Zach Arnold
Machine Design
Ключевыми факторами, определяющими выбор системы управления для вашего приложения, являются сложность процесса и требования к возможному расширению
Программируемые логические контроллеры (ПЛК) и программируемые контроллеры автоматизации (ПКА) – это промышленные компьютеры, сконструированные и адаптированные для производственных сред. Эти компьютеры являются мозгами производственного процесса, обеспечивающими высоконадежное управление автоматизированным оборудованием.
ПЛК и ПКА очень похожи друг на друга, поскольку выполняют одни и те же основные функции. И, по мере развития технологии, различия между ними становятся все более размытыми. Все автоматизированные системы содержат ПЛК или ПКА, управляющие отдельными машинами или станциями. Кроме того, контроллеры могут быть запрограммированы для управления группами машин или станций.
Наиболее заметное различие между ПЛК и ПКА заключается в их программных интерфейсах. ПКА более сложны, и программируются на Си или Си++. Напротив, ПЛК программируются с применением диаграмм лестничной логики – языка программирования, в котором используются символы, представляющие релейные электрические схемы. Эти различия в способах программирования определяют различия в архитектуре и возможностях двух типов компьютеров.
 |
||
| Fieldbus (Profibus) – типичная технология используемая для связи систем автоматизации. При наличии подключения к промышленному Ethernet (Profinet) модульная конструкция ПЛК позволяет легко заменять контроллеры. |
||
ПЛК
ПЛК отличаются простотой прогона программы, но имеют ограниченный объем памяти и дискретные входы/выходы. Современные ПЛК, помимо традиционных цифровых и аналоговых входов/выходов, имеют высокоскоростные входы/выходы, выводы управления последовательностями событий и пропорционально-интегрально-дифференциального управления.
Многие ПЛК содержат встроенные средства сетевой поддержки, позволяющие организовать обмен между несколькими ПЛК, перераспределение входов/выходов, а также связь с человеко-машинными интерфейсами и средствами управления и сбора данных верхнего уровня. ПЛК особенно полезны для контроля более простых процессов в проектах автоматизации меньшего уровня сложности, не требующих быстрой масштабируемости.
ПКА
ПКА имеют открытую архитектуру и модульную конструкцию. Это упрощает объединение устройств в группы, подключение их к сетям и системам и организацию взаимодействия друг с другом. ПКА используются для связи, контроля и управления многоканальными сетями и наборами устройств. Такая возможность обеспечивается использованием стандартных протоколов и сетевых технологий, таких как Ethernet, OPC и язык структурированных запросов (SQL).
Благодаря модульной конструкции, ПКА намного упрощают процесс расширения системы. Добавление и удаление компонентов выполняется легче. В дополнение к поддержке программирования на основе тегов, ПКА могут управлять тысячами точек ввода/вывода. В основанных на тегах языках программирования, используется одна общая база данных имен тегов, которые перед привязкой к конкретному входу/выходу могут быть назначены множеству функций.
 |
||
| Parker Automation Controller – пример программируемого контроллера автоматизации (ПКА). ПКА предоставляют пользователям возможность, используя ASCII, разрабатывать собственные драйверы для подключения к уникальному оборудованию. Подобно персональным компьютерам, в них встроены средства визуализации, позволяющие, имея один интегрированный пакет инструментальных средств, программировать и логику, и человеко-машинный интерфейс. |
||
ПКА предоставляют повышенную гибкость программирования, больший объем памяти и лучшую устойчивость к последующим расширениям. Особенно полезны они в системах с большой долей аналоговых входов/выходов. Зачастую они будут внедряться в системах с повышенными требованиями к сетевому интерфейсу и в системах, требующих прямого интерактивного вмешательства пользователя.
Что все это значит?
Казалось бы, исходя из описанных различий, можно сделать вывод, что ПАК будут логичным выбором для любой системы автоматизации. Однако это совсем не так. Все сводится к тому, что требуется сейчас, и что потребуется в будущем. Для того чтобы забить гвоздь для подвешивания фотографии, нет необходимости использовать кувалду. Точно также, не нужно тратить деньги на ПАК, чтобы запустить оборудование, требующее простейшего программирования. Все определяется сложностью выполняемых операций.
ПЛК идеальны там, где для управления оборудованием требуется сочетание простоты и скорости. ПЛК более рентабельны для стандартных систем автоматического управления. Возможностей ПЛК достаточно, чтобы помочь решить все требуемые задачи во многих проектах. ПЛК работают в самых разных машинах, таких как автоматизированное распылительное оборудование, дозаторы, системы управления движением и сборочное оборудование.
Область применения ПКА – уникальные крупномасштабные проекты повышенной сложности. Именно поэтому ПКА прекрасно подходят для архитектур сложных автоматизированных систем, состоящих из нескольких программных приложений на базе ПК. Объедините вышеупомянутые системы в единый автоматизированный процесс, и ПКА сможет управлять всеми из них.
 |
||
| Программируемые логические контроллеры, такие как приборы серии 90-70 компании GEW, имеют некоторые преимущества перед ПКА, включая лучшие скоростные характеристики, высокую степень модульности и пригодность для систем высокой доступности. |
||
Развитие технологий сделало возможным подключение ПКА и высокоуровневых ПЛК к Интернету для отправки и приема данных. Добавление устройств Интернета вещей к производственным операциям увеличивает объем информации, собираемой в реальном времени и отправляемой заинтересованным сторонам в любой точке мира.
Подключение к Интернету также позволяет пользователям дистанционно управлять ПЛК и ПКА и изменять их функции, модифицируя параметры алгоритмов управления оборудованием – от таких простых, как увеличение или уменьшение скорости, до изменения характеристик движения и положения. Такой уровень оперативной настройки дает предприятиям возможность адаптировать производственные операции с меньшими потерями времени.
И ПЛК, и ПКА управляют машинами в автоматизированном процессе. Выбор того или иного устройства определяется сложностью процесса и требованиями к последующему масштабированию. В определении уровня ваших сегодняшних и будущих потребностей может помочь совместная работа с экспертом по автоматизации.
