Программируемый логический контроллер, или сокращенно PLC, представляет собой компонент, который программируется и используется для регулирования или управления системой или машиной. ПЛК используются в различных отраслях промышленности, включая машины для определения твердости, машины для литья под давлением и полностью автоматизированные производственные системы.
Определение: что такое ПЛК?
Термин «ПЛК» происходит от английского термина «программируемый логический контроллер», или сокращенно ПЛК. Программируемый логический контроллер в соответствии с EN 61131 определяется следующим образом:
Определение ПЛК
«ПЛК - это работающая в цифровом формате электронная система для использования в промышленных условиях с программируемой памятью для внутреннего хранения ориентированных на пользователя команд управления для реализации определенных функций, таких как логическое управление, управление последовательностью, время, счет и арифметические функции, через цифровой или аналоговый вход и выходные сигналы для управления различными типами машин и процессов ».
(EN 61131, часть 1)
Конкретные функции, такие как система последовательного управления, могут быть реализованы в ПЛК, чтобы таким образом можно было управлять как входными, так и выходными сигналами процессов или машин.
Историческое отступление: программируемый логический контроллер
Это точно не известно или спорный, когда именно начинается история успеха программируемых логических контроллеров. С одной стороны, происхождение ПЛК датируется концом 1950-х годов - потому что у многочисленных авторов 1958 год с регистрацией товарного знака «Simatic», ставшего синонимом SPS, считается вехой для программируемых логических контроллеров. Другие авторы датируют начало технологии ПЛК концом 1960-х годов и утверждают, что программируемый логический контроллер был тогда разработан в Соединенных Штатах.
Дело в том, что в то время автомобильная промышленность предъявляла требования о необходимости гибкой замены обычных электромеханических элементов управления. Это, в свою очередь, объясняется тем фактом, что традиционные средства управления больше не отвечают быстро растущему уровню автоматизации.
Разработчик ПЛК, как правило, Ричард Э. Морли, который ввел Modicon в 1969 году, т.е. логическую систему, основанную на полупроводнике. Спустя всего несколько лет, в 1974 году, в Германии появился первый ПЛК из Кляшки и Пильца. В 1979 году другие производители в Германии последовали его примеру. С тех пор многочисленные производители зарекомендовали себя на европейском рынке. Хотя некоторые из примерно 300 компаний производят программируемые логические контроллеры практически для всех целей, большинство производителей специализируются на очень специфических нишах.
Подсказка к книге
Учебник по программированию ПЛК с помощью ST предлагает программистам ПЛК основы структурированного текста на языке высокого уровня в соответствии с МЭК 61 131-3, используя простые примеры из практики Codesys. Прилагаемый DVD-диск содержит необходимое программное обеспечение для разработки программ Wago-I / O Pro Demo (Codesys) и Codesys V3 без ограничения времени.
Как работает ПЛК
Если это простой ПЛК, у него есть входы, выходы, а также операционная система, т. Е. Прошивка, и интерфейс. Соответствующая пользовательская программа может быть загружена через этот интерфейс. Это также определяет, как выходы переключаются в зависимости от входов.
Операционная система также гарантирует, что пользовательская программа всегда имеет текущий статус кодера. В конечном счете, выходы переключаются на основе пользовательской программы таким образом, чтобы система или машина работали надлежащим образом.
Знание - конкурентное преимущество
Будьте в курсе: с нашей новостной рассылкой, редакция электротехники AUTOMATISUNG информирует вас по понедельникам, вторникам и четвергам о темах, новостях и тенденциях в отрасли.
Подпишись сейчас!
Для подключения программируемого логического контроллера к системе или машине используются как исполнительные механизмы, которые обычно подключаются к выходам программируемого логического контроллера, так и датчики. Индикаторы состояния также используются. По сути, датчики расположены на входах ПЛК, благодаря чему программируемый логический контроллер получает информацию о том, что происходит в системе или машине.
Примеры датчиков:
- Световые барьеры
- Концевой выключатель
- кнопка
- Инкрементальный энкодер
- Датчики уровня
- Датчик температуры
датчик
Как работают датчики и где они используются
Приводы включают в себя:
- Контакторы для включения электродвигателей
- электрические клапаны для сжатого воздуха или гидравлики
- Модули управления приводом
Что касается ПЛК, следует также отметить, что он может быть реализован различными способами. То есть оно может быть реализовано как единое устройство, как программная эмуляция, как карта ПК. Часто существуют также модульные решения, в которых ПЛК собран из нескольких сменных модулей.
Если устройства индивидуальны, они имеют различные преимущества в отношении миниатюризации и дешевле, если их использовать для небольших задач автоматизации. С другой стороны, если устройства имеют модульную структуру, они имеют характерные преимущества, которые присущи модульной или модульной системе. В общем, его легко расширить, огромная гибкость и экономия затрат благодаря использованию большого количества идентичных модулей; они также могут быть произведены в большом количестве.
Применение и практические примеры для ПЛК
В связи с тем, что ПЛК позволяют выполнять повторяемые процессы так же легко, как и получать информацию, они используются во многих различных областях. ПЛК также используются в сталелитейной промышленности, медицинской технике, индустрии напитков и практически во всех промышленных областях, которые работают автоматически. И не только на промышленных предприятиях, но и в повседневной жизни мы сталкиваемся с ПЛК каждый день, например, на светофорах, лифтах, очистных сооружениях или эскалаторах.
контроль
Campari контролирует производство напитков по всему миру с Simatic
Мягкий ПЛК
В то же время существуют так называемые « мягкие» ПЛК, благодаря которым надежное оборудование так же необходимо, как и установка операционной системы.
В принципе, программируемый логический контроллер в форме программного обеспечения должен делить производительность процессора ПК с операционной системой, хотя в некоторых случаях это может также включать в себя установленное пользовательское программное обеспечение.
С одной стороны, процессор ПК имеет задачу обработки абсолютно детерминированных программ ПЛК и программ реального времени, с другой стороны, другие требования предъявляются к процессору ПК другим программным обеспечением. Это программное обеспечение обычно предъявляет более низкие требования, чем ПЛК - как с точки зрения детерминированной синхронизации, так и надежности.
Однако проблематично, что процессор ПК должен как бы переключаться между двумя мирами приложений, поскольку это может отрицательно сказаться на производительности программного ПЛК.
Производители ПЛК (выбор)
Программируемые логические контроллеры производятся по всему миру различными производителями, причем Siemens является компанией с крупнейшими долями на рынке в мире. Крупнейшие производители ПЛК по всему миру включают в себя:
- Сименс
- Rockwell Automation
- Мицубиси Электрик
- Schneider Electric
- Omron
- GE Fanuc
- Итон (ранее Мёллер)
- Hitachi
- Fuji Electric
Обзор преимуществ ПЛК
Преимущества по сравнению с программируемым соединением контроллером (VPS) показаны ниже.
В основном упрощенные изменения
Если должна быть внедрена или внедрена система управления, это, как правило, не сразу. Как правило, это последовательно совершенствуется. Желаемый результат обычно достигается только после различных модификаций. Хотя проводка должна меняться через регулярные промежутки времени с помощью запрограммированного на соединение управления, это намного проще с программируемым логическим контроллером, потому что нужно изменять только программу. Это приводит к значительному сокращению времени, необходимого для модификации контроля. Также возможно внесение поздних изменений в программу.
Требования к пространству и материалу
В общем, реализация и оценка функции счета и времени, оценки различных состояний и связей выполняются внутри программируемого логического контроллера. Таким образом, затраты на материалы (например, реле времени и вспомогательные контакторы), которые будут понесены с программируемым соединением контроллером, сохраняются.
контроль
Решение по автоматизации Simatic поворачивает 60 ="
Умножить программы
После написания управляющей программы ее можно использовать и копировать так часто, как это необходимо. Это отличается от VPS, потому что элемент управления должен быть создан отдельно. Кроме того, ПЛК также значительно экономичнее, если задачи управления должны дублироваться.
Документация и возможность комментирования
Если написана программа для ПЛК, это возможно и целесообразно, если для соответствующих инструкций также написаны полезные комментарии. Таким образом, существующие программы могут быть поняты гораздо проще и могут быть изменены в случае необходимости.
Эффективность или экономия времени
Программируемые логические контроллеры требуют меньше сборочных работ, меньше материалов и меньше проводки. По этой причине любые проекты могут быть реализованы в гораздо более короткие сроки. Кроме того, возможно редактирование в группах, так что подкомпоненты создаются и обобщаются позже.
дигитализация
С Industry 4.0 для индивидуального шоколада
Удаленная диагностика и удаленное обслуживание
Другое преимущество программируемых логических контроллеров состоит в том, что соответствующей программой также можно управлять из другого места без каких-либо проблем. То же самое относится к мониторингу и модификации программы - в общем, ПЛК является чрезвычайно практичным решением.
Дополнительные преимущества
Кроме того, ПЛК имеют множество других преимуществ: они отличаются низким потреблением энергии, различными сетевыми вариантами с другими ИТ-системами и очень высокой надежностью.
Подсказка к книге
Язык программирования STEP 7-SCL (язык структурированного управления) является высшим языком программирования. SCL основан на языке ST (структурированный текст) стандарта IEC 61131-3. Основы разработаны в учебнике по программированию ПЛК с использованием SCL на портале TIA с использованием простых примеров из практики.
Недостатки программируемого логического контроллера
В целом, программируемые логические контроллеры имеют только незначительные недостатки. Однако одним недостатком является то, что ПЛК слишком дорог для только слегка сложных или небольших систем.
Кроме того, существует потребность в дополнительной инфраструктуре и технологиях, таких как наборы резервных копий, носители данных, устройства программирования и т. Д. Кроме того, для реализации программируемых логических контроллеров требуется хорошо обученный и соответствующим образом квалифицированный персонал.