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冗余技术是中型和大型PLC的门槛

今天我们来讨论一下大型PLC和中型PLC的本质区别。很久以来PLC行业对于大型PLC和中型PLC的定义源自于IO点数处理能力:256-2048点之内称之为中型PLC,而2048点以上的PLC则称之为大型PLC,但我认为真正中型PLC和大型P

今天就大型PLC和中型PLC的本质区别进行讨论。

冗余技术是中型和大型PLC的门槛

以往,PLC行业对大型PLC和中型PLC的定义来源于IO积分处理能力。 256-2048点以内称为中型PLC,2048点以上的PLC称为大型PLC。

但是,我认为真正的中型PLC和大型PLC的技术障碍在于控制器的冗馀技术。

看看曾经辉煌的PLC之神吧。 我们只以AB的PLC5、摩登的984、西门子的S5这三部经典的PLC作品为例。

1. AB的PLC5系统

2 .迪卡侬984系统

3 .西门子的S5系统

这些曾经备受瞩目的大型PLC系统,凭借当时少得可怜的内存和一根筋的CPU处理能力,在IO点数上或许无法与现在部分中型PLC系统相媲美,但他们之所以能够成为大型PLC的代表,

因为他们在冗馀技术上的处理能力,可以让PLC系统承担不间断的控制任务。

目前流行的大型PLC冗馀技术上的区别是西门子S7-1500分为R/H,冗馀切换时间为300ms和100ms,r系统通过CPU与Profinet相结合实现CPU的冗馀。

h系统通过同步模块光纤实现CPU冗余,这才是真正的冗余系统。

多年使用PLC的用户很清楚,大多数PLC的主周期默认为150ms,除了150ms处理所有控制逻辑外,还需要同步输入输出的IO镜像,满足中断带来的要求。

因此,为了在PLC中实现CPU的冗馀性,理论上,冗馀性的切换时间必须为100ms。

通过过程控制系统,PID、AI/AO、辅助逻辑的情况下,也可以在500ms以内开放。

国产大型PLC三大品牌

利用时的LK、汇川AM600和青普锋RPC3000具有冗馀技术上的特征。

1 .和利时的LK

在冗馀技术中采用同步模块,冗馀切换时间为130ms,虽然没有控制在100ms以内,但可以满足很多场景需要。

2 .汇丰am 600

虽然不支持冗长的技术,但这可能是定位中型PLC,而且面临运动控制的场景。

3 .环路前线RPC3000

冗馀技术中采用同步模块,冗馀切换时间为100ms,可以满足大型PLC复杂的控制场景。

另外,最令人吃惊的是,我想该PLC还可以支持一个机架下两个CPU的冗馀性。

该体系结构采用底板作为同步总线。

3.1机架下CPU冗馀体系结构

3.2不同机架下的CPU冗馀架构

现在我们已经谈到这里,让我们来看看国产环路前线大型PLC RPC3000的技术特点。

1全冗馀方案、全冗馀包括CPU冗馀、通信冗馀、电源冗馀,为什么没有IO冗馀呢? 因为只有ESD或SIS要求IO冗馀。

2IO模块可进行火线插拔,对大型PLC来说是非常重要的指标。 因为这个指标可以直接隔离低一级的产品并将其逼入包围。

要说为什么是控制目标,是因为在实际操作中几乎没有承运人。 在“寻找死亡”式的在线上重新拔插或更换IO卡。 热插拔端子很常见,但IO模块是热插拔的。 请慎重……3CPU可以直接上升到600M-1G,与586台PC“PK”。

I/O容量可以扩展40000数字量、2500模拟量。 这两个参数没有实质意义,但可以看出2500模拟分钟比艾默生DCS的单个CPU更好。

这显然是抢DCS的生意。

4运算速度快,单指令运算周期仅为10ns,该参数告诉我们该系统不仅能抢DCS的生意,还能抢离散自动化的生意。

5通信能力强,CPU模块附带2路以太网和2路RS485,支持TCP/IP、Profinet、Profibus-DP、Modbus、自由协议等多种通信协议

6支持多种调度方案,包括连续任务和循环任务,循环任务最多可达10ms,满足过程控制和逻辑控制的需要。

7所有扩展模块都是智能模块,可以诊断到通道级别。

这对大型PLC系统非常重要,如果不能满足这一点,基本上与DCS系统处于同一水平。

8良好的电磁兼容性,现场至系统、通道之间有完整的隔离措施。

通道隔离是为了使系统更结实,一条路不要对地或高电压侵入。 整个卡片零件被废弃。

9实用的SD存储功能使数据备份和工程恢复变得容易。

既是PLC数据安全的必备条件,又是对PLC系统的等级保护2.0要求。

10编程软件符合IEC61131-3国际标准,支持LD、IL、FBD、ST、SFC等编程语言。

这里说的话,小型/中型PLC多使用梯形图和ST,但是在大型PLC系统中大量发生混合编程,大量发生SFC FBD的结合,难道不是像DCS一样吗……

关于这个大型PLC中有什么样的IO卡和非冗馀CPU,部分详细参数,请参照下表。

从参数表来看,除了IO信道缺乏对Hart或Io-Link的支持,对外通信缺乏以太网/IP通信之外,这种大型PLC是良心产品。

希望这个国产的大型PLC在传统制造业领域开花结果吧。