CPU PLC explicat: cum funcționează, cum să alegeți și cum să îl înlocuiți

Majoritatea oamenilor care caută un procesor PLC nu sunt studenți. Sunt în mijlocul unei sarcini: alegerea unui controler pentru o nouă linie, înlocuirea unei unități care tocmai s-a defectat, compararea a două mărci înainte de o comandă de achiziție sau căutarea unei piese pe care OEM a încetat să o mai producă. Fișa de specificații din fața dvs. listează viteza ceasului și memoria în megaocteți, dar aceste numere rareori decid dacă proiectul rulează. Ceea ce decide este timpul de scanare, compatibilitatea protocolului și dacă puteți obține efectiv piesa atunci când aveți nevoie de ea.

Acest ghid parcurge întregul lanț prin care trece un cumpărător sau un inginer: înțelegerea a ceea ce face CPU, alegerea celui potrivit pentru șase mărci majore, înlocuirea sau modernizarea unei unități existente, depanarea defecțiunilor comune și aprovizionarea piesei. Treceți la secțiunea care se potrivește cu locul în care vă aflați.

1. Ce face de fapt un procesor PLC

CPU-ul este partea unui controler logic programabil care citește intrările, rulează programul și conduce ieșirile, iar și iar, pe un ciclu fix. Orice altceva din rack (sursa de alimentare, modulele I/O și plăcile de comunicație) există pentru a servi acea buclă. Înainte de a trece la selecție și înlocuire, iată cele trei lucruri care merită știute despre cum se comportă.

CPU vs procesor

Oamenii folosesc „procesor” și „CPU” în mod interschimbabil, iar în conversația obișnuită este bine. Diferenta conteaza cand cumperi. Procesorul este cipul care execută instrucțiuni. CPU este unitatea completă de control care găzduiește acel cip împreună cu memoria, porturile de comunicație și firmware-ul care le leagă împreună. Când comandați un înlocuitor, comandați un modul CPU după numărul său de piesă, nu un cip de procesor simplu. Această distincție este, de asemenea, ceea ce guvernează determinismul de timp al liniei dvs. și este ceea ce citați un furnizor.

Ciclul de scanare în 4 pași

Un procesor PLC nu rulează logica dumneavoastră o dată. Acesta rulează continuu, într-o buclă repetată numită ciclu de scanare. Fiecare trecere urmează aceeași ordine:

1. Scanare de intrare.CPU citește starea fiecărei intrări și o stochează în memorie.
2. Soluții logice.Îți execută programul (logica scară sau alt limbaj IEC 61131) folosind acele valori de intrare stocate.
3. Actualizare ieșire.Acesta scrie rezultatele în modulele de ieșire.
4. Comunicare și diagnosticare.Se ocupă de traficul de rețea, actualizează starea și execută auto{0}}verificări interne înainte de a începe din nou.

Ciclul este determinist, care este punctul întreg al unui PLC: aceleași intrări produc aceleași ieșiri în același timp previzibil. Intrările și ieșirile sunt citite și scrise doar în puncte fixe din buclă, nu în momentul în care un senzor se schimbă. Timpul pentru o trecere completă este timpul de scanare și, de aceea, timpul de scanare, nu viteza ceasului, decide performanța reală. Revenim la asta în secțiunea specificații.

Imaginează-ți un bucătar de rând care citește fiecare bilet, gătește fiecare fel de mâncare, le așează și apoi verifică permisul înainte de a se întoarce la bilete. Ceea ce contează este cât durează o rundă completă, nu cât de repede se mișcă mâinile la o singură mișcare.

Moduri CPU: Run, Program și Remote

Un procesor funcționează într-unul dintre câteva moduri, iar cunoașterea lor previne greșelile în timpul întreținerii:

• Fugiexecută programul și controlează procesul normal.
• Programoprește execuția programului, astfel încât să puteți descărca sau edita logica. Ieșirile nu mai sunt conduse, tocmai de aceea treceți la el înainte de a efectua service-ul.
• Telecomandavă permite să schimbați modurile prin rețea în loc de un comutator cu cheie fizic, ceea ce este util pentru instalațiile distribuite sau greu--accesibile.

Punctul de reținut: mutarea unui procesor activ în modul program oprește ieșirea de control. În timpul unui schimb de procesor, veți opri în mod deliberat procesorul, acesta fiind unul dintre motivele pentru care înlocuirea este o sarcină planificată, mai degrabă decât o sarcină fierbinte.

2. În interiorul CPU: memorie, comunicare și diagnosticare

Trei sisteme interne conduc la majoritatea deciziilor de selecție și depanare: cum stochează procesorul datele, cum vorbește cu restul sistemului și cum își raportează propriile probleme.

Tipuri de memorie

Un procesor folosește mai mult de un fel de memorie și fiecare se comportă diferit atunci când se oprește alimentarea:

• RAMeste o memorie de lucru volatilă. Acesta deține valorile active în timp ce CPU-ul funcționează și este șters la pierderea alimentării.
• Fulgereste stocare non-volatilă care vă menține programul printr-un ciclu de pornire, astfel încât controlerul pornește cu logica intactă.
• Memorie retentivă și{0}}baterialăpăstrează valorile selectate (contoare, rețete, totaluri acumulate) de-a lungul ciclurilor de alimentare, astfel încât procesul se reia acolo unde s-a oprit și nu de la zero.

Modul de defecțiune care merită semnalat: memoria rețintivă pe multe platforme mai vechi depinde de o baterie de rezervă. Când bateria se stinge, controlerul poate pierde datele reținute și, pe unele unități, programul în sine. O greșeală comună și costisitoare este să presupunem că programul este în siguranță, în timp ce bateria de rezervă este descărcată în liniște de luni de zile. Acesta este motivul pentru care o baterie de rezervă aparține setului dvs. de întreținere și de ce "Folosește o baterie de rezervă?" este o întrebare corectă de pus atunci când aprovizionați cu un înlocuitor. De asemenea, se conectează direct la simptomul de pierdere-bateriei din tabelul de depanare de mai jos.

Backplane și comunicare I/O

CPU se conectează la modulele I/O printr-un backplane, rack-ul care leagă fizic și electric modulele dintr-un șasiu. Dincolo de rack, vorbește cu unități, HMI-uri, alte controlere și SCADA prin rețele industriale. Protocoalele pe care le veți vedea cel mai des sunt EtherNet/IP, PROFINET, Modbus și EtherCAT și tind să se grupeze în funcție de ecosistemul mărcii (EtherNet/IP cu Allen-Bradley și PROFINET cu Siemens, de exemplu).

Motivul pentru care acest lucru contează devreme: un procesor care nu vorbește protocolul rețelei dvs. este un -începător, indiferent cât de bine arată restul specificațiilor sale. Potrivirea protocolului este o constrângere grea atât pentru selecție, cât și pentru înlocuire. Comparația mărcilor din Secțiunea 4 mapează principalele protocoale pentru fiecare platformă.

Diagnosticare, Watchdog și gestionarea erorilor

Un procesor se verifică continuu în timp ce rulează. Timer-ul watchdog este mecanismul de bază: dacă o scanare durează mai mult decât o limită stabilită sau procesorul se blochează, watchdog-ul se declanșează și forțează o stare de defecțiune în loc să lase mașina să funcționeze orb. Defecțiunile sunt identificate prin LED-urile de stare de pe partea frontală a modulului, tampon de diagnosticare sau jurnalele pe care le citiți cu software-ul de programare și codurile de eroare.

Deocamdată, concluzia este că procesorul vă spune când ceva nu este în regulă și aproximativ ce fel de problemă este. Transformăm aceste semnale într-un simptom-și-reparăm referința rapidă în Secțiunea 6.

3. Specificațiile procesorului PLC care contează de fapt

Înțelegerea părților este un lucru. A ști ce numere să cântărești atunci când alegi este alta. O mână de specificații poartă decizia.

De ce timpul ciclului contează mai mult decât GHz

Viteza ceasului vinde procesoare de consum, dar pe un PLC înseamnă puțin în sine. Ceea ce vă interesează este timpul de scanare: cât durează procesorul pentru a finaliza o trecere completă de intrare, logică, ieșire și comunicare. Un ceas mai rapid poate ajuta, dar dimensiunea programului, numărul I/O și încărcarea rețelei contează adesea mai mult.

Iată relația, folosind numere ilustrative (tratați-le ca un exemplu, nu un punct de referință pentru un anumit model):

Regula generală: timpul de scanare-cel mai rău caz ar trebui să fie confortabil sub timpul de răspuns pe care îl cere cea mai rapidă buclă. Măriți procesorul la bugetul de scanare, nu la frecvența titlului.

Memorie, număr de I/O și compatibilitate cu protocolul

Trei factori conduc majoritatea deciziilor de selecție:

• Memorie.Potriviți programul și memoria de date cu dimensiunea logicii dvs., cu spațiu pentru editări viitoare. Alergarea lângă tavan transformă fiecare schimbare într-o luptă.
• Număr I/O.Numărați I/O fizice și de rețea de care are nevoie aplicația, apoi adăugați aproximativ 20% spațiu liber pentru extindere. Este mai ieftin să cumpărați capacitate acum decât să re-arhitectați mai târziu.
• Compatibilitate protocol.CPU trebuie să vorbească protocolul pe care îl utilizează rețeaua și dispozitivele de teren. Aceasta este constrângerea care trece peste celelalte.

Cu acele criterii stabilite, iată cum se aliniază mărcile majore.

4. Cum să alegi un procesor PLC: marcă după marcă

Nu există un singur procesor PLC cel mai bun, ci doar cel mai potrivit pentru aplicația dvs., rețeaua dvs. existentă și software-ul pe care echipa dvs. îl cunoaște deja. Aici tinde să se așeze fiecare platformă majoră.

Allen-Bradley (CompactLogix / ControlLogix).Programat în Studio 5000 cu EtherNet/IP nativ. CompactLogix se potrivește controlului mașinilor compacte și medii-; ControlLogix se extinde la sisteme mari de procese și instalații de-disponibilitate ridicată. Frecvent pe liniile cu specificații-nord-americane, pentru automobile și pentru produsele alimentare și băuturi. RăsfoieșteModule Allen-Bradley PLC.

Siemens (S7-1200 / S7-1500).Programat în TIA Portal prin PROFINET. S7-1200 se potrivește mașinilor compacte și OEM; S7-1500 vizează linii de înaltă performanță și aplicații de proces. Aproape de o valoare implicită pentru echipamentele cu specificații europene. Răsfoieștemodule PLC Siemens.

Mitsubishi (MELSEC FX / Q).Programat în GX Works. Seria FX este compactă; seria Q este modulară pentru versiuni medii și înalte-. Puternic în Asia în ambalare, manipulare a materialelor și mașini-unelte. RăsfoieșteModule PLC Mitsubishi.

Omron (CJ2 / CP1).Programat în Sysmac Studio sau CX-One. CP1 este compact; CJ2 este modular. Frecvent ales pentru ambalaje, electronice și manipularea semiconductorilor. Răsfoieștemodule Omron PLC.

Schneider (Modicon M340 / M580).Programat în EcoStruxure Control Expert. M340 acoperă nevoile-medie; M580 este un ePAC cu-disponibilitate ridicată cu Ethernet nativ. Frecvent în proces, apă și ape uzate și infrastructură. RăsfoieșteModule PLC Schneider.

ABB (AC500).Programat în Automation Builder și scalabil de la compact la high{0}}end. Se găsește în industriile energetice, maritime și de proces. Răsfoieștemodule PLC ABB.

Lista de verificare a selecției

• Protocolul se potrivește cu rețeaua și dispozitivele dvs. de teren
• Memoria de programe și de date acoperă logica și spațiul liber
• Numărul de I/O acoperă nevoile curente plus extinderea cu aproximativ 20%.
• Timpul de scanare-cel mai rău caz este sub cerința pentru cea mai rapidă buclă
• Timpul de livrare și garanția se potrivesc cu programul dvs. de proiect

Nu sunteți sigur ce model se potrivește? Spuneți-ne numărul de aplicații, rețea și I/O dvs. și vom potrivi un procesor și îl vom cita.Solicitați o cotație rapidă.

Consultație gratuită

5. Înlocuirea sau modernizarea unui procesor PLC

Alegerea unui procesor pentru o nouă versiune este o sarcină. Schimbarea unuia într-un sistem existent este unul diferit, cu propriile capcane. De aici provin majoritatea întrebărilor cumpărătorilor.

Compatibilitate-încrucișată și numere de piesă

Prima regulă de înlocuire: confirmați piesa prin numărul complet al piesei, nu numai după serie. Numărul piesei este imprimat pe eticheta modulului și un singur sufix poate schimba firmware-ul, memoria sau protocolul acceptat. Două unități care arată identice și împărtășesc cea mai mare parte a numărului lor de piese se pot comporta în continuare diferit.

Pentru a confirma o înlocuire validă, potriviți seria, capacitatea I/O, protocolul de comunicație și firmware-ul cu unitatea pe care o înlocuiți. Înlocuirile cu aceeași-marcă, aceeași-serie sunt de obicei simple atunci când cele patru sunt aliniate. În general, un schimb-încrucișat de mărci nu este o pierdere-(răspunsul complet este în Întrebările frecvente de mai jos). O greșeală comună este ordonarea în funcție de serie și lipsa sufixului care schimbă în liniște linia de bază a firmware-ului. Dacă nu ești sigur ce ai, noștriBiblioteca de modele și căutare avansatăvă permit să căutați o parte după număr.

Considerații privind firmware-ul și versiunea

Firmware-ul este partea de înlocuire care îi prinde pe oameni neprevăzuți. Un procesor de înlocuire cu numărul de piesă corect poate refuza încărcarea proiectului dacă revizuirea firmware-ului său nu corespunde așteptărilor proiectului. Software-ul de programare este legat și de acest lucru: un proiect construit într-o versiune de Studio 5000 sau TIA Portal poate avea nevoie de un firmware potrivit sau compatibil pe CPU pentru a se descărca curat.

Înainte de a schimba, rețineți revizuirea firmware-ului procesorului existent și versiunea instrumentului de programare în care a fost încorporat proiectul. Dacă înlocuitorul este livrat cu un firmware diferit, plănuiți să îl actualizați sau să-l downgrade pentru a se potrivi sau specificați firmware-ul de care aveți nevoie atunci când comandați. Revizuirea firmware-ului este unul dintre detaliile de care un furnizor trebuie să ofere și să livreze unitatea potrivită prima dată.

Procesoare întrerupte și căi de migrare

Platformele PLC au cicluri de viață. La un moment dat, un procesor trece la o disponibilitate limitată, apoi la depășire. Când al tău este întrerupt, ai două căi realiste.

Primul este de a menține sistemul existent în funcțiune prin aprovizionarea cu stocuri noi rămase, surplus sau unități renovate testate. Acest lucru evită re-proiectarea și este adesea cea mai rapidă modalitate de a obține o linie de rezervă, ceea ce este exact în cazul în care un distribuitor cu mai multe-marci ajută. Al doilea este de a migra la seria succesoare, care cumpără asistență pe termen lung-și funcții noi, dar costă timp de inginerie pentru recablare, conversie a programului și testare.

Alegerea corectă depinde de cât timp trebuie să ruleze linia și de cât timp de nefuncționare poți absorbi. (Verificați starea ciclului de viață al OEM pentru piesa dvs. specifică, în loc să vă bazați pe o dată generală.) Dacă aveți nevoie de un procesor întrerupt sau greu--de găsit, aprovizionarea acestuia este tratată în Secțiunea 7.

Ce să trimiți unui furnizor pentru o ofertă rapidă

• Marca
• Numărul complet al piesei, inclusiv orice sufix
• Serie
• Versiunea de firmware, dacă este cunoscută
• Cantitate
• Protocol sau aplicație
• Preferință de stare: nou, surplus sau renovat
• Timp de livrare țintă

Aveți gata numărul de piesă? Trimiteți-l și obțineți rapid o ofertă de înlocuire.

Solicitați o cotație.

6. Depanarea defecțiunilor comune ale procesorului PLC

Atunci când un CPU se defectează, scopul este de a restrânge rapid cauza și de a decide dacă este o problemă de configurare, o problemă de cablare sau un modul eșuat. Deconectați întotdeauna-energizarea și urmați procedura de blocare a site-ului dvs. înainte de a manipula hardware-ul și lăsați lucrările electrice sub tensiune personalului calificat. Utilizați tabelul ca ghid de prim-pas, nu ca manual de reparații.

Dacă diagnosticele indică un CPU defect, mai degrabă decât o problemă de configurare sau cablare, următoarea decizie este cum să obțineți înlocuirea. Ai nevoie de o piesă de schimb?Trimiteți numărul dvs. de piesă pentru o ofertă.

7. Nou, surplus sau recondiționat: Cum să vă aprovizionați procesorul

Odată ce știi de ce parte aveți nevoie, ultima decizie este condiție.

Nou vs Surplus vs Reconditionat

Fiecare opțiune se schimbă diferit:

• Nouoferă garanție completă a producătorului și cel mai recent firmware, la cel mai mare cost și uneori cel mai lung timp de livrare.
• Excedent(stoc nou vechi) poate fi singura modalitate de a obține o piesă întreruptă, adesea la un cost mai mic, deși disponibilitatea variază.
• Renovatunitățile care au fost testate și care au o garanție sunt o alegere bună atunci când bugetul sau timpul de livrare contează și piesa nu mai este fabricată.

Alegeți nou când garanția și cea mai recentă revizuire nu sunt-negociabile sau când piesa este actuală și ușor disponibilă. Alegeți surplusul sau recondiționat testat atunci când piesa este întreruptă, când timpul de livrare este critic sau când costul este factorul decisiv. Ceea ce contează în fiecare caz este ca unitatea să fie testată și garantată, indiferent de starea acesteia.

Cum să vă asigurați că cumpărați piesa potrivită

Înainte de a vă angaja, verificați înlocuirea față de unitatea pe care o îndepărtați:

• Confirmați potrivirea completă a numărului piesei, seriei, firmware-ului și protocolului
• Solicitați documentația de testare și garanție
• Confirmați starea stocului și timpul de livrare înainte de a comanda

Făcând acest lucru din partea cumpărătorului, mai degrabă decât să presupunem că vânzătorul a verificat deja, este ceea ce împiedică o unitate greșită să ajungă la un termen limită de închidere. Puteți confirma ceea ce este disponibil prin intermediul nostrumodule PLC-în stocși Căutare avansată.

Întrebări frecvente

 

 

De ce informații aveți nevoie pentru a cita un modul CPU PLC?

Trimiteți marca, numărul complet al piesei (inclusiv orice sufix), seria, versiunea firmware-ului dacă se cunoaște, cantitatea, protocolul sau aplicația, preferința de stare și timpul de livrare țintă. Cu acestea, putem confirma stocul și cota rapid.Solicitați o cotație.

Ar trebui să cumpăr un procesor PLC nou sau renovat?

Cumpărați noi atunci când aveți nevoie de garanție completă și de cel mai recent firmware sau când piesa este actuală. Alegeți testat, recondiționat garantat sau surplus atunci când piesa este întreruptă, timpul de livrare este scurt sau costul contează. Vezi Secțiunea 7.

De câtă memorie are nevoie un procesor PLC?

Suficient pentru a vă păstra programul și datele cu spațiu de creștere. O regulă practică este să dimensionați la logica dvs. actuală plus aproximativ 20% spațiu liber, astfel încât editările viitoare să nu aglomereze plafonul. Dimensiunea programului, nu un număr fix, conduce cerința.

Ce înseamnă indicatorul luminos de eroare a procesorului și cum o repar?

Un LED de eroare aprins semnalează o eroare a programului, o nepotrivire a configurației sau o defecțiune hardware. Citiți codul de eroare din memoria tampon de diagnosticare a software-ului dumneavoastră de programare pentru a identifica cauza. Tabelul de depanare din Secțiunea 6 listează primii pași după simptom.

Pot înlocui un procesor PLC cu o altă marcă sau model?

În cadrul aceleiași mărci și serii, da, atâta timp cât numărul piesei, firmware-ul și protocolul se potrivesc. În toate mărcile, în general nu. O altă marcă folosește software de programare, cablare și protocoale diferite, așa că înseamnă rescrierea programului și reelaborarea instalării, nu o scădere-în schimb.

Care este diferența dintre un procesor PLC și un procesor?

Procesorul este cipul care execută instrucțiuni; CPU este modulul complet care găzduiește procesorul împreună cu memorie, porturi și firmware. Cumpărați și înlocuiți modulul CPU cu numărul de piesă, nu cu chipul gol. Consultați Secțiunea 1 pentru detalii.

9. Sursă modulul CPU PLC

CHENTUO (Shenzhen Chentuo Technology) deține module CPU PLC în Allen-Bradley, Siemens, Mitsubishi, Omron, Schneider și ABB, cu opțiuni noi, surplus și testate, livrate clienților din peste 30 de țări. Indiferent dacă alegeți un procesor pentru o linie nouă, înlocuiți o unitate defectă sau urmăriți o piesă întreruptă, trimiteți-ne numărul piesei și vă vom confirma stocul, starea și timpul de livrare.

Solicitați o cotație rapidăsau trimiteți numărul dvs. de piesă și veți primi o ofertă pentru modulul CPU PLC potrivit, în stoc și gata de livrare.

Consultație gratuită