Sterownik PLC wykorzystywany jest do automatyzacji procesów przemysłowych. Jedną z najważniejszych zalet jest to, że zwiększa efektywność procesów technologicznych. Sprawdź już teraz, czym jest sterownik PLC i jakie ma zastosowanie.
APLIXCOM SCADA-MES All-in-One to zaawansowane oprogramowanie do nadzorowania produkcji i optymalizacji.
Wykorzystaj korzyści oprogramowania SCADA-MES oraz innych przydatnych modułów i funkcji, takich jak kalendarz planisty, panel operatora, cyfrowa dokumentacja, genealogia produkcji, kontrola jakości (QC), wezwanie do awarii (CMMS) czy wielowymiarowa analiza przedsiębiorstwa.
Skontaktuj się z nami i zamów bezpłatną prezentację naszego systemu APLIXCOM SCADA-MES dla swojej firmy.
Czym jest sterownik PLC?
Sterownik PLC, z ang. Programmable Logic Controllers, czyli programowalne sterowniki logiczne, pozwalają na kontrolowanie i automatyzację złożonych systemów automatyki. Jego głównym zadaniem jest sterowanie maszynami, urządzeniami czy nawet całymi parkami maszynowymi, aby efektywnie zarządzać procesami technologicznymi. Obecnie sterownik PLC to jeden z podstawowych elementów wykorzystywanych w nowoczesnej automatyzacji przemysłowej.
Coraz częściej wykorzystywany po to, aby zastępować układy stycznikowo-przekaźnikowe. Zaletą takiego rozwiązania jest to, że doskonale sprawdza się do uproszczenia okablowania wykorzystywanego między stycznikami a przełącznikami.
Sterownik PLC – zastosowanie
Sterowniki PLC mają bardzo szerokie zastosowanie i mogą być wykorzystywane w niemal każdej gałęzi przemysłu.
Oto kilka najpopularniejszych zastosowań sterowników PLC:
- budowa maszyn,
- w zakładach maszynowych,
- w zakładach produkcyjnych – do sterowania liniami produkcyjnymi,
- w systemach kontroli jakości,
- w automatyce budynkowej.
Jakie jest jeszcze zastosowanie sterowników PLC? Od lat z powodzeniem wykorzystywane są także do zarządzania energetyką oraz w systemach transportu wewnętrznego. Znajdują zastosowanie wszędzie tam, gdzie konieczne jest wykonywanie powtarzalnych czynności.
Sterowniki PLC wyróżniają się szerokim zastosowaniem – nie tylko w przemyśle. Można z nich korzystać także na dworcach, w hotelach, w parkach rozrywki, na stacjach kolejowych, w galeriach handlowych czy w szpitalach.
Jako ciekawostkę podamy, że sterownik PLC wykorzystywany jest także w codziennym życiu. Pozwala na sprawne i bezpieczne sterowanie ruchomymi schodami, windami, ale też sygnalizacją świetlną. Poza tym ma zastosowanie również w tzw. inteligentnych domach np. do sterowania oświetleniem czy klimatyzacją.
Zadania sterowników PLC
Warto podkreślić, że początkowo sterowniki PLC były wykorzystywane do diagnostyki programowej i sprzętowej w parku maszynowym, czy też do pobierania informacji na temat sprzętów oraz do transmitowania danych do urządzeń wykonawczych.
W ostatnich latach ich rola znacząco ewoluowała i dlatego obecnie sterowniki PLC pełnią również takie funkcje jak:
- wykrywanie błędów ludzkich związanych z nieprawidłowym podłączeniem okablowania czy błędów przepięciowych na linii zasilającej;
- zachowanie wysokich norm bezpieczeństwa produkcyjnego w parkach maszynowych.
Dodatkowym atutem jest także to, że współczesne sterowniki PLC są bardziej wytrzymałe i odporne nawet na bardzo wymagające warunki pracy.
Rodzaje i budowa sterownika PLC
Sterownik można podzielić na dwa główne typy ze względu na ich budowę – kompaktowe oraz modułowe. Przyjrzyjmy się bliżej obu rodzajom, gdyż mogą one w znaczący sposób różnić się konstrukcją.
Na początek zwróćmy uwagę na sterownik PLC kompaktowy, który składa się z takich elementów jak:
- zasilacz,
- pewna liczba złącz,
- jednostka centralna.
Tego typu urządzenia wykorzystywane są do zarządzania funkcjami pojedynczej maszyny przemysłowej, ale też do sterowania raczej prostymi procesami. Zawierają do 32 wejść/wyjść. Cechują się tym, że są tanimi i małymi urządzeniami oraz posiadają niewielką liczbę wejść i wyjść. Istnieje możliwość ich rozszerzenia, jednak potrzebne będą do tego dodatkowo dołączone moduły, co z jednej strony zwiększa ich funkcjonalność, ale też staje się bardzo kosztownym rozwiązaniem. Poza tym zastosowanie dodatkowych modułów prowadzi także do tego, że sterownik PLC traci swoją podstawową zaletę, czyli kompaktowy rozmiar.
Dostępne są także sterowniki PLC modułowe, które zostały zaprojektowane po to, żeby stać się częścią znacznie bardziej rozbudowanych systemów. Największą zaletą tego rozwiązania jest możliwość dowolnej konfiguracji poprzez dodawanie nowych modułów. To pozwala na modyfikowanie i rozszerzanie funkcji oraz liczby wejść i wyjść modułów w zależności od aktualnych wymogów. Cechami charakterystycznymi sterowników modułowych są także mocniejszy proces, większa pamięć oraz bardzo szerokie możliwości komunikacyjne.
Sterowniki PLC modułowe można dodatkowo podzielić na 3 rodzaje:
- modułowe małe – obsługują maksymalnie 200 wejść/wyjść;
- modułowe średnie – są wyposażone w mocniejsze mikroprocesory oraz obsługują do 400 wejść/wyjść;
- modułowe duże – zawierają największe jednostki arytmetyczno-logiczne, wyposażone w ponad 400 wejść/wyjść.
Modułowe sterowniki PLC zbudowane są z takich elementów jak:
- jednostka centralna;
- zasilacz;
- HSC, czyli moduł szybkich liczników;
- moduły DI i DO, a także AI i AO;
- moduł regulatora PID;
- APM, czyli pozycjonowanie osi;
- moduł do komunikacji z siecią np. Ethernet;
- moduł wejściowy dla czujników temperatury.
Istnieją również sterowniki PLC rozproszone, które wyróżniają się tym, że zostały wyposażone w sterownik centralny, komunikujący się z pozostałymi modułami rozproszonymi za pomocą sieci.
Wyróżnić można jeszcze jeden podział sterowników PLC ze względu na środowisko programistyczne, dostępne są następujące sterowniki:
- FBD,
- LD,
- IL,
- SFC,
- ST.
Jak działa sterownik PLC?
Sterownik PLC działa w zapętlonym ciągu rozkazów, dlatego jest w stanie reagować na otrzymywane informacje. Duże znaczenie odgrywa program sterownika, który składa się ze zmiennych, rozkazów i operacji logicznych i arytmetycznych oraz z poleceń, których zadaniem jest odczyt i zapis danych. Następnie konieczne staje się przygotowanie programu, przekształconego w taki sposób, aby był on zrozumiały dla układu mikroprocesorowego. Zostaje on przesłany i zapisany w pamięci sterownika PLC.
Podstawowe działanie sterownika PLC składa się z następujących etapów:
- inicjalizacja sterownika i sprawdzenie jego poprawności;
- odczytanie sygnałów wejściowych sterownika PLC, a następnie kopiowanie wartości do pamięci;
- przetwarzanie i przygotowanie programu użytkownika;
- zapisanie sygnałów wejściowych;
- obsługa portów komunikacyjnych oraz przesyłanie i odbieranie informacji z innych, połączonych urządzeń;
- wykonanie autodiagnostyki w celu wykrycia błędów.
Co ciekawe nowsze urządzenia wykorzystujące sterownik PLC można z powodzeniem kontrolować za pomocą komputera, ale też smartfona czy przeglądarki internetowej.
Dlaczego warto wykorzystywać sterowniki PLC w przemyśle?
Niewątpliwą zaletą sterowników PLC jest to, że są one bardzo uniwersalne, dlatego mają szerokie zastosowanie. To nie koniec korzyści, jakie zapewniają. Nie bez powodu zapewniają znacznie więcej funkcjonalności niż układ przekaźnikowo-stycznikowy.
Przyjrzyjmy się pozostałym zaletom sterowników PLC, oto one:
- ułatwienie we wprowadzaniu zmian podczas sterowania i regulacji maszyn, urządzeń oraz parków maszynowych, gdyż nie potrzebna jest zmiana okablowania;
- duża wytrzymałość, nawet w trudnych warunkach;
- wysoka wydajność, która sprawdzi się w mniej i bardziej wymagających aplikacjach;
- możliwość dowolnego modyfikowania programu sterowania i to bez konieczności dokonywania zmian sprzętowych;
- sterowniki PLC gwarantują także oszczędność finansową, gdyż eliminują z instalacji przekaźniki czasowe i styczniki pomocnicze;
- ważną zaletą jest także to, że program obsługujący sterownik PLC można dowolnie kopiować, a następnie wykorzystywać wielokrotnie, co zapewnia oszczędność finansów;
- ważną zaletą sterowników PLC jest także to, że wiążą się z niskim zużyciem energii i z wysoką niezawodnością;
- możliwość wykorzystania nowoczesnych sterowników PLC, które zapewniają opcję podłączenia do Internetu, taka funkcja umożliwia zarządzanie aplikacją z dowolnego miejsca zarówno w Polsce, jak i za granicą. Funkcjonalność umożliwia wykonanie zdalnej diagnostyki i konserwacji.
Już wiesz, czym są sterowniki PLC i jakie mają zastosowanie, pytanie, czy mają one jakieś wady? W większości sytuacji faktycznie trudno dopatrywać się jakichkolwiek negatywów związanych z ich funkcjonowaniem. Jedynie można wskazać, że w niewielkich instalacjach zastosowanie ich może być dość kosztowne. Dlatego częściej są stosowane w dużych instalacjach, gdzie mogą zagwarantować nawet oszczędność finansową.
APLIXCOM SCADA-MES All-in-One to zaawansowane oprogramowanie do nadzorowania produkcji i optymalizacji.
Wykorzystaj korzyści oprogramowania SCADA-MES oraz innych przydatnych modułów i funkcji, takich jak kalendarz planisty, panel operatora, cyfrowa dokumentacja, genealogia produkcji, kontrola jakości (QC), wezwanie do awarii (CMMS) czy wielowymiarowa analiza przedsiębiorstwa.
Skontaktuj się z nami i zamów bezpłatną prezentację naszego systemu APLIXCOM SCADA-MES dla swojej firmy.
