Klasyfikacja sterowników PLC

Aktualizacja: 5 dni temu



Ilość i różnorodność sterowników PLC na rynku może być przytłaczająca dla początkującego. Chcąc ukazać pełną ofertę możliwości jaką oferują producenci - w najbliższych postach omówimy różnego rodzaju klasyfikacje i podziały, które pomogą dopasować sprzęt do potrzeb i preferencji.


Warto wiedzieć

Podstawowym parametrem określającym możliwości sterownika PLC jest liczba przetwarzanych sygnałów wejściowych i wyjściowych - tzw. liczba punktów (nazwą tą określa się obwody wejściowe lub wyjściowe).


Umowny podział sterowników ze względu na ilość wejść/wyjść:

  • nanosterowniki - do 32 punktów ,

  • mikrosterowniki - do 128 punktów,

  • układy o średniej liczbie wejść/wyjść - do 1024 ,

  • układy duże - powyżej 1024 wejść/wyjść.


Pod względem struktury sprzętowej i programowej rozróżniamy sterowniki:

  • Sterowniki kompaktowe,

  • Sterowniki modułowe:

małe – składające się z kilku modułów, posiadają do 150 we/wy cyfrowych,

średnie – z mocniejszymi mikroprocesorami, posiadają między 150 a 500 we/wy cyfrowych,

duże - z największymi jednostkami arytmetyczno–logicznymi, powyżej 500 we/wy cyfrowych.

  • Sterowniki wirtualne.


Sterowniki kompaktowe (blokowe) – zazwyczaj nanosterowniki lub mikrosterowniki (pod względem ilości wejść/wyjść) o sztywnej architekturze. Są to sterowniki dopasowane do konkretnego zastosowania z możliwością obsługi niewielkiej ilości sygnałów sterujących, regulacji ciągłej PID i arytmetyką zmiennoprzecinkową. Montowane są zazwyczaj na szynie DIN 35 mm.


Jak sama nazwa podpowiada sterowniki są kompaktowe, czyli nie zajmują wiele miejsca: zazwyczaj wszystkie niezbędne elementy znajdują się w obrębie jednej obudowy.


Te elementy to zazwyczaj:

  • CPU,

  • pamięć,

  • zasilacz,

  • niewielka ilość wejść i wyjść (zwykle jedynie cyfrowych, rzadko analogowych).

W sterownikach kompaktowych często możemy spotkać wbudowany niewielki wyświetlacz wraz z klawiaturą. Nazywane są OPLC (Graphic Operator Panel & PLC).


Zalety:

  • niska cena,

  • nieduże rozmiary,

  • kompleksowe rozwiązanie.

Wady:

  • brak możliwości rozbudowy o dodatkowe moduły,

  • brak zaawansowanych funkcji,

  • niewielkie możliwości sprzętowe i obliczeniowe,

  • konieczność wymiany całego modułu w przypadku uszkodzenia jednego z elementów,

  • możliwość wykorzystania jedynie do małych projektów, nieskomplikowanych instalacji czy sterowania niewielką liczbą urządzeń.

Przykładowe zastosowania:

Mikrosterowniki:

  • automatyzacja maszyn i urządzeń,

  • zdecentralizowane struktury sterowania małych obiektów np. przepompownie, oczyszczalnie.

Nanosterowniki:

  • układy sterowania oświetleniem,

  • sterowanie urządzeniami domowymi,

  • sterowanie napędami bram wjazdowych.

Wraz z rozwojem sterowników kompaktowych producenci zacierają różnicę pomiędzy nimi a sterownikami modułowymi. Na dzień dzisiejszy można na rynku znaleźć sterowniki kompaktowe z otwartą architekturą, możliwością rozszerzenia o kolejne moduły - nie dotyczy to jednak wszystkich modeli.


Sterowniki modułowe (panelowe, swobodnie konfigurowalne) – sterowniki zazwyczaj zawierające układy o średniej i dużej ilości wejść/wyjść. Układy występują jako oddzielne moduły lub moduły połączone przez wspólną szynę lub gniazda. Można dowolnie je konfigurować, łączyć, modyfikować czy rozszerzać poprzez dodawanie odpowiednich modułów zgodnie z zapotrzebowaniem.


Sterownik modułowy składa się z:

  • płyty / kasety łączeniowej z gniazdami lub innym systemem do podłączenia wybranych modułów,

  • jednostki centralnej CPU,

  • modułu zasilacza,

  • modułów opcjonalnych.

Jak można zauważyć możliwość dodania modułów opcjonalnych sprawia, że sterownik modułowy ma szerokie spektrum możliwości, może być stosowany do bardzo wymagających projektów czy rozbudowywany (prawie) w nieskończoność, co sprawia, że ma szerokie zastosowanie w przemyśle np. chemicznym, petrochemicznym, energetyce, przetwórstwie surowców i wielu innych.


Przykładowe moduły opcjonalne:

  • moduł wejść/wyjść cyfrowych,

  • moduł wejść/wyjść analogowych,

  • moduł pozycjonowania osi (APM),

  • moduł szybkich liczników (HSC),

  • moduł wejściowy dla czujników temperatury,

  • moduł do pomiaru energii,

  • moduł komunikacji z siecią (np. Ethernet),

  • moduł regulatora PID, regulatorów rozmytych.

Zalety:

  • modułowość, możliwość rozbudowy,

  • możliwość personalizacji w zależności od potrzeb,

  • awaria jednego modułu nie wpływa na pracę pozostałych,

  • zaawansowane funkcje,

  • ogromne możliwości sprzętowe i moc obliczeniowa CPU,

  • większa ilość pamięci,

  • szybsze od sterowników kompaktowych w przetwarzaniu złożonych algorytmów,

  • możliwość pracy wieloprocesowej.

Wady:

  • wysokie koszty,

  • duże rozmiary,

  • wykwalifikowani specjaliści potrzebni do programowania, konserwacji i montażu.

Zastosowanie:

  • automatyzacja maszyn,

  • automatyzacja linii produkcyjnych,

  • automatyzacja obiektów technologicznych.

Warto wiedzieć

Odmianą sterowników modułowych są systemy rozproszone, w których moduły oddalone są od siebie a komunikacja miedzy nimi (modułami rozproszonymi) i CPU (jednostką centralną) odbywa się za pomocą różnych magistrali (sieci) przemysłowych.


Sterowniki wirtualne – są to sterowniki, których funkcje realizuje specjalny program komputerowy zainstalowany na komputerze PC. Nie ma fizycznego sterownika PLC – stąd nazwa wirtualny. Zamontowane w komputerze specjalne karty we/wy umożliwiają komunikację sterownika wirtualnego z fizycznymi elementami.

0 wyświetlenia

©2020 by PLC EXPERT.