Über die Klassifizierung, Anwendung und Entwicklung von PLC

Autor: PLC-Supply

2024-01-02

1. Klassifizierung basierend auf E/A-Punkten
Die Anzahl der Ein-/Ausgangspunkte der SPS gibt an, wie viele Eingangssignale die SPS von außen empfangen und wie viele Ausgangssignale sie nach außen senden kann. Dabei handelt es sich eigentlich um die Anzahl der Ein-/Ausgabeklemmen der SPS. Entsprechend der Anzahl der E/A-Punkte kann die SPS in Mikrocomputer (E/A-Punkte sind weniger als 64 Punkte, Speicherkapazität beträgt 256 B ~ 1 KB) und kleine Computer (E/A-Punkte sind 65 ~ 128 Punkte, Speicher) unterteilt werden Die Kapazität beträgt 1 bis 3,6 KB), mittelgroße Computer (E/A-Punkte sind 129 bis 512 Punkte, die Speicherkapazität beträgt 3,6 bis 13 KB), Großrechner (E/A-Punkte sind 513 bis 896 Punkte, die Speicherkapazität beträgt 13 KB) und Supercomputer (E/A Die Anzahl der Punkte ist größer als 896 Punkte und die Speicherkapazität ist größer als 13 KB). Im Allgemeinen hat eine SPS mit mehr Punkten entsprechend stärkere Funktionen.

Die oben genannten Unterteilungen sind weder sehr streng noch statisch. Mit der Entwicklung der SPS werden auch die Divisionsstandards geändert.

2. Einteilung nach Strukturform
(1) Integrierte SPS

Die meisten allgemeinen Mikrocomputer und Minicomputer haben eine integrale Struktur. Die Stromversorgungs-, CPU- und E/A-Komponenten dieser Struktur-SPS sind alle in einem Gehäuse konzentriert und einige sind sogar alle auf einer Leiterplatte montiert. Die in Abbildung 1-2 dargestellte S7-200-SPS von Siemens ist eine integrierte SPS.

(2) Vorlagen-SPS
Jeder Teil wird mit einer separaten Vorlage eingerichtet, z. B. einer Netzteilvorlage, einer CPU-Vorlage, einer Eingabevorlage, einer Ausgabevorlage und anderen intelligenten Vorlagen. Die S7-300-SPS verfügt über einen seriellen Anschluss und verfügt über keine Grundplatte. Jedes Modul wird auf dem Rack (Schiene) installiert und die Module sind über einen Rückwandbus verbunden. Diese SPS-Struktur zeichnet sich durch flexible Konfiguration, praktische Ausstattung, einfache Wartung und einfache Erweiterung aus. Es kann die erforderlichen Vorlagen entsprechend den Steuerungsanforderungen flexibel konfigurieren, um verschiedene Steuerungssysteme mit unterschiedlichen Funktionen zu bilden. Der Nachteil der Vorlagen-SPS besteht darin, dass die Struktur komplexer, das Volumen größer und viele Plug-Ins vorhanden sind, was die Kosten erhöht. Es gibt viele Arten von S7-300-SPS.

3. Anwendungsbereich der SPS
Die SPS-Steuerungstechnik stellt heute den weltweit höchsten Stand der elektrischen Steuerungstechnik dar. Sie ist neben computergestützter Konstruktion und Fertigung (CAD/CAM) und Industrierobotern eine der drei Säulen der industriellen Automatisierung.

Als allgemeine Industriesteuerung kann die SPS in allen Industriebereichen eingesetzt werden. Gegenwärtig wird PLC in großem Umfang und erfolgreich in verschiedenen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der Maschinen-, Automobil-, Metallurgie-, Erdöl-, Chemie-, Leichtindustrie-, Textil-, Transport-, Elektrizitäts-, Telekommunikations-, Bergbau-, Baustoff-, Lebensmittel-, Papierherstellungs- und Militärindustrie. und Haushaltsgeräte im In- und Ausland und hat erhebliche technische und wirtschaftliche Vorteile erzielt.

4. Entwicklungstrend der SPS

(1) Serialisierung und Templateisierung

Fast jeder Hersteller, der SPS herstellt, verfügt über eine eigene Produktserie, und die Produktanweisungen derselben Serie sind aufwärtskompatibel, um die Gerätekapazität zu erweitern und der Förderung und Verwendung neuer Modelle gerecht zu werden. Um eine eigene Produktreihe zu bilden und mit anderen SPS-Herstellern zu konkurrieren, ist es notwendig, verschiedene Vorlagen zu entwickeln, um die Systemkonfiguration flexibler und komfortabler zu gestalten. Die allgemeine SPS kann in Hauptvorlage, erweiterte Vorlage, E/A-Vorlage und verschiedene intelligente Vorlagen unterteilt werden. Jede Vorlage ist kleiner, lässt sich leicht miteinander verbinden, ist einfacher zu verwenden und vielseitiger.

(2) Verbesserung der Minicomputerfunktionen
Seit dem Aufkommen programmierbarer Steuerungen ist die Entwicklungsgeschwindigkeit kleiner Computer viel höher als die mittlerer und großer SPS. Mit der Weiterentwicklung der Mikroelektronik-Technologie wird die Struktur von SPS kompakter, kleiner und bequemer zu installieren und zu verwenden sein. Einige kleine Maschinen haben nur die Größe einer Handfläche und lassen sich leicht zur Herstellung mechatronischer Produkte verwenden. Die I/O einiger Minicomputer kann vom Benutzer Punkt für Punkt konfiguriert, ersetzt oder repariert werden. Viele kleine Computer verfügen nicht nur über Schalt-E/A, sondern auch über analoge E/A, Hochgeschwindigkeitszähler, Hochgeschwindigkeits-Direktausgabe und PWM-Ausgabe usw. Minicomputer verfügen im Allgemeinen über Kommunikationsfunktionen und können im Internet ausgeführt werden.

(3) Mittlere und große Computer mit hoher Geschwindigkeit, hoher Funktionalität und großer Kapazität
Heutzutage werden die Anforderungen an die Datenverarbeitungsgeschwindigkeit mittlerer und großer Computer immer höher. Die Abtastzeit jedes Basisbefehls der CV-Serie von OMRON beträgt 0,125 Mikrosekunden. Der TI555 von SIEMENS verwendet mehrere Mikroprozessoren und die Abtastzeit jedes Grundbefehls beträgt 0,068 Mikrosekunden.
Die sogenannten Hochfunktionen beziehen sich auf Alarmvorlagen mit Funktionsoperationen und Gleitkommaoperationen, Datenverarbeitung und Textverarbeitung, Warteschlangen- und Matrixoperationen, PID-Operationen und Lead- und Lag-Kompensation, Multisegment-Steigungskurvengenerierung, Rezepte, Formeln, Stapelverarbeitung , und Menükombinationen. Fehlersuche, Eigendiagnose und weitere Funktionen.
In Bezug auf die Speicherkapazität verfügt die SPS der CV-Serie von OMRON über eine Benutzerspeicherkapazität von 64.000 Wörtern, eine Datenspeicherkapazität von 24.000 Wörtern und eine Dateispeicherkapazität von 1 Mio. Wörtern.

(4) Niedrige Kosten
Mit dem ständigen Aufkommen neuer Geräte und dem kontinuierlichen Rückgang der Kosten für Hauptkomponenten haben die Menschen die Funktionen der SPS erheblich verbessert und gleichzeitig die Kosten der SPS erheblich gesenkt. Gleichzeitig hat die kontinuierliche Preissenkung PLC auch zu einem echten Ersatz für Relais gemacht.

(5) Multifunktional
Die Funktionen der SPS werden kontinuierlich weiterentwickelt, um sie an verschiedene Steuerungsanforderungen anzupassen. Gleichzeitig ermöglicht die weitere Verbesserung der Rechen- und Verarbeitungsfunktionen, dass die SPS Computer für die Verwaltung und Überwachung ersetzen kann. Darüber hinaus werden intelligente I/O-Komponenten weiterentwickelt, um verschiedene Spezialaufgaben zu erfüllen (z. B. Positionssteuerung, Temperatursteuerung, Unterbrechungssteuerung, PID-Anpassung, Fernkommunikation, Audioausgabe usw.).