小型机控制点可达100多点。如如德维森公司的V80系列PLC可扩展到256点,OMRON公司的C60P可达148点,CQM1达256点。德国西门子公司的S7-200机可达64点。
中型机控制点数可达近500点,以至于千点。如德维森公司的PPC11系列可扩展到1024点,OMRON公司C200H机普通配置多可达700多点,C200Ha机则可达1000多点。德国西门子公司的S7300机多可达512点。
大型机:控制点数一般在1000点以上。如如德维森公司的PPC22系列可扩展到2048点,OMRON公司的C1000H、CV1000,当地配置可达1024点。C2000H、CV2000当地配置可达2048点。
*大型机:控制点数可达万点,以至于几万点。如美国GE公司的90-70机,其点数可达24000点,另外还可有8000路的模拟量。再如美国*康公司的PC-E984--785机,其开关量具总数为32k(32768),模拟量有2048路。西门子的SS-115U-CPU945,其开关量总点数可达8k,另外还可有512路模拟量。等等。
以上这种划分是不严格的,只是大致的,目的是便于系统的配置及使用。
一般讲,根据实际的I/O点数,凡落在上述不同范围者,选用相应的机型,性能价格比必然要高;相反,肯定要差些。
自然,也有特殊情况。如控制点数不是非常之多,不是非用大型机不可,但因大型机的特殊控制单元多,可进行热备配置,因而采用了大型机。湖南西门子代理商|PLC/CPU模块
按结构划分
PLC可分为箱体式及模块式两大类。微型机、小型机多为箱体式的,但从发展趋势看,小型机也逐渐发展成模块式的了。如OMRON公司,原来小型机都是箱体式,现在的CQM1则为模块式的。
箱体的PLC把电源、CPU、内存、I/O系统都集成在一个小箱体内。一个主机箱体就是一台完整的PLC,就可用以实现控制。控制点数不符需要,可再接扩展箱体,由主箱体及若干扩展箱体组成较大的系统,以实现对较多点数的控制。
模块式的PLC是按功能分成若干模块,如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。大型机的模块功能*单一一些,因而模块的种类也相对多些。这也可说是趋势。目*些中型机,其模块的功能也趋于单一,种类也在增乡。如同样OMRON公司C20系列PLC,H机的CPU单元就含有电源,而Ha机则把电源分出,有单独的电源模块。
模块功能*单一、品种更多,可便于系统配置,使PLC*能物尽其用,达到*高的使用效益。
由模块联结成系统有三种方法:
无底板,靠模块间接口直接相联,然后再固定到相应导轨上。德维森公司的V80系列PLC就是这种结构,比较紧凑。
有底板,所有模块都固定在底板上。如德维森公司的PPC11、PPC22和PPC31系列PLC,OMRON公司的C200Ha机,CV2000等中、大型机就是这种结构。它比较牢固,但底板的槽数是固定的,如3、5、8、10槽等等。槽数与实际的模块数不一定相等,配置时难免有空槽。这既浪费,又多占空间,还得占空单元把多余的槽作填补。
用机架代替底板,所有模块都固定在机架上。这种结构比底板式的复杂,但*牢靠。一些特大型的PLC用的多为这种结构
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比如在兀器件接受检查期间对元器件在高温下进行老化;在性能试验前以高温对印刷板进行老化,对装配完的CNC 进行高温运转测试,对所有的机械单元,如机器人在出厂前进行100h运转试验等。所有测试和老化的记录都存储在可靠性的数据库里,使用这些数据,对改进 FANUC产品的可靠性起了很大作用。图2为CNC的制造过程。
图3 FANUC系统的故障率
5 高可靠性的维修和可靠性相关工作
维修数据库 FANUC非常重视服务和维修。它把提供给用户的详细服务及支持的任务按时间顺序存放在维修的数据库里。FANUC存储了发生在用户设备上的有关故障状态,其总数约刃项,如用户名称、接到电话的日期、修理的日期、模块名称、系列号码、故障单元的规格、维修的内容、故障的起因等。这个数据库存储的所有故障信息,已经成为用户查询故障历史的数据源。这些项目的信息也被用来每月统计器件、单元、部件故障率的变化情况,用以改善和提高开发和制造部门以及维修部件的可靠性,同时也被FANUC用以进行质量管理。
可靠性预测 以上的数据库也用来进行高可靠性的设计,例如,预测新产品的可靠性等。
ISO9000认证 FANUC已在1993年6月获得ISO9002的认证;1997年7月获得ISO9001的认证。
FANUC系统的可靠性进展 FANUC产品的故障率如图3所示。从图中可以看出,FANUC产品的可靠性逐年提高。
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高可靠性设计的要点
环境
CNC系统、与FA有关的产品以及机器人的设计*要考虑的是环境,通过持续的可靠性运转让产品在严酷的环境(如经受温度、湿度、振动和含有油雾的环境)下安全地使用是非常重要的。在产品设计时,关于产品的可靠性着重要对元件和产品本身对环境的耐受力进行评估。
对于FANUC,主要的可靠性评估项目为对热、冷、潮湿、振动、耐久性、噪声、尘埃、切削油和静电的耐受性,也评估电子元件的材料和结构耐受高温切削油浸渍的能力,以确认在加工时腐蚀对暴露在切削油中元件的影响,而且对大多数常用的切削油都进行评估。
较小化
FANUC产品正朝着CNC小型化工艺发展,同时还充分关注有关小型化中的可靠性问题。
电子元件引线距的缩小 一般IC的引线距为2.54mm,目前已减小到0.5mm甚至*小。导电线间的小距离在恶劣的环境中可能会通过电容产生漏电而使CNC系统出现故障,因此在印刷板上涂敷某些绝缘材料作成的涂层就可以避免这种故障。
印刷板 在采用微细电路元件时,为了保可靠性,也采取了一些措施。
选择耐潮湿、耐切削油的较佳材料。
选择较佳芯片焊接区,保证足够的焊接强度和焊接生产率。
对于大尺寸的表面安装元件,要尽量选择印刷板材料的膨胀系数接近元件的膨胀系数,以防止由于膨胀系数的不同而引起的焊接接点质量变坏。
由于电子元件的故障率随着温度的增加而增加,因此,为了降低由于高密度安装而产生的热量并保持低的温升,在运转期间对元件周围的温度以及半导体的结点温度设定一个允许的上限,以降低热损耗。
为了防止因接触器小型化和多引线引起的电气故障,如表面接触压力减少、接触面异物引起的接触不良,采用2点接触以保证接触表面的干净
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