Bagaimana jika memilih PLC yang ideal dapat mengubah efisiensi produksi Anda? Artikel ini membahas prinsip-prinsip penting dalam memilih pengontrol logika terprogram (PLC) yang tepat, yang mencakup faktor-faktor seperti keandalan pabrikan, titik input / output, dan fungsi kontrol yang penting. Dengan memahami aspek-aspek utama ini, Anda akan diperlengkapi untuk membuat keputusan berdasarkan informasi yang dapat secara signifikan meningkatkan kinerja dan keandalan sistem Anda. Baca terus untuk mengetahui bagaimana PLC yang tepat dapat merampingkan operasi Anda dan mendorong produktivitas.
Sebelum memilih PLC, penting untuk menentukan skema sistem. Setelah skema sistem ditentukan, Anda dapat memilih produsen dan model yang paling sesuai dengan kebutuhan Anda.
Artikel ini memberikan informasi terperinci tentang produsen, model, jumlah titik input / output (I / O), fungsi kontrol, dan banyak lagi, untuk membantu Anda memilih PLC yang paling sesuai untuk kebutuhan Anda.
Saat memilih produsen untuk PLC Anda, penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor seperti persyaratan pengguna peralatan, keakraban perancang dengan PLC dan kebiasaan desain produsen yang berbeda, konsistensi produk yang kompatibel, dan layanan teknis.
Dari perspektif keandalan PLC itu sendiri, pada prinsipnya, seharusnya tidak ada masalah dengan keandalan produk dari perusahaan besar di luar negeri. Secara umum, untuk mengendalikan peralatan independen atau sistem kontrol yang lebih sederhana, produk PLC Jepang memiliki keunggulan biaya tertentu.
Untuk sistem kontrol terdistribusi berskala lebih besar dengan persyaratan tinggi untuk komunikasi jaringan dan keterbukaan, PLC Eropa dan Amerika memiliki keunggulan dalam fungsionalitas komunikasi jaringan.
Selain itu, untuk beberapa industri khusus (seperti metalurgi dan tembakau), sistem PLC dengan kinerja operasional yang matang dan andal di bidang industri yang relevan harus dipilih.
Jumlah titik I/O PLC adalah salah satu parameter dasarnya. Penentuan jumlah titik I/O harus didasarkan pada jumlah total titik I/O yang diperlukan untuk peralatan kontrol.
Secara umum, PLC harus memiliki margin yang sesuai untuk titik I / O. Biasanya, setelah menambahkan 10% hingga 20% margin yang dapat diperluas berdasarkan statistik titik input / output yang dihitung, data ini kemudian dapat digunakan sebagai perkiraan jumlah titik input / output.
Saat melakukan pemesanan aktual, jumlah titik input/output perlu disesuaikan berdasarkan karakteristik spesifik produk PLC pabrikan.
Kapasitas penyimpanan mengacu pada ukuran unit penyimpanan perangkat keras yang dapat disediakan oleh pengontrol logika yang dapat diprogram, sedangkan kapasitas program mengacu pada ukuran unit penyimpanan yang digunakan oleh proyek aplikasi pengguna dalam memori.
Oleh karena itu, kapasitas program lebih kecil daripada kapasitas penyimpanan. Selama fase desain, karena program aplikasi pengguna belum dikompilasi, maka kapasitas program tidak diketahui dan hanya dapat ditentukan setelah debugging program.
Untuk memperkirakan kapasitas program selama proses pemilihan desain, perkiraan kapasitas penyimpanan biasanya digunakan sebagai pengganti. Tidak ada rumus tetap untuk memperkirakan kapasitas memori PLC, dan banyak sumber literatur memberikan rumus yang berbeda.
Umumnya, jumlah total kata dalam memori diperkirakan 10-15 kali jumlah titik I/O digital ditambah 100 kali jumlah titik I/O analog (setiap kata adalah 16 bit), dan margin 25% tambahan juga harus dipertimbangkan.
Pemilihan ini mencakup pilihan operasional, kontrol, komunikasi, pemrograman, fitur diagnostik, dan kecepatan pemrosesan.
Fungsi operasional PLC sederhana mencakup operasi logis, pengaturan waktu, dan fungsi penghitungan. Fungsi operasional PLC biasa juga mencakup pergeseran data, perbandingan, dan fungsi operasional lainnya.
Fungsi operasional yang lebih kompleks termasuk operasi aljabar, transfer data, dll. PLC besar juga memiliki fungsi operasional tingkat lanjut seperti operasi PID untuk sinyal analog.
Dengan munculnya sistem terbuka, sebagian besar PLC sekarang memiliki fungsi komunikasi, beberapa produk memiliki komunikasi dengan mesin tingkat bawah, beberapa memiliki komunikasi dengan komputer rekan atau atas, dan beberapa bahkan memiliki fungsi komunikasi data dengan pabrik atau jaringan perusahaan.
Saat memilih PLC berdasarkan persyaratan aktual, penting untuk memilih fungsi operasional yang diperlukan secara wajar.
Pada sebagian besar skenario aplikasi, hanya operasi logis dan fungsi waktu/penghitungan yang diperlukan.
Beberapa aplikasi memerlukan transfer dan perbandingan data, dan operasi aljabar, konversi numerik, dan operasi PID hanya digunakan untuk deteksi dan kontrol sinyal analog. Beberapa aplikasi juga memerlukan operasi penguraian dan penyandian untuk menampilkan data.
Fungsi kontrol termasuk operasi kontrol PID, operasi kontrol kompensasi umpan maju, operasi kontrol rasio, dll., Yang harus ditentukan berdasarkan persyaratan kontrol. Karena PLC terutama digunakan untuk kontrol logika berurutan, pengontrol loop tunggal atau multi-loop sering digunakan untuk menyelesaikan kontrol analog di sebagian besar skenario.
Kadang-kadang unit input/output cerdas khusus digunakan untuk menyelesaikan fungsi kontrol yang diperlukan, meningkatkan kecepatan pemrosesan PLC dan menghemat kapasitas penyimpanan. Misalnya, menggunakan unit kontrol PID, penghitung kecepatan tinggi, unit analog dengan kompensasi kecepatan, unit konversi ASCII, dll.
Sistem PLC skala menengah hingga besar harus mendukung beberapa bus lapangan dan protokol komunikasi standar (seperti TCP / IP), dan harus dapat terhubung dengan jaringan manajemen pabrik (TCP / IP) bila perlu.
Protokol komunikasi harus sesuai dengan standar komunikasi ISO/IEEE dan harus berupa jaringan komunikasi terbuka.
Antarmuka komunikasi sistem PLC harus mencakup antarmuka komunikasi serial dan paralel (RS2232C/422A/423/485), port komunikasi RIO, Ethernet industri, antarmuka DCS yang umum digunakan, dll.
Bus komunikasi PLC skala menengah hingga besar (termasuk perangkat antarmuka dan kabel) harus mempertimbangkan konfigurasi yang berlebihan, dan bus komunikasi harus sesuai dengan standar internasional. Jarak komunikasi harus memenuhi persyaratan perangkat yang sebenarnya.
Dalam jaringan komunikasi sistem PLC, laju komunikasi jaringan tingkat atas harus lebih besar dari 1Mbps, dan beban komunikasi tidak boleh melebihi 60%.
Jaringan komunikasi sistem PLC memiliki beberapa bentuk:
Untuk mengurangi tugas komunikasi CPU, prosesor komunikasi yang berbeda dengan fungsi komunikasi yang berbeda (seperti point-to-point, fieldbus, Ethernet industri) harus dipilih berdasarkan kebutuhan aktual komposisi jaringan.
Pemrograman offline:
PLC dan pemrogram berbagi CPU. Dalam mode pemrograman, CPU hanya melayani pemrogram dan tidak mengontrol perangkat lapangan. Setelah pemrograman selesai, pemrogram beralih ke mode jalankan, dan CPU mengontrol perangkat lapangan tetapi tidak dapat melakukan pemrograman.
Pemrograman offline mengurangi biaya sistem tetapi tidak nyaman untuk digunakan dan di-debug.
Pemrograman online:
CPU dan pemrogram memiliki CPU masing-masing. CPU utama bertanggung jawab untuk kontrol lapangan dan bertukar data dengan pemrogram dalam satu siklus pemindaian. Pemrogram mengirimkan program atau data yang diprogram secara online ke host, dan host berjalan sesuai dengan program baru yang diterima dalam siklus pemindaian berikutnya.
Metode ini memiliki biaya yang lebih tinggi, tetapi debugging sistem dan pengoperasiannya mudah dan umumnya digunakan pada PLC skala menengah hingga besar.
Lima bahasa pemrograman standar:
Sequential Function Chart (SFC), Ladder Diagram (LD), Function Block Diagram (FBD) tiga bahasa grafis, dan Instruction List (IL) serta Structured Text (ST) dua bahasa teks.
Bahasa pemrograman yang dipilih harus sesuai dengan standarnya (IEC6113123) dan mendukung bentuk pemrograman beberapa bahasa, seperti C, Basic, Pascal, dll., untuk memenuhi persyaratan kontrol skenario kontrol khusus.
Fungsi diagnostik PLC mencakup diagnostik perangkat keras dan perangkat lunak. Diagnostik perangkat keras menentukan lokasi kesalahan perangkat keras melalui penilaian logika perangkat keras, sedangkan diagnostik perangkat lunak mencakup diagnostik internal dan eksternal.
Mendiagnosis kinerja dan fungsi PLC secara internal melalui perangkat lunak adalah diagnosis internal, sedangkan mendiagnosis CPU dan fungsi pertukaran informasi komponen input/output eksternal melalui perangkat lunak adalah diagnosis eksternal.
Kekuatan fungsi diagnostik PLC secara langsung memengaruhi kemampuan teknis yang diperlukan oleh operator dan personel pemeliharaan serta memengaruhi waktu perbaikan rata-rata.
PLC bekerja dalam mode pemindaian. Dari perspektif persyaratan waktu nyata, kecepatan pemrosesan harus secepat mungkin. Jika durasi sinyal lebih pendek dari waktu pemindaian, PLC tidak akan dapat memindai sinyal, yang mengakibatkan hilangnya data sinyal.
Kecepatan pemrosesan terkait dengan panjang program pengguna, kecepatan pemrosesan CPU, kualitas perangkat lunak, dll.
Saat ini, waktu respons dan kecepatan kontak PLC cepat, dan waktu eksekusi setiap instruksi biner sekitar 0,2 ~ 0,4μs, yang dapat memenuhi persyaratan kontrol tinggi dan aplikasi respons cepat.
Siklus pemindaian (siklus pemindaian prosesor) harus memenuhi kriteria berikut: waktu pemindaian PLC kecil tidak boleh melebihi 0,5 ms / K, dan waktu pemindaian PLC skala menengah hingga besar tidak boleh melebihi 0,2 ms / K.
PLC dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis: integral dan modular, berdasarkan strukturnya.
PLC integral memiliki jumlah titik I/O yang relatif tetap dan sedikit, yang membatasi pilihan pengguna dan biasanya digunakan dalam sistem kontrol kecil. Contoh jenis ini termasuk seri Siemens S7-200, seri Mitsubishi FX, dan seri Omron CPM1A.
PLC modular menyediakan beberapa modul I / O yang dapat dicolokkan ke alas tiang PLC, memungkinkan pengguna untuk memilih dan mengonfigurasi jumlah titik I / O sesuai dengan kebutuhan mereka.
Hal ini membuat konfigurasi PLC modular lebih fleksibel dan umumnya digunakan dalam sistem kontrol menengah hingga besar. Contoh jenis ini termasuk seri Siemens S7-300 dan S7-400, seri Mitsubishi Q, dan seri Omron CVM1.
Pemilihan modul input/output digital harus mempertimbangkan persyaratan aplikasi. Misalnya, untuk modul input, pertimbangan harus mencakup level sinyal input, jarak transmisi, dll.
Ada juga banyak jenis modul output, seperti output kontak relai, output thyristor dua arah AC120V/23V, tipe drive transistor DC24V, tipe drive transistor DC48V, dll.
Biasanya, modul output relai memiliki keunggulan biaya rendah dan rentang tegangan yang lebar. Namun, mereka memiliki masa pakai yang lebih pendek, waktu respons yang lebih lama, dan memerlukan sirkuit penyerapan lonjakan ketika digunakan dengan beban induktif.
Modul output thyristor dua arah memiliki waktu respons yang lebih cepat dan cocok untuk peralihan yang sering dan beban faktor daya rendah, tetapi lebih mahal dan memiliki kapasitas kelebihan beban yang lebih buruk.
Selain itu, modul input/output dapat dibagi ke dalam spesifikasi seperti 8 titik, 16 titik, 32 titik, dll., menurut jumlah input/output, dan harus dilengkapi secara wajar menurut kebutuhan aktual.
Modul input analog dapat dibagi menjadi tipe input arus, tipe input tegangan, tipe input termokopel, dll., sesuai dengan jenis sinyal input analog.
Level sinyal modul input arus biasanya 4~20mA atau 0~20mA, sedangkan level sinyal modul input tegangan biasanya 0~10V, -5V~+5V, dsb. Beberapa modul input analog dapat kompatibel dengan sinyal input tegangan dan arus.
Modul output analog juga memiliki tipe output tegangan dan tipe output arus. Kisaran sinyal output arus biasanya 0 ~ 20mA, 4 ~ 20mA, sedangkan sinyal output tegangan biasanya 0 ~ 0V, -10V ~ +10V, dll.
Modul input/output analog dapat dibagi ke dalam spesifikasi seperti 2 saluran, 4 saluran, 8 saluran, dll., menurut nomor saluran input/outputnya.
Modul fungsi meliputi modul komunikasi, modul pemosisian, modul output pulsa, modul penghitungan kecepatan tinggi, modul kontrol PID, modul kontrol suhu, dll.
Ketika memilih PLC, kemungkinan pencocokan modul fungsi harus dipertimbangkan, yang melibatkan aspek perangkat keras dan perangkat lunak.
Setelah model dan spesifikasi PLC ditentukan secara kasar, spesifikasi dasar dan parameter setiap komponen PLC dapat ditentukan satu per satu sesuai dengan persyaratan kontrol, dan model setiap modul komponen dapat dipilih.
Ketika memilih model modul, prinsip-prinsip berikut ini harus diikuti:
Saat memilih PLC, rasio harga-kinerja harus dipertimbangkan. Ketika mempertimbangkan ekonomi, faktor-faktor seperti skalabilitas aplikasi, operabilitas, rasio input-output, dll. Harus dibandingkan dan diseimbangkan untuk memilih produk yang memuaskan.
Jumlah titik input/output memiliki dampak langsung pada harga. Menambah jumlah kartu input/output memerlukan biaya tambahan. Apabila jumlah titik meningkat ke nilai tertentu, maka kapasitas memori, rak, motherboard, dll. yang sesuai, juga harus ditingkatkan.
Oleh karena itu, meningkatkan jumlah titik berdampak pada pemilihan CPU, kapasitas memori, dan cakupan fungsi kontrol. Hal ini harus dipertimbangkan sepenuhnya dalam estimasi dan pemilihan untuk membuat seluruh sistem kontrol memiliki rasio harga-performa yang lebih masuk akal.
Secara umum, ada banyak jenis modul yang dapat memenuhi persyaratan kontrol sebagai PLC. Saat memilih, prinsip penyederhanaan desain sirkuit, kenyamanan penggunaan, dan meminimalkan komponen kontrol eksternal harus diikuti.
Contohnya, untuk modul input, bentuk input yang bisa langsung dihubungkan dengan elemen pendeteksian eksternal, sebaiknya diprioritaskan untuk menghindari penggunaan sirkuit antarmuka.
Untuk modul output, modul output yang dapat secara langsung menggerakkan beban harus diprioritaskan, dan relay perantara serta komponen lainnya harus diminimalkan.
Saat memilih, keseragaman dan keumuman setiap modul komponen PLC harus dipertimbangkan untuk menghindari terlalu banyak jenis modul.
Hal ini tidak hanya kondusif untuk pengadaan, mengurangi suku cadang, tetapi juga dapat meningkatkan kemampuan pertukaran berbagai komponen sistem, memberikan kemudahan untuk desain, komisioning, dan pemeliharaan.
Saat memilih setiap modul komponen sistem PLC, kompatibilitas harus dipertimbangkan sepenuhnya untuk menghindari masalah kompatibilitas yang buruk.
Produsen produksi komponen utama sistem PLC tidak boleh terlalu banyak. Jika memungkinkan, produk dari produsen yang sama harus dipilih.
Sebagai pendiri MachineMFG, saya telah mendedikasikan lebih dari satu dekade karier saya untuk industri pengerjaan logam. Pengalaman saya yang luas telah memungkinkan saya untuk menjadi ahli di bidang fabrikasi lembaran logam, permesinan, teknik mesin, dan peralatan mesin untuk logam. Saya terus berpikir, membaca, dan menulis tentang subjek-subjek ini, terus berusaha untuk tetap menjadi yang terdepan di bidang saya. Biarkan pengetahuan dan keahlian saya menjadi aset bagi bisnis Anda.
ID 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR