Prečítajte si akúkoľvek správu o budúcnosti prevádzky závodu a výroby a existuje len jeden konsenzus: automatizácia naruší prakticky každú oblasť a proces vrátane komunikácie zariadení, údržby a opráv a výroby.
Doposiaľ jedinou oblasťou výroby, ktorá sa zdá byť nedotknutá prevzatím automatizácie, sú programovateľné logické automaty alebo PLC. existuje dôvod, prečo je globálny trh s PLC na úrovni 16 miliárd USD ročne a rastie o 9,2 % ročne. Ich robustný dizajn, nízka cena a jednoduchosť pri komplexnej integrácii z nich urobili základnú súčasť výroby.
Bez PLC by mnohé organizácie neboli schopné podporovať implementáciu nových riadiacich technológií. PLC zatiaľ zostávajú neoddeliteľnou súčasťou digitálnej transformácie, ktorú sľubuje Industry 4.0.
Na čo je PLC navrhnuté?
PLC je skratka pre "Programmable Logic Controller" a je kombináciou jednotiek a teoretického modelu na riadenie vstupných a výstupných modulov. PLC musí obsahovať štyri základné komponenty, aby bol úplný systém:
- CPU modul:Toto je centrálny procesor a pamäť potrebná na ukladanie informácií a vykonávanie úloh. Všetky výpočty a spracovanie údajov sa vykonáva prijímaním vstupov a generovaním výstupov.
- Napájanie:Všetky moduly PLC závisia od zdroja napájania. PLC sú navrhnuté tak, aby prijímali striedavé napájanie a konvertovali ho na jednosmerné napájanie.
- Programovacie zariadenia:PLC vyžadujú programovací softvér, ktorý do systému zavádza riadiacu logiku. Používateľ potom môže vytvárať, prenášať a dočasne vykonávať zmeny v softvéri PLC.
- Vstupné/výstupné moduly:Tieto jednotky sú dôležitou súčasťou systému PLC. Vstupné a výstupné moduly zhromažďujú dáta zo senzorov a akčných členov, vkladajú ich do PLC systému a potom generujú čitateľné informácie. Tieto moduly môžu byť digitálne alebo analógové.
Skutočnosť, že jednotka alebo systém je programovateľný, je veľkým zlepšením oproti predchádzajúcemu ovládaniu úloh. To je tiež zdrojom konkurenčnej výhody pre PLC: technici nemusia meniť pevné zapojenie pri prepínaní medzi úlohami alebo aplikáciami. Namiesto toho môžu zariadenie jednoducho preprogramovať.
PLC pozostáva z procesora, ktorý vykonáva riadiace operácie na základe údajov dodávaných vstupnými a výstupnými modulmi. Riadiaca logika, ktorá riadi PLC systém, je najprv vyvinutá a potom prenesená do PLC systému.
Najjednoduchším spôsobom vizualizácie PLC je predstaviť si počítač s mikroprocesorom, ale bez klávesnice, myši alebo monitora. Široká škála jeho priemyselného využitia často znamená, že tento fyzicky odolný systém odolá aj veľmi drsným prostrediam.
Funkčné vlastnosti PLC môžu zahŕňať časovače a počítadlá, meracie zariadenia a snímače parametrov, ako sú vibrácie, tlak, teplota a prietok. Hoci niektoré odvetvia majú jedinečné úlohy a aplikácie, PLC zvyčajne vykonávajú nasledujúce funkcie:
- Prepínanie relé
- Počítanie, výpočet a porovnávanie analógových hodnôt
- Úprava riadiacej logiky v čo najkratšom čase
- Rýchla odozva na zmeny procesných parametrov (odpoveď je možné naprogramovať)
- Monitorovanie a kontrola v priebehu času na zvýšenie celkovej spoľahlivosti riadiaceho systému (vyžaduje sa manuálny zásah)
- Postupom času čoraz jednoduchšie a efektívnejšie riešenie problémov
- Bezproblémová integrácia s počítačmi HMI (Human Machine Interface).
Ak sú správne postavené, spoločnosti môžu využívať PLC a používať ich v širokej škále aplikácií vo viacerých odvetviach. Možno ste si neuvedomili, že pri správnom fungovaní najbežnejších každodenných technológií sa spoliehame na PLC. Pekárne, práčky, výťahy a dokonca aj dopravné signály patria medzi mnohé civilné aplikácie, ktoré vyžadujú riadenie PLC a zber údajov na reguláciu úloh.
Prečo výrobné spoločnosti používajú PLC?
V roku 2019 (a neskôr) budú PLC naďalej žiariť vďaka svojej jednoduchosti a flexibilite. Sú dostatočne výkonné na to, aby sa prispôsobili širokému spektru prostredí a úloh, no zároveň dostatočne jednoduché na to, aby ich rýchlo zvládli aj technici bez znalostí programovania alebo skriptovania.
Určité špecifické vlastnosti PLC z nich robia prvú voľbu pre odvetvia, ktoré sa spoliehajú na tieto systémy. Ropa a plyn, vodárenské spoločnosti, výroba potravín a nápojov a využitie verejných prác sú len niekoľkými príkladmi odvetví, ktoré sa spoliehajú na príležitosti ponúkané PLC.
1) PLC sa ľahko programujú
Keď niekto propaguje flexibilitu PLC systémov ako výhodu, hovorí o tom, ako môžu tieto systémy naprogramovať jednotlivci s najnedbalejšou úrovňou vedomostí.
To znamená, že technici ich môžu používať rovnako ľahko ako spotrebitelia. Systém PLC môžete tiež rozšíriť tak, že ho naprogramujete tak, aby sa pri splnení určitých podmienok riadil súborom pokynov.
Vďaka širokému spektru využitia naprieč odvetviami budú mať zamestnanci každej spoločnosti svoje vlastné zručnosti. Pri používaní PLC jednoduchosť programovania riadiacej logiky vo vašom systéme znamená, že nepotrebujete niekoho, kto sa orientuje v nuansách počítačového jazyka, aby prepísal program, keď sa zmení úloha alebo aplikácia.
2) PLC môžu poskytnúť jednotné programovacie prostredie
PLC sú preferovanou metódou riadenia, merania a vykonávania úloh v zložitých výrobných a priemyselných aplikáciách, pretože dobre spolupracujú s inými systémami. PLC fungujú dobre s PC, PAC (programovateľné automatizačné ovládače), zariadeniami na riadenie pohybu a HMI.
Aby však bolo jednotné prostredie efektívne, musí byť dobre naplánované a jeho obsluha by nemala byť pre používateľa príliš náročná. PLC umiestnené vo väčších programovacích prostrediach však umožňujú užívateľom so základnou úrovňou znalostí prístup k viacerým funkciám, ktoré môžu medzi sebou komunikovať, poskytovať si údaje a vykonávať zložité úlohy.
3) PLC zhromažďuje spoľahlivé údaje
Počet vstupov, ktoré nastavíte v systéme PLC, určuje používateľ. To znamená, že počet zdrojov údajov a množstvo údajov, ktoré môžu prúdiť, nie je obmedzené. Meracie zariadenia, snímače a ovládacie prvky pohybu môžu získavať viacero parametrov, takže je na používateľovi, aby rozhodol, akým spôsobom sa tieto údaje zhromažďujú a ako sa zobrazujú výstupy.
4) PLC možno použiť na prediktívnu údržbu
Keďže dnešné PLC sú vybavené väčšou pamäťou a výpočtovým výkonom, možno ich naprogramovať na vykonávanie zložitých a náročných úloh. Jednou z týchto úloh je prediktívna údržba. Sila prediktívnej údržby, najmä na začiatku Industry 4.0, nemôže byť preceňovaná.
V prepojenej továrni, ktorá je jednou z čŕt štvrtej priemyselnej revolúcie, môže byť jeden stroj pripojený a zodpovedný za chod niekoľkých ďalších procesov. Vďaka tomu môže prediktívna údržba výrazne zvýšiť efektivitu a znížiť frekvenciu prestojov a katastrofických udalostí.
Prediktívna údržba začína preventívnou údržbou. Ak konkrétny kus zariadenia dosiahne vopred stanovenú hranicu, senzor sa vypne a oznámi technikom, že je potrebné zariadenie opraviť alebo vymeniť. Potom sa zhromaždí dostatok týchto správ ako údajové body, ktoré systému oznámia, aké faktory predpovedajú opotrebovanie alebo hroziace problémy. PLC bude interagovať so SCADA, aby zobrazilo plány údržby alebo umožnilo flexibilitu pri konfigurácii nových pravidiel údržby.
Záver
PLC teraz viac ako kedykoľvek predtým dokazujú svoju hodnotu, pretože výrobné a závodné priemyselné spoločnosti prijímajú digitálnu transformáciu potrebnú pre ich okrajové trhy. Ich zásadná jednoduchosť použitia a jednoduchosť z nich robí flexibilné a známe riešenie aj napriek narastajúcej zložitosti.
Profesionáli preferujú PLC systémy pri používaní iných IoT aplikácií alebo pri práci s riadiacimi systémami, ako je SCADA. Ako systém logického riadenia sú PLC vhodné pre Industry 4.0 trendy, ktoré vyžadujú predikciu údajov, predikciu chybového stavu, zisťovanie korelácie medzi dvoma alebo viacerými nezávislými tokmi údajov PLC a optimalizáciu systému.
Kritická pozícia a úloha PLC tiež vyžaduje, aby zostalo vždy plne funkčné. Výrobcovia a závodné spoločnosti môžu prijať osvedčené postupy, aby zabezpečili, že tieto základné komponenty budú vždy fungovať hladko.