PLC енгізу/шығару таңдау бойынша негізгі нұсқаулық: Жалпы және оқшауланған модульдер

Өнеркәсіптік автоматтандыру әлемінде, бағдарламаланатын логикалық контроллерлер (PLC) операцияның миы ретінде қызмет етеді. Көптеген енгізу/шығару модульдері DIN рельсінде бірдей көрінгенімен, олардың ішкі схемалары айтарлықтай ерекшеленеді.  Ортақ және  жеке оқшауланған модульдерді таңдау басқару жүйелері инженерлері үшін маңызды шешім болып табылады. Бұл таңдау жүйенің сенімділігіне, сигнал тұтастығына және ұзақ мерзімді техникалық қызмет көрсету шығындарына әсер етеді.

I/O модульдерінің физикалық схемасын түсіну

Негізгі айырмашылық электрлік қайтару жолының құрылымында жатыр. Ортақ модульде бірнеше енгізу/шығару нүктелері бір электрлік сілтеме немесе қайтару жолын бөліседі. Бұл дизайн ішкі шиналауды жеңілдетеді, бірақ өріс құрылғыларын электрлік тұрғыдан байланыстырады.

Керісінше, оқшауланған модуль әрбір арнаға жеке электрлік тосқауыл ұсынады. Өндірушілер әдетте мұны оптокоплерлер немесе трансформаторлар арқылы жүзеге асырады. Бұл компоненттер сигналдардың жарық немесе магниттік өрістер арқылы өтуіне мүмкіндік береді, бірақ тікелей электрлік өткізуді бөгейді. Бұл физикалық бөліну бір сенсордағы кернеу шарықтауын басқаларына таралмауын қамтамасыз етеді.

Ортақ шығыс модульдерін қашан қолдану керек

Ортақ шығыс модульдері жергілікті зауыттық автоматтандыру үшін стандартты таңдау болып табылады. Олар үнемді және жоғары арна тығыздығын ұсынады, бұл шкафтағы орынды үнемдейді.

Инженерлер ортақ шығыстарды келесі жағдайларда таңдауы керек:

• Барлық қосылған жүктемелер бірдей қуат көзін пайдаланады.

• Өріс құрылғылары біртекті жер сілтемесін бөліседі.

• Сымдар бір электрлік қорап ішінде қалады.

• Қоршаған ортада жоғары энергиялы электромагниттік кедергі (EMI) жоқ.

Бұл модульдер шинаны бөлісетіндіктен, олар аз терминал қосылымдарын қажет етеді, бұл панельді жинау кезінде сымдарды жалғау уақытын айтарлықтай қысқартады.

Жеке оқшауланған шығыстар арқылы жүйелерді қорғау

Оқшауланған шығыс модульдері, мысалы Rockwell Automation 1756-OA16I, жоғары деңгейдегі қорғанысты қамтамасыз етеді. Олар қымбатырақ болса да, күрделі қуат орталарында таптырмас құрал.

Оқшаулау міндетті болады, егер:

• Жүктемелер әртүрлі тәуелсіз кернеу көздерінен қуат алады.

• Құрылғылар әртүрлі ғимараттарда орналасқан және жер потенциалдары әртүрлі.

• Жүйе үлкен контакторлар немесе соленоид клапандар сияқты жоғары энергиялы индуктивті жүктемелерді басқарады.

• Қате оқшаулау маңызды; бір клапандағы қысқа тұйықталу бүкіл модульді өшірмеуі керек.

Цифрлық кірістер: шығын мен сигнал тәуелсіздігін теңестіру

Цифрлық кірістер үшін шешім әдетте "жұтатын" немесе "беретін" конфигурацияларды таңдаудан тұрады. Ортақ кіріс модульдері бірнеше сенсорларды ортақ қайтаруға қосады. Егер сіздің 24В тұрақты ток сенсорларыңыз бір машина шассиінде болса, ортақ кірістер әдетте жеткілікті.

Алайда, оқшауланған кірістер (мысалы, 1756-IB16I) "кір" электрлік орталар үшін өте маңызды. Олар жерлік контурларды болдырмайды, яғни потенциал айырмашылықтары салдарынан ток жер сымымен ағып кетеді. Егер сіз сигналдарды 100 метр қашықтықтағы MCC-ден (Моторды басқару орталығы) тартып жатсаңыз, оқшаулау жалған сигналдардың алдын алу үшін ең қауіпсіз инженерлік тәжірибе болып табылады.

Аналогтық сигналдарды өңдеуде оқшаулаудың маңызды рөлі

Цифрлық сигналдар екілік және берік болса, аналогтық сигналдар сезімтал және дәл. 4-20 мА шеңбері немесе термопара сигналы милливольттық шудан оңай бұрмалануы мүмкін.

Оқшауланбаған аналогтық модульдерде, айнымалы жиілікті драйвер (VFD) кабелінен шыққан шу бір арнадан екінші арнаға өтіп кетуі мүмкін. Бұл "кроссток" туғызып, HMI мәндерінің жыпылықтауына немесе PID басқарудың дәл еместігіне әкеледі. Оқшауланған аналогтық кірістер модуль шекарасында электрлік шеңберді үзіп, микровольт деңгейіндегі деректердің тұтастығын сақтайды, бұл дәл температура немесе қысым мониторингі үшін өте маңызды.

Стратегиялық таңдау: оқшаулау әрқашан жақсы ма?

Инженерлік тұрғыдан оқшаулау техникалық жағынан артықшылықты, бірақ әрдайым қажет емес. Ол аппараттық құралдың көлемін және жалпы материалдар тізімінің (BOM) құнын арттырады. Менің тәжірибемде, қарапайым, жергілікті шағын жүйені оқшауланған I/O-мен артық жобалау қажетсіз күрделілік қосады.

Ең жақсы тәсіл – Сілтеме ортаны бағалау. Егер сіздің жүйеңіз бірнеше қуат желілерін қамтыса немесе жоғары дәлдіктегі аспаптарды басқаратын болса, оқшаулауға салынған инвестиция жұмбақ "елес" қателердің алдын алып, тоқтап қалуды азайту арқылы өзін ақтайды.