一、高端PLC/可編程邏輯控制器應具有的特性和優勢:
? 更高的處理能力;
? 優秀的運行穩定可靠性;
? 強大的網絡通信能力,能完成多系統間以及控制級與設備、上級管理層大數據通信需求;
? 具有更強的魯棒性,適應更加苛刻的運行環境要求;
? 具有更快的(如千兆Gb)以太網,實現高速現場設備的輪詢和數據管理;
? 控制器功能經過優化,最大程度地提高系統性能;
? 提供更強的診斷與故障處理能力,更強的安全性,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控制系統:
智能
? 提供更強的診斷和故障處理功能;
? 基于以太網集成運動控制,軸數可達128 - 256;
? 集成以太網處理能力,實現高性能的通信;
? 通過更好的通信能力,支持對現場設備大數據的采集和處理需求;
提效
? 提供可選非易失性存儲器,可將用戶程序和標簽數據永久存儲在控制器中;
? 用先進的技術取代數據備份所必需的電池或儲能模塊等易損耗器件;
? 配套軟件的編程和組態環境可簡化系統開發和調試。
安全
? 提供額外的物理安全防護;
? 固件采用數字簽名并進行加密,有助于防范惡意企圖;
? 可對嘗試訪問系統的人員進行身份驗證,實現集中式身份驗證和訪問控制。
三、高端PLC/可編程邏輯控制器應支持中國制造2025提出的3降(產品研制周期、運營成本和產品不良品率)2升(產品產量合格率和生產效率)戰略
整合人員、過程和技術。
互聯的數字化企業能充分利用技術更好收集和分析數據,并將其轉換為可操作、實時、具有洞見的信息。把信息技術(IT)和運營技術(OT)-- 即信息化與工業化(兩化)深度融合成為一個統一架構,充分利用運營、業務和交易數據來提高企業、運營和供應鏈的績效。
加快產品研制周期
提高設計效率,縮短智能設備的調試時間,使新投資項目更快啟動,以成熟技術來解決運營和 IT 方面的風險,并即時敏捷地響應客戶需求。
降低總體運營成本
優化生命周期管理,實現更有效的運營,改善能源管理,使技術更容易移植。
改善產品合格率和生產效率
提高可靠性和質量,通過運營智能工具促進預測性維護。
降低企業風險
通過安全的運營環境保護知識產權和品牌形象,減少產品質量低下及內外部威脅風險造成的負面報道。
四、高端PLC/可編程邏輯控制器的重要指標
1. 控制器I/O能力
具備超過上千點數字量和模擬量控制的能力
2. 存儲器容量
控制器自身集成的工作存儲空間可達幾十MB,同時支持外置存儲卡擴展裝載存儲空間。
3. 可選非易失性存儲器
4. 環境技術參數
工作溫度遵從IEC 60068-2-1、IEC 60068-2-2和IEC 60068-2-14標準:0-60oC ;
相對濕度遵從IEC 60068-2-30標準:5 – 95%,無冷凝;
抗振動遵從IEC 60068-2-6標準:10 – 500 Hz 條件下 2 g;
抗沖擊性遵從IEC 60068-2-27標準:工作沖擊30 g 。
5. 多種認證
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現多策略控制
高端PLC/可編程邏輯控制器系統應能提供離散控制、驅動器控制、運動控制、流程控制和安全控制等多種類型的控制,而且具有高性能、多類型的開放通信網絡,連接各種遠程、分布式、高性價比的 I/O。系統應為模塊化結構,這使用戶容易設計、建立和修改系統,有效節省培訓和工程費用。
1. 離散控制系統
離散控制是PLC/可編程邏輯控制器最擅長的控制領域,廣泛應用于產品加工行業和產品裝配行業。
最簡單的PLC/可編程邏輯控制器系統在機架中只包含單一控制器和多個I/O模塊。而復雜系統會有下列情況:
?一個機架中有多個控制器;
?多個控制器接入多個網絡;
? I/O位于多個平臺,分布在多個位置,可通過多個I/O總線或網絡鏈接。
2. 冗余控制系統
為了提高PLC/可編程邏輯控制器系統的可靠性和可用性,工廠工藝通常需要高端PLC/可編程邏輯控制器系統能夠支持冗余控制。確保即使在工作控制器失效時,能夠切換到備份控制器繼續工作。
3. 流程控制系統
流程工業是工業的一大分支,如石油、化工、精煉等行業,過去是分布式控制系統(DCS)的天下,隨著PLC/可編程邏輯控制器的性能提高和對IEC61131 –3的功能塊語言的支持,很多高端PLC/可編程邏輯控制器已經能夠勝任流程工藝的控制。
流程控制系統的一個要求是能夠連接現場儀表,如:溫度、壓力、差壓、流量、液位等變送器,有時要連接如:HART、FF和Profibus PA等現場總線。所以控制系統通常使用模塊直接連接變送器,或通過網關連接現場總線變送器。
4. 功能安全系統
經過功能安全完整性等級(SIL)認證的PLC/可編程邏輯控制器可以提供功能安全控制。按照工廠的應用要求,PLC/可編程邏輯控制器控制器必須選用符合相應的安全完整性等級如SIL 3或性能等級如PLe。
現在很多安全控制器可以與標準控制器混用,這種系統的主要好處是一個項目中安全與標準一起共用一個PLC/可編程邏輯控制器平臺。安全控制器是整個控制系統的一部分,可以自動配置,不需要用戶干預。
5. 運動控制系統
離散工廠中有很多地方要用到運動控制,如印刷行業、輪胎行業、日用品行業等,因此很多工廠要求高端PLC/可編程邏輯控制器能夠集成運動控制。
支持運動控制的PLC/可編程邏輯控制器廣泛用于各類機器的工作:
?在以太網上集成運動控制,支持驅動器直接連接以太網;
?運動控制器可用以太網執行多軸、同步運動控制應用;
?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動器/執行器。
六、總結
隨著工業4.0、智能工廠、工業互聯等新概念的不斷出現,在工業離散、過程和混合控制行業中,如何合理選擇適宜的高端PLC/可編程邏輯控制器來保障未來工廠的高效性、可靠性、安全性,已成為正越來越多業內有識之士要考慮的問題。當未來工業控制理念逐步被大眾理解時,我們需要按照每個項目的具體要求,根據現有先進技術的采用和企業今后發展的愿景,考慮系統在生命周期中的設計、安裝、運營、維護、升級和廢棄等階段進行綜合評分,選擇性價比最優的高端PLC/可編程邏輯控制器。
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