับ หมายความว่า "อะไรที่จะทําก่อน อะไรที่จะทําต่อไป ไม่ต้องข้าม"กลยุทธ์ลําดับของลิฟท์คือ: ปิดประตู → เลือกพื้น → เริ่มเคลื่อนไหว → ลดความเร็วในการมาถึง → เปิดประตูมีอุบัติเหตุเกิดขึ้น.
ตัวอย่างการควบคุมลําดับอุตสาหกรรมทั่วไป:
ลําดับการกระทําที่สมบูรณ์แบบของสายการเติมอัตโนมัติ:ขั้นตอนที่ 1: ขวดในตําแหน่งที่ตรวจพบ (เครื่องตรวจจับ) ขั้นตอนที่ 2: การหยุดคอนเวียร์ ขั้นตอนที่ 3: หัวเติมน้ําลดลง (กระบอกขยาย) ขั้นตอนที่ 4: วาล์วเติมเปิด (รอ 2 วินาที) ขั้นตอนที่ 5: วาล์วเติมปิด ขั้นตอนที่ 6: หัวเติมขึ้น ขั้นตอนที่ 7: เริ่มการขนส่ง ขั้นตอนที่ 8: คอนเตอร์ +1, ลุปไปสู่ขั้นตอนที่ 1โดยไม่มีการควบคุมลําดับของ PLC, 8 ขั้นตอนนี้จะจําเป็นต้องหลายสิบเรเล่และไทเมอร์. ความผิดพลาดเพียงครั้งเดียวอาจทําให้ "ล็อคอัพ".สัญลักษณ์บันไดขั้นตอนและสถานะของแต่ละขั้นตอนสามารถติดตามได้บน HMI
การศึกษากรณี:
ความแม่นยําในการกําหนดเวลา:ความละเอียดของไทม์ Siemens S7-12001ms, ความผิดพลาดที่วัด< 0.1%
ความแม่นยําในการนับ:มิตซูบิชิ FX5U นับความเร็วสูงสนับสนุนถึง200kHzความถี่ทางเข้า สามารถตรวจจับ12,000 ผลิตภัณฑ์ต่อนาที
FAQ สําหรับส่วนนี้:
คําถาม: ความแตกต่างระหว่าง PLC timer กับตัวเรเล่ช้าเวลาทั่วไปคืออะไร?
A:มีความแตกต่างหลัก ๆ สามประการ
มิติการเปรียบเทียบ ระยะเวลาล่าช้า เครื่องกําหนดเวลา PLC ระยะเวลา โดยทั่วไป 0.1-30 วินาที, ต้องการรุ่นที่แตกต่างกัน 0.001-32767 วินาที กําหนดในซอฟต์แวร์ ความแม่นยํา ± 5% - ± 10% (ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและแรงดัน) < ± 0.1% (เวลาของออสซิลเลาเตอร์คริสตัล) ความยืดหยุ่นในการปรับเปลี่ยน เปลี่ยนเรลเล่หรือปรับปุ่ม เปลี่ยนค่าบนจอสัมผัส ไม่มีเวลาหยุดทํางาน จํานวน เพิ่มฟังก์ชัน = เพิ่มรีเล่ มีหลายร้อยใบ โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม อัตราการล้มเหลว อายุของโค้ลและคอนเทคต์ โปรแกรมที่บริสุทธิ์ ไม่มีการสกัด ผลเชิงปฏิบัติการถ้าเส้นต้องการ 20 รีเล่ชะลอเวลา อัตราความล้มเหลวของคําตอบรีเล่คือ> 10 ครั้งของ PLC solution (แหล่ง: สถิติการบํารุงรักษาของโรงงานบรรจุภัณฑ์ 3 ปี)
ข้อมูลที่วัด:
ใน 3C การใช้งานเครื่องรับและวางเครื่อง, มิตซูบิชิ FX5U กับ 4 แกน 200kHz ผลิตผลักดัน, จับคู่กับ MR-JE ซีรี่ย์ servos, ประสบความแม่นยําการตั้งตําแหน่งที่วัด± 0.01 มม.และความซ้ําของ± 0.005 มม(แหล่ง: SMT factory 2024 รายงานการรับรองอุปกรณ์)
ข้อจํากัด:หากคุณต้องการ>6 แกนของการควบคุมการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อน หรือระดับ nanosecondความแม่นยําในการร่วมกัน เราแนะนําการปรับปรุงขึ้นสู่ Omron NJ ซีรีย์หรือซีเมนส์ S7-1500T ซีรีย์ (สัญลักษณ์การควบคุมการเคลื่อนไหว)
FAQ สําหรับส่วนนี้:
คําถาม: การควบคุมการเคลื่อนไหวคืออะไร? ความแตกต่างระหว่างการควบคุมการเคลื่อนไหวของ PLC และการควบคุมการเคลื่อนไหวที่มุ่งมั่นคืออะไร?
A:การควบคุมการเคลื่อนไหวหมายถึงการควบคุมมอเตอร์อย่างแม่นยําตําแหน่ง ความเร็ว และความเร่งตัวอย่างเช่น การเคลื่อนไหวแขนหุ่นยนต์จากจุด A ไปยังจุด B ไม่เพียงแค่ไปถึงจุดนั้น แต่เคลื่อนไหวในเส้นตรงการควบคุมการเคลื่อนไหวของ PLC vs เครื่องควบคุมการเคลื่อนไหวพิเศษ:
มิติการเปรียบเทียบ การควบคุมการเคลื่อนไหวของ PLC เครื่องควบคุมการเคลื่อนไหว แกนที่ควบคุม โดยทั่วไป 2-8 แกน 8-128 แกน ความแม่นยําในการจับสynchronization ~±0.01mm (ควบคุมแรงเต้น) ~±0.001mm (ควบคุมบัส) ฟังก์ชันการแทรก การสกัดเส้นตรง / วงกลมพื้นฐาน คอร์ฟที่ซับซ้อน คามอิเล็กทรอนิกส์ การติดตามพร้อมกัน ราคา ล่าง สูงกว่า (มัก 3-5 เท่า) วงโค้งการเรียนรู้ ต่ํา (ตราตระเวนพอ) สูง (จําเป็นต้องเรียนรู้ภาษาพิเศษ) แนะนําการคัดเลือก
เครื่องกระจาย, เครื่องสกรู, เครื่องควบคุมขนาดเล็ก (2-4 แกน) → PLC การควบคุมการเคลื่อนไหวเพียงพอ
ศูนย์แปรรูปหุ่นยนต์หลายข้อ เครื่องยัดและวางความเร็วสูง (> 6 แกน ความแม่นยําสูง) → เครื่องควบคุมการเคลื่อนไหวพิเศษ
ผู้ใช้บริการหลายคน over-spec และงบประมาณขยะ แชร์จํานวนแกนและความต้องการความแม่นยําเฉพาะของคุณและเราจะช่วยให้คุณเลือกที่ถูกต้อง
การศึกษากรณี:
โรงงานพ่นฉีดใช้ Omron CP1H-XA (มี 4 ทางเข้าแบบแอนาล็อกในตัว, ความแม่นยํา 12 บิต) เพื่อควบคุมอุณหภูมิกระบอก.จุดตั้ง ± 1°C, กับการลดเกิน< 2°C, การบรรลุประหยัดพลังงาน 12%เมื่อเทียบกับคําตอบควบคุมรีลลี่ก่อนหน้านี้ (แหล่ง: รายงานการปรับปรุงหลังการประหยัดพลังงานของโรงงานเจาะเจาะ 2023 ก่อน/หลังการเปรียบเทียบในช่วง 3 เดือน)
FAQ สําหรับส่วนนี้:
ถาม: อานาล็อกคืออะไร? ความแตกต่างระหว่างสัญญาณที่แยก (ดิจิตอล) และสัญญาณอานาล็อกคืออะไร?
A:นี่คือคําถามที่สําคัญและสําคัญระยะแยก (ดิจิตอล):มีเพียงสองภาวะ চালু/ปิด, 0/1, true/false
ตัวอย่าง: กดปุ่ม/ปล่อยปุ่ม, เครื่องสลับใกล้เคียงตรวจจับ/ไม่ตรวจจับ, เครื่องเริ่มต้น/หยุด
อานาล็อก:ระดับค่าที่เปลี่ยนไปเรื่อยๆ
ตัวอย่าง: อุณหภูมิ (0-100°C), ความดัน (0-1.6MPa), ระดับของของเหลว (0-5 เมตร), อัตราการไหล (0-200L/นาที)
คล้ายคลึง:
ปรับปรุงการใช้งาน
อานาล็อก = ปุ่มด dimmer (สามารถปรับต่อเนื่องจากความมืดที่สุดไปยังความสว่างที่สุด)
ทําไมเราต้องใช้เครื่องควบคุมแบบแอนาล็อก
หากคุณควบคุมเพียง "เริ่มต้น / หยุด" ของมอเตอร์ (แยกแยก), มอเตอร์จะทํางานในความเร็วเต็มหรือหยุด. แต่ในหลาย ๆ การใช้งาน, คุณจําเป็นต้องควบคุมความเร็วของมอเตอร์ทํางาน (เช่น,การควบคุมความเร็วของคอนเวียร์) หรือความร้อนของสิ่งที่ได้รับราคาของเครื่องยนต์ (เช่น, อุณหภูมิกระบอกเจาะ)ตัวอย่างข้อมูล:
ปริมาณทางกายภาพ การออกของเซ็นเซอร์ PLC อานาล็อกอินทุ ความแม่นยําในการควบคุม อุณหภูมิ กระแสไฟฟ้า 4-20mA 0-27648 ค่าดิจิตอล 0.1°C ความดัน ความดัน 0-10V 0-27648 ค่าดิจิตอล 0.01MPa
ข้อมูลที่วัด:
ในโรงงานอะไหล่รถยนต์ เครื่อง Siemens S7-1500 ทําหน้าที่เป็นสถานีหลัก15 สถานที่ทาส(กระจาย I / O และไดรฟ์) ผ่าน PROFINET.< 30%, วงจรปรับปรุงรถบัส< 4 msด้วยการทํางานต่อเนื่อง 18 เดือน โดยไม่มีการเสียสื่อสาร(แหล่ง: รายงานการบํารุงรักษาของผู้จําหน่ายระดับ 1 2022-2023)
FAQ สําหรับส่วนนี้:
Q: สายการผลิตของฉันมีเครื่องเดียว ฉันต้องการฟังก์ชันการสื่อสาร PLC?
A:แม้กระทั่งสําหรับเครื่องจักรเดียว ฟังก์ชันการสื่อสารมีคุณค่าเชิงปฏิบัติการ1การสื่อสารกับ HMI (touchscreen)
ผู้ประกอบการสามารถติดตามสถานะของสายได้อย่างจุใจ (อุณหภูมิ, จํานวนการผลิต, ข้อมูลความผิดพลาด)
ปรับปรุงปริมาตร (ค่าเวลา, เป้าหมายการนับ) โดยไม่ต้องเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เพื่อเปลี่ยนโปรแกรม
นี้ถูกใช้โดย > 90% ของการใช้งานเครื่องเดียว
2. การสื่อสารกับระบบระดับบน/เมฆ (ไม่จําเป็น)
การดูสถานะของสายทางไกล (หัวหน้าสามารถดูการนับผลิตจากออฟฟิศของพวกเขา)
การบันทึกและรายงานข้อมูล (สถิติการผลิตอัตโนมัติ, ความถี่ของความผิดพลาด)
การวินิจฉัยทางไกลและการอัพเดทโปรแกรม (ลดการเดินทาง)
3การขยายในอนาคต
แม้ว่าคุณจะมีเครื่องเดียวในขณะนี้ คุณอาจจะเพิ่มเครื่องที่สองหรือที่สามในอนาคต หาก PLC ของคุณมีพอร์ตการสื่อสารที่จองไว้ การเชื่อมต่อในภายหลังจะสะดวกมากคุณจะต้องเปลี่ยน CPU หรือเพิ่มโมดูลการสื่อสารในราคาสูงกว่า.
แนะนํา:แม้สําหรับเครื่องจักรเดียว เลือกแบบ PLCอย่างน้อยหนึ่งพอร์ต Ethernet.พอร์ตเอเธอร์เน็ตตอนนี้เป็นมาตรฐานบน PLCs ส่วนใหญ่และไม่เพิ่มต้นทุนอย่างสําคัญ แต่พวกเขาให้ความสะดวกสบายในอนาคตอย่างมาก
ข้อมูลต่อไปนี้มาจากโรงงานบรรจุอาหารโครงการปรับปรุงการควบคุมรีเล่ยสู่การควบคุม PLC 2021:
| ขนาด | ก่อน (ควบคุมรีเลย์) | หลังจาก (ควบคุม PLC) | การปรับปรุง |
|---|---|---|---|
| ปริมาตรของตู้ควบคุม | 1.8m × 1.2m × 0.6m | 0.8m × 0.6m × 0.4m | ลด 70% |
| เวลาในการปรับปรุงกระบวนการ | 2-3 วัน (การปรับสายไฟ) | 15-30 นาที (โปรแกรมเปลี่ยน) | การลด 95% |
| ระยะเวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลว | ~ 3 เดือน (การเฒ่าอายุต่อสัมผัสเรเล่) | > 24 เดือน | 8 เท่าดีขึ้น |
| เวลาที่ตั้งที่ผิด | 2-4 ชั่วโมง (ตรวจสอบเรเล่หนึ่งต่อหนึ่ง) | 5-10 นาที (HMI Alarm) | ลด 90% |
| ค่ารักษารายปี | ¥ 18000 | ¥4500 | ลด 75% |
สรุป:โดยไม่มี PLC เส้นทางการผลิตอุตสาหกรรมอัตโนมัติที่ทันสมัยก็ไม่สามารถทํางานได้อย่างมีประสิทธิภาพ มั่นคง หรือยืดหยุ่น
FAQ สําหรับส่วนนี้:
ถาม: โรงงานของเราใช้การควบคุมเรเล่ในปัจจุบัน และมีมา 10 ปี มันคงที่มาก. มันจําเป็นที่จะปรับปรุง PLC?
A:นี่คือความกังวลที่จริง หากอุปกรณ์ของคุณ:
มีกระบวนการที่ไม่เคยเปลี่ยนแปลง
มีความล้มเหลวไม่ส่งผลต่อการผลิต(อุปกรณ์สํารองหรือเวลาหยุดทํางานที่ยอมรับได้)
มีช่างไฟฟ้าดูแลมีความคุ้นเคยกับวงจรเรเล่
ไม่จําเป็นต้องการบันทึกข้อมูลหรือการติดตามทางไกล
การ ปรับปรุง อุปกรณ์ หลัง อาจ ไม่ จําเป็น แต่ พิจารณา บาง อย่าง:
1. ติดต่อเรเล่มีอายุจํากัดรีเล่ทั่วไปมีอายุการใช้งานไฟฟ้าประมาณ100,000-200,000 การดําเนินการถ้าอุปกรณ์ของคุณทํางาน 1,000 ครั้งต่อวัน, คุณจะต้องเปลี่ยนเรเล่ทุกครั้ง6-12 เดือนเครื่อง PLC ไม่มีการติดต่อทางกล และใช้ได้นานกว่า
2การแก้ไขปัญหาจะยากขึ้นตามเวลาการ ซ่อมแซม ตู้ รีเล่ "เว็บแมงมุม" อาจ มี ค่าแรงงาน มาก กว่า การ เปลี่ยน ตู้ ไป เป็น เครื่อง PLC
3ช่างไฟฟ้าหนุ่มๆ ไม่รู้เรื่องรีเล่เมื่อ คน อายุ อายุ เก่า ลง เงิน เงิน แล้ว อุปกรณ์ ของ คุณ อาจ จะ "ไม่มี ใคร ปรับมัน ได้"
แนะนํา:หากคุณวางแผนที่จะใช้อุปกรณ์อีก 5+ ปี และเวลาหยุดทํางานมีค่าใช้จ่ายสูง ลองพิจารณาการปรับปรุงในระยะเราสามารถให้แผนการปรับปรุงและประมาณการเงินติดต่อเราเพื่อปรึกษา
| อุตสาหกรรม | การใช้งานทั่วไป | การตั้งค่า PLC ที่แนะนํา | ผลการวัด |
|---|---|---|---|
| การผลิตรถยนต์ | การควบคุมหุ่นยนต์ปั่น | ซีเมนส์ S7-1500 + โปรฟินเน็ต | อัตราความล้มเหลว 0.02 ครั้ง/ปีต่อหุ่นยนต์ |
| อาหารและเครื่องดื่ม | การควบคุมระดับสายบรรจุ | Omron CP1H-XA | ความแม่นยําในการเติม ± 2 ml |
| 3C อิเล็กทรอนิกส์ | การควบคุมการเคลื่อนไหวแบบเลือกและวาง | มิตซูบิชิ FX5U + เซอร์โว 4 แกน | ความแม่นยําการตั้งตําแหน่ง ± 0.01mm |
| การบํารุงน้ํา | การควบคุมปั๊มอัตโนมัติ | ชไนเดอร์ M340 | 18 เดือนการทํางานต่อเนื่องที่ไม่มีความผิดพลาด |
| โลจิสติกส์ | ระบบคอนเวียร์แยก | ซีเมนส์ S7-1200 | ความเร็วในการแยก 60 รายการ/นาที |
ผลลัพธ์ที่พัฒนาขึ้นจากผลตอบสนองจากลูกค้า และรายงานการยอมรับโครงการ ค่าเฉลี่ยจากโครงการอิสระ N≥10 โครงการต่ออุตสาหกรรม
FAQ สําหรับส่วนนี้:
Q: ผมผลิตเครื่องจักรบรรจุอาหารเพื่อส่งออกไปยังยุโรป ข้อพิเศษอะไรที่ผมควรพิจารณาในการเลือก PLC?
A:สําหรับเครื่องจักรบรรจุอาหารที่ส่งออกไปยังยุโรป การเลือก PLC ต้องใส่ใจอย่างพิเศษต่อสิ่งต่อไปนี้1ความต้องการการรับรอง:
การตรา CE: เครื่อง PLC ต้องการเครื่องหมาย CE (มาร์คใหญ่ที่สุดมีเครื่องหมายนี้)
รายการ UL: หากอุปกรณ์ในที่สุดเข้าสู่ตลาดสหรัฐอเมริกา, การจดทะเบียน UL ต้องการ (Siemens, AB, Omron, ฯลฯ มี)
ความปลอดภัยทางการทํางาน: หากมีการใช้วงจรความปลอดภัย (ประตูความปลอดภัย, การหยุดอุบัติเหตุ) คุณอาจต้องPLC ความปลอดภัยที่ได้รับการรับรองจาก ISO 13849หรือรีเล่ความปลอดภัย
2โปรโตคอลสื่อสาร:
ระบบโรงงานระดับบนของยุโรปที่ใช้กันทั่วไปPROFINET(ระบบนิเวศของ Siemens) หรือEtherCAT(ระบบนิเวศ Beckhoff)
เลือก PLC ด้วยการสนับสนุน PROFINET ของพื้นเมือง (Siemens, Schneider) เพื่อหลีกเลี่ยงการแปลงเกตเวย์ (ที่เพิ่มค่าใช้จ่ายและจุดล้มเหลว)
3ภาษาโปรแกรม:
ให้แน่ใจว่าโปรแกรมซอฟต์แวร์รองรับอินเตอร์เฟซภาษาอังกฤษ (ทุกแบรนด์หลักทํา)
ใช้ภาษาอังกฤษในการอธิบายโปรแกรม เพื่ออํานวยความสะดวกในการบํารุงรักษาโดยวิศวกรต่างประเทศ
4. อุปกรณ์สํารอง:
ยืนยันว่า PLC ของคุณมีอะไหล่ในยุโรป
แบรนด์หลักๆ (Siemens, Omron) มีสต็อคในยุโรปมากมาย แบรนด์จีนบางอันแทบไม่มีเครือข่ายบริการในยุโรป
แนะนํา:สําหรับเครื่องจักรบรรจุอาหารที่ส่งออกไปยังยุโรป เครื่องจักร Siemens S7-1200 เป็นตัวเลือกที่มีประหยัดสําหรับการคัดเลือกเฉพาะ, แบ่งปันรายการ I/O และความต้องการการสื่อสารของคุณ และเราจะให้คําตอบ
เราพยายามที่จะเป็นเป้าหมาย PLCs ไม่ได้เป็นยาแก้ปัญหาในกรณีต่อไปนี้ PLCs อาจไม่ได้เป็นทางเลือกที่ดีที่สุด
| ภาพยนตร์ | เหตุผล | ตัวเลือก |
|---|---|---|
| เครื่องเดียวที่ง่ายมาก (I/O < 8 แต้ม) | ค่า PLC ค่อนข้างสูง | โมดูลโลจิกง่าย (เช่น Siemens LOGO!) หรือรีเล่ |
| จําเป็นต้องใช้งานความเร็วสูงมาก (> วงจรควบคุม 100kHz) | จํากัดวงจรสแกน PLC | เครื่องควบคุมการเคลื่อนไหวหรือ FPGA |
| สภาพแวดล้อมที่รุนแรง (> 70 °C หรือสั่นแรง) | กว้างเกินรายละเอียดของ PLC | เครื่องควบคุมอุตสาหกรรมที่แข็งแรง |
| ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตเป็นจํานวนมาก ราคาต่ําสุด | ค่า PLC ต่อหน่วยสูงเกินไป | การแก้ไข ASIC หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ |
FAQ สําหรับส่วนนี้:
ถาม: ผมเห็นผู้คนออนไลน์บอกว่า PLC กําลังถูกเปลี่ยนไปโดย PC และโปรแกรมอุตสาหกรรม.
A:นี่เป็นหัวข้อที่ร้อนแรง แต่เครื่อง PLC จะไม่เก่าแก่ในระยะสั้นคําอธิบายที่แม่นยํากว่าคือ PLC และ PC อุตสาหกรรมการเข้าใกล้กันไม่แทนกันทําไม PLC จะไม่เก่าแก่
ความน่าเชื่อถือ: PLC MTBF สามารถบรรลุ200,000-500,000