מה הם לוגיים לוגיים (PLCs)?

בקרים לוגיים מתכנתים מיוחדים המונדסים לשליטה תעשייתית ואוטומציה.בניגוד למחשבים למטרות כלליות, PLCs בנויים עם חומרה מחוספסת שיכולה לעמוד בטמפרטורות קיצוניות, רטט, רעש חשמלי ולחות שנמצאו על רצפות מפעל.הם מבצעים סריקה מחזורית: קריאה של חיישנים, הפעלת תוכנית לוגיקה בכתב משתמש, ועדכונים למכונות הפעלה ומערכת הפעלה.

PLCs מקורו בתעשיית הרכב בסוף שנות ה-60 כחלופה עבור לוחות לוגיקה מנוסים של הודעות טקסט.היום, הם עמוד השדרה של דיסקרטיה ואוטומציה של תהליך על פני ייצור, ייצור חשמל, וטיפול חומרי. מודרני PLCs לתמוך פרוטוקולים תקשורת מרובים (Ether / IP, פרופ 'אנט, Modbus TCP), בנוי פונקציות בטיחות, ושילוב עם פיקוח נתונים ורכישות (SC) מאפשר שילוב של תאים מקצועיים, אפילו כדי לשלב אותם.

תפקיד PLCs ב Projection Welding Automation

תהליך ההתמדה הוא תהליך של התנגדות שבו הנוכחי מרוכז בתחזיות מראש על אחד או שניהם חתיכות עבודה.חום המקומי ממיס את התחזיות, יצירת רב, חוזר על עצמו, אוטומציה של תהליך זה דורש תיאום מדויק של תנועה מכנית (כוח אלקטרוני והיערכות), פרמטרים חשמליים (מחדש זרם, מתח, משך), ו ניטור איכות (מסוגד, עקירה, גירוש מרכזי).

במערכת גישור אוטומטי טיפוסי, PLC מקבל משוב מחיישנים כוח, טרנסנפורמטים ליניאריים מדידת אלקטרודה, והופכים נוכחיים המבוססים על קלט זה, הוא מאמת את הלחץ המופעל על ידי סרבו או pneumatic המונע אלקטרודות אלקטרודות, גורם ל-Samsated להפוך ברגע המדויק, ומנטר את הירידה משנית כדי להבטיח אנרגיה עקבית.

יתרונות מפורטים: Breakdown

שיפור השקיפות והיציבות

איכות ונדחת בהקרנה תלויה בשליטה חוזרת של הזרם, הכוח והזמן. PLCs מאפשרת רגולציה סגורה-loop: משוב בזמן אמת מ transducer הנוכחי מאפשר PLC להתאים את זווית הירי של המתכננים לשמור על זרם השכבות למרות תנודות קבועות של קידוד 1F באופן דומה, טרנסדוקרס מאפשרים ל- PLC לשמור על כוח אלקטרודה קבוע במהלך מחזור כולו, בהשוואה לרמה של חנק ראשון של חנקן- 10 אחוזים של שליטה על ידי חנקן-F.

יעילות מוגברת ויעילות

PLCs ממזער זמן לא מגובה על ידי העברת חלק, ניקוי אלקטרודה, ושינוי פרמטר. עם מחזורים חוזרים מאוד, PLC יכול להתחיל אש רבת ברגע כוח ייצוב, ביטול עיכובים השיפוט של המפעילה.בפרויקט רב-הההההההההה של תאים מנטרולטיביים, אחד PLC לתאם מספר פעמים בו-זמנית של ראשי , צמצום זמן מחזורי לחלק.

גמישות וגמישות

מערכות בקרה מסורתיות קשיחות דורשות חזרה לשנות רצפים או פרמטרים. PLCs לחסל את זה על ידי אחסון כל ההיגיון בתוכנה.כאשר יישום חדש של הקרנה דורש ממדים אלקטרודה שונים, פרופיל נוכחי או זמן קירור, המהנדס פשוט לערוך את הסולם, טקסט מובנה, או לחסום דיאגרמת עבודה על עבודת התכנות והורדת אותו ל- PSD, כגון: FLCI 1R, כלומר, כלומר, החלפת מספר חנויות עבודה אחת, ללא לוח זמנים חד-משמעיות, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, אופטימיזציה יומית של SLC, ללא לוח זמנים של SLCD, או פונקציה אחת, ללא לוח זמנים של סימבוללות, ללא לוח זמנים זה יכול להפחית את לוח זמנים של PLCD, ללא לוח זמנים של משחק חד-R.

איסוף נתונים ו-Time Monitoring

PLCs מודרניים הם נתונים ממוקדים.הם יכולים להקליט כל הנוכחי, מתח, התנגדות, זמן רב, ו פרופיל כוח על כל מחזור ולהעביר את הנתונים האלה באמצעות OPC UA או MQTT במערכות ברמה גבוהה יותר. מידע זה מזין את בקרת תהליכים סטטיסטית (SPC) וקביעת נתונים על כל מחזור, המאפשר מהנדסים לזהות מגמות לפני התרחשות.

שיפור הבטיחות

נביחות ההתנגדות כרוכות בזרמים גבוהים (עד 100 kA) וכוחות גבוהים (KN) ללא אמצעי הגנה נאותים, מפעילי סיכון כוויות, ריסוק, או זעזועים חשמליים. PLC משלבים פונקציות בטיחות בתוך אותו כאסאסה באמצעות I/O מודולים מאובטחים ולוגיקה מוסמכת.לדוגמה, PLC יכול לפקח על מעגלים אלקטרוניים כפולים, אור, ולחצים (FIP) במהלך LT3.

תכנות ושיקולי אינטגרציה

תוך מינוף של PLC למערכת של הקרנה דורש מבחר זהיר של חומרה וגישה תכנות שיטתית.ה-PLC חייב להיות מספיק מהירות סריקה כדי להתמודד עם קלטות אנלוגיות מהירות מרובות (נוכח, מתח, כוח) ופלט דיגיטלי (שערי טיסטור, להפוך פקודות PLCs סטנדרטי עבור יישום זה כולל יחידות ביניים מיצרנים מובילים כגון אלן-Bradley קומפקטי 5380, 000) או NLD CLCD רגיל של IR.

כאשר מתכנת לוח הזמנים של Weld, התוכנה בדרך כלל מיישמת מכונה מדינה: idle ⁇ מראש מדכאת , weld , החזק את זה â € ¢ â ¢ ¢ â ¢ ¢ â ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

המונחים: car seat Frame Welding

ספק רכב בינוני Tier 1 מחקה את 6-station רוטטרי מדד ההקרנה של מכונת כביסה משליטה מבוססת זמן עבור אלן-Bradley קומפקטי PLC עם בקר כפול-ערוצי.המכונה צנחה 18 תחזיות על כל פרקי זמן של שינוי מוקדם, לאחר שמירה על רמת השליטה של 15 שניות לאחר אימון תקין של לחץ.

דוגמה זו ממחישה כי PLCs לא רק לשפר את איכות השכבות, אלא גם לספק ROI מדידה באמצעות ירידה בגרד, חיסכון באנרגיה, ולהגדיל את חברות בהתחשב בהשקעות אוטומציה לעתים קרובות למצוא תקופות תשלום מתחת 18 חודשים עבור מערכות הקרנה מצוידות עם PLCs מודרניים.

השוואת PLCs עם שיטות בקרה אחרות

Relay Logic and Timer- Based controls

לפני PLCs, מכונות הקרנה בשימוש בנקים של הודעות, צירים, ודלפקים מחווטים בלוחות. בעוד אמין עבור לוחות זמנים קבועים פשוטים, לוגיקה ממסר הוא גמיש, קשה לפתרון בעיות, ודורש החייאה פיזית לשינויים. Timers סחף עם טמפרטורה וגיל, המוביל לזמני בריחת שתן לא עקביים.

מחשבי מחשב תעשייתיים (IPC) עם Soft PLC

כמה מערכות מודרניות להשתמש במחשב תעשייתי פועל זמן הפעלה מבוסס תוכנה (למשל, TwinCAT מ Beckhoff, CodeSys) גישה זו מציעה גמישות של מחשב עם הקביעה של PLC. עם זאת, IPCs עשויים לדרוש יותר מחסנים חזקים עבור סביבות נטבעות קשות, ואת זמני ההחלמה שלהם לעתים קרובות יותר מאשר PLC ייעודי עבור פונקציות קריטיות, עדיין מבטיחות אבטחה גבוהה.

תכונות בטיחות ואמינות בפרט

מעבר לעצירים אלקטרוניים בסיסיים, PLCs מאפשר פונקציות בטיחות מתוחכמות המוגדרות ב-IEC 61508 ו- ISO 13849. עבור הקרנה, תכונות בטיחות מפתח כוללות:

  • (FLT:0 Two-Hand control:FLT:1) ה- PLC עוקב אחר כפתורי טריגר כפולים נפרדים על ידי מרחק מספיק כדי להפעיל את השימוש בשתי הידיים, למנוע כניסה מקרית.
  • (ב) ⁇ :0) ,Ventilator Interlocks:FIRLT:1 , PLC אימות כי אוהדי הקירור ו-Freme לחלץ רצים לפני שהם מאפשרים לנרמול הנוכחי.
  • (FLT:0) , Thermal Overload אזעקה: 1) PLC מחשב עלייה בטמפרטורות של ה- Weld, בהתבסס על מחזור חובה וטמפרטורה מתפתלת, עצירת פעילות לפני כישלונות בידוד.
  • (FLT:0) Redundancy: FLT:1 עבור פונקציות בטיחות הדורשות SIL 3, ההרחבה התאום עם בדיקה חוצה ניתן לפרוס, אם כי פחות נפוץ בתאי נחילה.

אמינות מוגברת על ידי שימוש במרכיבים תעשייתיים, כבלים מוגנים עבור חיישנים אנלוגיים, ומדכאים מגזים על כל העומסים אינדוקטיביים. רבים PLCs כוללים נוריות אבחון כי לזהות במהירות את הפתיחות המכה או לא כרטיסי I / O, צמצום זמן ממוצע לתיקון (MT) ל-15 דקות. אבחון חיזויי, כגון מעקב מגע במשנים באמצעות חתימות ראשוניות, למנוע עוד לא מתוכנן.

תחזוקה ופתרון בעיות הטוב ביותר

תחזוקה סדירה של מערכות חיזוי מבוססות PLC כוללת:

  • גיבוי תקופתי של תוכנית PLC ופרמטרים (התקבל בכרטיס זיכרון או הועלה לשרת מרכזי).
  • ניקוי מסננים ממשלתיים PLC ובדיקת אוהדי קירור כדי למנוע חימום יתר.
  • בדיקת שלמות כבל רשת והחלפת מחברי M12 שנפגעו.
  • בדיקת כל מכשירי בטיחות פעם אחת לשינוי באמצעות הליך אשמה מאולץ.
  • ניתוח יומני נתונים של Weld מדי שבוע כדי לתפוס בעיות בלתי צפויות.

פתרון בעיות הוא להקל על ידי ניטור מקוון בנוי של PLC. מהנדסים יכולים להציג לוגיקה הסולם בזמן אמת, כוח I / O מדינות, ולבדוק ⁇ מגמה של פרמטרים של גיל.רוב פלטפורמות PLC לתמוך נקודות מצב בלוגיקה, ומאפשר בידוד מהיר של תקלות לסירוגין. A מודול חילוף (CPU, אספקת חשמל, משותף I / O) באתר להבטיח נקודות מינימליות אם רכיב של אופטימיזציה מרחוק כדי לאפסת מערכת ההפעלה.

מגמות עתידיות ב-PLC- Based Projection Welding Automation

כמה מגמות מתעוררות להעמיק את התפקיד של PLCs בהקרנה:

  • (FLT:0) אינטגרציית למידה: FLT:1 Cloud- המחוברת ל-PLCs יכול להעלות פרמטרים ותוצאות איכות, שבו מודלים של ML לומדים לחזות הגדרות אופטימליות עבור חומרים חדשים.
  • (FLT:0) תאומים: FLT:1חיקוי וירטואלי של תא הולדינג, כולל תוכנית PLC, מאפשר עמלות ופרמטר לא מקוון כוונון ללא מפריע ייצור. יצרניות אוטומציה כמו FLT:2SiemenssssigFLT 3 להציע תוכנה אשר מסנכרן את PLC האמיתי עם תאום דיגיטלי עבור אופטימיזציה רציפה.
  • (FLT:0)Edge מחשוב: 1FLT:1 Powerful PLCs עם מודולים משולבים compute יפעיל ניתוח מקומי, צמצום הכדאיות לשליטה הסתגלות בזמן אמת ועדיין העלאה נתונים לענן.
  • (FLT:05G Connectivity: 1FLT:1 נמוך-latency תקשורת אלחוטית יאפשר ראשים ניידים וחיסול ללבוש כבל בתיקון רוטט, עם ה- PLC המתאמת באמצעות 5G.

התקדמות זו תעשה PLCs אפילו יותר הכרחי, מערער את הפער בין בקרת השדה המסורתית לבין מערכות אקולוגיות נתונים של תעשייה 4.0.

מסקנה

מפקחים לוגיים מתכננים הפכו את ההקרנה מאמנות מכוונת באופן ידני לתוך תהליך מדויק, מונע נתונים.היכולת שלהם לספק איכות נדוש עקבי, להגדיל את דרך חישוב, להסתגל לשינוי מפרטים המוצר, ואכיפת תקני בטיחות מחמירים הופכת אותם לפלטפורמת השליטה של שיטות אוטומציה מודרנית והשגת יעילות גבוהה יותר.