Pročitajte bilo koje izvješće o budućnosti pogona i proizvodnje i postoji samo jedan konsenzus: automatizacija će poremetiti gotovo svako područje i proces, uključujući komunikaciju opreme, održavanje i popravak te proizvodnju.
Do danas, jedino područje proizvodnje koje se čini nepromijenjenim preuzimanjem automatizacije su programabilni logički kontroleri ili PLC-ovi. Postoji razlog zašto globalno tržište PLC-ova iznosi 16 milijardi dolara godišnje i raste 9,2% godišnje. Njihov robustan dizajn, niska cijena i jednostavnost u odnosu na složenu integraciju učinili su ih bitnim dijelom proizvodnje.
Bez PLC-ova mnoge organizacije ne bi mogle podržati implementaciju novih tehnologija upravljanja. Za sada PLC-ovi ostaju sastavni dio digitalne transformacije koju obećava Industrija 4.0.
Za što je dizajniran PLC?
PLC je kratica za "Programmable Logic Controller" i kombinacija je jedinica i teorijskog modela za upravljanje ulaznim i izlaznim modulima. PLC mora sadržavati četiri osnovne komponente da bi bio potpuni sustav:
- CPU modul:Ovo je središnji procesor i memorija potrebna za pohranjivanje informacija i obavljanje zadataka. Svi izračuni i obrada podataka obavljaju se primanjem ulaza i generiranjem izlaza.
- Napajanje:Svi moduli PLC-a ovise o napajanju. PLC-ovi su dizajnirani da primaju izmjeničnu struju i pretvaraju je u istosmjernu.
- Uređaji za programiranje:PLC-ovi zahtijevaju softver za programiranje koji uvodi upravljačku logiku u sustav. Korisnik tada može stvarati, prenositi i vršiti privremene promjene unutar PLC softvera.
- Ulazno/izlazni moduli:Ove jedinice su važan dio PLC sustava. Ulazni i izlazni moduli prikupljaju podatke sa senzora i aktuatora, unose ih u PLC sustav, a zatim generiraju čitljive informacije. Ovi moduli mogu biti digitalni ili analogni.
Činjenica da je jedinica ili sustav programibilan veliko je poboljšanje u odnosu na prethodno rukovanje kontrolom zadataka. Ovo je također izvor konkurentske prednosti za PLC-ove: tehničari ne moraju mijenjati ožičenje kada se prebacuju između zadataka ili aplikacija. Umjesto toga, mogu jednostavno reprogramirati uređaj.
PLC se sastoji od procesora koji obavlja kontrolne operacije na temelju podataka koje dostavljaju ulazni i izlazni moduli. Upravljačka logika koja upravlja PLC sustavom se prvo razvija, a zatim prenosi na PLC sustav.
Najlakši način za vizualizaciju PLC-a je zamisliti računalo s mikroprocesorom, ali bez tipkovnice, miša ili monitora. Njegov širok raspon industrijskih namjena često znači da ovaj fizički robustan sustav može izdržati vrlo oštra okruženja.
Funkcionalne značajke PLC-a mogu uključivati mjerače vremena i brojače, mjerne uređaje i senzore za parametre kao što su vibracije, tlak, temperatura i protok. Iako neke industrije imaju jedinstvene zadatke i aplikacije, PLC-ovi obično obavljaju sljedeće funkcije:
- Prebacivanje releja
- Brojanje, izračunavanje i usporedba analognih vrijednosti
- Modifikacija upravljačke logike u najkraćem mogućem vremenu
- Brza reakcija na promjene parametara procesa (odgovor se može programirati)
- Praćenje i kontrola tijekom vremena za povećanje ukupne pouzdanosti upravljačkog sustava (potrebna je ručna intervencija)
- S vremenom sve jednostavnije i učinkovitije rješavanje problema
- Besprijekorna integracija s HMI (Human Machine Interface) računalima
Kada su ispravno izgrađeni, tvrtke mogu koristiti PLC-ove i koristiti ih u širokom rasponu aplikacija u više industrija. Ono što možda ne shvaćate je da smo se počeli oslanjati na PLC-ove za pravilno funkcioniranje najobičnijih, svakodnevnih tehnologija. Pekare, perilice rublja, dizala, pa čak i prometni signali među mnogim su civilnim aplikacijama koje zahtijevaju PLC kontrolu i prikupljanje podataka za reguliranje zadataka.
Zašto proizvodne tvrtke koriste PLC-ove?
U 2019. (i kasnije), PLC-ovi će nastaviti sjati zbog svoje inherentne jednostavnosti i fleksibilnosti. Dovoljno su moćni da se prilagode širokom rasponu okruženja i zadataka, a opet dovoljno jednostavni da ih čak i tehničari bez znanja programiranja ili skriptiranja mogu brzo svladati.
Određene specifične značajke PLC-ova čine ih prvim izborom za industrije koje se oslanjaju na ove sustave. Nafta i plin, vodovod, proizvodnja hrane i pića te korištenje javnih radova samo su neki od primjera industrija koje se oslanjaju na mogućnosti koje nude PLC-ovi.
1) PLC-ove je lako programirati
Kad netko hvali fleksibilnost PLC sustava kao prednost, govori o tome kako te sustave mogu programirati pojedinci s najneurednijim stupnjem znanja.
To znači da ih tehničari mogu koristiti jednako lako kao i potrošači. Također možete proširiti PLC sustav tako da ga programirate da slijedi skup uputa ako su određeni uvjeti istiniti.
Sa širokim rasponom upotrebe u različitim industrijama, zaposlenici svake tvrtke imat će svoje vlastite vještine. Kada koristite PLC-ove, jednostavnost programiranja upravljačke logike u vašem sustavu znači da vam ne treba netko tko je upućen u nijanse računalnog jezika da ponovno napiše program kada se zadatak ili aplikacija promijeni.
2) PLC-ovi mogu pružiti jedinstveno programsko okruženje
PLC-ovi su poželjna metoda upravljanja, mjerenja i obavljanja zadataka u složenim proizvodnim i industrijskim aplikacijama jer dobro funkcioniraju s drugim sustavima. PLC-ovi dobro funkcioniraju s osobnim računalima, PAC-ovima (programabilnim automatiziranim kontrolerima), uređajima za kontrolu kretanja i HMI-jima.
Međutim, da bi bilo učinkovito, jedinstveno okruženje mora biti dobro isplanirano i ne bi trebalo biti previše teško za korisnika. Međutim, PLC-ovi koji se nalaze u većim programskim okruženjima omogućuju korisnicima s osnovnom razinom znanja pristup višestrukim funkcijama koje mogu međusobno komunicirati, pružati podatke jedni drugima i obavljati složene zadatke.
3) PLC prikuplja pouzdane podatke
Broj ulaza koje postavite na PLC sustav određuje korisnik. To znači da nema ograničenja u broju izvora podataka i količini podataka koji mogu pritjecati. Mjerni uređaji, senzori i kontrole kretanja mogu prikupiti više parametara, tako da je na korisniku da odluči kako će ti podaci biti prikupljeni i kako se prikazuju izlazi.
4) PLC-ovi se mogu koristiti za prediktivno održavanje
Budući da su današnji PLC-ovi opremljeni s više memorije i procesorske snage, mogu se programirati za obavljanje složenih i zahtjevnih zadataka. Jedan od tih zadataka je prediktivno održavanje. Snaga prediktivnog održavanja, posebno na početku Industry 4.0, ne može se prenaglasiti.
U povezanoj tvornici, što je jedno od obilježja četvrte industrijske revolucije, jedan stroj može biti povezan i odgovoran za rad više drugih procesa. Kao rezultat toga, prediktivno održavanje može značajno povećati učinkovitost i smanjiti učestalost zastoja i katastrofalnih događaja.
Prediktivno održavanje počinje preventivnim održavanjem. Ako određeni dio opreme dosegne unaprijed određeni prag, senzor se isključuje, govoreći tehničarima da opremu treba servisirati ili zamijeniti. Dosta tih izvješća se zatim prikuplja kao same podatkovne točke kako bi se sustavu priopćilo koji čimbenici predviđaju habanje ili nadolazeće probleme. PLC će komunicirati sa SCADA za prikaz rasporeda održavanja ili omogućiti fleksibilnost u konfiguriranju novih pravila održavanja.
Zaključak
PLC-ovi sada više nego ikad dokazuju svoju vrijednost dok proizvodne i industrijske tvrtke prihvaćaju digitalnu transformaciju potrebnu za svoje tržišne niše. Njihova temeljna lakoća korištenja i jednostavnost čine ih fleksibilnim i poznatim rješenjem u uvjetima sve veće složenosti.
Profesionalci preferiraju PLC sustave kada koriste druge IoT aplikacije ili kada rade s kontrolnim sustavima kao što je SCADA. Kao sustav logičke kontrole, PLC-ovi su dobro prilagođeni trendovima industrije 4.0 koji zahtijevaju predviđanje podataka, predviđanje stanja pogreške, otkrivanje korelacije između dva ili više neovisnih tokova podataka PLC-a i optimizaciju sustava.
Kritični položaj i uloga PLC-a također zahtijevaju da ostane potpuno funkcionalan u svakom trenutku. Proizvođači i tvornice mogu usvojiti najbolju praksu kako bi osigurali da ove ključne komponente uvijek rade glatko.