Sterowniki PLC

-- środa, 01 marzec 2006 19:03

TEKST: MARK T. HOSKE Control Engineering

Przystosowane do warunków przemysłowych, niewielkie sterowniki z pamięcią programowalną – PLC (Programmable Logic Controller) – należą do najszybciej rozwijającej się grupy logicznych układów sterujących. Programowalne sterowniki automatyki PAC (Programmable Automation Controller) oferują podobne funkcje

Inżynierowie stają czasem przed zagadnieniem, jaki rodzaj sterownika lepiej nadaje się do konkretnego zastosowania? Czy wykorzystać technologię PLC, czy PAC? Czym się one różnią? Czym charakteryzują się sterowniki określane np. mianem „mikro” i czy tradycyjne określanie ich wielkości odnosi się także do zakresu ich funkcjonalności?

Może się okazać, że dla projektu automatyki większe znaczenie ma zakres funkcjonalności sterownika, związany z technologią instalacji, eksploatacji, konserwacji i modernizacji – niż jego typ. Jeżeli chodzi o wielkość sterownika, nie ma reguły co do takich parametrów, jak liczba wejść/wyjść – przy jego wyborze należy kierować się tym, czy sterownik nadaje się do realizacji konkretnych funkcji, dodając pewien margines dodatkowej sprawności.

W ogólnym zarysie sterowniki PAC są podobne do PLC pod względem budowy i wykorzystują możliwości przemysłowych komputerów PC. Są one wyposażone w bogate funkcje komunikacyjne, często też charakteryzują się większą elastycznością w zakresie programowania.

Mimo tych zalet przewaga sterowników PLC wynika m.in. z prostoty obsługi i komunikacji. W połowie 2004 r. ARC Advisory Group odnotował, że „technologia PLC stała się tak popularna, że producenci nanoi mikrosterowników PLC często nie wiedzą, do jakich celów wykorzystają je odbiorcy”. Z kolei Control Engineering donosi, że „do najczęściej instalowanych sterowników PLC należą modele typu mikro i medium”.

Jak zauważa Sydney Brooks, specjalista ds. obsługi technicznej w Panasonic Electric Works (dawniej: Aromat, NAiS), niewielkie sterowniki PLC dysponują możliwościami, o których jeszcze kilka lat temu nawet nie śniono. Na przykład nowy kompaktowy model FP-X ma listwy zaciskowe umieszczone nad sterownikiem, osiem wbudowanych szybkich liczników przeznaczonych dla enkoderów, czujników zbliżeniowych i fotoelektrycznych, przy czym, jak dodaje Brooks, produkty konkurencji dysponują zwykle tylko dwoma takimi licznikami.

– W większości mikrosterowników PLC przyjęto standard IEC 61131-3, określający zestaw instrukcji wzorcowych, typy danych i środowisko programowania – wyjaśnia Mark DeCramer, kierownik produktu ds. zaawansowanych układów elektronicznych w firmie Wago.

Wśród zalet tego rozwiązania wymienia on: kod wielokrotnego użytku, programowanie niezależne od procesora, przenośność kodu między modelami różnych producentów oraz powszechną znajomość środowiska programowania wśród projektantów. – Jeżeli przedsiębiorstwo zakupi mikrosterownik PLC niezgodny z normą IEC 61131-3, pieniądze zaoszczędzone na sprzęcie wyda na projektowanie i szkolenia.

PAC czy PLC – a może oba rozwiązania?

Gricha Raether, kierownik produktu ds. systemów akwizycji danych w National Instruments tłumaczy, że wybór pomiędzy PLC a PAC powinien wynikać z analizy wymagań stawianych przez konkretne zastosowanie.

– Współczesne procesy sterowania wykorzystują ogromne ilości sygnałów i danych, począwszy od analogowych i cyfrowych urządzeń wejścia/wyjścia, poprzez szybkie kamery wysokiej rozdzielczości, a kończąc na wieloosiowych sterownikach ruchu – wyjaśnia Raether. – Takie zastosowania, jak: szybka produkcja, monitoring pracy maszyn w czasie rzeczywistym, sterowanie precyzyjne czy sterowanie złożonym procesem wymagają deterministycznych systemów akwizycji, zaawansowanej analizy i algorytmów przetwarzania danych.

Jak sam przyznaje, wyższej klasy sterowniki PLC w pewnym stopniu spełniają te wymagania. – Jednakże - jak dodaje Raether - do wydajnego przetwarzania tych danych trzeba zaangażować odpowiednie środki informatyczne, m.in. procesory zmiennoprzecinkowe i duże zasoby pamięci. Sterowniki PAC integrują tego rodzaju gotowe składniki sprzętowe w ramach systemu czasu rzeczywistego, oferując w ten sposób wydajną platformę dla inżynierów automatyki.

W ofercie NI znajdują się sterowniki PAC oraz układy logiczne, natomiast brak w niej sterowników PLC.

O dokonywaniu wyboru między mniejszym sterownikiem PLC a większym sterownikiem PAC mówi Tim Roberts, specjalista ds. produktu w dziale automatyki klasy podstawowej w Schneider Electric: – Na podstawie analizy wielkości i szybkości projektowanej aplikacji stwierdzamy, czy warto zastosować mniejszy sterownik PLC, np. nanosterownik. Sprawdza się on w zastosowaniach z udziałem złożonych maszyn, podczas gdy sterownik PAC zwykle wybierany jest do obsługi złożonych procesów. Jeżeli jednak w konkretnym przypadku mniejszy sterownik PLC wydaje się odpowiedniejszy, należy sprawdzić, czy dysponuje on wystarczającą liczbą liczników I/O (sygnałów dyskretnych i analogowych), pętli PID, a także zadowalającą pamięcią, funkcjami komunikacyjnymi i oferuje dostateczną szybkość przetwarzania danych. Jeżeli to konieczne, trzeba też wziąć pod uwagę rozmiary urządzenia.

W wielu zastosowaniach potwierdzają się zalety i elastyczność współczesnych małych sterowników.

Automatyzacja malowania

Firma North Eastern w USA, producent automatycznych maszyn malujących, postanowiła opracować system koordynacji ruchu w wielu osiach z wyjściami cyfrowymi i analogowymi, o charakterystyce zbliżonej do czasu rzeczywistego. Wcześniejsza konfiguracja składała się z karty motion i kart I/O zainstalowanych w przemysłowym komputerze PC z unixowym systemem czasu rzeczywistego. Kod programu znajdował się w komputerze oraz na karcie motion.

Linki sponsorowane

	Almanach Produkcji w Polsce Kompleksowy katalog w wersji on-online oraz drukowanej majacy na celu dostarczenie użytecznych informacji o dostawcach dla przemysłu jak i oferowanych przez nich produktach.
	Produkcja od A do Z w samym sercu polskiego przemysłu Zapraszamy Państwa na VI edycję Targów Produkcji i Technologii PROTECH, które ponownie zagoszczą we Wrocławiu.