Automatyka przemysłowa nie mogłaby istnieć bez sterowników PLC. Stanowią one serce całego systemu w zautomatyzowanych procesach technologicznych. Czym dokładnie są, gdzie znajdują zastosowanie i dlaczego są kluczowe właśnie dla przemysłu?
Czym są sterowniki PLC?
Skrót PLC pochodzi od ang. Programmable Logic Controller, co oznacza programowalny sterownik logiczny. Urządzenie to bazuje na układzie mikroprocesorowym, który umożliwia sterowanie pracą innego urządzenia – np. maszyny znajdującej się na linii produkcyjnej albo samej linii.
Sterowniki PLC wprowadzono w celu zastąpienia układów stycznikowo-przekaźnikowych. Pozwoliło to na wyeliminowanie skomplikowanego okablowania. W przypadku PLC działania takie jak włączanie i wyłączenie urządzeń czy zadawanie parametrów, wykonywane są wewnątrz sterownika.
Zasada działania sterownika PLC
Sterownik PLC wykonuje program zawierający zapętlony ciąg poleceń. Oznacza to, że pracuje w zamkniętej pętli programowej. Program obejmuje rozkazy oraz zmienne takie jak polecenie zapisu i odczytu danych, wykonanie operacji arytmetycznych czy logicznych. Sam program powstaje na komputerze, następnie zaś jest przekształcany w taki sposób, aby był możliwy do odczytania przez układ mikroprocesorowy.
Podstawowa zasada działania sterownika zamyka się w 6 krokach:
- Inicjalizacja wraz ze sprawdzeniem prawidłowości działania.
- Odczytanie sygnałów wejściowych.
- Wykonanie programu.
- Zapis sygnałów wyjściowych.
- Komunikacja z innymi urządzeniami (opcjonalnie).
- Autodiagnostyka z przerwaniem pracy w razie wykrycia błędu.
Jaka jest rola sterowników PLC w przemyśle?
Popularność sterowników PLC w przemyśle wynika przede wszystkim z ich dużej niezawodności oraz z uniwersalności zastosowań. Wysoka wydajność sprawia, że sprawdzają się one nawet w wymagających aplikacjach. Ogromną zaletą sterowników PLC jest również możliwość dokonywania modyfikacji w wykonywanym programie bez zmian sprzętowych.
W czasach rosnących cen energii i coraz większego zainteresowania rozwiązaniami proekologicznymi i proekonomicznymi, sterowniki PLC wygrywają z alternatywami również dzięki niskiemu zużyciu energii oraz zdecydowanie mniejszej ilości potrzebnego materiału (np. okablowanie, styczniki).
Sterowniki PLC a migracja systemu
Migracja systemu opartego na sterownikach PLC wynika najczęściej z pobudek technologicznych. Należy wymieniać regularnie starsze komponenty, dla których zakończyło się wsparcie producentów. Brak aktualizacji stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa i dla funkcjonalności systemu.
Same procesy produkcyjne również wymagają coraz dalej idącej automatyzacji, robotyzacji i cyfryzacji. Nowe sterowniki PLC wykazują się coraz lepszą skalowalnością i adaptacyjnością, dają także szerszą możliwość integracji z różnorodnymi technologiami.