PLC evolūcija: programmējamo loģisko kontrolleru vēsture un to izvēle vai nomaiņa

Izstaigājiet gandrīz jebkuru vecāku rūpnīcu, un jūs atradīsit paradoksu. Vienā rindā joprojām darbojas kāpņu loģika, kas rakstīta pirms piecpadsmit vai divdesmit gadiem uz kontrollera, kura darbība ir pārtraukta jau desmit gadus, savukārt šūna, kas atrodas tieši blakus, straumē datus uz IIoT platformu paredzamai apkopei. Abi dara savu darbu. Šī sprauga, kas atrodas blakus vienā stāvā, patiesībā ir stāsts par programmējamo loģisko kontrolieru izaugšanu. Izpratne par PLC evolūciju nav tikai rūpnieciski sīkumi. Tas parāda, kāpēc jūsu instalētā bāze izskatās tā, kā izskatās, un nosaka divus lēmumus, ar kuriem galu galā nākas saskarties katrai iekārtai: kuru kontrolieri pirkt nākamo un ko darīt, kad tas, uz kuru paļaujaties, ir beidzies.

Pirms PLC: kāpēc releja loģika aizkavēja rūpniecību

Pirms PLC mašīnas kontrolēja elektromehānisko releju bankas. Procesa loģika, kas nozīmē, kad šis vārsts atveras un motors ieslēdzas, dzīvoja fiziskajā vadā starp simtiem vai pat tūkstošiem releju, kas atrodas lielos skapjos.

Šī pieeja darbojās, taču tā bija trausla dārgos veidos. Vadības secības maiņa nozīmēja paneļa pārslēgšanu ar roku, kas var ilgt vairākas dienas vai nedēļas, kamēr līnija stāvēja dīkstāvē. Viens neveiksmīgs relejs vai vaļīgs vads var apturēt ražošanu, un kļūdas atrašana vadu labirintā bija lēns darbs. Paši skapji patērēja grīdas platību, un pēc gadiem ilgi veiktām nelielām izmaiņām dokumentācija reti sakrita ar faktiski uzbūvēto.

Spiediens ASV autobūves nozarē pieauga. Automašīnu ražotāji, piemēram, General Motors, pārtaisīja savas līnijas katru modeļa gadu, un katrs pārtaisīšanas instruments nozīmēja releju paneļu nojaukšanu un pārbūvi par milzīgām izmaksām. Līdz 1960. gadu beigām šī ikgadējā pārrāvuma dēļ steidzami jāmeklē pārprogrammējama alternatīva. Galvenā vēlme bija vienkārša: saglabājiet uzticamību uzticamības inženieriem, bet veiciet izmaiņas programmatūrā, nevis vara. Šis spiediens noveda tieši pie specifikācijas, kas radīja pirmo PLC.

PLC dzimšana (1968): Modicon 084 un Ladder Logic

1968. gadā General Motors Hydramatic nodaļa uzrakstīja tagad-slavenu specifikāciju cietvielu-releja vadības aizstāšanai. Tas prasīja izturīgu ierīci, kuru varētu pārprogrammēt bez pārslēgšanas, izturētu rūpnīcas stāvu un kuru varētu apkopt rūpnīcas esošie elektriķi, nevis datoru speciālisti.

Neliels inženieru uzņēmums Bedford Associates pieņēma izaicinājumu. Viņu atbilde, ko vadīja inženieris Ričards "Diks" Morlijs un viņa kolēģi, kļuva par Modicon 084, kas plaši atzīts par pirmo programmējamo loģisko kontrolieri. Nosaukums "Modicon" cēlies no Modular Digital Controller", un "084" bija vienkārši uzņēmuma projekta numurs. Morley bieži tiek saukts par PLC tēvu šim darbam.

Vissvarīgākais lēmums aiz 084 nebija neapstrādāts sniegums. Tā bija programmēšanas metodes izvēle. Tā vietā, lai izgudrotu jaunu datorvalodu, komanda ļāva inženieriem programmēt kontrolieri, izmantojot kāpņu loģiku, diagrammu, kas izskatījās gandrīz tieši tāpat kā releju kāpņu shēmas elektriķi, kurus jau lasa katru dienu. Tam bija milzīga nozīme. Cilvēki, kas apkalpoja šīs mašīnas, bija elektriķi, nevis programmētāji, un viņi varēja pieņemt jauno kontrolieri bez pārkvalificēšanās. Šī vienīgā dizaina izvēle, satiekot lietotājus tur, kur viņi jau bija, ir liels iemesls, kāpēc PLC izplatās tik ātri un kāpēc kāpņu loģika joprojām ir dominējošā programmēšanas valoda vairāk nekā piecdesmit gadus vēlāk. Tas ir arī iemesls, kāpēc daži uzņēmumi joprojām izmanto kāpņu programmas, kas rakstītas pirms gadu desmitiem, pie kā mēs atgriežamies, apspriežot mantotās aparatūras nomaiņu.

No šī pirmā pasūtījuma koncepcija ātri izplatījās. Tam sekoja citi ražotāji, un dažu gadu laikā PLC bija pārgājis no viena automobiļu eksperimenta uz standarta rīku visās nozarēs.

Kā attīstījās PLC, desmitgades pēc desmitgades

Kad koncepcija sevi pierādīja, PLC nepārtraukti attīstījās, un katra desmitgade pievienoja spēju, ko tā laika nozare prasīja.

70. gados un 80. gadu sākumā mikroprocesora ienākšana bija pagrieziena punkts. PLC kļuva mazāki un ātrāki, ieguva vairāk atmiņas un ieguva savus pirmos sakaru portus, kas ļāva kontrolleriem sarunāties savā starpā, nevis darboties izolēti.

1990. gadi bija par savienojumu augšup, ar cilvēkiem un augiem virs mašīnas. Cilvēka-mašīnas saskarnes (HMI) sniedza operatoriem grafiskus ekrānus, nevis indikatora gaismas, un PLC sāka apmainīties ar datiem ar augstāka-līmeņa iekārtu sistēmām. Šajā periodā tika ieviests arī 1993. gadā publicētais IEC 61131-3 standarts, kas noteica kopīgu programmēšanas valodu kopu un samazināja bloķēšanu jebkura viena pārdevēja stilam.

2000. gados bija iekļautas funkcijas, kurām kādreiz bija nepieciešama atsevišķa aparatūra. Kustības vadība un dažos gadījumos mašīnredze kļuva par funkcijām, kuras varēja koordinēt viens kontrolieris, savukārt Ethernet-balstīti protokoli padarīja vairāku piegādātāju sistēmas daudz vieglāk savienojamas.

No 2010. gadiem līdz mūsdienām PLC kļuva par mezglu daudz plašākā tīklā. Kontrolieri tagad ir saistīti ar ERP un MES programmatūru, padod IIoT platformas un atbalsta malu skaitļošanu iekārtas tuvumā. Tikpat svarīgi ir tas, ka tie tagad ir jāizstrādā, ņemot vērā kiberdrošību, jo tīkla kontrolieris ir arī kontrolieris, kas tam pakļauts.

Ja vēlaties redzēt, kā viens ražotājs veica šos pašus posmus, mūsu dziļā niršana turpināsOmron PLC aparatūras attīstība 50 gadu laikāizseko šo loku caur viena zīmola produktu līniju.

Mantojums pret mūsdienu PLC: kas patiesībā mainījās

Desmitgades -pa{1}}stāsts izskaidro, kā mēs šeit nonācām. Liekot blakus, atšķirība starp mantoto PLC un moderno parādās piecās dimensijās, un katrai no tām ir praktiskas sekas ikvienam, kam sistēma pieder.

Drošības līnija ir pelnījusi piezīmi. Daudzi mantotie PLC tika izstrādāti laikmetā, kad nekad nebija paredzēts, ka kontrolleris pieskaras plašākam tīklam. Savienojiet to ar modernu rūpnīcu tīklu, un tas var kļūt par slikto vietu uzbrucējiem, kas ir viens no praktiskiem iemesliem, kāpēc rūpnīcas izvēlas nomainīt vecāku aparatūru, nevis turpināt lāpīšanu ap to.

PLC vs PAC vs DCS vs mikrokontrolleris: neskaidrības novēršana

Šie četri termini tiek izmantoti brīvi, un neskaidrības var novest pie nepareizas klases aparatūras iegādes. Šeit ir īsa versija.

A PLCapstrādā diskrētu, loģikas{0}}vadāmu iekārtu un līniju vadību, kas ir tā pamats. APAC(programmējams automatizācijas kontrolieris) ir jaudīgāks brālēns, kas paredzēts sarežģītai matemātikai, datu apstrādei un uzlabotai programmēšanai lielākās sistēmās. ADCS(izdalītā vadības sistēma) ir paredzēta lieliem, nepārtrauktiem procesiem, piemēram, ķīmiskām vielām, naftai un gāzei vai jaudai, kur tūkstošiem cilpu darbojas visu diennakti. Amikrokontrollerisir viena mikroshēma, kas iegulta vienā ierīcē vai produktā un veic vienu īpašu uzdevumu.

Vienas -rindiņas ceļvedis: izvēlieties PLC diskrētai mašīnas loģikai, PAC, ja nepieciešams apjomīgs aprēķins un uzlabota programmēšana, DCS lielām nepārtrauktas apstrādes rūpnīcām un mikrokontrolleri vienkāršai{1}}ierīces vadībai. Kad robežas ir skaidras, nākamais jautājums ir praktisks: kuri zīmoli faktiski ražo šos kontrolierus un kā tie atšķiras?

Galvenie PLC zīmoli šodien

Lielākajā daļā pirkumu sarakstu dominē seši zīmoli. Katram no tiem ir īsts smaguma centrs, nevis vienkārši "uzticams un progresīvs", un, zinot, kur katrs ir spēcīgākais, tiek ietaupīts laiks.

Izlasiet tabulu, lai uzzinātu, ar ko katrs zīmols atšķiras.Siemensir spēcīga, ja vēlaties vienu platformu no mazākā kontroliera līdz lielākajam, kas ir izplatīta visā Eiropā un diskrētā ražošanā.Alens-Bredlijs, kas ir daļa no Rockwell, ir standarts Ziemeļamerikā ar dziļu vietējo integratoru bāzi.Mitsubishiir iecienījuši mašīnu ražotāji, kuriem nepieciešams ātrums par konkurētspējīgu cenu.Omronizceļas vietās, kur līnija ir tikpat svarīga kā pārbaude, kā arī kustība.Šneiders, kurā ir oriģinālā Modicon izcelsme, ir spēcīga infrastruktūra un procesa{0}}blakus darbs. ABB mēdz uzvarēt vietās, kur ABB piedziņas un instrumenti jau ir standartizēti.

Neatkarīgi no emblēmas trīs faktori izlemj, ka tie ir piemērotāki nekā jebkura datu lapa:

• Ekosistēmas bloķēšana-.Programmēšanas programmatūra, licences un apmācība saista jūs ar platformu. Zīmolu maiņa vēlāk reti ir tikai aparatūras maiņa.
• Rezerves{0}}daļu pieejamība.Zīmols ir tikai tik labs, cik jūsu spēja ātri iegūt moduļus, īpaši vecākiem diapazoniem. Ilgi izpildes laiki vienā kartē var darboties dīkstāvē.
• Integrācijas saderība.Pārbaudiet, vai kontrolleris runā protokolus, kurus jau izmanto jūsu esošie diskdziņi, HMI un augšupējās sistēmas.

Plašāku sarakstu un detalizētu informāciju{0}}līdz-skatiet mūsu ceļvedīlabākie PLC ražotāji. Kad jūs jau zināt vajadzīgo zīmolu, varat to izdarītpārlūkojiet PLC moduļus pēc ražotājatieši.

Kā izvēlēties savam lietojumprogrammai piemērotāko PLC

Kad zīmolu izlases saraksts ir iestatīts, saskaņojiet to ar jūsu priekšā esošo darbu. Pieci faktori nosaka lielāko daļu lēmuma.

I/O skaits un paplašināšana.Saskaitiet ievades un izvades, pēc tam pievienojiet aptuveni 20 līdz 30 procentus. Izmēru noteikšana atbilstoši mūsdienu precīzajam skaitlim ir tā, kā augi galu galā nomaina visu kontrolieri, lai pēc diviem gadiem pievienotu dažus sensorus.

Apstrādes iespējas.Vienkāršai ieslēgšanas/izslēgšanas loģikai ir vajadzīgs maz; PID cilpām, kustībām vai intensīvai datu apstrādei ir nepieciešams spēcīgāks centrālais procesors un ātrāks skenēšanas laiks. Pielāgojiet procesoru visgrūtākajam uzdevumam, nevis vidējam.

Sakaru protokoli.Uzskaitiet protokolus, ko izmanto jūsu esošais aprīkojums, piemēram, PROFINET, EtherNet/IP, Modbus vai EtherCAT, un izvēlieties kontrolleri, kas tos izrunā vietējā valodā. Vārtu modernizēšana vēlāk palielina izmaksas un atteices punktus.

Vides novērtējums.Temperatūra, vibrācija, putekļi un mitrums nosaka, vai jums ir nepieciešama standarta vai rūdīta aparatūra. Kontrolieris, kas paredzēts tīram skapim, neizturēs mazgāšanu-vai ārpus telpām.

Budžets un izpildes laiks.Lētākais modulis nav izdevīgs, ja tam ir divpadsmit{0}}nedēļas un jūsu līnija nav pieejama. Nosveriet vienības cenu pret reālo pieejamību un kavēšanās izmaksām.

Ātrs kontrolsaraksts, ko varat izmantot atkārtoti:

• Vai jūsu I/O skaits ietver 2 līdz 3 gadu paplašināšanos?
• Vai CPU izmērs ir piemērots jūsu visprasīgākajam uzdevumam, nevis vidējam?
• Vai kontrolieris sākotnēji atbalsta jūsu esošos protokolus?
• Vai vides novērtējums ir piemērots faktiskajai uzstādīšanas vietai?
• Vai esat apstiprinājis reālos krājumus un izpildes laiku, nevis tikai saraksta cenu?
• Vai tas atbilst zīmola ekosistēmai, ko jūsu komanda jau zina?

Ja jūsu esošais kontrolieris ir kārtībā un jūs vienkārši paplašinaties, tiek piemērota šī pati loģika. Grūtākais gadījums ir nākamais: ko darīt, ja PLC, no kura esat atkarīgs, tiek pārtraukta.

Mantoto vai pārtraukto PLC nomaiņa

Kontroliera nomaiņa reti ir brīva izvēle; to parasti uzspiež viens no dažiem signāliem. Nopietni apsveriet nomaiņu, ja redzat tālāk norādīto.

• Atkārtotas kļūmes un neplānota dīkstāve novecojošam kontrollerim.
• Ražotāja oficiāls paziņojums par-darba laika beigām vai darbības pārtraukšanu.
• Nav pieejami oriģinālie rezerves moduļi vai tikai apšaubāmi pelēkie{0}}tirgus krājumi.
• Apkopes un dīkstāves izmaksas, kas klusi ir pieaugušas lielākas par jaunināšanas izmaksām.

Ja kāds no tiem attiecas, pirmais praktiskais solis ir piegāde. Apstipriniet, vai jūsu precīzs detaļas numurs joprojām tiek ražots, un, ja nē, norādiet saderīgu rezerves daļu vai -noliktavā esošu ekvivalentu. Šeit ir nozīme izplatītājam ar reāliem krājumiem, jo ​​pārtrauktās daļas numurs bieži vien joprojām ir atrodams pa pareizajiem kanāliem ilgi pēc tam, kad ražotājs ir pārcēlies.

No turienes jūs saskaraties ar vienu reālu lēmumu: piemēram,-par-nomaiņu vai pilnīgu jaunināšanu.

A saderīga nomaiņasaglabā esošo programmu, vadu un I/O izkārtojumu. Tas ir zemāks risks, zemākas izmaksas un ātrs, tāpēc parasti tas ir pareizais zvans, kad līnijai vienkārši jāturpina darboties. Izvēlieties šo ceļu, ja dīkstāve ir jūsu galvenais ienaidnieks un apkārtējā sistēma citādi ir veselīga.

A pilnīgs jauninājumspāreja uz modernu platformu maksā vairāk un prasa ilgāku laiku, taču tā atiestata laiku: pašreizējā rezerves daļu pieejamība, mūsdienīga komunikācija un iebūvēta kiberdrošība. Izvēlieties šo iespēju, kad visa sistēma noveco, kad jau tiek plānota plašāka modernizācija vai kad vecā arhitektūra kavē to, ko vēlaties darīt tālāk.

Ja strādājat ar konkrētu migrāciju, skatiet mūsu norādījumus parmantoto Modicon kontrolleru izvēle un migrēšanaparāda, kā šie kompromisi{0}}attiecas uz reālu produktu klāstu. Un, ja jūs jau zināt, kura detaļa ir jāiegādājas vai jānomaina,nosūtiet mums modeļa numuru krājumu pārbaudei un piedāvājumam.

PLC nākotne: Edge AI, autonomā optimizācija un OT/IT konverģence

Trīs maiņas veido turpmāko PLC virzību, un katrai no tām ir līdzņemams pirkums, ko veicat šodien.

Edge AIpārvieto analīzi uz kontroliera vai blakus tam, tāpēc tādi uzdevumi kā anomāliju noteikšana notiek lokāli, bez pārvietošanās uz mākoni. Padoms: dodot priekšroku kontrolieriem, kas atbalsta modernu skaitļošanu, vēlāk varat izmantot šīs funkcijas.

Autonomā optimizācijaļauj sistēmām pielāgot savus parametrus no reāllaika datiem, nevis fiksētām uzdotajām vērtībām. Padoms: atvērta piekļuve datiem un standarta protokoli šeit ir svarīgāki nekā jebkura viena piegādātāja funkcija.

OT/IT konverģenceturpina izjaukt robežu starp rūpnīcas stāvu un uzņēmuma programmatūru. Padoms: kontrolieris ar spēcīgu, drošu tīklu integrēsies daudz vieglāk nekā tas, kas paredzēts kā sala.

Nekas no tā nenozīmē dzīties pēc jaunākā. Tas nozīmē, ka, piemērojot iepriekš minēto atlases kontrolsarakstu, savienojamības un atvērto protokolu svēršana nedaudz augstāka ir zemas-izmaksas veids, kā ilgāk saglabāt pirkumu atbilstošu.

Kurp doties no šejienes

PLC evolūcija patiešām ir stāsts par rīku, kas turpināja satikt savus lietotājus tur, kur viņi bija, sākot no kāpņu loģikas 1968. gadā līdz drošiem, savienotiem kontrolieriem mūsdienās. Tālākais ir atkarīgs no jūsu atrašanās vietas:

• Joprojām kartējat ainavu?Salīdzinietgalvenie PLC zīmoliun kā tie atšķiras pirms atlases saraksta.
• Vai izvēlaties nākamo kontrolieri?Izpildiet iepriekš minēto atlases kontrolsarakstu, salīdzinot ar savu faktisko pieteikumu.
• Vai strādājat ar novecojošu vai pārtrauktu PLC?Identificējiet daļu, izlemiet starp saderīgu nomaiņu vai jaunināšanu, pēc tam saņemiet krājuma pārbaudi.

Neatkarīgi no tā, kurā posmā atrodaties, pastāstiet mums, ar kādiem moduļiem strādājat, un mēs palīdzēsim jums ātri atrast pareizos moduļus.Pieprasiet piedāvājumu vai akciju pārbaudilai sāktu.

FAQ

 

 

Kas bija pirmais PLC un kas to izgudroja?

Modicon 084, ko Bedford Associates būvēja no 1968. līdz 1969. gadam, reaģējot uz General Motors specifikāciju. Inženieris Diks Morlijs tiek plaši atzīts par tā galveno radītāju un bieži tiek saukts par PLC tēvu.

Kādas ir piecas IEC 61131-3 programmēšanas valodas?

Kāpņu diagramma (LD) releja-stila loģikai, funkciju bloku diagramma (FBD) signāla plūsmai, strukturēts teksts (ST) teksta-bāzētam kodam, instrukciju saraksts (IL), zema-līmeņa montāžas-līdzīga valoda un secīgo funkciju diagramma (SFC) soļu secībām.

Kurš PLC zīmols ir labākais?

Nav viena labākā; tas ir atkarīgs no trim lietām: jūsu reģiona un vietējā atbalsta, jūsu komandai jau zināmās ekosistēmas un jūsu pieteikuma veida. Siemens un Schneider vada lielāko daļu Eiropas un infrastruktūras, Allen-Bradley Ziemeļamerikā un Mitsubishi un Omron Āzijas mašīnbūvē. Salīdziniet tos mūsuzīmola rokasgrāmata.

Kā izvēlēties pareizo PLC?

Saskaņojiet četras lietas savai lietojumprogrammai: I/O skaits ar vietu, ko paplašināt, apstrādes jauda jūsu grūtākajam uzdevumam, sakaru protokoli, ko izmanto jūsu iekārta, un vides novērtējums instalēšanas vietai. Pēc tam apstipriniet reālo krājumu un izpildes laiku. Pilns kontrolsaraksts ir norādīts iepriekš.

Vai es varu nomainīt pārtrauktu PLC moduli?

Parasti jā. Daudzi pārtraukto detaļu numuri joprojām ir pieejami izplatītāja krājumos, un, ja tie nav pieejami, var iegādāties saderīgu vai jauninātu ekvivalentu.Nosūtiet mums modeļa numuruun mēs pārbaudīsim pieejamību.

Vai jauni un veci viena zīmola PLC ir saderīgi?

Tas ir atkarīgs. Vienas un tās pašas produktu sērijas ietvaros nomaiņas bieži vien ir tuvu tam,{1}}kad tos varētu nomainīt. Paaudzēm vai sērijām var būt nepieciešama programmatūras pārveidošana vai vadu izmaiņas, tāpēc pirms saderības pieņemšanas pārbaudiet sēriju, programmaparatūras vai programmatūras versiju un I/O izkārtojumu.

Bezmaksas konsultācija