Онжылдықтар бойы бағдарламаланатын логикалық контроллерлер (PLC) өнеркәсіптік автоматтандыру үшін маңызды болды.
Олар күрделі автомобиль құрастыру желілерінен бастап маңызды су тазарту нысандарына дейінгі барлық нәрсенің логикалық негізін құрайды. Тарихи тұрғыдан көптеген нысандар ықшам, бекітілген PLC-ларға сүйенген. Бұл өздігінен тұратын құрылғылар қарапайымдылығы, сенімділігі және бастапқы төмен құны үшін жиі таңдалып, кішігірім, жеке машиналарға мінсіз сай келді.
Алайда, қазіргі заманғы зауыт алаңы икемділікті талап етеді. Өндіріс көлемі ұлғайған сайын, Өнеркәсіптік заттар интернеті (IIoT) сияқты жаңа технологиялар енгізіліп, әртүрлі байланыс протоколдары қажет болады, ал бекітілген тәсілдің шектеулері айқын көрінеді. Машинаға қосымша I/O сыйымдылығы немесе жаңа желілік карта қажет болғанда, бүкіл бекітілген PLC-ны ауыстыру қымбат әрі тиімсіз болады. Сондықтан салада модульдік PLC-лар кеңінен қолданыла бастады.
Зауыт автоматтандыру үшін модульдік PLC архитектурасын түсіну
Модульдік PLC негізінен икемділік пен кеңейтуге арналған басқару жүйесі болып табылады. Ол бір бөлік ретінде жоқ. Оның орнына ол орталық артқы тақта немесе шассиде (рақта) құрылады. Бұл артқы тақта инженерлерге әртүрлі модульдерді қатар қоюға мүмкіндік береді, осылайша тапсырысқа сай басқару жүйесін жасайды.
Жүйе барлық логиканы басқаратын және басқа компоненттерді үйлестіретін орталық процессор немесе Орталық өңдеу блогы (CPU) модулі арқылы жұмыс істейді. Белгілі функциялар арнайы қосылатын модульдер арқылы жүзеге асырылады, мысалы:
I/O модульдері: Сандық және аналогтық сигналдардың әртүрлі түрлерін өңдеу үшін.
Коммуникациялық модульдер: EtherNet/IP, PROFINET және Modbus TCP/IP сияқты протоколдарды қолдайды.
Арнайы модульдер: Жоғары жылдамдықты қозғалысты басқару, функционалдық қауіпсіздік немесе жетілдірілген диагностика сияқты тапсырмаларға арналған.
Бұл дизайн тұрақты PLC-лерден айтарлықтай ерекшеленеді, онда CPU, қуат көзі және I/O барлығы бірге оралған. Модульдік тәсіл Ubest Automation Limited сияқты компанияларға ең талапшыл зауыт автоматтандыру қажеттіліктері үшін күрделі, жоғары тапсырысқа сай шешімдер құруға мүмкіндік береді.
Негізгі артықшылықтар: Басқару жүйелеріндегі масштабталу және икемділік
Модульдік PLC архитектурасының негізгі артықшылығы – масштабталу қабілеті. Кәсіпорындар болашақтағы болжамды қажеттіліктерге негізделген артық сыйымдылық сатып алудың қажеті жоқ. Олар негізгі жүйеден бастап, операциялар кеңейген сайын модульдерді қосып отыра алады. Сонымен қатар, бұл тәсіл теңдессіз икемділікті ұсынады.
Үздіксіз кеңейту: 32 қосымша сандық кіріс қажет пе? Жаңа I/O модулін қосыңыз. Қымбат контроллерді ауыстыру жобалары қажет емес.
Тапсырыс бойынша функционалдылық: Инженерлер тек қажетті модульдерді таңдайды, мысалы, арнайы қозғалыс контроллері немесе белгілі бір коммуникациялық карта, тұрақты құрылғылардың «барлығына бірдей» шектеулерінен аулақ болады.
Болашаққа дайын жаңартулар: Технология тез дамиды. Ескі жүйені жаңа IIoT протоколын қолдайтын коммуникациялық модульге ауыстыру арқылы жаңартуға болады, бұл кезде бар сымдар мен артқы тақтадағы инвестициялар сақталады.
Мысалы, Rockwell Automation компаниясының Allen-Bradley ControlLogix немесе Siemens компаниясының S7-1500 желілері сияқты ірі өнеркәсіп ойыншылары осы жоғары өнімді, модульдік дизайнды көрсетеді, күрделі DCS (Таратылған басқару жүйесі) интеграциясы мен ірі масштабты қолданбалар үшін сенімді платформа ұсынады.
Модульдік және тұрақты PLC-лер: Стратегиялық инвестициялық шешім
Модульдік және тұрақты PLC арасында таңдау қолданбаның сипаты мен компанияның өсу перспективасына негізделген стратегиялық бизнес шешім болып табылады.
| Мүмкіндік | Модульдік PLC-лер (Стратегиялық таңдау) | Тұрақты/Компакт PLC-лер (Тактикалық таңдау) |
| Масштабталу қабілеті | Өте икемді; модульдерді қосу арқылы шексіз кеңейту. | Шектеулі; кеңейту үшін әдетте бүкіл құрылғыны ауыстыру қажет. |
| Жаңарту жолы | Жеке модульдерді ауыстыру/жаңарту мүмкіндігі бар. | Негізгі технологиялық өзгерістер үшін әдетте бүкіл контроллерді ауыстыру қажет. |
| Бастапқы шығын | Артқы жазықтық пен жоғары деңгейлі CPU-ға жоғары бастапқы инвестиция. | Бастапқы сатып алу құны айтарлықтай төмен. |
| Техникалық қызмет көрсету | Бір ақаулы модульді жылдам ауыстыру, орташа жөндеу уақытын (MTTR) азайту. | Ақау болған жағдайда бүкіл құрылғыны жиі ауыстыру қажет. |
| Ең жақсы қолдану | Орташа және ірі процестер, күрделі қозғалыс, кезең-кезеңмен кеңейту. | Кішігірім машиналар, жеке жабдықтар немесе төмен I/O қолданбалары. |
Ubest Automation Limited компаниясындағы тәжірибеміз бойынша, модульдік жүйенің бастапқы сәл жоғары құны кеңейту немесе техникалық қызмет көрсету кезінде болашақ инженерлік уақыт пен тоқтап қалу шығындарының үлкен үнемдеуімен тез өтеледі.
Модульдік архитектуралар максималды инвестиция қайтарымын қайда қамтамасыз етеді
Модульдік басқару жүйелері үнемі өзгеріп отыратын немесе өте күрделі орталарда шын мәнінде жарқырайды.
Кезең-кезеңмен зауытты кеңейту: Өсу үстіндегі кәсіпорын әр кезеңде қажетті I/O модульдерін ғана сатып алып, өндіріс желілерін біртіндеп қосуға мүмкіндік береді, артық капиталдық шығындарды болдырмайды.
Аралас протокол ортасы: Көптеген жабдық өндірушілерінің ескі және заманауи жабдықтары бар зауыттарда модульдік жүйе көптүрлі байланыс модульдерін (мысалы, EtherNet/IP және PROFINET) пайдаланып, барлық құрылғыларды бір DCS аясында біріктіру үшін көпір ретінде қызмет ете алады.
Автомобиль және ауыр өнеркәсіп: Бұл салалар үйлестірілген, жоғары жылдамдықтағы қозғалысты басқару және қатаң қауіпсіздік мониторингін талап етеді. Модульдік жүйелер арнайы қозғалыс және қауіпсіздік контроллерлерін енгізуге мүмкіндік береді, олар артқы жазықтық арқылы тиімді байланысады.
Сондықтан, өсуге үміттенетін, IIoT деректер қызметтерімен интеграцияны қажет ететін немесе жоғары қолжетімділікті талап ететін кез келген операция үшін модульдік жүйенің ұзақ мерзімді стратегиялық артықшылығы даусыз.
Автордың пікірлері: Күрделілікті шешу және болашақ тенденциялар
Модульдік жүйелер жоғары мүмкіндіктер ұсынғанымен, олар күрделілікті арттырады. Көп модульдер көп мекенжайлауды, көп сымдарды және қарапайым бекітілген құрылғыға қарағанда күрделі бастапқы баптауды талап етеді. Бұл орнату және ақауларды жою үшін жоғары деңгейдегі мамандылықты қажет етеді.
Алайда, бұл күрделілік болашаққа дайын болу үшін қажетті айырбас болып табылады. Алдын ала күтім және жасанды интеллект негізіндегі диагностика стандартқа айналған сайын, модульдік PLC-нің арнайы модульдер арқылы жоғары дәлдіктегі деректерді тиімді жинау қабілеті маңызды артықшылық болып табылады. Өнеркәсіп деректерге бай, орталықсыздандырылған басқаруға бет бұруда, және модульдік PLC-лер ақылды шеткі құрылғы ретінде мінсіз орналасқан.
Ubest Automation Limited күрделі таңдауларды күнделікті шешуге көмектеседі. Сіз ескі PLC-лерді қызмет көрсетіп отырсаңыз да, жаңа зауыт жобалап жатсаңыз да, біз сізді қажетті бөлшектермен және сараптамалық кеңеспен қамтамасыз етіп, бүгінгі және болашақтағы қажеттіліктеріңізге сай масштабталатын архитектура құруға көмектесеміз.
Дәлелденген модульдік опциялар мен шешімдерді зерттеңіз
Сенімді, жоғары өнімді модульдік басқару жүйелері үшін Ubest Automation Limited жетекші өндірушілердің платформаларын жеткізу және біріктіру бойынша маманданған.
Шешім сценарийі: Қаптама саласындағы клиент жылдам ауыстыру мүмкіндіктерін және жаңа көру жүйесімен интеграцияны талап етті. Біз жоғары жылдамдықты көру байланыс модулі мен арнайы қозғалыс картасымен модульдік PLC орнаттық, бұл SKU ауыстыру уақытын 40%-дан астам қысқартты.
Біз сізді Ubest Automation Limited компаниясына шақырамыз, онда сіз өзіңіздің салаңызға арналған масштабталатын PLC және DCS шешімдерінің ассортиментін зерттей аласыз. Ubest Automation Limited.
Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)
Q1: Техникалық қызмет көрсету тұрғысынан модульдік PLC мен тұрақты PLC арасындағы негізгі операциялық айырмашылық неде?
A: Менің осы жүйелерді ақауларын жою тәжірибемде негізгі айырмашылық – ақауды оқшаулау. Модульдік PLC-де, мысалы, аналогтық кіріс картасы істен шықса, сіз бүкіл артқы тақтаны өшірмей (ыстық ауыстыру жүйелерінде) немесе CPU логикасын бұзбай, сол бір картаны ғана ауыстырасыз. Тұрақты PLC-де кез келген борттық компоненттің ақауы әдетте бүкіл құрылғыны ауыстыруды талап етеді, бұл барлық I/O терминалдарын қайта сымдауды және бүкіл бағдарламаны қайта жүктеуді қажет етеді — бұл әлдеқайда ұзақ және күрделі тоқтап қалу оқиғасы.
Q2: Өнеркәсіптік роботты біріктіру үшін әрқашан модульдік PLC қажет бола ма?
A: Әрқашан емес, бірақ күрделі интеграция үшін әдетте иә. Тұрақты PLC қарапайым робот ұяшығының негізгі старт/стоп сигналын басқара алса да, роботтың күрделі қозғалыстарын, қауіпсіздік аймақтарын және жоғары жылдамдықтағы деректер алмасуын үйлестіру көбінесе жоғары деңгейлі модульдік PLC архитектурасында қолжетімді арнайы өңдеу қуаты мен арнайы байланыс модульдерін (мысалы, EtherCAT немесе меншік қозғалыс желілері) талап етеді. Бұл микросекундтық деңгейдегі синхрондау мен сенімді қауіпсіздік құлыптауын қамтамасыз етеді.
Q3: Модульдік PLC тұжырымдамасы IIoT және Industry 4.0 трендтерімен қалай үйлеседі?
A: Модульдік PLC-лер IIoT-мен табиғи түрде үйлесімді, себебі олар деректерді жинау және байланыс орнатуда үздік. Сіз арнайы Ethernet немесе MQTT байланыс модульдерін қосып, I/O нүктелерінен жоғары дәлдіктегі деректерді тартып алып, оларды негізгі басқару желісін жүктемей-ақ бұлттық аналитика платформаларына немесе MES/ERP жүйесіне тікелей жібере аласыз. Деректер үшін жаңа байланыс жолдарын оңай біріктіру мүмкіндігі Industry 4.0 аясында алдын ала техникалық қызмет көрсету және машина оқыту бастамаларын жүзеге асыру үшін өте маңызды.