Precyzyjne pozycjonowanie jest jednym z kluczowych zadań w nowoczesnej automatyce przemysłowej. Dotyczy między innymi maszyn pakujących, etykietujących, dozujących, tnących oraz systemów transportowych. W takich aplikacjach sterownik PLC musi nie tylko realizować standardową logikę maszyny, ale także sprawnie obsługiwać szybkie sygnały impulsowe, enkodery i napędy.
Seria FBs marki Fatek obejmuje jednostki o różnych możliwościach: od ekonomicznych sterowników FBs-MA, przez bardziej wydajne FBs-MC, aż po jednostki FBs-MN przeznaczone do wymagających aplikacji związanych z pozycjonowaniem i sterowaniem ruchem. Dzięki temu sterownik można dopasować zarówno do prostego stanowiska, jak i bardziej rozbudowanej maszyny przemysłowej.
Czym są sterowniki PLC do pozycjonowania?
Sterownik PLC odpowiada za odbieranie sygnałów z czujników, przetwarzanie ich zgodnie z przygotowanym programem oraz sterowanie elementami wykonawczymi, takimi jak silniki, zawory, przekaźniki czy napędy.
W aplikacjach pozycjonowania wymagania są jednak większe niż w przypadku prostego sterowania włącz-wyłącz. Sterownik powinien zapewniać między innymi:
- szybkie wejścia do obsługi enkoderów i czujników,
- szybkie wyjścia impulsowe do sterowania napędami,
- odpowiednią częstotliwość sygnałów,
- stabilną komunikację z panelem HMI i innymi urządzeniami,
- możliwość późniejszej rozbudowy układu,
- odpowiednią liczbę wejść i wyjść cyfrowych.
Fatek wskazuje szybkie liczniki, wyjścia impulsowe i sterowanie ruchem jako jedne ze specjalnych funkcji nowoczesnych sterowników PLC.
Kiedy warto wybrać sterownik PLC z serii FBs?
Seria FBs sprawdzi się przede wszystkim wtedy, gdy maszyna wymaga szybkiej obsługi sygnałów, integracji z różnymi urządzeniami lub możliwości późniejszej rozbudowy.
Sterowniki z tej rodziny mogą być wykorzystywane między innymi w:
- maszynach pakujących i etykietujących,
- układach dozowania,
- przecinarkach i podajnikach materiału,
- transporterach i systemach sortujących,
- stanowiskach montażowych,
- aplikacjach wykorzystujących enkodery,
- maszynach ze sterowaniem silnikiem krokowym lub serwonapędem.
Nie każda aplikacja wymaga jednak najbardziej zaawansowanej jednostki. Wybór powinien zależeć przede wszystkim od wymaganej szybkości sygnałów, liczby wejść i wyjść, rodzaju napędu oraz planowanej rozbudowy systemu.
FBs-MA, FBs-MC czy FBs-MN – który sterownik wybrać?
W ramach serii FBs dostępne są trzy główne grupy jednostek centralnych. Różnią się one przede wszystkim szybkością wejść i wyjść oraz możliwościami komunikacyjnymi.
Wszystkie trzy grupy posiadają port RS232 oraz zegar czasu rzeczywistego RTC. Dostępne są również modele o różnych liczbach wejść i wyjść, rodzajach wyjść oraz wariantach zasilania.
FBs-MA – do prostszych aplikacji
Sterowniki FBs-MA są ekonomicznym rozwiązaniem do mniej wymagających układów automatyki. Obsługują szybkie wejścia i wyjścia cyfrowe do 100 kHz, w tym maksymalnie dwa szybkie wejścia i dwa szybkie wyjścia.
Serię FBs-MA warto rozważyć, gdy:
- pozycjonowanie ma prosty charakter,
- maszyna wykorzystuje niewielką liczbę sygnałów,
- nie jest wymagana bardzo wysoka częstotliwość impulsów,
- konfiguracja urządzenia jest stała lub będzie rozbudowywana tylko w ograniczonym zakresie,
- kluczowe znaczenie ma ekonomiczny dobór podzespołów.
Dostępne są modele nierozszerzalne i rozszerzalne, co pozwala dopasować sterownik do wielkości projektowanego układu.
FBs-MC – większa szybkość i elastyczność
Jednostki FBs-MC obsługują szybkie wejścia i wyjścia cyfrowe do 200 kHz. W zależności od konfiguracji mogą zapewniać maksymalnie osiem szybkich wejść i osiem szybkich wyjść.
FBs-MC będzie dobrym wyborem, gdy:
- maszyna pracuje z większą dynamiką,
- konieczna jest obsługa większej liczby szybkich sygnałów,
- sterownik ma komunikować się z kilkoma urządzeniami,
- planowana jest rozbudowa systemu,
- wymagania aplikacji przekraczają możliwości jednostki FBs-MA, ale nie wymagają jeszcze parametrów serii FBs-MN.
Do pięciu portów komunikacyjnych ułatwia integrację sterownika między innymi z panelem operatorskim, urządzeniami pomiarowymi lub pozostałymi elementami systemu automatyki.
FBs-MN – do precyzyjnego pozycjonowania
FBs-MN jest najbardziej zaawansowaną grupą sterowników w serii FBs. Jednostki te zostały zaprojektowane szczególnie z myślą o sterowaniu ruchem i wymagających aplikacjach pozycjonowania.
Najważniejszym wyróżnikiem serii są różnicowe wejścia i wyjścia cyfrowe pracujące z częstotliwością do 920 kHz. Sterowniki mogą obsługiwać maksymalnie osiem szybkich wejść i osiem szybkich wyjść.
Serię FBs-MN warto wybrać, gdy:
- wymagana jest bardzo wysoka częstotliwość impulsów,
- aplikacja wykorzystuje szybkie enkodery,
- dokładność i czas reakcji mają kluczowe znaczenie,
- sterownik obsługuje dynamiczny układ napędowy,
- maszyna wykonuje częste cykle pozycjonowania,
- potrzebna jest większa odporność sygnałów na zakłócenia,
- projekt zakłada integrację z kilkoma urządzeniami przemysłowymi.
W ofercie znajdują się między innymi jednostki FBs-20MN z 12 wejściami i 8 wyjściami oraz FBs-32MN z 20 wejściami i 12 wyjściami. Dostępne są modele zasilane napięciem 24 VDC lub 230 VAC oraz warianty z wyjściami PNP, NPN lub przekaźnikowymi.
Najczęstsze błędy podczas wyboru sterownika do pozycjonowania
Jednym z najczęstszych błędów jest dobór sterownika wyłącznie na podstawie liczby wejść i wyjść. W aplikacjach ruchowych równie ważne są szybkość I/O, rodzaj sygnału oraz kompatybilność z napędem.
Problemy może powodować również:
- brak zapasu wejść i wyjść,
- wybór niewłaściwego typu wyjść,
- pominięcie wymaganej częstotliwości impulsów,
- nieuwzględnienie przyszłej rozbudowy,
- zbyt mała liczba portów komunikacyjnych,
- brak analizy parametrów enkodera,
- niedopasowanie napięcia zasilania.
Dlatego przed wyborem konkretnego modelu warto przygotować listę wszystkich sygnałów oraz schemat komunikacji między urządzeniami.
Podsumowanie
Seria FBs sprawdzi się, gdy sterownik PLC ma łączyć obsługę logiki maszyny z funkcjami pozycjonowania. FBs-MA jest przeznaczony do prostych układów, FBs-MC do bardziej dynamicznych aplikacji, a FBs-MN do precyzyjnego sterowania ruchem wymagającego szybkich, różnicowych I/O.
Ostateczny wybór powinien wynikać z parametrów napędu, liczby osi, częstotliwości impulsów i planu rozbudowy maszyny.