一、高端PLC/可編程邏輯控制器應(yīng)具有的特性和優(yōu)勢(shì):
? 更高的處理能力;
? 優(yōu)秀的運(yùn)行穩(wěn)定可靠性;
? 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信能力,能完成多系統(tǒng)間以及控制級(jí)與設(shè)備、上級(jí)管理層大數(shù)據(jù)通信需求;
? 具有更強(qiáng)的魯棒性,適應(yīng)更加苛刻的運(yùn)行環(huán)境要求;
? 具有更快的(如千兆Gb)以太網(wǎng),實(shí)現(xiàn)高速現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的輪詢(xún)和數(shù)據(jù)管理;
? 控制器功能經(jīng)過(guò)優(yōu)化,最大程度地提高系統(tǒng)性能;
? 提供更強(qiáng)的診斷與故障處理能力,更強(qiáng)的安全性,更豐富的功能;
二、高端PLC/可編程邏輯控制器能從多方面增強(qiáng)控制系統(tǒng):
智能
? 提供更強(qiáng)的診斷和故障處理功能;
? 基于以太網(wǎng)集成運(yùn)動(dòng)控制,軸數(shù)可達(dá)128 - 256;
? 集成以太網(wǎng)處理能力,實(shí)現(xiàn)高性能的通信;
? 通過(guò)更好的通信能力,支持對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備大數(shù)據(jù)的采集和處理需求;
提效
? 提供可選非易失性存儲(chǔ)器,可將用戶(hù)程序和標(biāo)簽數(shù)據(jù)永久存儲(chǔ)在控制器中;
? 用先進(jìn)的技術(shù)取代數(shù)據(jù)備份所必需的電池或儲(chǔ)能模塊等易損耗器件;
? 配套軟件的編程和組態(tài)環(huán)境可簡(jiǎn)化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和調(diào)試。
安全
? 提供額外的物理安全防護(hù);
? 固件采用數(shù)字簽名并進(jìn)行加密,有助于防范惡意企圖;
? 可對(duì)嘗試訪問(wèn)系統(tǒng)的人員進(jìn)行身份驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)集中式身份驗(yàn)證和訪問(wèn)控制。
三、高端PLC/可編程邏輯控制器應(yīng)支持中國(guó)制造2025提出的3降(產(chǎn)品研制周期、運(yùn)營(yíng)成本和產(chǎn)品不良品率)2升(產(chǎn)品產(chǎn)量合格率和生產(chǎn)效率)戰(zhàn)略
整合人員、過(guò)程和技術(shù)。
互聯(lián)的數(shù)字化企業(yè)能充分利用技術(shù)更好收集和分析數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)換為可操作、實(shí)時(shí)、具有洞見(jiàn)的信息。把信息技術(shù)(IT)和運(yùn)營(yíng)技術(shù)(OT)-- 即信息化與工業(yè)化(兩化)深度融合成為一個(gè)統(tǒng)一架構(gòu),充分利用運(yùn)營(yíng)、業(yè)務(wù)和交易數(shù)據(jù)來(lái)提高企業(yè)、運(yùn)營(yíng)和供應(yīng)鏈的績(jī)效。
加快產(chǎn)品研制周期
提高設(shè)計(jì)效率,縮短智能設(shè)備的調(diào)試時(shí)間,使新投資項(xiàng)目更快啟動(dòng),以成熟技術(shù)來(lái)解決運(yùn)營(yíng)和 IT 方面的風(fēng)險(xiǎn),并即時(shí)敏捷地響應(yīng)客戶(hù)需求。
降低總體運(yùn)營(yíng)成本
優(yōu)化生命周期管理,實(shí)現(xiàn)更有效的運(yùn)營(yíng),改善能源管理,使技術(shù)更容易移植。
改善產(chǎn)品合格率和生產(chǎn)效率
提高可靠性和質(zhì)量,通過(guò)運(yùn)營(yíng)智能工具促進(jìn)預(yù)測(cè)性維護(hù)。
降低企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)
通過(guò)安全的運(yùn)營(yíng)環(huán)境保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和品牌形象,減少產(chǎn)品質(zhì)量低下及內(nèi)外部威脅風(fēng)險(xiǎn)造成的負(fù)面報(bào)道。
四、高端PLC/可編程邏輯控制器的重要指標(biāo)
1. 控制器I/O能力
具備超過(guò)上千點(diǎn)數(shù)字量和模擬量控制的能力
2. 存儲(chǔ)器容量
控制器自身集成的工作存儲(chǔ)空間可達(dá)幾十MB,同時(shí)支持外置存儲(chǔ)卡擴(kuò)展裝載存儲(chǔ)空間。
3. 可選非易失性存儲(chǔ)器
4. 環(huán)境技術(shù)參數(shù)
工作溫度遵從IEC 60068-2-1、IEC 60068-2-2和IEC 60068-2-14標(biāo)準(zhǔn):0-60oC ;
相對(duì)濕度遵從IEC 60068-2-30標(biāo)準(zhǔn):5 – 95%,無(wú)冷凝;
抗振動(dòng)遵從IEC 60068-2-6標(biāo)準(zhǔn):10 – 500 Hz 條件下 2 g;
抗沖擊性遵從IEC 60068-2-27標(biāo)準(zhǔn):工作沖擊30 g 。
5. 多種認(rèn)證
UL、ULH、cUL、cULH、CE、ATEX、EAC、FMH、KOREA、MARINE 和 RCM等。
五、高端PLC/可編程邏輯控制器能實(shí)現(xiàn)多策略控制
高端PLC/可編程邏輯控制器系統(tǒng)應(yīng)能提供離散控制、驅(qū)動(dòng)器控制、運(yùn)動(dòng)控制、流程控制和安全控制等多種類(lèi)型的控制,而且具有高性能、多類(lèi)型的開(kāi)放通信網(wǎng)絡(luò),連接各種遠(yuǎn)程、分布式、高性?xún)r(jià)比的 I/O。系統(tǒng)應(yīng)為模塊化結(jié)構(gòu),這使用戶(hù)容易設(shè)計(jì)、建立和修改系統(tǒng),有效節(jié)省培訓(xùn)和工程費(fèi)用。
1. 離散控制系統(tǒng)
離散控制是PLC/可編程邏輯控制器最擅長(zhǎng)的控制領(lǐng)域,廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品加工行業(yè)和產(chǎn)品裝配行業(yè)。
最簡(jiǎn)單的PLC/可編程邏輯控制器系統(tǒng)在機(jī)架中只包含單一控制器和多個(gè)I/O模塊。而復(fù)雜系統(tǒng)會(huì)有下列情況:
?一個(gè)機(jī)架中有多個(gè)控制器;
?多個(gè)控制器接入多個(gè)網(wǎng)絡(luò);
? I/O位于多個(gè)平臺(tái),分布在多個(gè)位置,可通過(guò)多個(gè)I/O總線或網(wǎng)絡(luò)鏈接。
2. 冗余控制系統(tǒng)
為了提高PLC/可編程邏輯控制器系統(tǒng)的可靠性和可用性,工廠工藝通常需要高端PLC/可編程邏輯控制器系統(tǒng)能夠支持冗余控制。確保即使在工作控制器失效時(shí),能夠切換到備份控制器繼續(xù)工作。
3. 流程控制系統(tǒng)
流程工業(yè)是工業(yè)的一大分支,如石油、化工、精煉等行業(yè),過(guò)去是分布式控制系統(tǒng)(DCS)的天下,隨著PLC/可編程邏輯控制器的性能提高和對(duì)IEC61131 –3的功能塊語(yǔ)言的支持,很多高端PLC/可編程邏輯控制器已經(jīng)能夠勝任流程工藝的控制。
流程控制系統(tǒng)的一個(gè)要求是能夠連接現(xiàn)場(chǎng)儀表,如:溫度、壓力、差壓、流量、液位等變送器,有時(shí)要連接如:HART、FF和Profibus PA等現(xiàn)場(chǎng)總線。所以控制系統(tǒng)通常使用模塊直接連接變送器,或通過(guò)網(wǎng)關(guān)連接現(xiàn)場(chǎng)總線變送器。
4. 功能安全系統(tǒng)
經(jīng)過(guò)功能安全完整性等級(jí)(SIL)認(rèn)證的PLC/可編程邏輯控制器可以提供功能安全控制。按照工廠的應(yīng)用要求,PLC/可編程邏輯控制器控制器必須選用符合相應(yīng)的安全完整性等級(jí)如SIL 3或性能等級(jí)如PLe。
現(xiàn)在很多安全控制器可以與標(biāo)準(zhǔn)控制器混用,這種系統(tǒng)的主要好處是一個(gè)項(xiàng)目中安全與標(biāo)準(zhǔn)一起共用一個(gè)PLC/可編程邏輯控制器平臺(tái)。安全控制器是整個(gè)控制系統(tǒng)的一部分,可以自動(dòng)配置,不需要用戶(hù)干預(yù)。
5. 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
離散工廠中有很多地方要用到運(yùn)動(dòng)控制,如印刷行業(yè)、輪胎行業(yè)、日用品行業(yè)等,因此很多工廠要求高端PLC/可編程邏輯控制器能夠集成運(yùn)動(dòng)控制。
支持運(yùn)動(dòng)控制的PLC/可編程邏輯控制器廣泛用于各類(lèi)機(jī)器的工作:
?在以太網(wǎng)上集成運(yùn)動(dòng)控制,支持驅(qū)動(dòng)器直接連接以太網(wǎng);
?運(yùn)動(dòng)控制器可用以太網(wǎng)執(zhí)行多軸、同步運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用;
?有些PLC/可編程邏輯控制器還支持模擬輸入的伺服模塊控制驅(qū)動(dòng)器/執(zhí)行器。
六、總結(jié)
隨著工業(yè)4.0、智能工廠、工業(yè)互聯(lián)等新概念的不斷出現(xiàn),在工業(yè)離散、過(guò)程和混合控制行業(yè)中,如何合理選擇適宜的高端PLC/可編程邏輯控制器來(lái)保障未來(lái)工廠的高效性、可靠性、安全性,已成為正越來(lái)越多業(yè)內(nèi)有識(shí)之士要考慮的問(wèn)題。當(dāng)未來(lái)工業(yè)控制理念逐步被大眾理解時(shí),我們需要按照每個(gè)項(xiàng)目的具體要求,根據(jù)現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)的采用和企業(yè)今后發(fā)展的愿景,考慮系統(tǒng)在生命周期中的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、升級(jí)和廢棄等階段進(jìn)行綜合評(píng)分,選擇性?xún)r(jià)比最優(yōu)的高端PLC/可編程邏輯控制器。
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