PLC-kontrolleri esmane ülesanne on rakendada tööstusautomaatika juhtimist. See võtab vastu sisendsignaale, -nagu andurite tuvastatud temperatuur, rõhk ja vooluhulk-töötleb neid oma sisemise programmiloogika abil ja genereerib seejärel väljundsignaale, et juhtida täiturmehhanismide (nt mootorid, ventiilid ja tasemeandurid) tööd. PLC-kontrollereid saab programmeerida nii, et need vastaksid paljudele automatiseerimise juhtimisvajadustele ning nende programmeeritavus, stabiilsus ja töökindlus on nende suurimad eelised. Tänu nende modulaarsele struktuurile saab PLC-kontrollereid vastavalt konkreetsetele juhtimisnõuetele laiendada ja täiendada.
Täpsemalt, PLC-kontroller koosneb järgmistest põhikomponentidest:
CPU (keskprotsessor): vastutab kogu süsteemi toimimise juhtimise, kasutaja{0}}kirjutatud programmide täitmise ja sisend-/väljundtoimingute töötlemise eest.
Sisend-/väljundmoodulid (I/O moodulid): need võtavad vastu sisendsignaale (nt anduritelt, nuppudelt ja lülititelt), teisendavad need digitaalsignaalideks ja edastavad need töötlemiseks protsessorile. Sarnaselt teisendavad väljundmoodulid protsessori poolt töödeldud digitaalsignaalid füüsilisteks toiminguteks (nt mootorite, tulede ja sumistite käitamine).
Mälu: PLC-kontroller kasutab mälu, et salvestada teavet, nagu kasutaja-kirjutatud programmid, andmed, muutujad ja olek.
Programmeerija: PLC-programmeerijat kasutatakse programmide kirjutamiseks, muutmiseks ja allalaadimiseks PLC-kontrolleri mällu.
Sideliidesed: PLC-kontrollerid saavad erinevate sideliideste kaudu suhelda ka teiste seadmetega (nagu arvutid, andurid ja täiturid).
Kokkuvõttes saavutavad PLC-kontrollerid tööstusliku automatiseerimise juhtimise sisend- ja väljundsignaalide töötlemise teel. Nende programmeeritavus, modulaarsus ja mastaapsus muudavad need tööstusautomaatika juhtimise asendamatuks komponendiks.
PLC viie peamise funktsiooni selgitus
1. Digitaalne loogikajuhtimine
See on PLC kõige elementaarsem ja laialdasemalt levinud rakendus. Nii PLC sisend- kui väljundsignaalid on digitaalsed signaalid, millel on ainult sees/väljas olek. Seda tüüpi juhtimine on kõige sarnasem relee juhtimisega; releejuhtimissüsteemi asendajana saab kasutada ainult digitaalse juhtimisvõimalusega odavat -PLC-d. Digitaalset loogilist juhtimist saab rakendada üksikutele seadmetele või automatiseeritud tootmisliinidele, nagu erinevad releejuhtimissüsteemid, stantsimis- ja valumasinad, konveierilindid, pakkimismasinad, lifti juhtimine, erinevate pumpade ja solenoidventiilide juhtimine keemiatöötlemissüsteemides, kõrgahjude etteandesüsteemid metallurgiasüsteemides, valtspingid, elektroonikavalu tootmisliinid, elektroonikavalu tootmisliinid villimisliinid, autotööstuse koosteliinid ning televisiooni ja raadio tootmisliinid.
2. Liikumisjuhtimine
PLC-sid saab kasutada lineaarse või ringikujulise liikumise juhtimiseks. Algusaegadel ühendati asendiandurid ja täiturmehhanismid otse digitaalsete I/O moodulite kaudu; tänapäeval kasutatakse üldiselt spetsiaalseid liikumisjuhtimismooduleid. Peaaegu kõik üle maailma suuremate tootjate toodetud PLC-d sisaldavad liikumisjuhtimisvõimalusi. PLC liikumisjuhtimisfunktsioone kasutatakse laialdaselt erinevat tüüpi masinates, nagu metalli-lõikepingid, metallivormimismasinad, montaažimasinad, robotid ja liftid.
3. Suletud-ahela protsessi juhtimine
Protsessi juhtimine viitab pidevalt muutuvate analoogsuuruste (nt temperatuur, rõhk ja voolukiirus) suletud-ahela juhtimisele. Analoogsisendi/väljundmoodulite kaudu teostavad PLC-d analoog--digitaal--(A/D) ja digitaal-analoog-(D/A) teisendusi analoog- ja digitaalsignaalide vahel ning rakendavad analoogkoguste suletud-ahela PID-juhtimist. Kaasaegsetel suurte ja keskmise suurusega{8}}PLC-del on üldiselt suletud ahelaga PID{9}}juhtimisvõimalus. Seda funktsiooni saab rakendada spetsiaalsete intelligentsete PID-moodulite või PID-alamprogrammide abil või kohandatud PID-alamprogrammide kujundamisega; siiski kasutatakse sagedamini spetsiaalseid PID-funktsiooni juhiseid. PLC analoogseid PID-juhtimisvõimalusi on laialdaselt kasutatud sellistes seadmetes nagu plastikust ekstrusioonvormimismasinad, kütteahjud, kuumtöötlemisahjud ja katlad, aga ka tööstusharudes, sealhulgas kergetööstus, keemiatehnika, masinad, metallurgia, elektritootmine ja ehitusmaterjalid.
4. Andmetöötlus
Kaasaegsed PLC-d sisaldavad selliseid funktsioone nagu matemaatilised toimingud (sh maatriksoperatsioonid, funktsioonioperatsioonid ja loogilised operatsioonid), andmeoperatsioonid, teisendamine, sortimine, otsingutabelid ja bititoimingud, mis võimaldavad andmete hankimist, analüüsi ja töötlemist. Neid andmeid saab võrrelda mällu salvestatud võrdlusväärtustega, edastada sidefunktsioonide kaudu teistele intelligentsetele seadmetele või printida tabelitesse. Andmetöötlust kasutatakse üldiselt suuremahulistes-juhtimissüsteemides, nagu mehitamata paindlikud tootmissüsteemid, ja seda saab rakendada ka protsesside juhtimissüsteemides, nagu paberi-, metallurgia- ja toiduainetööstuse{3}}suured juhtimissüsteemid.
5. Suhtlemine
PLC-side hõlmab sidet programmeeritavate loogikakontrollerite vahel, samuti sidet PLC-de ja muude intelligentsete juhtimisseadmete vahel. Arvutipõhise-juhtimise väljatöötamisega on tehase automatiseerimise sidevõrgud viimastel aastatel välismaal kiiresti arenenud ning kõik suuremad PLC-tootjad on kõik PLC-devaheliseks suhtluseks kasutusele võtnud võrgusüsteemid.