Kompletan PLC za industrijsku automatizaciju
Rješenja
Programabilni logički kontroleri (PLC) jedan su od temeljnih uređaja u industrijskoj automatizaciji i ključna aplikacija koja omogućuje tvornicama da rade na automatiziran način. PLC-ovi su obično modularni sustavi sastavljeni od više modula, posebno dizajnirani za logičku kontrolu, sekvencijalnu kontrolu, kontrolu vremena, kontrolu brojanja i druge operacije. Ovaj će članak predstaviti primjenu PLC-ova u industrijskoj automatizaciji, kao i povezana rješenja koja je razvio ST (STMicroelectronics) posebno za PLC aplikacije.
Upravljanje radom opreme za industrijsku automatizaciju putem logičkog upravljanja
PLC-ovi se široko koriste u raznim sustavima automatizacije. Uzimajući upravljačku jedinicu (koja se obično naziva središnja procesorska jedinica, CPU) i više ulazno/izlaznih ili drugih funkcionalnih modula (moduli proširenja) kao primjere, upravljačka jedinica komunicira s modulima proširenja putem namjenske sabirnice (obično-specifične sabirnice za korisnika poznate kao sučelje stražnje ploče). Upravljačka jedinica radi ciklički i redovito razmjenjuje podatke s modulima za proširenje. Ulazno/izlazni moduli uspostavljaju sučelja/veze s procesnom stranom postrojenja, dajući informacije o različitim fizičkim varijablama koje detektiraju senzori s jedne strane i omogućuju interakciju s automatiziranim procesima pokretanjem različitih aktuatora s druge strane. Svaki modul mora biti integriran u potpuni automatizirani sustav kako bi se omogućila povezivost za različite fieldbuse i industrijske Ethernet mreže.
Primarne funkcije PLC-ova u industrijskoj automatizaciji uključuju logičko upravljanje, koje uključuje upravljanje radom opreme na temelju unaprijed-programiranih logičkih programa. Na primjer, PLC-ovi mogu odrediti hoće li pokrenuti ili zaustaviti stroj na temelju ulaza senzora. Što se tiče sekvencijalnog upravljanja, PLC-ovi mogu izvršavati operacije određenim redoslijedom na automatiziranim proizvodnim linijama kako bi se osiguralo da je svaki proces dovršen na vrijeme.
Dodatno, interni mjerači vremena i brojači u PLC-ovima mogu se koristiti za preciznu kontrolu vremena i brojanje materijala. Moderni PLC-ovi također imaju mogućnosti analognog ulaza/izlaza, što im omogućuje obradu analognih signala kao što su temperatura i tlak. PLC-ovi mogu komunicirati s drugim uređajima putem različitih komunikacijskih protokola kako bi se olakšao daljinski nadzor i kontrola, te mogu otkriti i dijagnosticirati greške sustava, automatski nastavljajući s radom kada je to moguće.
PLC-ovi mogu kontrolirati koordinirani rad različitih vrsta automatizirane opreme
PLC-ovi se široko koriste u automatiziranim proizvodnim linijama za kontrolu koordiniranog rada različitih vrsta opreme, čime se poboljšava učinkovitost proizvodnje. U industrijama kao što su kemikalije i industrija hrane i pića, PLC-ovi se mogu koristiti za kontrolu različitih parametara u proizvodnom procesu, kao što su temperatura, tlak i razina tekućine. Osim toga, PLC-ovi se mogu koristiti za kontrolu rada mehaničke opreme, kao što su CNC alatni strojevi i strojevi za pakiranje, kako bi se osigurao njihov precizan rad.
PLC-ovi se također mogu primijeniti u automatizaciji zgrada za kontrolu klima uređaja, rasvjete, sigurnosnih sustava itd. U sustavima za pročišćavanje vode i otpadnih voda, PLC-ovi se mogu koristiti za upravljanje pumpama, ventilima i drugom opremom za postizanje automatiziranog rada. U sustavima upravljanja energijom, PLC-ovi se mogu koristiti za nadzor i kontrolu distribucije i potrošnje energije kako bi se postigli-učinci uštede energije. Fleksibilnost i pouzdanost PLC-ova čine ih nezamjenjivom komponentom u industrijskoj automatizaciji, sposobnim za prilagodbu različitim zahtjevima složene kontrole.
U fieldbus i industrijskim Ethernet aplikacijama, žična komunikacijska tehnologija naširoko se koristi u Industriji 4.0 i industrijskim IoT aplikacijama. Ova se tehnologija neprestano razvija, prelazeći s tradicionalnih sabirnica polja na sabirnice temeljene na-Ethernetu za povezivanje sučelja ljudi-stroja (HMI), programibilnih logičkih kontrolera, strojeva, I/O, pogona, aktuatora i senzora.
Sučelja čovjeka-stroja pomažu nam da učinkovito kontroliramo opremu i donosimo odluke na temelju povratnih informacija stroja. Ta sučelja mogu biti jednostavni zasloni izravno montirani na strojeve za tvorničku automatizaciju ili multi-touch zaslonske ploče koje se koriste za upravljanje cijelim proizvodnim linijama. Dodatno, za postizanje Industrije 4.0, PLC-ovi mogu koristiti IO-Link komunikacijske mreže (IEC 61131-9) za dvosmjerne podatkovne veze od točke-do točke (sve do razine aktuatora i senzora), podržavajući pretprocesiranje podataka, podešavanje parametara senzora i naprednu dijagnostiku.
U primjeni digitalnih I/O modula, ulazno/izlazni (I/O) moduli prikupljaju podatke s ulaznih uređaja (uključujući senzore blizine, tlaka, temperature i tipke) i upravljačkih pokretača kao što su ventili, releji i rasvjetna tijela (izlazni uređaji). Ovi se moduli mogu dodati u PLC upravljačke ormare ili integrirati u proizvodnu opremu unutar tvornice.
U PLC-u, PLC upravljačka jedinica primarni je građevni blok za obradu podataka iz ulaznih uređaja i kontrolu izlaza. Može se integrirati s I/O modulima kako bi se osigurala potrebna funkcionalnost. PLC upravljačka jedinica također podržava veze s različitim sabirnicama polja (uključujući PROFIBUS, Modbus i CANopen), industrijskim Ethernetom (kao što su Profinet i EtherCAT), bežičnim tehnologijama i sabirnicama stražnje ploče povezane na sustav.
