Choisir le bon automate (PLC) et système de documentation pour votre application de fabrication

La semaine dernière, nous avons plongé dans le monde fin des automates programmables (PLC) et ce qu'ils peuvent offrir aux industries de fabrication et d'approvisionnement. Cette fois, nous allons regarder les PLC sous un aspect très technique en abordant comment en sélectionner correctement un pour votre application, et le système de documentation important qui facilite la vie des ingénieurs et techniciens.

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Sélection correcte du PLC pour votre application

 

Choisir la bonne plateforme PLC pour une application et s'assurer qu'elle répond aux exigences du processus peut souvent être un défi. Que ce soit un nouveau processus ou un existant, ils ont fondamentalement le même processus de sélection.

Premièrement, comprendre le processus, ou la machine, est essentiel et dessiner un diagramme de blocs du processus aidera à identifier les dispositifs de contrôle et leurs emplacements. Cela aidera à développer un plan de conception de système PLC et à calculer le niveau d'E/S.

Entrées et Sorties

Les entrées et sorties sont le pain et le beurre du PLC. Elles sont intégrées avec le circuit du PLC afin de fournir des informations vitales pour la surveillance et le contrôle du processus. Les sorties vers les actionneurs permettent à un PLC de faire se produire quelque chose dans un processus. Les actionneurs de sortie incluent :

• Électrovannes
• Lumières
• Démarreurs de moteur
• Servomoteurs

Les sorties des PLC sont souvent des relais, mais elles peuvent aussi être de l'électronique à semi-conducteurs comme des transistors pour les sorties DC ou des triacs pour les sorties AC. Les sorties continues nécessitent des cartes de sortie spéciales avec convertisseurs numérique-analogique.

Les entrées proviennent de capteurs qui traduisent des données physiques en signaux électriques. Les capteurs d'entrée typiques incluent :

• Capteurs de proximité
• Interrupteurs
• Potentiomètres
• LVDT

Les entrées pour PLC viennent de quelques variétés de base, les plus simples sont les entrées AC et DC. Dans les PLC plus petits, les entrées sont normalement intégrées et spécifiées lors de l'achat du PLC. Pour les PLC plus grands, les entrées sont achetées comme modules, ou cartes, avec 8 ou 16 entrées du même type de carte.

Les modules de sortie fournissent rarement de l'énergie, mais agissent plutôt comme des commutateurs. Les alimentations externes sont connectées aux cartes de sortie qui commutent l'alimentation marche/arrêt pour chaque sortie. Ces cartes ont typiquement 8 à 16 sorties du même type, mais peuvent être achetées avec différentes valeurs de tension.

Exigences de capacité

Les exigences E/S sont la toute première considération pour les ingénieurs électriques lors de la sélection des PLC à utiliser. Le système PLC doit avoir assez de points de terminaison pour connecter toutes les lignes de signal et de contrôle pour le processus. Ces points de terminaison doivent se conformer à la spécification du système concernant :

• Niveaux de tension et charges de courant
• Nombre et type de points E/S requis par module
• Isolation du contrôleur par rapport au processus cible
• Besoins futurs de l'usine de traitement, extension et points E/S de réserve
• Exigences d'alimentation des points E/S

Comprendre quelles entrées, sorties, et exigences de capacité sont nécessaires pour votre système est la plus grande partie pour trouver le bon PLC. La seule chose qui reste est essentiellement le prix et le type que vous recherchez. Regardons pourquoi la documentation est tout aussi importante que la sélection du bon PLC.

Systèmes de documentation PLC

Lorsqu'on considère un outil de développement pour les systèmes PLC, une bonne documentation peut aller loin et faire gagner du temps et de l'argent quand des corrections d'erreurs et révisions rapides sont nécessaires. Les systèmes de documentation sont des alternatives informatisées à la production de documentation PLC à la main. Les plus basiques de ces systèmes impliquent des packages logiciels qui incluent à la fois des outils de programmation et de documentation. Les systèmes plus sophistiqués fournissent programmation, documentation, et aide à la conception pour le câblage E/S et autres documents de dessin.

La sortie principale des systèmes de documentation est le programme de contrôle. Les autres sorties incluent la date d'impression, le nom du programme, le numéro de travail, le modèle PLC, et la référence croisée des entrées et sorties. Un avantage de telles listes est qu'elles montrent un seul document avec pratiquement toutes les informations pour le programme de contrôle. Cette capacité élimine le besoin de plusieurs documents pendant le dépannage.

Le système génère aussi une variété de rapports et documents. Les rapports d'utilisation d'adresses, par exemple, listent les E/S réelles et internes, et les registres de table de données spécifiant l'utilisation de chaque emplacement, ainsi que l'identification des adresses utilisées et inutilisées.

Outils de développement avancés

La forme la plus basique de système de support de documentation PLC est la suivante :

• Développement de programme/documentation de familles PLC
• Téléversement et téléchargement de programmes PLC
• Édition de programme hors-ligne
• Numérotation des barres d'échelle et pages de programme
• Étiquetage de tous les éléments d'instruction de programme
• Commentaires sur barres d'échelle
• Rapports d'utilisation d'adresses E/S et mémoire
• Listes de références croisées d'adresses E/S et mémoire
• Listings de programme pleinement annotés

Ces systèmes sont conçus principalement pour fournir des commentaires et des références croisées du programme de contrôle. Ou un système plus sophistiqué fournit des systèmes de conception/documentation qui servent de processeurs de texte et graphiques pour le développement et la documentation de programme. L'avantage de ce type de système sophistiqué est qu'il offre des outils complets de conception et développement qui aident à réduire le temps de conception global. Voici quelques fonctionnalités des systèmes de conception/documentation PLC.

• Développement de programme/documentation pour différents modèles PLC
• Téléversement/téléchargement complet de programmes et documentation
• Édition de texte extensive
• Adressage générique
• Utilitaires de réaffectation d'adresses
• Exportation documentation vers formats base de données standards
• Conversions programme/adresse entre différents modèles PLC
• Diagrammes de câblage signal et puissance E/S
• Simulation et modélisation logiciel programme PLC
• Comparaison fichier-à-fichier et fichier-à-PLC

Un système de développement complet, système de conception/documentation inclurait typiquement tout ce qui suit :

• Impression programme documenté
• Format titre et version programme
• Commentaires sur chaque barre d'échelle ou instruction de programme
• Adressage symbolique
• Éditeur d'adresse symbolique
• Descripteur sur chaque élément de programme
• Description texte format libre
• Table E/S forcée
• Configuration CPU mémoire et E/S
• Rapport d'utilisation temporisateur/comptage/bobine interne
• Rapport utilisation/adressage croisé E/S
• Rapport d'utilisation table de données

L'adressage générique élimine le besoin d'adressage PLC spécifique permettant à la conception de progresser sans adressage réel ou valide. La réaffectation d'adresse permet aux adresses réelles d'être automatiquement substituées plus tard. Avec la fonction de copie, on peut fournir à l'utilisateur la capacité de réappliquer la même logique plusieurs fois.

Typiquement, les systèmes de conception PLC sont basés sur des modules logiciels qui peuvent être achetés basés sur ce dont vous avez besoin à ce moment, au lieu d'un achat groupé énorme de tout. Comme un package de configuration système permettrait divers composants système pour un modèle PLC spécifique à être configurés. Par exemple, le package de dessin E/S construirait des diagrammes de puissance et les connexions de dispositifs E/S au module, montrant adresses et numéros de câblage. Les bibliothèques intégrées pour modules E/S pour différents modèles PLC et symboles de dispositifs JIC standard permettraient la génération automatique de symboles. Finalement, un package de simulation logicielle permettrait au programme d'être testé et validé sans le PLC réel. Cela a définitivement de vraies applications en automatisation industrielle.

E3.Schematic

E3.Schematic est au cœur de tous les modules E3.series et fournit aux ingénieurs électriques une solution facile à utiliser pour la conception et la documentation de systèmes de contrôle électriques incluant diagrammes schématiques, plans de bornes, et bien sûr automates programmables. C'est une architecture orientée objet qui fournit une approche intégrée à la conception, où elle aide à éliminer les erreurs, améliorer la qualité, et réduire le temps de conception.

Intégration PLC

Les données PLC tenues dans le schéma sont lues dans Excel, où les changements sont appliqués et renvoyés directement dans E3.Series. Les fonctions PLC, adresses et informations de localisation peuvent être gérées centralement et puis mises à jour avec une interface simple et facile à utiliser. De plus, l'outil vérifie les adresses dupliquées et permet aux utilisateurs d'exporter les données dans le format PLC requis.

E3.Schematic gère toutes les données de conception incluant la documentation affiliée, telle que nomenclature et listes de connexions ou instructions d'assemblage et fiches techniques. Sa structure orientée objet assure que les instructions de fabrication correspondent toujours aux données de conception.

E3.PLCBridge

La nouvelle innovation des créateurs d'E3.Series a développé la plateforme E3.PLCBridge pour un échange de données PLC bidirectionnel facile à utiliser dans des formats tels que B&R Automation Studio, largement utilisé dans le secteur machinerie. B&R Automation Studio permet au contrôleur, entraînement, communication, et visualisation d'être configurés dans un environnement, réduisant le temps d'intégration et les coûts de maintenance. Avec le transfert de données bidirectionnel, l'interaction entre les équipes de conception électrique et de développement logiciel sont accélérées et la qualité des données est améliorée.

E3.Reports

La génération de rapports définis par l'utilisateur pour la fabrication est simple. Toute donnée stockée dans E3.Series peut être transformée en n'importe quel format de rapport, tel que prédéfini par l'utilisateur. Les rapports sont soit configurés en utilisant l'API E3.Series, soit définis avec E3.Reports ou générateurs de rapports alternatifs. Permettant aux utilisateurs de garder des informations détaillées des lignes de traitement.

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En fin de compte

Il est important de considérer les besoins de l'installation et les opérations attendues du PLC. Comprendre le système et ses limitations servira mieux que d'attendre la solution miracle. Déterminer le bon PLC pour le bon travail est clé et comprendre l'importance d'une bonne documentation PLC vous évitera des ennuis plus tard. N'oubliez pas de bien rechercher et préparer pour des applications spécifiques.

Qu'utilisez-vous actuellement pour vos systèmes de fabrication ou d'approvisionnement ? DCS, PAC, ou déjà PLC ? Dites-le-nous ci-dessous.

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