PLC-それらはあなたの業界に適していますか？
プログラマブルロジックコントローラー、またはより一般的にはPLCは、さまざまなアプリケーションの特定のタスクまたはプロセスを自動化するために使用されるデジタルコンピューターです。組立ラインの機械、遊園地のジェットコースター、または照明器具を制御できます。今日、産業用自動化は世界的に製造施設の需要が高まっています。施設はわずかな利益率に直面しており、ジャストインタイムの製造方法で機能しているため、自動化は製造の中心的な側面になりつつあります。企業は、これらのプロセスを実現するために、低コスト、大量生産、カスタマイズ可能、および柔軟性で運用しながら、顧客の需要を満たす必要があることを理解しています。この記事の主な目的は、大まかな手動生産ラインからPLCを使用した特定のタスクの自動化に切り替えることの利点を施設が理解できるようにすることです。
プログラマブルロジックコントローラーの解明
PLCは、産業自動化の最高の側面になり、多くの場合、機械と人間の間のリンクとして機能します。ユニバーサルコントローラとして、PLCは、空気圧操作から数学的計算まで、さまざまなタスクを実行するようにプログラムできます。最新のコンピュータの処理能力、データストレージ、および通信機能を備えたPLCは、他のレベルのアプリケーション制御を提供します。 PLCは、高温、電気ノイズ、衝撃、振動の衝撃など、最も困難な状況で信頼性の高い動作を提供するように設計されています。
PLCは、入力および出力機器との直接接続を介して相互作用します。センサー、スイッチ、およびその他の制御デバイスからの信号は、PLCの周囲動作に関する外部の物理データを提供します。 PLCはラダーロジックを介して設計されましたが、最新のPLCはラダーロジックだけに限定されるものではなく、PLC出力は、プロセスまたは環境を変更するための最良の決定を決定するためのフィードバックを提供します。
PLCの利点
- 柔軟性
- 1つのPLCで複数のタイプのマシンを簡単に実行できます。
- エラーの修正：
- PLCの前は、新しい回路設計を実現するためにリレーパネルを物理的に変更する必要がありました。 PLCを使用すると、コントローラを再プログラミングするだけで回路設計の変更を簡単に変更できます。コントローラのエラーの修正は、期間が非常に短く、費用効果が高いです。
- スペース効率：
- PLCメモリの開発が進むにつれ、単一のコントローラで接点、コイル、タイマー、シーケンサー、およびカウンターを利用する機会が大幅に増加しました。何千もの機器を単一のコントローラーに接続できます。これにより、複数のシステムで複数の異なるパネルボックスが必要になることが少なくなります。
- 低コスト：
- PLCのコストは数百から数千までさまざまです。単一のPLCを購入することにより、単一のシステムを運用するための外部コンポーネントの数を減らすことで、直接コストと設置コストを節約できます。
- テスト：
- PLCは、安全なラボでテストおよび評価できます。プログラムのテスト、検証、修正が可能で、貴重な時間を節約できます。
PLCの実装は、ハードウェア要件の削減、効率の向上、製品の無駄の削減など、多くのパフォーマンス上の利点を提供します。最新のPLCは高度にカスタマイズ可能であり、生産現場の使用量を大幅に削減しながら、個々の制御アプリケーション向けに設計できます。
コントローラーが組み込まれているPLCは、必要なスペースが少ないため、設置が簡単です。また、PLCディスプレイはオペレーターの相互作用を改善し、生産効率の向上につながります。
プラグインコンポーネントとモジュールの交換により、メンテナンスとトラブルシューティング、修理が削減されます。 PLC障害の可能性とエラーの修正に必要な時間が大幅に短縮され、リレーパネルとアクセサリコンポーネントの再配線が完全に排除されます。さらに、主要コンポーネントの障害検出回路と診断インジケータの統合により、コンポーネントが適切に機能しているかどうかを監視できます。
PLCの仕組み
プログラマブルロジックコントローラーは、マシンとプロセスを制御する特別なコンピューターです。したがって、中央処理装置、メモリ、ソフトウェア、通信などのPCと共通の基盤を共有しています。 PCとは異なり、PLCは、より過酷な産業環境で存続するように設計されており、入力および出力とのインターフェースが非常に柔軟です。
PLCには通常、次のコンポーネントがあります。
- 電源とラック
- 中央処理装置
- 入力/出力システム
PLCにはさまざまな形状とサイズがあります。ポケットに収まるものもありますが、大規模な制御システムには大きなPLCラックが必要です。
- 電源とラック
- ラックはすべてをまとめて保持します。複数のモジュールを保持するように設計できます。 CPUと通信するためのカードを保持します。電源装置は、ラック上の各モジュールへのDC電源を調整します。
- CPU
- これはPLCの背後にある頭脳です。 CPUは通常、電源の背後にあります。 CPUは、マイクロプロセッサ、メモリチップ、および監視と通信のための他の論理回路で構成されています。これは、ロジックプログラムが実装され、プログラムを実行し、プロセスを操作する場所です。
- 入出力システム
- これは、機器とPLC間の物理的な接続が出会う場所です。端子台は、デバイス接続用のI / Oカードに使用されます。
入出力システムはCPUと連携して動作します。入力デバイスが監視コンポーネントによって受信されたデータを記録および測定し、CPUに情報を提供して、マシンまたはプロセスがそれをどのように処理するかを決定する場合。出力システムは、プログラムの実行をCPUからオペレーティングマシンとプロセスに中継します。通常、PLCは特定のタスクまたはプロセスに対して単一のタイプの実行を実行します。これにより、システムはPLCフィードバックセンサーに基づいてタスクを自動化できます。
どの業界がPLCを使用しているか
PLCの設計と開発は毎年新たな高みに達し、潜在的な産業用アプリケーションは成長を続けています。 PLCを使用する業界とそのアプリケーションをいくつか紹介します。
スナック食品業界
- オーブン制御システム
- バッチシステム
- 炊飯器システム
- 押し出しおよび切断システム
- スラリーの混合と分配
材料の運搬
- マテリアルハンドリング
- 可変速ドライブとシステム
- モーターコントロールセンターシステム
- バルブシーケンス制御システム
- プラグライン対策コントロール
製品の構築
- 窯制御システム
- 切断制御システム
- フォーミングシステム
- 石膏の混合と流通
医薬品
- オートクレーブ制御システム
- Vial Capper Machines
- 検証レポート
- 研究開発業務
- バイアル洗浄
- バイアルのラベル付け
鉄鋼業
- マシンコントロール
- 炉制御システム
パッケージングとラベリング
- マテリアルポジショニング
- 在庫管理システム
- 製品搬送システム
PLCはあなたの業界に適していますか？
- 製造にPLCは必要ですか？
基本的ですが、アプリケーション要件を理解することは、PLCが自動化システムに最適かどうかを判断するのに役立ちます。 PLCが設計された典型的なファクトリオートメーションアプリケーションには、特定のアイテムの製造/組み立てが含まれます。これらのアプリケーションには、1台以上の機械と大量の材料の移動が含まれます。通常、これらのタイプのプロセスは、製造ラインの進行を監視するオペレーターによって監視されます。これらのプロセスは高度なロジックコントローラーであり、高速要件が必要です。これは多くの場合、PLCとヒューマンマシンインターフェイス（HMI）の組み合わせによって制御されます。
- 製品の価値とダウンタイムのコスト
製品の価値が比較的低い場合、および/またはダウンタイムによって生産が失われるが、追加のコストやプロセスへの損傷がほとんどない場合は、PLCが適しています。製造が非連続的であるオンデマンド製品製造の場合、企業はメンテナンス、トラブルシューティング、またはアップグレードのために適切なシャットダウンを許可され、生産にほとんど影響を与えずにPLCアプリケーションを悲鳴を上げます。
- 成功するオペレーターには何が必要ですか？
通常、PLC環境では、オペレータは主に例外を処理します。ステータス情報とアラームは、オペレーターがプロセスの実行内容を常に把握するのに役立ちます。これは、「LightsOutManufacturing」の定義に不可欠です。オペレーターが監督のみを必要とする場合は、PLCシステムが適している可能性があります。
- 望ましい製造パフォーマンスはどれくらいですか？
PLCは、モーション制御、高速インターロック、またはモーターとドライブの制御を含む高いスキャンレートを必要とする高速アプリケーション向けに設計されています。これらのデバイスを完全に制御するには、高速スキャンレートが必要です。オンデマンド製品市場に最適です。
- カスタマイズの必要はありますか？
PLCはカスタマイズ可能な王様として設計されました。独自のアプリケーションニーズを満たすには、カスタマイズされたルーチンと関数の開発が必要です。システムインテグレーターは、現在1つのタイプの製造機械から切り替えて、明日はまったく別のシステムで使用するように切り替えることができます。これは、プログラマブルロジックコントロールの力であり、コードを書き直すことで、あるアプリケーションから別のアプリケーションに切り替えることができます。
- エンジニアリングへの期待？
工場の産業用自動化エンジニアは、個々のコンポーネントを再プログラムして目的のタスクを実行できるカスタマイズ可能なプラットフォームを求めています。インテグレータとエンジニアはPLCを分解し、必要なものに基づいてプログラミングを開始します。 PLCが提供するツールは、通常、エンジニアリングへの「ボトムアップ」アプローチをサポートします。これは、小規模なアプリケーションに最適です。
数学の後
PLCは、高速生産速度とシステムの柔軟性により、自動化業界でその権利を獲得しています。それらは長い間存在していましたが、それでもあらゆる産業用アプリケーション用の電動工具に発展しています。来週は、アプリケーションに適したPLCを適切に選択する方法と、PLCのドキュメントを理解する方法について説明します。
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