PLC (programowalny sterownik logiczny) to zunifikowany elektroniczny system sterowania cyfrowego, zaprojektowany specjalnie do użytku w środowiskach przemysłowych. PLC stale monitoruje stan urządzeń wejściowych i podejmuje decyzje w oparciu o program użytkownika do kontroli stanu urządzeń wyjściowych. Na samym początku cyklu PLC skanuje stany wejść, które odbierają sygnały z czujników i urządzeń. Następnie zgodnie z algorytmem programu obliczany jest stan wyjść. Pod koniec cyklu pracy sterownik ustawia każdy wyjście do stanu, który został zdefiniowany.

Jak zaczęła się automatyka przemysłowa?

Wszystko zaczęło się od obwodów sterowania stykowo-przekaźnikowych dla procesów przemysłowych. Oprócz okropnego szeleszczenia obwody przekaźników stykowych miały ustaloną logikę działania, a w przypadku zmiany algorytmu konieczne jest dokładne przerobienie schematu elektrycznego.

Szybki rozwój technologii mikroprocesorowej doprowadził do powstania systemów sterowania procesami opartych na sterownikach przemysłowych. Ale to nie znaczy, że przekaźniki stały się przestarzałe, po prostu mają swoją własną niszę do zastosowania. Programowalne sterowniki logiczne PLC to duża grupa urządzeń sterujących. Znalazły swoje główne zastosowanie w systemach automatyzacji procesów.

PLC jest urządzeniem mikroprocesorowym przeznaczonym do gromadzenia, przetwarzania, przechowywania informacji oraz generowania poleceń sterujących, posiadającym skończoną liczbę wejść i wyjść, podłączonych do nich czujników, elementów wykonawczych do obiektu sterującego, oraz przeznaczony do pracować w czasie rzeczywistym.

Zasada działania sterownika PLC

Zasada działania sterownika PLC różni się nieco od zwykłych urządzeń mikroprocesorowych. Pierwsza część PLC to oprogramowanie systemowe. Czerpiąc analogię z komputerem, można powiedzieć, że jest to system operacyjny, tj. zarządza pracą węzłów sterownika, połączeniem części składowych, diagnostyką wewnętrzną. Oprogramowanie systemowe PLC znajduje się w stałej pamięci jednostki centralnej i jest zawsze gotowe do użycia. Po włączeniu PLC jest gotowy do przejęcia kontroli nad systemem w ciągu zaledwie kilku milisekund.

Strukturalnie PLC jest modułem elektronicznym, który zawiera urządzenie mikroprocesorowe, timery, liczniki, obwody DAC i ADC, urządzenia wejścia / wyjścia. Musi być zaprogramowany przed użyciem. Podczas pracy kanały wejściowe odbierają dyskretne i analogowe informacje z czujników i innych urządzeń peryferyjnych o parametrach i trybach pracy urządzeń procesowych. Po przekształceniu, przetworzeniu i analizie odebranych informacji, poprzez kanały wyjściowe przesyłane są sygnały sterujące do sterowania siłownikami mechanizmów.

Programowanie PLC co to jest?

Jednym z najbardziej czasochłonnych etapów całego procesu wdrażania systemu automatyki i sterowania produkcją opartego na sterownikach PLC jest programowanie tego urządzenia. Specjaliści zapewnią usługi w zakresie organizacji pracy z urządzeniami sterującymi wiodących producentów. Programowanie sterowników PLC to złożone, wieloetapowe zadanie, wymagające wysiłku zespołu wysokiej klasy specjalistów.

Główne etapy procesu tworzenia oprogramowania PLC:

– Zbieranie informacji o parametrach i trybach pracy sprzętu, a także możliwości intensyfikacji procesu.

– Przygotowanie specyfikacji istotnych warunków zamówienia do opracowania.

– Koordynacja wirtualnej sieci komputerowej z klientem.

– Opracowanie algorytmu sterowania urządzeniami technologicznymi.

– Opracowanie programu sterującego plc.

– Debugowanie i testowanie programu.

– Konfigurowanie kontrolera i konfigurowanie wymiany informacji z urządzeniami peryferyjnymi.

– Prace rozruchowe.

– Dostarczenie ukończonych prac nad programowaniem sterownika przemysłowego.

Nowoczesne sterowniki PLC, oprócz prostych operacji logicznych, są w stanie realizować funkcje cyfrowego przetwarzania sygnałów, sterowania napędem, regulacji i sterowania operatorskiego. Do sterowania elementami wykonawczymi: silnikami elektrycznymi, zaworami, oświetleniem itp., które są integralną częścią systemów automatyki we wszystkich gałęziach przemysłu. Sterowniki PLC są produkowane przy użyciu technologii CMOS (komplementarny półprzewodnik z tlenkiem metalu), aby zapewnić ich działanie z maksymalną szybkością przy minimalnym zużyciu energii.

Duża funkcjonalność, dobre parametry techniczne, stosunkowo niski koszt i jego stały spadek wraz ze wzrostem niezawodności motywuje przedsiębiorców do unowocześniania produkcji, zastępując szeroko stosowane schematy sterowania stykowo-przekaźnikowego systemami sterowanymi PLC.

Sterowniki PLC zastąpiły funkcje przekaźników w produkcji, ponieważ są:

– Bardziej kompaktowe.

– Bardziej niezawodne w wielu zastosowaniach.

– Łatwiejsze w montażu i demontażu.

– Łatwiej jest zmienić kolejność lub logikę procesu lub operacji.

Sterowniki PLC stanowią logiczny wybór dla wielu aplikacji sterujących i podobnie jak wiele technologii w automatyce, wspierają trend mniejszych rozmiarów, większej funkcjonalności i interfejsów oraz lepszej kompatybilności z innymi typami modułów przemysłowych. Obecnie sterowniki PLC są wykorzystywane w energetyce, komunikacji, przemyśle chemicznym, górnictwie, transporcie ropy i gazu, systemach bezpieczeństwa, usługach komunalnych, automatyzacji magazynów, żywności i napojów, transporcie, budownictwie, w systemach kontroli procesów i kompleksach robotycznych.