Концепция развития PLC (ПЛК)

[ОООСА]

Снова возвращаясь к нашим ОВЕНам (не в обиду сказано)
Всё что ниже описано является частным случаем и моим ИМХО!
Попробую начать с конца:
Формфактор: контроллер должен быть удобен для монтажа как в щите на DIN-рельс так и для монтажа на передней дверце щита. Один из вариантов - отдельный модуль CPU и модули расширения:
1. CPU трех типов:
а) бездисплейный вариант для крепления на DIN-рельс. Применяется там где нет необходимости визуального наблюдения за течением технологического процесса. В основном это локальный подчиненный контроллер для обслуживания агрегата (является самостоятельной зависимой единицей САУ локального объекта). Например контроллер управления компрессором холодильной машины, или управления системой увлажнения кондиционера.
б) 4х строчный 4х18(20) знаков и 8мью кнопками дисплей для отображения и изменения данных. Этот вариант подходит для большинства приложений где не требуется частый контроль и изменение данных. Например вентиляция, тепловые пункты, и т.д.
в) графический дисплей с расширенной клавиатурой по подобию терминала ИП320. Используется там где необходим постоянный расширенный контроль за течением технологического процесса, например коптильные камеры, камеры разморозки мяса, и т.д.
Модули CPU с дисплеями должны иметь несколько дискретных входов/выходов чтобы при использовании как мастер-HMI имелась возможность реализации расширенной сигнализации (световой и звуковой) с внешним квитированием.
Все CPU должны иметь как минимум один порт для программирования (например USB), один порт локальной сети – например MODBUS, и минимум два порта для модулей расширения, например CAN-open. Избыточность портов дает универсальность но приводит к удорожанию изделия. Вероятно выгоднее в ПЛК делать не два порта MODBUS и Ethernet, а создать отдельное устройство - шлюз MODBUS-Ethernet, если есть необходимость перейти с одного типа сети на другой (такие устройства делают многие производители, например Anybus фирмы HMS). Для MODBUS можно предусмотреть модули-повторители если сеть получается слишком протяженной.
Для модулей расширения использовать CAN-open выгодно потому что сейчас данный протокол интегрируется в дешевые микросхемы, в простейших PIC-контроллерах их бывает несколько штук. Из этого следует что можно создавать дешевые модули расширения. Подход к модулям расширения на CAN такой – при длине связи от 0 до 40 метров блоки работают как модули расширения, а свыше 40 метров как модули удаленного ввода/вывода. Можно заказывать датчики с выходом CAN. Если производителям датчиков дать исчерпывающую информацию, то они готовы делать такие датчики (например «Дана-Терм», да и «Навигатор» вряд ли откажется, лишь бы покупали). Такие датчики можно подключать как «гирлянды», экономя на кабельной продукции, монтажных изделиях и монтажных работах (аналогом является промышленная ASI сеть).
2. По поводу количества входов/выходов модулей расширения, желательно иметь четыре типа модулей:
а) Универсальный модуль входов/выходов – например 16…18 входов (из них 6…8 универсальных аналоговых (10…12 бит АЦП) и 6…10 выходов (релейных или транзисторных). Практика показывает что в среднем для схем управления используется 2 входа на 1 выход, но лучше 3 входа на 1 выход. Но может быть и два входа (1 дискретный и один аналоговый) на два выхода управления реверсивным приводом регулирующего клапана. Приведу пример количества входов/выходов для типового теплового пункта с контуром отопления (два циркуляционных насоса), подпиткой (два насоса с ручным выбором по месту), и ГВС (два циркуляционных насоса) - необходимый минимум 14(из них 5 аналоговых) входов и 9 выходов (релейных). Этим требованиям полностью отвечает nano-PLC Millenium 3 - 16(из них 6 аналоговых) входов и 10 релейных выходов. При стоимости 160 евро более дешевого и достаточного устройства не подобрать. Дополнительный сетевой модуль приводит к удорожанию еще на 50 евро, но есть степень свободы – нужна или нет сеть (можно сеть подцепить позже без ущерба работоспособности системы, т.е. разбить работу на два независимых этапа по времени и по деньгам– локальная автоматика и сетевая диспетчеризация (может быть проведена через несколько лет, что особо актуально для бюджетных решений)).
б) Аналоговый модуль входа/выхода может быть 4/2.
с) Дискретные входные модули могут иметь 8 или 16 входов.
д) Дискретные выходные модули могут иметь 8 или 16 транзисторные высокоскоростные или релейные (достаточно 220В. 0,5А как промежуточный коммутатор).
Корпуса желательно делать с двухярусными клеммниками для уменьшения размеров. Корпус состоит из трех элементов – дно с фиксатором для DIN-рельса, с защелками для платы и крышки, и крышки. Сборка модуля занимает несколько секунд. Светодиодная индикация совершенно не обязательна, импортные nano-PLC не имеют индикацию, и от этого удобство тестирования не уменьшается. При необходимости можно оперативно вывести состояние входов/выходов на дисплей. Качество и дизайн корпуса играет не последнюю роль. Желательно отказаться от типовых «гробиков» и попробовать заказать элегантные корпуса на фабрике по производству выключателей и розеток (есть симпатичные изделия отечественных производителей, пластмасса по ГОСТу подходит).
Для расширения функциональности линейки приборов можно добавить терминал типа ИП320, а так же текстовой терминал 4х18(20) строк/знаков, но если их стоимость будет заметно ниже CPU с терминалом.
И последнее – желательно «причесать» всю продукцию под один протокол, например MODBUS. Начать можно с законченных устройств типа САУ с функцией управления насосом.
Что всё это даст? Максимальную гибкость и масштабируемость системы, универсальность с минимальным набором аппаратных средств, и конкуретную низкую стоимость.
P.S. Думаю попроситься к вам в интеграторы. Ваше мнение?