CPU در مقابل پردازنده در PLC ها: نحوه انتخاب و منبع ماژول CPU PLC مناسب

شما در حال تعویض یک کنترلر ناموفق هستید. برگه داده می گوید "پردازنده"، برچسب روی واحد قدیمی "CPU" را نشان می دهد و شماره قطعه با هیچ چیز در قفسه شما مطابقت ندارد. این شکاف جایی است که بیشتر دستورات اشتباه شروع می شود. در یک سیستم کنترل صنعتی،ماژول CPU PLCبخشی است که منطق شما را اجرا می کند و بسته به برند، ممکن است به عنوان CPU، پردازنده یا کنترلر چاپ شود. این راهنما پاک می کندCPU در مقابل پردازندهسردرگمی در یک زمینه PLC، سپس از طریق مشخصاتی که در واقع تصمیم می‌گیرند به کدام ماژول نیاز دارید و چگونه می‌توانید یک ماژول صحیح را بدون سفارش ویرایش اشتباه تهیه کنید، می‌گذرد.

پاسخ سریع

اگر فقط سی ثانیه فرصت دارید:

• در یک PLC، "ماژول CPU" تقریباً همیشه همان بخش فیزیکی است که مردم آن را "پردازنده" می نامند. این واحدی است که برنامه شما را اجرا می کند.
• نام بر اساس برند تغییر می کند. زیمنس "CPU" را چاپ می کند. آلن-برادلی می‌گوید «پردازنده» یا «کنترل‌کننده». Omron می گوید "واحد CPU"؛ و میتسوبیشی می گوید "CPU."
• برای انتخاب مناسب، چهار چیز را مطابقت دهید: عملکرد اسکن، حافظه، تعداد ورودی/خروجی پشتیبانی شده و پورت های ارتباطی.
• جدول مقایسه برند-به-و پیوندها به ماژول‌های موجود در سهام پایین‌تر است. پرش بهمقایسه برنداگر از قبل مشخصات خود را می دانید

جایگزینی یک ماژول متوقف شده؟ رابخش منبع یابیجایگزین های اصلی، بازسازی شده و منسوخ را پوشش می دهد.

CPU در مقابل پردازنده: مفهوم کلی (کوتاه نگه داشته می شود)

CPU چیست

CPU (واحد پردازش مرکزی) بخشی است که دستورالعمل ها را اجرا می کند. این یک حلقه ساده را اجرا می کند: یک دستورالعمل را واکشی کنید، آن را رمزگشایی کنید، آن را اجرا کنید، نتیجه را ذخیره کنید. هر چیز دیگری در این مقاله بر اساس آن حلقه است، بنابراین ما زمان بیشتری را برای آن صرف نمی کنیم.

پردازنده چیست

"پردازنده" کلمه گسترده تر است. هر CPU یک پردازنده است، اما این اصطلاح سیلیکون تخصصی مانند GPU و DSP را نیز در بر می گیرد که یک کار باریک را انجام می دهند. بنابراین یک CPU یک نوع پردازنده است، نه یک چیز متفاوت.

چرا این برای شما اهمیت دارد

در اینجا بخشی است که توضیح دهندگان عمومی از دست می دهند. اگر «CPU vs Processor» را از یک شغل اتوماسیون جستجو کرده‌اید، به دنبال تراشه رایانه‌ای نیستید. شما به دنبال یک ماژول قابل تعویض هستید که در یک قفسه PLC قرار گیرد. همه چیز زیر برای آن ماژول نوشته شده است، نه برای دسکتاپ.

معنای واقعی "CPU / پردازنده" در داخل یک PLC چیست

کار ماژول CPU PLC: چرخه اسکن

در داخل یک PLC، ماژول CPU برنامه ها را مانند لپ تاپ «اجرا نمی کند». یک حلقه محکم و تکرار شونده به نام the اجرا می کندچرخه اسکن:

1. وضعیت هر ورودی (حسگرها، سوئیچ‌ها، سیگنال‌های بازخورد) را بخوانید.
2. برنامه کنترل خود را یک بار، از بالا به پایین، با استفاده از آن مقادیر ورودی اجرا کنید.
3. هر خروجی (سوپاپ ها، موتورها، محرک ها، نشانگرها) را به روز کنید.

سپس دوباره شروع می شود. در یک ماشین کوچک، این حلقه می‌تواند هر چند میلی‌ثانیه تکرار شود، و تا زمانی که دستگاه روشن است، تکرار می‌شود. یک خط مونتاژ را تصویر کنید: در هر اسکن، CPU یک سنسور مجاورت را می‌خواند، منطقی را بررسی می‌کند که می‌گوید "اگر قطعه وجود دارد و محافظ بسته است، نوار نقاله را به جلو ببرید" و خروجی را که تسمه را حرکت می‌دهد، هدایت می‌کند. مدت زمانی که برای تکمیل یک حلقه کامل طول می کشد همان استزمان اسکن، و این شماره واحد است که به شما می گوید کنترلر چقدر پاسخگو است. این اصطلاح را حفظ کنید، زیرا زمانی که ما در مورد انتخاب صحبت می کنیم بازمی گردد.

چرا PLC ها به جبرگرایی اهمیت می دهند، نه سرعت خام

یک CPU دسکتاپ بر اساس سرعتی که می تواند یک کار سنگین را به پایان برساند مورد قضاوت قرار می گیرد. یک CPU PLC بر اساس چیزی متفاوت ارزیابی می شود: اینکه آیا هر اسکن را در مدت زمان قابل پیش بینی و قابل تکرار به پایان می رساند یا خیر. آن ملک نامیده می شودکنترل قطعیو این خط جداکننده واقعی بین یک کنترل کننده صنعتی و یک تراشه کامپیوتری است.

یک اشتباه رایج در انتخاب این است که فرض کنیم سرعت ساعت بالاتر به طور خودکار به معنای کنترل بهتر است. در یک دستگاه، یک اسکن مداوم می توانید روی مسائلی بیش از یک عدد پیک بالا که نمی توانید حساب کنید. کنترل‌کننده‌ای که معمولاً در ۲ میلی‌ثانیه اسکن می‌کند اما گاهی اوقات تا ۲۰ میلی‌ثانیه متوقف می‌شود، برای کنترل حرکت بدتر از کنترل‌کننده‌ای است که هر بار در ۵ میلی‌ثانیه اسکن می‌کند. وقتی ماژول ها را با هم مقایسه می کنید، ثبات را تحت بار مقایسه می کنید، نه فقط سرعت تیتر را.

چگونه ماژول CPU با بقیه رک ارتباط دارد

ماژول CPU به ندرت به تنهایی کار می کند. در یک PLC ماژولار در یک رک در کنار منبع تغذیه ای که آن را تغذیه می کند، ماژول های ورودی و خروجی که به میدان متصل می شوند و ماژول های ارتباطی که آن را به شبکه متصل می کنند، زندگی می کند. CPU هماهنگ کننده است: به منبع تغذیه بستگی دارد، از طریق ماژول های I/O می خواند و می نویسد و از طریق ماژول های ارتباطی در بالادست صحبت می کند.

نکته مهم این است که شما هرگز یک CPU را به صورت مجزا انتخاب نمی کنید. ماژولی که انتخاب می‌کنید باید با رک، خانواده ورودی/خروجی و نسل سیستم‌افزاری که قبلاً نصب شده‌اند مطابقت داشته باشد، در غیر این صورت قطعات با هم کار نمی‌کنند. این محدودیت دقیقاً دلیل وجود مراحل انتخاب زیر است.

مشخصات کلیدی که یک ماژول CPU PLC را تعیین می کند

دانستن اینکه هر یک از مشخصات به چه معناست، در اینجا هدف نیست. نکته این است که بدانید هر کدام چگونه انتخاب شما را محدود می کنند. هر مشخصات زیر به عنوان یک تصمیم نوشته شده است، نه یک تعریف. جدول انتهای این بخش مرجع سریع است. یادداشت ها نحوه استفاده از آن را توضیح می دهند.

زمان اسکن و عملکرد پردازش

از زمان اسکن برای تطبیق کنترلر با نیاز دستگاه استفاده کنید. منطق متوالی ساده اسکن کندتر را تحمل می کند. حرکت با سرعت-بالا، اینترلاک سریع، یا یک برنامه بزرگ با هزاران پله نیاز به پردازنده سریع تری دارد تا حلقه کوتاه بماند. در بیشتر برگه‌های داده، این زمان به‌عنوان زمان اجرا در هر دستورالعمل فهرست می‌شود (مثلاً تعداد زیادی نانوثانیه در هر بیت عملیات). اگر برنامه شما نیاز به زمان بندی سختی دارد، این مشخصات ابتدا ماژول های ضعیف تر را رد صلاحیت می کند.

حافظه برنامه و داده

حافظه تعیین می کند که ماژول چقدر برنامه را می تواند نگه دارد. تمام می شود و برنامه دانلود نمی شود. به عنوان یک قاعده کلی، برنامه و اندازه بلوک داده خود را تخمین بزنید، سپس یک ماژول با فضای بالای سر روشن انتخاب کنید، زیرا پروژه ها در طول راه اندازی و در طول عمر دستگاه رشد می کنند. بهسازی‌هایی که منطق را به یک پنل قدیمی اضافه می‌کنند، مکان‌هایی هستند که تیم‌ها در اینجا دچار مشکل می‌شوند.

تعداد ورودی/خروجی پشتیبانی شده

تعداد ورودی/خروجی اولین گیت سخت در انتخاب است. هر ماژول CPU سقفی برای تعداد نقاط محلی و توسعه ای دارد که می تواند به آن رسیدگی کند. نقاط دیجیتال و آنالوگ خود را جمع آوری کنید، یک حاشیه برای گسترش آینده در نظر بگیرید، و هر ماژولی را که نمی تواند به کل آن برسد را رها کنید. هیچ راه حلی وجود ندارد: اگر تعداد امتیاز از حد مجاز ماژول بیشتر شود، ماژول اشتباه است.

پروتکل ها و پورت های ارتباطی

قبل از تایید CPU شبکه خود را تایید کنید. اگر کارخانه اجرا شودPROFINET، شما به یک CPU با پورت PROFINET نیاز دارید. اگر اجرا شوداترنت/IPیامدباس، ماژول باید آن پروتکل را به صورت بومی یا از طریق یک ماژول ارتباطی اضافه شده صحبت کند. پروتکل‌های{1} داخلی بین برندها و حتی بین سری‌های یک برند بسیار متفاوت است، بنابراین این مشخصات اغلب مدل دقیق را تعیین می‌کند، نه فقط خانواده.

رتبه بندی افزونگی و ایمنی

فقط زمانی برای اینها پرداخت کنید که برنامه آنها را بخواهد. کنترل ماشین استاندارد نیازی به یک CPU اضافی{1}} یا دارای رتبه ایمنی ندارد. کنترل فرآیندی که نمی تواند خرابی را تحمل کند، یا خطی با عملکرد ایمنی که باید دارای رتبه بندی خاصی باشد، این کار را انجام می دهد. انتخاب یک ماژول اضافی برای شغلی که نیازی به آن ندارد، یک روش متداول برای خرج کردن بیش از حد است.

مطمئن نیستید که چگونه یک مشخصات به یک شماره قطعه خاص نگاشت؟ نیازهای خود را ارسال کنید و تیم ما با آن مطابقت خواهد کرد.درخواست یک نقل قول.

نام تجاری بر اساس نام تجاری: چگونه هر فروشنده "CPU / پردازنده" خود را نامگذاری می کند

همین قسمت بسته به برند نام‌های مختلفی دارد، که نیمی از دلیل «CPU در مقابل پردازنده» است که در وهله اول باعث سردرگمی زیادی می‌شود. در اینجا این است که چگونه چهار فروشنده رایج آن را برچسب گذاری می کنند، به علاوه یک یادداشت-یک خطی در مورد انتخاب در هر خانواده. اعداد سفارش به عنوان نمونه فرمت نشان داده می شوند تا بتوانید خواندن آنها را یاد بگیرید. همیشه پسوند دقیق را در مقابل کاتالوگ زنده بررسی کنید.

زیمنس (CPU SIMATIC S7-1200 / S7-1500)

زیمنس آن را "CPU" می نامد. شماره های سفارش با 6ES7 شروع می شوند (به عنوان مثال، یک قطعه سری 6ES7 51x برای یک پردازنده S7-1500). S7{11}}1200 برای کنترل دستگاه فشرده مناسب است. S7-1500 برنامه های بزرگتر، سریعتر یا بیشتر را پوشش می دهد. موجودی را مرور کنیدماژول های PLC زیمنس.

آلن-برادلی / راکول (پردازنده ControlLogix / CompactLogix)

آلن-برادلی از «پردازنده» و «کنترل‌کننده» استفاده می‌کند، اما در زبان این برند همان قسمتی است که بقیه CPU می‌گویند. ControlLogix (سری 1756، برای مثال 1756-L8x) سیستم های بزرگ را هدف قرار می دهد. CompactLogix (سری 5069 یا 1769) ماشین های سایز کوچک تا متوسط ​​را هدف قرار می دهد. موجود را ببینیدماژول‌های آلن{0}برادلی PLC.

Omron (واحد پردازنده CJ2 / NX)

Omron آن را "واحد CPU" نامگذاری می کند. خط CJ2 (به عنوان مثال CJ2M-CPU3x) پلتفرم ماژولار تاسیس شده است، در حالی که خط NX (به عنوان مثال NX102-xxxx) کنترل کننده جدیدتر اتوماسیون ماشین است. بررسی کنیدواحدهای CPU Omron.

میتسوبیشی (CPU سری FX / Q)

میتسوبیشی می گوید "CPU". FX5U (به عنوان مثال FX5U-32M) یک کنترلر جمع و جور-در-یک است. سری های Q و iQ-R (به عنوان مثال Q03UDVCPU) برای ساخت های بزرگتر مدولار هستند. مشاهده کنیدماژول های PLC میتسوبیشی.

نحوه انتخاب ماژول CPU PLC مناسب (چک لیست تصمیم گیری)

هنگامی که بدانید هر فروشنده آن قطعه را چه می نامد، انتخاب خود مجموعه ای از تصمیمات سفارش شده است. در این دنباله از طریق آنها کار کنید و روی یک شماره قطعه قرار می گیرید.

• پلتفرم را تایید کنید.در بیشتر موارد، روی برند و سری هایی که از قبل نصب شده اند بمانید. مطابقت با پلتفرم موجود باعث صرفه جویی در زمان سیم کشی مجدد، برنامه ریزی مجدد و راه اندازی می شود.
• محاسبه I/Oامتیازهای دیجیتال و آنالوگ خود را جمع کنید، یک حاشیه اضافه کنید و آن را به عنوان حداقل خود تنظیم کنید.
• تخمین حافظهبرنامه و داده‌های خود را اندازه کنید، سپس به فضای بالای آن نیاز دارید.
• ارتباط را تایید کنیدپروتکل‌ها و پورت‌های مورد نیاز دستگاه را فهرست کنید و از طریق یک ماژول ارتباطی منطبق به آنها نیاز داشته باشید.
• در مورد افزونگی یا ایمنی تصمیم بگیرید.فقط در صورتی این موارد را اضافه کنید که برنامه واقعاً به در دسترس بودن بالا یا عملکرد ایمنی رتبه‌بندی شده نیاز داشته باشد.
• شماره سفارش و سیستم عامل را قفل کنید.شماره دقیق قطعه را تأیید کنید و بررسی کنید که ویرایش سیستم عامل با پروژه شما مطابقت دارد.

یک توصیه عملی: تغییر نام تجاری در اواسط عمر تقریباً همیشه در ساعات مهندسی بیشتر از ماندن هزینه دارد، حتی زمانی که ماژول جدید روی کاغذ ارزان‌تر به نظر می‌رسد. مطمئن نیستید کدام قسمت مناسب است؟خواسته های خود را برای ما ارسال کنیدو ما مسابقه را تایید خواهیم کرد.

اصلی، بازسازی شده یا منسوخ شده؟ تامین امن یک CPU PLC

انتخاب شماره قطعه مناسب فقط نیمی از کار است. نیمی دیگر خرید واحدی است که می توانید به آن اعتماد کنید، به خصوص زمانی که مدل قدیمی یا متوقف شده است.

اورجینال، نو و بازسازی شده و نحوه تشخیص آنها

موجودی اصلی جدید کارخانه-تازه و دست نخورده است. واحدهای بازسازی شده تست و بازیابی می شوند و زمانی که موجودی جدید خشک شد، می توانند انتخاب مناسبی برای خطوط قدیمی باشند. ریسک خرید یک واحد دارای برچسب مجدد یا تایید نشده است که به عنوان اورجینال فروخته می شود. قبل از اینکه متعهد شوید، برچسب و لوگوی سازنده، کد دسته یا تاریخ، و بسته بندی و آب بندی ضد استاتیک{4}}را بررسی کنید. اشتباه رایج و پرهزینه خرید تنها با قیمت است و در عین حال منبع و گارانتی را نادیده می‌گیرید، که در آن قسمت‌های تقلبی-و از-مشخصات خارج می‌شوند.

یافتن یک جایگزین سازگار برای یک مدل متوقف شده

هنگامی که CPU دقیق شما متوقف می شود، معمولاً دو مسیر دارید: به سمت جانشین در همان سری حرکت کنید یا به یک پلتفرم جدیدتر مهاجرت کنید. در هر صورت، دو چیز را از نزدیک تماشا کنید، سازگاری با سیستم عامل و اینکه آیا برنامه موجود شما تبدیل می شود، زیرا یک ماژول سازگار فیزیکی همچنان می تواند از اجرای یک پروژه قدیمی بدون مرحله تبدیل خودداری کند. اگر به یک خیره شده ایدسی پی یو PLC منسوخ شدهبدون افت-مطابقت، می‌توانیم به شناسایی جایگزینی که کار می‌کند کمک کنیم.

قبل از سفارش چه چیزی را تأیید کنید

این بررسی سریع را قبل از خرید انجام دهید:

• انبار و زمان تحویل:آیا قطعه دقیق آن واقعا موجود است و چه زمانی ارسال می شود؟
• ویرایش سیستم عامل:آیا با آنچه پروژه شما انتظار دارد مطابقت دارد؟
• شرایط و منشا:جدید، اصلی، یا آزمایش شده بازسازی شده، با منشأ روشن؟
• گارانتی:چه پوششی با واحد ارائه می شود؟

برای تایید بخشی آماده هستید؟سهام را بررسی کنید یا یک قیمت درخواست کنید.

سوالات متداول

 

 

آیا "CPU" یک PLC با "پردازنده" آن یکی است؟

تقریباً در هر مورد، بله. در داخل یک PLC، ماژول CPU و پردازنده همان بخش فیزیکی هستند که برنامه کنترل شما را اجرا می کنند. برچسب فقط بر اساس مارک تغییر می کند: زیمنس "CPU" را چاپ می کند، آلن{2}}برادلی "پردازنده" یا "کنترل کننده" را چاپ می کند. وقتی بین فروشندگان مقایسه می کنید، شرایط را قابل تعویض تلقی کنید.

زمان اسکن PLC چیست و چرا اهمیت دارد؟

زمان اسکن مدت زمانی است که CPU طول می کشد تا یک حلقه کامل از خواندن ورودی ها، اجرای برنامه و به روز رسانی خروجی ها را تکمیل کند. این مهم است زیرا تنظیم می کند که کنترل کننده با چه سرعتی نسبت به تغییر در میدان واکنش نشان می دهد. حرکت سریع و اینترلاک های محکم نیاز به یک اسکن کوتاه و مداوم دارند. منطق متوالی ساده می تواند منطق طولانی تری را تحمل کند.

چگونه می توانم شماره سفارش سی پی یو زیمنس یا آلن{0}برادلی را بخوانم؟

شماره سفارش CPU زیمنس با 6ES7 شروع می‌شود و ارقام میانی سری و مدل را مشخص می‌کنند (برای مثال یک پردازنده S7-1500). آلن برادلی از یک پیشوند سری مانند 1756 برای ControlLogix یا 5069 برای CompactLogix استفاده می کند و به دنبال آن کد پردازنده قرار می گیرد. ایمن‌ترین روش این است که قبل از سفارش، شماره سفارش کامل، پسوند را با کاتالوگ زنده مطابقت دهید.

آیا می توانم یک CPU PLC منسوخ شده را با یک پردازنده جدیدتر جایگزین کنم؟

اغلب، بله، اما نه همیشه به عنوان یک افت-. شما معمولاً به جانشین همان سری می روید یا به یک پلتفرم جدیدتر مهاجرت می کنید. سازگاری سیستم عامل و اینکه آیا برنامه موجود شما تبدیل می شود را تأیید کنید، زیرا یک ماژول سازگار مکانیکی همچنان می تواند به تبدیل پروژه نیاز داشته باشد. اگر نتوانستید مطابقت پیدا کنید،شماره قطعه قدیمی را برای ما ارسال کنیدو ما به دنبال جایگزین خواهیم بود.

یک CPU PLC می تواند چند نقطه ورودی/خروجی را مدیریت کند؟

این کاملا به ماژول بستگی دارد. هر CPU دارای سقف منتشر شده برای I/O محلی و توسعه‌یافته است که از چند ده نقطه در یک کنترل‌کننده فشرده تا هزاران نقطه در یک ماژولار بزرگ متغیر است. امتیازات خود را جمع کنید، یک حاشیه اضافه کنید و قبل از خرید تأیید کنید که حداکثر ماژول آن را پوشش می دهد.

آیا هنگام تعویض CPU باید نسخه های سیستم عامل را مطابقت دهم؟

معمولاً بله. یک CPU جایگزین باید نسخه سیستم عامل سازگار با پروژه شما را اجرا کند، در غیر این صورت ممکن است برنامه دانلود نشود یا رفتار متفاوتی داشته باشد. هنگام سفارش، ویرایش سیستم عامل مورد نیاز خود را ذکر کنید تا واحدی که دریافت می‌کنید آماده نصب باشد به جای نیاز به به‌روزرسانی در محل.

نتیجه گیری

در یک PLC، CPU و پردازنده یک ماژول با نام‌های تجاری مختلف هستند، و انتخاب درست یک ماژول به تطابق عملکرد اسکن، حافظه، تعداد ورودی/خروجی و ارتباط با دستگاه شما بستگی دارد، سپس قبل از خرید، شماره قطعه، سیستم عامل و مبدا را تأیید کنید. اگر آماده حرکت هستید، به ما بگویید به چه چیزی نیاز دارید و ما مطابقت را پیدا خواهیم کرد.درخواست یک نقل قولیاماژول های PLC CPU موجود را مرور کنید.

مشاوره رایگان