PLC vs CNC: Kľúčové rozdiely, ako spolupracujú a ako si vybrať

PLC riadi stav procesu-logiku, načasovanie a postupnosť, ktoré udržiavajú linku alebo stroj v chode-, zatiaľ čo CNC riadi geometrický pohyb a premieňa kód na dráhy nástroja s presnosťou na niekoľko mikrónov. To je jedným dychom PLC vs. CNC. Tieto dva zdieľajú rovnaké DNA-digitálne procesory, I/O a uložené programy-, no sú navrhnuté pre úplne odlišné úlohy, čo je presne dôvod, prečo si ich inžinieri a kupujúci zamieňajú. Táto príručka obsahuje tri veci: kde sa PLC a CNC skutočne líšia, ako v skutočnosti spolupracujú v rámci jedného stroja a ako si vybrať ten správny-s maticou výberu šiestich{10}}značiek PLC a praktickými tipmi na získavanie zdrojov na konci. Tu je najprv rýchla odpoveď a potom pôjdeme hlbšie.

PLC vs CNC v skratke

Najrýchlejší spôsob, ako vyrovnať PLC vs. CNC, je-vedľa seba{2}}pohľad na to, čo každý ovládač skutočne robí:

Ak čítate iba jednu vec, prečítajte si túto tabuľku. To je PLC vs. CNC za 30 sekúnd -, teraz si rozbaľme každú stranu.

Čo je PLC a čo riadi?

Programovateľný logický radič je priemyselný počítač skonštruovaný tak, aby robil rozhodnutia v reálnom čase: čítal senzory, spúšťal logiku, prepínal výstupy a opakoval-tisíckrát za sekundu po celé roky bez reštartovania. Jeho úlohou je stav procesu, nie tvar súčiastky.

Ako funguje PLC (cyklus skenovania, I/O, rebríková logika)

PLC spúšťa nekonečnú slučku nazývanú cyklus skenovania: čítanie vstupov → vykonanie logiky → aktualizácia výstupov → spustenie vlastnej-diagnostiky → opakovanie. Úplné skenovanie sa zvyčajne dokončí za 1–10 milisekúnd, takže ovládač reaguje na vypnutý snímač takmer okamžite. Predstavte si PLC ako neúnavného dispečera, ktorý každú sekundu číta a reaguje na tisíce signálov. Jeho I/O je modulárny: digitálne a analógové moduly sa pripájajú na základnú dosku, takže linka môže narásť zo 16 na 1,000+ bodu bez zmeny CPU.

Programovacie jazyky (IEC 61131-3)

PLC sú programované pomocou medzinárodnej normy IEC 61131-3, ktorá definuje päť jazykov, takže tímy si môžu vybrať ten správny nástroj pre každú úlohu:

• Rebríkový diagram (LD)Logika v štýle - relé-, ideálna pre diskrétne blokovania
• Funkčný blokový diagram (FBD)- tok signálu a riadiace slučky procesu
• štruktúrovaný text (ST)- kód vysokej{1}}úrovne pre matematiku a spracovanie údajov
• Zoznam pokynov (IL)- nízka-úroveň, pokyny podobné zostaveniu{2}}
• Sekvenčný funkčný diagram (SFC)Stavové automaty - krok{1}}za{2}}krokom

Väčšina továrenskej logiky stále žije v rebríkovej logike so štruktúrovaným textom používaným na výpočty.

Kde sú nasadené PLC

PLC riadia spojivové tkanivo rastliny. Na montážnej linke spúšťajú a zastavujú stanice na základe signálov dokončenia cyklu-. Na dopravníku spúšťajú alebo zastavujú pás zo vstupu fotoelektrického snímača. V baliacom stroji koordinujú načasovanie plnenia, tesnenia a etiketovania. Na vstrekovacom stroji postupne upínajú, vstrekujú a vysúvajú. Pri úprave vody nastavujú čerpadlá a dávkujú chemikálie podľa stavu hladiny a prietoku. V každom prípade PLC vlastní sekvenciu -, nie geometriu.

PLC riadia stav procesu. Naproti tomu CNC zvláda geometrický pohyb. Tu je návod.

Čo je to CNC a čo riadi?

CNC - počítačové numerické ovládanie - existuje na pohyb nástroja po presnej dráhe. Kde sa PLC pýta: "Čo by sa malo stať ďalej?" CNC sa pýta: "Presne kde by mala byť táto os, práve teraz, na zlomok milimetra?"

Ako funguje CNC (generovanie dráhy, G-kód → pohyb)

CNC vykonáva program dielu v priamej línii, zhora nadol: program načíta tlmočník, odovzdá ho plánovaču dráhy, ktorý vyhladí geometriu, prevedie sa na požadované hodnoty pre každú os a privedie sa do servo slučky, ktorá tisíckrát za sekundu uzavrie polohu. Na rozdiel od nekonečného cyklického skenovania PLC, CNC spúšťa lineárne vykonávanie programu -, prejde programom raz a na konci sa zastaví. Moderné riadiace jednotky čoraz viac vystavujú tieto údaje prostredníctvom informačného modelu OPC UA pre CNC systémy, vďaka čomu sú polohy osí a stav programu čitateľné softvérom vyššej{3}}úrovne.

Základy kódu G-a M-

CNC program je väčšinou G-kód (pohyb) so zmiešaným M-kódom (pomocné funkcie).

G príkazy pohybujú nástrojom; príkazy M (M3, M8, M5) zapínajú a vypínajú fyzické zariadenia. Držte sa toho posledného bodu - tieto M-kódy sú mostom do ďalšej sekcie.

Kde je nasadené CNC

CNC riadi všetko, čo tvaruje materiál podľa výkresu: frézky, sústruhy, viac{0}}procesné obrábacie centrá, laserové rezacie systémy, EDM (elektrické obrábanie) a 5-osové stroje na zložité tvarované diely. Ak je výstupom presná geometria, CNC generuje pohyb.

Teraz, keď sme definovali oboje, tu je miesto, kde sa skutočne rozchádzajú.

PLC vs. CNC-7 základných rozdielov

Väčšina porovnaní sa zastaví na „jedno je flexibilné, jedno je presné“. To nie je užitočné v obchode. Tu je sedem rozdielov, ktoré v skutočnosti menia, ktorý ovládač zadáte -, a technický dôvod každého z nich.

1. Cieľ kontroly

PLC riadi stav procesu: Sú dvere zatvorené? Je časť prítomná? Má bežať dopravník? CNC riadi geometrickú presnosť: je fréza na naprogramovanej dráhe s presnosťou na mikrón? Rovnaká továreň, dve zásadne odlišné otázky.

2. Model vykonávania

PLC spúšťa nepretržité cyklické skenovanie - čítanie, riešenie, výstup, opakovanie - každých 1–10 ms, navždy. CNC spustí lineárny part program, ktorý sa vykoná raz a skončí. To je dôvod, prečo je PLC ideálne pre podmienky, ktoré sa môžu kedykoľvek zmeniť, a CNC je ideálne pre definovanú sekvenciu pohybov.

3. Programovací jazyk

Inžinier PLC zapisuje rebríkovú logiku ako napr [Štart]–[/Stop]–(Motor). CNC programátor píše G1 X100 F250. Jeden vyjadruje boolovské podmienky a stav; druhý vyjadruje súradnice a rýchlosti posuvu. Iná syntax, pretože opisujú inú fyziku.

4. Hardvérová architektúra

PLC je CPU plus modulárne vstupno-výstupné karty na základnej doske alebo stojane-jednoducho rozšíriteľné bod po bode. CNC je ovládač pohybu pevne spojený so servopohonmi a kódovačmi, navrhnutý pre koordinovanú viac{2}}osovú interpoláciu. Pridáte I/O do PLC; pridáte osi do CNC.

5. Presnosť-v reálnom čase

Obe fungujú v rôznych mierkach. PLC pracuje v časovom-milisekundovom logickom rozhodnutí. CNC pracuje v priestore - presnosť lineárneho polohovania na kvalitných strojoch dosahuje zhruba ±5 µm. Tvrdenie „obaja sú presné“ míňa zmysel: sú presné o úplne iných množstvách.

6. Flexibilita preprogramovania

PLC zvyčajne podporujú úpravu online -, môžete pridať bezpečnostné blokovanie alebo zmeniť časovač bez zastavenia linky. Zmena CNC operácie znamená úpravu a opätovné overenie programu dielov, zvyčajne pri pozastavenom stroji. Obe sú preprogramovateľné; iba jeden je navrhnutý na úpravu, zatiaľ čo výroba sa neustále pohybuje.

7. Typické náklady a TCO

Vstupný-do-stredného PLC systému má hardvér približne 300 – 2 000 USD; CNC riadiaca jednotka strednej{5}}triedy s pohonmi stojí 8 000 – 30 USD,000+. Ale celkové náklady na vlastníctvo zahŕňajú softvérové ​​licencie, programovací čas, školenie operátora a náhradné diely{10}}a práve tu sa môže rozdiel zväčšiť alebo zmenšiť v závislosti od konfigurácie.

Majú CNC stroje vo vnútri PLC? Ako spolupracujú

Tu je to, čo chýba takmer v každom porovnaní PLC a CNC: drvivá väčšina moderných CNC strojov má v sebe zabudované PLC. Nie je to voľba buď/alebo-otvorte elektrickú skriňu súčasného obrábacieho centra a nájdete oboje, čo rozdeľuje prácu.

Deľba práce je čistá. Jadro CNC vlastní generovanie cesty-interpoláciou G-kódu do koordinovaného pohybu osi. Vstavané PLC vlastní všetko okolo rezu: vykonávanie M-kódov pre výmenu nástrojov, chladiacu kvapalinu, upínanie skľučovadla a upínacieho prípravku, blokovanie bezpečnostných dvierok a svetelnej-závesy, zásobník nástrojov, dopravník triesok a spustenie/zastavenie vretena. Jadro tvorí časť; PLC robí stroj bezpečným a prevádzkyschopným.

Komunikujú prostredníctvom definovaného reťazca. V hornej časti je umiestnené HMI; príkazy operátora prechádzajú do vstavaného PLC, ktoré komunikuje s jadrom CNC cez CNC-rozhranie PLC postavené na zdieľanej pamäti-blok pamäte, ktorý oba procesory čítajú a zapisujú, takže signály sa pretínajú v mikrosekundách bez skoku v sieti. CNC jadro riadi servopohony pre osi, zatiaľ čo PLC spína VFD a stykače pre vretená, čerpadlá a dopravníky. Strana PLC je zvyčajne naprogramovaná podľa IEC 61131-3 a jadro čoraz viac zverejňuje svoj stav prostredníctvom informačného modelu OPC UA pre CNC systémy – rovnaké štandardy, s ktorými ste sa stretli predtým, teraz fungujú spoločne.

Na konkrétnom príklade je podanie ruky zrejmé. Na typickom obrábacom centre operátor stlačí Cycle Start na HMI. HMI signalizuje zabudované PLC, ktoré overí bezpečnostné blokovanie a potvrdí, že skľučovadlo je upnuté predtým, ako odovzdá ovládanie jadru CNC. Jadro začne spúšťať G-kód. Pri každej M6 (výmena nástroja) sa jadro zastaví a signalizuje PLC, aby spustilo automatický menič nástrojov; akonáhle PLC oznámi, že nový nástroj sedí, jadro pokračuje v rezaní. Každé volanie chladiacej kvapaliny M8 a príkaz vretena M3 prechádza rovnakou dráhou.

CNC nenahrádza PLC. PLC nenahrádza CNC. V skutočnom stroji zdieľajú pamäť a rozdeľujú prácu.

Teraz, keď sme videli, že koexistujú, skutočná otázka je, po ktorej siahnete ako prvej?

Ako si vybrať medzi PLC a CNC pre vašu aplikáciu

4-krokový rozhodovací strom

Prepracujte sa v tomto poradí:

• Je úlohou-presnosti dráhy pohybu- rezanie, tvarovanie alebo kontúrovanie kresby?Ak áno → CNC.Ak nie, pokračujte.
• Ide o úlohu o sekvenovaní, blokovaní a stave stroja-spustenie/zastavenie, načasovanie, bezpečnosť a manipulácia s materiálom?Ak áno → PLC.Ak nie, pokračujte.
• Robí stroj oboje- presné rezanieapomocná manipulácia?Ak áno → CNC so zabudovaným PLC.Ide zhruba o 90 % moderných CNC strojov, takže tu pristáva väčšina skutočných projektov.
• Potrebujete pridať alebo zmeniť pomocnú logiku-nové blokovanie, dopravník alebo snímač-bez prepisovania programov rezania?Ak áno → táto logika patrí do vrstvy PLC, kde ho môžete upravovať bez narušenia partprogramu.

Odporúčania-podľa{1}}odvetví

Nájdite svoj sektor nižšie; tretí stĺpec zobrazuje ovládače, ktoré sú s ním bežne spárované.

Ak vaša aplikácia ukazuje na PLC, ďalším rozhodnutím je, ktorá platforma. Tu je porovnanie veľkej šestky.

Najlepšie značky a modely PLC pre priemyselnú automatizáciu (a CNC pomocné riadenie)

Väčšina zoznamov „najlepších PLC“ označuje každú značku za výkonnú a spoľahlivú, čo nikomu nepomôže. Nižšie je uvedená inžinierska verzia: kam sa každá platforma hodí, s čím sa spáruje a - je rovnako dôležité -, kedy si ju nevybrať.

Siemens SIMATIC S7-1200 / S7-1500

Európsky predvolený a najhlbší ekosystém jedného{0}}dodávateľa v oblasti automatizácie. Kompaktný S7-1200 je vhodný pre samostatné stroje; S7-1500 sa rozšíri na veľké linky, všetko v rámci jedného prostredia portálu TIA s natívnym PROFINET. Prirodzene sa spáruje s HMI SIMATIC Comfort a pohonmi SINAMICS. Preskočte ho, ak je štandardom vášho závodu Severná Amerika a váš tím už žije v Studio 5000. →Prezrite si náš inventár Siemens PLC

Mitsubishi MELSEC FX5U / iQ-R

Ázijský štandard OEM a častá voľba pre pomocné riadenie CNC, najmä na japonských-obrábacích strojoch. FX5U je silný kompaktný ovládač; stojan iQ-R zvládne pohyb-ťažkých systémov s vysokou osou-. Úzka integrácia s GOT HMI a pohonmi MELSERVO. Menej časté tam, kde dominuje EtherNet/IP a severoamerický dodávateľský reťazec. →Pozrite si náš rad PLC Mitsubishi

Schneider Modicon M221 / M340 / M580

Dedičstvo riadenia procesov-, silné v oblasti vody, odpadových vôd a energie. M221 pokrýva kompaktné stroje; M580 ePAC prináša redundanciu a natívny Ethernet pre kritickú infraštruktúru, naprogramovaný v programe EcoStruxure Control Expert. Spáruje sa s HMI Magelis/Harmony. Nie je to jasná voľba pre ultra-vysoko{7}}rýchlostné diskrétne balenie. →Pozrite si akcie Schneider Modicon

Omron Sysmac NX / CJ

Vytvorené pre balenie a vysokorýchlostnú{0}}montáž s mimoriadne tesnou integráciou pohybu cez EtherCAT. Ovládače NX1/NX5 v Sysmac Studio zjednocujú logiku, pohyb a víziu v jednom projekte. Páruje s NA/NB HMI a 1S servami. Prehnané množstvo jednoduchej sekvencie pumpy-a{8}}ventilov, ktorú vstupné PLC zvláda dobre. →Preskúmajte PLC Omron Sysmac

Allen{0}}Bradley CompactLogix / ControlLogix

Továrenský-štandard v Severnej Amerike, ktorý je zakotvený v ekosystéme Studio 5000 a EtherNet/IP. CompactLogix je vhodný pre-úrovňové riadenie; ControlLogix prevádzkuje rozsiahle architektúry{4}}pre celý závod. Páruje sa s PanelView HMI a pohonmi PowerFlex. Často má vyššiu cenu a licenčnú stopu ako ekvivalenty,{7}}ktoré stoja za zváženie nákladov-citlivé zostavy. →Skontrolujte dostupnosť Allen{0}}Bradley

ABB AC500

Flexibilná platforma pre hybridné procesy-plus{1}}diskrétne zariadenia so špeciálnymi bezpečnostnými-variantami PLC pre bezpečnosť strojov a procesov. Je naprogramovaný v Automation Builder a spáruje sa s HMI CP600 a meničmi ABB. Menej zakorenené ako Siemens alebo Allen-Bradley ako predvolená voľba pre-konštruktéra stroja, preto potvrďte miestnu podporu. →Prezrite si moduly ABB AC500

Porovnávať šesť platforiem a stále na plote? Pošlite nám svoju žiadosť a naši inžinieri vám pomôžu nájsť správnu kombináciu ovládača, HMI a pohonu.

Získajte bezplatné odporúčanie platformy

Zdroje, inovácie a výmeny - Praktická príručka pre kupujúceho

Kedy dovybaviť starú riadiacu skriňu CNC novým PLC

Štyri spúšťače zvyčajne oprávňujú dodatočnú montáž: OEM prestal používať pôvodný ovládací prvok a prestal ho podporovať; ceny náhradných dielov sa na sivom trhu zvýšili 10x alebo viac; staré HMI zlyhalo a nemožno ho nahradiť-ako-ako; alebo chcete pridať zhromažďovanie údajov IIoT, ktoré starý ovládač nemôže poskytnúť. Výnimka: ak sa stroj blíži ku koncu--životnosti alebo má nízke{6}}využitie, úplná modernizácia sa len zriedka vráti-namiesto toho sa oplatí použiť náhradný diel a naplánovať výmenu.

Ako získať zastarané alebo ukončené PLC moduly

Vo všeobecnosti existujú tri cesty. Po prvé, kanál OEM - spoľahlivý, ale pomalý a čoraz viac nedostupný pre časti na konci--životnosti. Po druhé, autorizovaní a nezávislí distribútori, ktorí vlastnia staré zásoby. Po tretie, dodávatelia so sídlom v Číne-, ktorí udržiavajú aktuálny a zastaraný inventár spolu s renovovanými sieťami, sú často najrýchlejšou cestou k ukončenému modulu. Reálny scenár: manažér závodu v Texase potrebuje do piatku ukončený modul Mitsubishi série A-na reštartovanie linky. OEM uvádza týždne; dodávateľ skladu s dielom na polici odosiela v ten istý týždeň. Táto časová medzera je dôvod, prečo existuje tretia cesta.

Prečo spoločnosti získavajú PLC a HMI od dodávateľov-v Číne

Okrem dostupnosti sa kupujúci obracajú na dodávateľov so sídlom v Číne- zo štyroch praktických dôvodov: hĺbka zásob súčasných a starších dielov; kratšie dodacie lehoty pri výpadku linky; možnosť nákupu viacerých značiek-Siemens, Mitsubishi, Omron a Schneider-v jednej objednávke; a prispôsobenie ovládacích panelov a modulov podľa špec. Toto sú výhody dodávateľského-reťazca, nezávislé od ceny.

Čo si overiť pred kúpou

Pred kúpou - nového, renovovaného alebo zastaraného - ovládača potvrďte týchto päť bodov:

• Verzia firmvérukompatibilitu s vaším existujúcim programom a hardvérom
• Originál baleniea označenie originálnych dielov
• Záručné podmienkya dobu krytia písomne
• Dodacia lehotapotvrdené oproti vášmu časovému intervalu odstávky
• RMA proceszdokumentované pred zaplatením

Máte ďalšie otázky? Tu sú tie, na ktoré sa inžinieri pýtajú najčastejšie.

Chcete pred kúpou druhú sadu očí? Pošlite nám číslo dielu a my vám potvrdíme kompatibilitu firmvéru, balenie a záruku s vaším existujúcim nastavením.

Overte si diel u našich inžinierov

FAQ

 

 

01.Môže PLC nahradiť CNC ovládač?

Nie, nie na ovládanie pohybu; áno, na nejaké pomocné úlohy. PLC nedokáže vykonávať koordinovanú, mikrónovú-úrovňovú viac{2}}osovú interpoláciu ako jadro CNC, takže nemôže samostatne vykonávať frézovanie alebo sústruženie. Môže, a bežne to robí, vykonávať pomocné funkcie okolo rezu: výmenu nástrojov, chladiacu kvapalinu, upínanie a blokovanie.

02. Obsahujú CNC stroje vo vnútri PLC?

Áno, takmer všetky moderné CNC stroje majú zabudované PLC. Jadro CNC generuje dráhu nástroja, zatiaľ čo vstavaný-program PLC vykonáva M-kódy a riadi bezpečnosť, upínanie, zásobník nástrojov a manipuláciu s trieskami. Obaja zdieľajú pamäť prostredníctvom rozhrania CNC-PLC a rozdeľujú si prácu.

03. Ktorá značka PLC je najlepšia pre projekt modernizácie CNC?

Závisí to od vášho existujúceho ekosystému a regiónu. Siemens S7-1500 je bežnou európskou voľbou, Mitsubishi MELSEC je častý na japonských obrábacích strojoch; Allen-Bradley CompactLogix vyhovuje závodom v Severnej Amerike. Zosúlaďte PLC na modernizáciu s programovacím prostredím vášho tímu a dodávateľským reťazcom náhradných dielov namiesto toho, aby ste sa hnali za surovými špecifikáciami.

04.Aký je rozdiel medzi CNC a PLC z hľadiska nákladov?

PLC je výrazne lacnejšie. Vstupné-do-stredného hardvéru PLC beží približne 300 – 2 000 USD, zatiaľ čo riadiaca jednotka CNC strednej triedy so servopohonmi má hodnotu 8 000 – 30 USD,000+. Medzera odráža hardvérové ​​pohybové - servopohony, kódovače a{1} interpolačné servopohony {1} a{1} PLC so zameraním na logiku-nepotrebuje.

05.Môže jeden HMI panel pracovať s PLC aj CNC systémom?

áno. Jediné rozhranie HMI bežne slúži ako rozhranie operátora pre obe, pričom zobrazuje stav CNC programu a údaje o osiach spolu so stavmi stroja a alarmmi riadenými PLC-. Pripája sa cez zdieľané protokoly, ako sú PROFINET, EtherNet/IP alebo Modbus, čo je dôvod, prečo jedno dobre -zvolené rozhranie HMI dokáže zabezpečiť celý stroj.

06.Ako získam ukončený PLC modul Siemens alebo Mitsubishi?

Začnite u svojho autorizovaného distribútora a potom skontrolujte dodávateľov skladových zásob, ktorí vlastnia starý a renovovaný inventár, - často najrýchlejšou cestou, keď sa časť{1}}skončí-životnosť. Pred nákupom písomne ​​potvrďte kompatibilitu firmvéru, záruku a proces RMA a overte presné číslo dielu podľa vášho existujúceho stojana.

Záver

PLC sú reflexy vašej továrne; CNC je ruka vášho stroja. V moderných strojoch nie sú rivalmi -, sú to spolubývajúci, ktorí zdieľajú pamäť. Vedenie s PLC pre proces a linky, vedenie s CNC pre presné diely a oboje očakávajte v každom skutočnom obrábacom centre. Keď vaša aplikácia ukazuje na PLC - alebo potrebujete modul, ktorý sa už nevyrába, rýchlo - sa porozprávajte so špecialistom na zdroje, ktorý má na sklade všetkých šesť hlavných značiek.

Porozprávajte sa so špecialistom na sourcing PLC o svojom projekte → Alebo si prezrite-skladomPLC modulyaHMI panelypripravený na odoslanie.

Bezplatná konzultácia