Zasady doboru sterownika PLC

©

Udostępnij:

Komentarz Andrzeja Cyganika

z firmy Siemens Sp. z o.o.

Na pozór dobór odpowiedniego sterownika PLC do aplikacji nie nastręcza poważnych trudności: wystarczy podać niezbędną ilość wejść i wyjść oraz standard napięciowy. Jednak parametry te niewiele mówią o niezawodności danego systemu sterowania, a ta ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia nieprzerwanej pracy maszyn i urządzeń. Dlatego, planując zakup sterownika PLC, trzeba myśleć globalnie, biorąc pod uwagę nie tylko obecne potrzeby zakładu, ale też jego ewentualną rozbudowę, profil produkcji i tryb pracy.



Wiele firm na rynku oferuje wysokiej klasy systemy sterowania, o podobnym – zaawansowanym –poziomie elektroniki. Jakość podzespołów (hardware) nie jest więc kryterium, które decyduje o wyborze danego sprzętu. Co więc wpływa na taką decyzję? Techniczne wymagania dla systemu sterowania narzuca aplikacja, którą zamierzamy zautomatyzować. Ważne jest tutaj środowisko, w którym ma pracować system. W środowisku zanieczyszczonym pracować bezawaryjnie mogą tylko urządzenia z odpowiednim poziomem ochrony IP (Ingress Protection), z kolei środowisko potencjalnie wybuchowe (sklasyfikowane jako Ex) wymaga zastosowania sprzętu iskrobezpiecznego. Instalacje rozległe narzucają wybór magistrali systemowej (PROFIBUS/PROFINET), typ medium sieciowego (skrętka UTP, światłowód) oraz typ peryferii. Następnie należy sprawdzić, czy aplikacja podlega dyrektywie maszynowej. Jeśli tak – będzie musiała spełniać dodatkowe wymagania w zakresie bezpieczeństwa pracy, gwarantując odpowiedni SIL/PL (Safety Integrity Level/Performance Level), a to z kolei narzuca dedykowane metody projektowe i typ sprzętu.

Wśród systemów sterowania najbardziej zaawansowane są tzw. DCS (Distributed Control System, np. PCS7), a następnie sterowniki programowalne PLC (Programmable Logic Controller). Systemy DCS zbudowane są z autonomicznych sterowników połączonych specjalizowanym oprogramowaniem w jedno „ciało” sterujące.

Sterowniki można podzielić na kompaktowe i modułowe. Kompaktowe małe urządzenia służą do sterowania małymi i średniej wielkości aplikacjami. Bardzo często wyposażone są w interfejsy sieciowe (np. PROFIBUS/PROFINET), które pozwalają rozbudować je do kilkuset, a nawet kilku tysięcy wejść/wyjść, co już wystarcza dla całkiem sporych aplikacji (np. S7-1200). Modułowość to cecha sterowników wyższej klasy. Tak jak z klocków LEGO składamy moduł do modułu, formując stację wejść/wyjść lub PLC, tak by dokładnie dopasować je do potrzeb aplikacji. Sterowniki modułowe pokrywają zapotrzebowanie wszystkich aplikacji, zarówno małych, jak i dużych. Ze względów ekonomicznych jednak w małych aplikacjach przegrywają z urządzeniami kompaktowymi.



Każdy z tych systemów ma swoje miejsce w przemyśle. Sterowniki kompaktowe poradzą sobie z całkiem sporym zakresem aplikacji, jednak pewnych funkcjonalności nigdy mieć nie będą, ustępując modelom wyższym PLC. Cechą nieosiągalną dla sterowników kompaktowych jest np. redundancja, czyli – najprościej rzecz ujmując – odporność na błędy (awarie). Gdy krytycznym, tj. niezbędnym dla bezpiecznej pracy, elementem aplikacji jest procesor, można użyć dwóch procesorów. Pierwszy przetwarza program, drugi czeka w gotowości, na wypadek gdyby pierwszy zawiódł. Redundować można każdy element systemu sterowania, tj. zasilanie, CPU (Central Processing Unit), magistrale danych, całe stacje wejść/wyjść oraz moduły sygnałowe w stacji. Redundancja jest zwykle stosowana w systemach procesowych (DCS). Sterują one aplikacjami bardzo skomplikowanymi, tam gdzie awarie stanowią realne zagrożenie i mogą spowodować globalne straty (np. skażenie środowiska). Najczęściej spotykanym obszarem ich instalacji jest przemysł chemiczny, naftowy, wydobywczy. Aplikacje z wymogami bezpieczeństwa SIL4 wymagają wielopoziomowej redundancji systemu sterowania.

Proces doboru odpowiedniego systemu sterowania dla aplikacji nie jest prosty. Należy wziąć pod uwagę wiele aspektów technicznych i nie tylko. Do najważniejszych elementów wpływających na wybór zaliczyć można: standaryzację sprzętu i inżynieringu w zakładzie, innowacyjność, dostęp do części zapasowych i perspektywę dostępu w przyszłości, dostęp do kadry technicznej znającej specyfikę sprzętu, cenę zakupu czy niskie koszty eksploatacji. Trzeba pamiętać, że tylko dobry wybór gwarantuje sukces inwestycji, dlatego zadania tego powinni podejmować się tylko wysokiej klasy specjaliści.

Udostępnij:

Drukuj



Adam Krzyżowski




TOP w kategorii






Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również