Рекомендации по использованию программируемого логического контроллера (ПЛК) для ячеек роботов

Использование программируемых логических контроллеров (ПЛК) для ячеек роботов

Ячейки роботов часто требуют, чтобы контроллер работал с частями ячейки, которые обычно не входят в объем работы робота. Контроллер, обычно программируемый логический контроллер (ПЛК), управляет подмышечными дверцами, зажимами, безопасностью или всем остальным, что может понадобиться инженеру для полностью автономной ячейки.

Программирование релейной логики аналогично схемам соединений, чтобы упростить преобразование схемы соединений в работающую программу. Программирование релейной логики выполняется последовательно, что позволяет выполнять определенные задачи с помощью цепочки команд в ячейке. Они также широко используются для систем безопасности в камере. Их можно запрограммировать на остановку каждой задачи в ячейке, как только параметры безопасности в ячейке будут нарушены.

Роботы обычно используют язык программирования C и могут использоваться аналогично ПЛК с безопасностью и вводом-выводом. Роботы, однако, ограничены в количестве операций ввода-вывода, с которыми они могут справиться, а их системы безопасности часто не в состоянии поспевать за ячейкой, содержащей большое количество средств защиты или ввода-вывода.

Когда ячейке требуется ПЛК - ячейка большего размера или ячейка с более сложными внешними системами - существует множество различных типов на выбор. У робота может быть достаточно возможностей для управления всей установкой на небольшой простой ячейке, и внешний ПЛК не нужен для правильного управления ячейкой. В этом случае система роботизированных ячеек без ПЛК часто бывает намного дешевле. ПЛК могут быть удивительно простыми контроллерами, способными к меньшему количеству операций ввода-вывода и безопасности, или они могут управлять огромным количеством внешних систем, двигателей, конвейеров, безопасности, укладки на поддоны и т. Д.

Цена ПЛК напрямую зависит от его возможностей. Торговые марки также являются определяющим фактором в стоимости контроллера. Некоторые бренды стоят дороже, потому что они могут предложить больше поддержки, более длительную гарантию или большую надежность в производственной среде. Итак, давайте рассмотрим, как выбрать правильный ПЛК для роботизированной ячейки.

Как выбрать программируемый логический контроллер (ПЛК) для ячейки робота

Когда дело доходит до разнообразных контроллеров небольших ячеек, нет предела. Небольшие простые контроллеры, которые контролируют и выполняют простые задачи, можно найти по цене в несколько сотен долларов. С другой стороны, некоторые ПЛК могут выполнять несколько задач одновременно, заботиться о системе безопасности и запускать большое количество входов и выходов. Эти контроллеры будут стоить намного выше нескольких сотен долларов.

Рисунок 1. Различные контроллеры роботов от KUKA. Изображение предоставлено KUKA

Сложность небольшой роботизированной ячейки является хорошим индикатором того, можно ли использовать простой контроллер или необходим более сложный ПЛК. Если производитель планирует модернизировать ячейку в будущем или по какой-либо причине может потребоваться больше входов и выходов, лучше всего использовать контроллер с большей емкостью, чем ожидалось. Контроллер увеличенного размера обеспечивает большую гибкость в пределах ячейки в долгосрочной перспективе, таким образом, приспосабливая любые изменения, такие как добавление датчиков и ввода-вывода в систему.

Для разных производителей ПЛК требуются разные программы, которые следует учитывать при выборе подходящего контроллера. Например, ПЛК Allen-Bradley программируются с использованием собственного программного обеспечения, уникального для контроллеров Allen-Bradley.

Allen-Bradley и другие производители ПЛК высокого класса требуют лицензирования и специально обученных программистов для использования их программного обеспечения. Менее дорогие ПЛК, такие как ПЛК от Automation Direct, гораздо более доступны и предлагают бесплатные программы. Однако более дешевый ПЛК может не предлагать обширную систему технической поддержки, как более дорогие бренды. Цена часто, но не всегда, определяет долговечность ПЛК. Предположим, клетка работает в суровых условиях. В этом случае может быть лучше выбрать более дорогой контроллер из соображений надежности из-за физических требований, предъявляемых к электронным компонентам.

Помимо цены, программного обеспечения и надежности, при выборе правильного ПЛК для роботизированной ячейки необходимо учитывать и другие факторы.

Системы безопасности роботов и другие соображения

Все роботизированные ячейки нуждаются в системе безопасности, независимо от размера или окружающей среды, для защиты операторов и других сотрудников на предприятии. В некоторых случаях контроллер робота может поддерживать системы безопасности в камере. Однако, если для обеспечения безопасности ячейки требуется гораздо больше, чем пара световых завес, ячейке потребуется отдельная система безопасности.

Рисунок 2. Схема, показывающая, как контроллер робота взаимодействует с другими контроллерами. Изображение любезно предоставлено компанией Ericsson

Обычно оно состоит из реле с рейтингом безопасности, подключенного к ПЛК или ПЛК со встроенной системой безопасности. При рассмотрении вариантов систем безопасности лучше всего сравнить разницу в цене между ПЛК в тандеме с реле безопасности и ПЛК со встроенной системой безопасности, потому что разница в стоимости зависит от технических характеристик ячейки.

Большинство заводов предпочитают определенные бренды из-за их потребностей в автоматизации, чтобы обеспечить единообразие всей автоматизации. Предпочтение бренда снижает затраты за счет поощрения единообразия среди технических специалистов и программирования технического обслуживания, что, вероятно, компенсирует экономию при выборе более дешевого ПЛК. Если вас не устраивает текущая система управления, рассмотрите причины, а затем найдите ПЛК, который лучше соответствует потребностям ячейки.

Есть много вещей, которые следует учитывать при взгляде на контроллер, сопровождающий небольшую роботизированную ячейку. Часто контроллер с дешевой покупной ценой может в конечном итоге стоить больше, чем разница в цене простоя для обслуживания и отсутствия поддержки контроллера. Если нет опыта в программировании другого бренда, кривая обучения может оказаться бессмысленной. Некоторым роботизированным ячейкам может даже не потребоваться отдельный контроллер, если это достаточно просто; но в противном случае контроллер может повысить эффективность и безопасность там, где это необходимо. Прежде чем выбирать конкретный контроллер, следует учитывать безопасность, сложность, поддержку продукта и узнаваемость бренда.