전기기사가 알아야 할 PLC 선택 8단계

시스템 설계 수준은 제어 시스템의 성능과 장비의 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 그 중에서도 PLC의 선택은 매우 중요합니다. 다양한 제어 요구 사항에 따라 적절한 PLC를 선택하고 안정적이고 신뢰할 수 있으며 안전하고 실용적이며 디버깅이 편리하고 유지 관리가 쉬운 제어 시스템을 설계하는 방법은 무엇입니까? PLC 시스템 설계에서는 먼저 시스템 구성을 결정해야 하며, 다음 단계는 PLC 설계 및 선택입니다. PLC 선택은 주로 PLC 제조업체와 PLC의 특정 모델을 결정하는 것입니다. 시스템 구성에는 분산 시스템과 원격 I/O 시스템이 필요하며 네트워크 통신에 대한 요구 사항도 고려해야 합니다. PLC를 선택하는 방법은 무엇입니까? 저자는 다음과 같은 측면이 있어야 한다고 생각한다. 1, PLC 제조업체 선택은 주로 장비 사용자의 요구 사항, 다양한 제조업체의 PLC에 대한 설계자의 친숙도 및 설계 습관, 지원 제품의 일관성, 기술 서비스 및 기타 요소를 고려해야 합니다. PLC 자체의 신뢰성을 고려하면 원칙적으로 외국계 대기업의 제품이라면 신뢰성이 떨어지는 문제는 없을 것이다. 저자는 일반적으로 독립적인 장비를 제어하거나 간단한 제어 시스템을 제어할 경우 일본 PLC 제품을 지원하는 것이 비용 대비 측면에서 확실한 이점이 있다고 개인적으로 믿습니다. 시스템 규모가 크고 네트워크 통신 기능에 대한 요구 사항이 높은 분산 제어 시스템 및 원격 I/O 시스템의 경우 유럽과 미국에서 생산된 PLC는 네트워크 통신 기능에서 더 많은 이점을 가지고 있습니다. 또한 일부 특수 산업(예: 야금, 담배 등)의 경우 관련 산업에서 작동 성능을 갖춘 성숙하고 신뢰할 수 있는 PLC 시스템을 선택해야 합니다. 2、 입출력(I/0) 포인트 추정 PLC의 입출력 점수는 PLC의 기본 매개변수 중 하나입니다. I/O 포인트의 결정은 제어 장비에 필요한 모든 입력/출력 포인트의 합을 기준으로 해야 합니다. 일반적으로 PLC의 I/O점은 적절한 마진을 가지고 있어야 합니다. 일반적으로 통계적인 입출력점을 기준으로 입출력점을 추정하고, 10%~20%의 확장마진을 추가한다. 실제 주문 시 제조사 PLC의 제품 특성에 맞게 입력점과 출력점을 조정하여야 합니다. 3. PLC 메모리 용량 추정 메모리 용량이란 프로그래머블 컨트롤러 자체가 제공하는 하드웨어 저장 장치의 크기를 말합니다. 다양한 PLC의 메모리 용량은 PLC의 기본 매개변수 테이블에서 확인할 수 있습니다. 예를 들어 Siemens S7-314 PLC의 사용자 프로그램 저장 용량은 64KB이고 S7-315-2DP PLC의 사용자 프로그램 저장 용량은 128KB입니다. 프로그램 용량은 사용자 프로그램이 메모리에서 사용하는 저장 단위의 크기이므로 메모리 용량은 프로그램 용량보다 커야 합니다. 설계 단계에서는 사용자 애플리케이션이 준비되지 않았으므로 프로그램 용량을 추정해야 합니다. 프로그램 용량을 추정하는 방법은 무엇입니까? 많은 문헌 자료에 다양한 공식이 제시되어 있습니다. 일반적으로 메모리의 전체 워드 수는 디지털 I/O 점수의 10~15배, 아날로그 I/O 점수의 100배를 사용합니다(16비트는 1워드). 또한 이 숫자의 25%가 마진으로 간주됩니다. 4、 PLC 통신 기능 선택 이제 PLC의 통신 기능은 점점 더 강력해지고 있습니다. 많은 PLC는 다양한 통신 프로토콜을 지원합니다(일부는 해당 통신 모듈을 갖추고 있어야 함). 선택할 때 실제 필요에 따라 적절한 통신 모드를 선택해야 합니다. PLC 시스템의 통신 네트워크의 주요 형태는 다음과 같습니다. (1) PC는 마스터 스테이션이고 동일한 모델의 여러 PLC는 슬레이브 스테이션으로 간단한 PLC 네트워크를 구성합니다. (2) 하나의 PLC는 마스터 스테이션이고 동일한 모델의 다른 PLC는 슬레이브 스테이션으로 마스터-슬레이브 PLC 네트워크를 형성합니다. (3) PLC 네트워크는 특정 네트워크 인터페이스를 통해 DCS의 서브넷으로 대형 DCS에 연결됩니다. (4) 전용 PLC 네트워크(각 제조사의 전용 PLC 통신 네트워크). CPU 통신 작업을 줄이려면 네트워크 구성의 실제 요구에 따라 다양한 통신 기능(예: 지점 간, 필드 버스, 산업용 이더넷 등)을 갖춘 통신 프로세서를 선택해야 합니다. 5、 PLC 모델 선택 PLC 유형: PLC는 구조에 따라 일체형과 모듈형으로 구분됩니다. 일체형 PLC는 I/O 포인트가 적고 상대적으로 고정되어 있어 사용자의 선택권이 적습니다. 일반적으로 소규모 제어 시스템에 사용됩니다. 이러한 유형의 PLC는 Siemens의 S7-200 시리즈, Mitsubishi의 FX 시리즈, Omron의 CPM1A 시리즈 등으로 대표됩니다. 모듈형 PLC는 PLC 베이스 플레이트에 꽂을 수 있는 다양한 I/O 모듈을 제공하므로 사용자는 필요에 따라 제어 시스템의 I/O 지점을 합리적으로 선택하고 구성할 수 있습니다. 따라서 모듈형 PLC의 구성은 유연하며 일반적으로 대형 및 중형 제어 ​​시스템에 사용됩니다. 예를 들어 Siemens의 S7-300 시리즈 및 S7-400 시리즈, Mitsubishi의 Q 시리즈, Omron의 CVM1 시리즈 등이 있습니다. 6、 I/O 모듈 선택 (1) 디지털 입출력 모듈 선택: 디지털 입력 및 출력 모듈을 선택할 때는 애플리케이션 요구 사항을 고려해야 합니다. 예를 들어, 입력 모듈의 경우 입력 신호 레벨 및 전송 거리와 같은 응용 요구 사항을 고려해야 합니다. 또한 릴레이 접점 출력형, AC120V/23V 양방향 사이리스터 출력형, DC24V 트랜지스터 구동형, DC48V 트랜지스터 구동형 등 다양한 종류의 출력 모듈이 있습니다. 일반적으로 릴레이 출력 모듈은 가격이 저렴하고 전압 범위가 넓다는 장점이 있지만 수명이 짧고 응답 시간이 길며 유도 부하에 사용할 경우 서지 흡수 회로를 추가해야 합니다. 양방향 사이리스터 출력 모듈은 응답 시간이 빠르기 때문에 빈번한 스위칭 및 유도성 저역률 부하에 적합하지만 가격이 비싸고 과부하 용량이 열악합니다. 또한 I/O 모듈은 I/O 포인트 수에 따라 8점, 16점, 32점 및 기타 사양으로 나눌 수 있으므로 실제 필요에 따라 합리적으로 장착해야 합니다. (2) 아날로그 입/출력 모듈 선택: 아날로그 입력 모듈은 아날로그량의 입력 신호 종류에 따라 전류 입력형, 전압 입력형, 열전대 입력형 등으로 구분됩니다. 전류 입력 유형은 일반적으로 4~20mA 또는 0~20mA의 신호 등급을 갖습니다. 전압형 입력 모듈은 일반적으로 0~10V, -5V~+5V 등의 신호 레벨을 갖습니다. 일부 아날로그 입력 모듈은 전압 또는 전류 입력 신호와 호환될 수 있습니다. 아날로그 출력 모듈도 전압형 출력 모듈과 전류형 출력 모듈로 구분됩니다. 전류 출력 신호는 일반적으로 0-20mA 및 4-20mA를 갖습니다. 전압형 출력 신호에는 일반적으로 0~10V, - 10V~+10V 등이 포함됩니다. 아날로그 입출력 모듈은 입출력 채널 수에 따라 2채널, 4채널, 8채널 등의 사양으로 구분됩니다. 7、 기능 모듈 기능 모듈에는 통신 모듈, 위치 결정 모듈, 펄스 출력 모듈, 고속 카운팅 모듈, PID 제어 모듈, 온도 제어 모듈 등이 포함됩니다. PLC를 선택할 때 기능 모듈의 일치 가능성을 고려해야 합니다. 기능 모듈 선택에는 하드웨어와 소프트웨어가 모두 포함됩니다. 하드웨어 측면에서는 우선 기능 모듈을 PLC에 편리하게 연결할 수 있다는 점을 고려해야 하며 PLC에는 관련 연결, 설치 위치 및 인터페이스, 연결 케이블 및 기타 액세서리가 있어야 합니다. 소프트웨어 측면에서 PLC는 기능 모듈의 프로그래밍을 용이하게 할 수 있는 해당 제어 기능을 가지고 있어야 합니다. 예를 들어, Mitsubishi의 FX 시리즈 PLC는 "FROM" 및 "TO" 명령을 통해 해당 기능 모듈을 편리하게 제어할 수 있습니다. 8、 일반 원칙 PLC 모델 및 사양이 일반적으로 결정된 후 PLC의 각 구성 요소의 기본 사양 및 매개 변수는 제어 요구 사항에 따라 하나씩 결정될 수 있으며 각 구성 요소 모듈의 모델을 선택할 수 있습니다. 모듈 모델을 선택할 때 다음 원칙을 따라야 합니다. (1) 편의성: 일반적으로 PLC에는 제어 요구 사항을 충족할 수 있는 다양한 종류의 모듈이 있습니다. 선택은 회로 설계를 단순화하고 사용을 용이하게 하며 외부 컨트롤러 수를 최소화하는 원칙에 따라 이루어져야 합니다. 예를 들어, 입력 모듈의 경우 인터페이스 회로의 사용을 피하기 위해 외부 감지 소자와 직접 연결할 수 있는 입력 형태를 선호해야 합니다. 출력모듈은 부하를 직접 구동할 수 있는 출력모듈을 선호하고, 중간릴레이 및 기타 부품을 최소화해야 합니다. (2) 보편성: 모델을 선택할 때 PLC 모듈의 통일성과 보편성을 고려하여 너무 많은 유형의 모듈을 피하십시오. 이는 예비 부품 조달 및 감소에 도움이 될 뿐만 아니라 시스템의 다양한 구성 요소의 상호 교환성을 높여 설계, 시운전 및 유지 관리의 편의성을 제공할 수 있습니다. (3) 호환성: PLC 시스템의 각 구성 요소 모듈을 선택할 때 호환성을 충분히 고려해야 합니다. 호환성 문제를 피하려면 PLC 시스템의 주요 구성 요소 제조업체가 너무 많아서는 안됩니다. 가능하다면 같은 제조사의 제품을 선택해보세요.