Olvasson el minden jelentést az üzemi műveletek és gyártás jövőjéről, és csak egy konszenzus van: az automatizálás gyakorlatilag minden területet és folyamatot megzavar, beleértve a berendezések kommunikációját, a karbantartást és javítást, valamint a termelést.
A mai napig az egyetlen gyártási terület, amelyet úgy tűnik, nem érint az automatizálás átvétele, a programozható logikai vezérlők vagy PLC-k. megvan az oka annak, hogy a PLC-k globális piaca évi 16 milliárd dollár, és évi 9,2%-kal növekszik. Robusztus kialakításuk, alacsony költségük és a komplex integráció melletti egyszerűségük a gyártás elengedhetetlen részévé tette őket.
PLC-k nélkül sok szervezet nem tudná támogatni az új szabályozási technológiák bevezetését. A PLC-k egyelőre az Industry 4 által megígért digitális átalakulás szerves részét képezik.0.
Mire tervezték a PLC-t?
A PLC a „Programozható logikai vezérlő” rövidítése, és egyszerre egységek kombinációja, valamint egy elméleti modell a bemeneti és kimeneti modulok vezérléséhez. A PLC-nek négy alapvető összetevőt kell tartalmaznia ahhoz, hogy egy teljes rendszer legyen:
- CPU modul:Ez a központi processzor és az információ tárolásához és a feladatok elvégzéséhez szükséges memória. Minden adat számítás és feldolgozás bemenetek fogadásával és kimenetek generálásával történik.
- Tápegység:A PLC összes modulja a tápegységtől függ. A PLC-ket úgy tervezték, hogy AC tápot fogadjanak és egyenárammá alakítsák át.
- Programozó eszközök:A PLC-khez programozói szoftverre van szükség, amely vezérlési logikát visz be a rendszerbe. A felhasználó ezután létrehozhat, átvihet és ideiglenesen módosíthat a PLC szoftveren belül.
- Bemeneti/kimeneti modulok:Ezek az egységek a PLC rendszer fontos részét képezik. A bemeneti és kimeneti modulok adatokat gyűjtenek az érzékelőktől és aktuátoroktól, betáplálják azokat a PLC rendszerbe, majd olvasható információkat generálnak. Ezek a modulok lehetnek digitálisak vagy analógok.
Az a tény, hogy az egység vagy a rendszer programozható, jelentős előrelépés a feladatvezérlés korábbi kezeléséhez képest. Ez egyben versenyelőny forrása is a PLC-k számára: a technikusoknak nem kell vezetékezést cserélniük a feladatok vagy alkalmazások közötti váltáskor. Ehelyett egyszerűen újraprogramozhatják az eszközt.
A PLC egy processzorból áll, amely a bemeneti és kimeneti modulok által szolgáltatott adatok alapján vezérlési műveleteket hajt végre. A PLC rendszert kezelő vezérlési logika először kifejlesztésre kerül, majd átkerül a PLC rendszerbe.
A PLC megjelenítésének legegyszerűbb módja, ha elképzelünk egy számítógépet mikroprocesszorral, de billentyűzet, egér vagy monitor nélkül. Ipari felhasználásának széles skálája gyakran azt jelenti, hogy ez a fizikailag robusztus rendszer ellenáll a nagyon kemény környezeteknek.
A PLC funkcionális jellemzői közé tartozhatnak időzítők és számlálók, mérőeszközök és olyan paraméterek érzékelői, mint a rezgés, nyomás, hőmérséklet és áramlás. Bár egyes iparágaknak egyedi feladatai és alkalmazásai vannak, a PLC-k általában a következő funkciókat látják el:
- Relé kapcsolás
- Analóg értékek számolása, számítása és összehasonlítása
- A vezérlési logika módosítása a lehető legrövidebb idő alatt
- Gyors reagálás a folyamatparaméterek változásaira (a válasz programozható)
- Időbeli megfigyelés és vezérlés a vezérlőrendszer általános megbízhatóságának növelése érdekében (kézi beavatkozás szükséges)
- Egyre egyszerűbb és hatékonyabb hibaelhárítás az idő múlásával
- Zökkenőmentes integráció a HMI (Human Machine Interface) számítógépekkel
Megfelelő építés esetén a vállalatok használhatják a PLC-ket, és számos alkalmazási területen használhatják őket több iparágban. Talán nem veszi észre, hogy a leghétköznapibb, mindennapi technológiák megfelelő működéséhez a PLC-kre támaszkodtunk. A pékségek, mosógépek, liftek és még a közlekedési jelzőlámpák is a sok polgári alkalmazás közé tartoznak, amelyek PLC-vezérlést és adatgyűjtést igényelnek a feladatok szabályozásához.
Miért használnak a gyártó cégek PLC-ket?
2019-ben (és azután is) a PLC-k továbbra is ragyogni fognak a benne rejlő egyszerűségüknek és rugalmasságuknak köszönhetően. Elég erősek ahhoz, hogy alkalmazkodjanak a környezetek és feladatok széles skálájához, ugyanakkor elég egyszerűek ahhoz, hogy még a programozási vagy szkriptelési ismeretekkel nem rendelkező technikusok is gyorsan elsajátítsák őket.
A PLC-k bizonyos sajátosságai miatt az első számú választás az ilyen rendszerekre támaszkodó iparágak számára. Az olaj- és gázipar, a vízművek, az élelmiszer- és italgyártás, valamint a közmunka csak néhány példa a PLC-k által kínált lehetőségekre támaszkodó iparágakra.
1) A PLC-k könnyen programozhatók
Amikor valaki a PLC-rendszerek rugalmasságát előnyként emlegeti, arról beszél, hogyan programozhatják ezeket a rendszereket a legalacsonyabb tudásszinttel rendelkező egyének.
Ez azt jelenti, hogy a technikusok ugyanolyan könnyen használhatják őket, mint a fogyasztók. A PLC-rendszert úgy is kibővítheti, hogy beprogramozza az utasítások követésére, ha bizonyos feltételek teljesülnek.
Az iparágak széles körű felhasználása révén minden vállalat alkalmazottai saját készségekkel rendelkeznek. PLC-k használatakor a vezérlési logika rendszerbe programozásának egyszerűsége azt jelenti, hogy nincs szüksége valakire, aki jártas a számítógépes nyelv árnyalataiban, hogy átírja a programot, amikor egy feladat vagy alkalmazás megváltozik.
2) A PLC-k egységes programozási környezetet biztosíthatnak
A PLC-k az összetett gyártási és ipari alkalmazások vezérlésének, mérésének és végrehajtásának előnyben részesített módszerei, mivel jól működnek más rendszerekkel. A PLC-k jól működnek PC-kkel, PAC-okkal (programozható automatizálási vezérlőkkel), mozgásvezérlő eszközökkel és HMI-kkel.
Azonban ahhoz, hogy hatékony legyen, az egységes környezetet jól meg kell tervezni, és nem szabad túl nehézkesnek lennie a felhasználó számára. A nagyobb programozási környezetekben elhelyezett PLC-k azonban lehetővé teszik az alapszintű tudással rendelkező felhasználók számára, hogy több olyan funkcióhoz is hozzáférjenek, amelyek képesek egymással kommunikálni, adatokat szolgáltatni egymásnak, és összetett feladatokat végezni.
3) A PLC megbízható adatokat gyűjt
A PLC rendszeren beállított bemenetek számát a felhasználó határozza meg. Ez azt jelenti, hogy nincs korlátozva az adatforrások száma és a beáramló adatok mennyisége. A mérőeszközök, érzékelők és mozgásvezérlők többféle paramétert is begyűjthetnek, így a felhasználó dönti el, hogyan gyűjti ezeket az adatokat, hogyan jelennek meg a kimenetek.
4) A PLC-k prediktív karbantartáshoz használhatók
Mivel a mai PLC-k nagyobb memóriával és feldolgozási teljesítménnyel vannak felszerelve, összetett és igényes feladatok elvégzésére programozhatók. Az egyik ilyen feladat a prediktív karbantartás. Nem lehet eléggé hangsúlyozni a prediktív karbantartás erejét, különösen az Ipar 4 kezdetén.0.
A negyedik ipari forradalom egyik jellemzőjének számító összekapcsolt gyárban egy gép csatlakoztatható, és több más folyamat működéséért is felelős. Ennek eredményeként a prediktív karbantartás jelentősen növelheti a hatékonyságot, és csökkentheti az állásidők és a katasztrófaesemények gyakoriságát.
A prediktív karbantartás a megelőző karbantartással kezdődik. Ha egy adott berendezés elér egy előre meghatározott küszöböt, egy érzékelő kikapcsol, jelezve a technikusoknak, hogy a berendezést szervizelni vagy cserélni kell. Ezekből a jelentésekből aztán elegendő adatot gyűjtenek össze, hogy közöljék a rendszerrel, hogy milyen tényezők jósolják a kopást vagy a közelgő problémákat. a PLC együttműködik a SCADA-val, hogy megjelenítse a karbantartási ütemterveket, vagy rugalmasságot biztosítson az új karbantartási szabályok konfigurálásakor.
Következtetés
A PLC-k most minden eddiginél jobban bizonyítanak, mivel a gyártó- és üzemi ipari vállalatok magukévá teszik a piaci résekhez szükséges digitális átalakulást. Alapvetően könnyű kezelhetőségük és egyszerűségük rugalmas és megszokott megoldássá teszi őket az egyre növekvő összetettséggel szemben.
A szakemberek előnyben részesítik a PLC-rendszereket, amikor más IoT-alkalmazásokat használnak, vagy ha olyan vezérlőrendszerekkel dolgoznak, mint például a SCADA. Logikai vezérlőrendszerként a PLC-k jól illeszkednek az Industry 4.{1}} trendekhez, amelyek adat előrejelzést, hibaállapot-előrejelzést, két vagy több független PLC adatfolyam közötti korreláció felderítést és rendszeroptimalizálást igényelnek.
A PLC kritikus helyzete és szerepe azt is megköveteli, hogy mindenkor teljes mértékben működőképes maradjon. A gyártók és az üzemi vállalatok bevált gyakorlatokat alkalmazhatnak annak biztosítására, hogy ezek az alapvető összetevők mindig zökkenőmentesen működjenek.