Lugege mis tahes aruannet tehase tegevuse ja tootmise tuleviku kohta ning üksmeel on ainult üks: automatiseerimine häirib peaaegu kõiki valdkondi ja protsesse, sealhulgas seadmete sidet, hooldust ja remonti ning tootmist.
Praeguseks on ainus tootmisvaldkond, mida automaatika ülevõtmine ei mõjuta, programmeeritavad loogikakontrollerid ehk PLC-d. on põhjus, miks PLC-de ülemaailmne turg on 16 miljardit dollarit aastas ja kasvab 9,2% aastas. Nende tugev disain, madal hind ja lihtsus keeruka integreerimise taustal on muutnud need tootmise oluliseks osaks.
Ilma PLC-deta ei saaks paljud organisatsioonid toetada uute juhtimistehnoloogiate rakendamist. Praegu jäävad PLC-d Industry 4 lubatud digitaalse ümberkujundamise lahutamatuks osaks.0.
Milleks on PLC loodud?
PLC tähistab "programmeeritavat loogilist kontrollerit" ja on nii üksuste kombinatsioon kui ka teoreetiline mudel sisend- ja väljundmoodulite juhtimiseks. Terviklikuks süsteemiks peab PLC sisaldama nelja põhikomponenti:
- CPU moodul:See on teabe salvestamiseks ja ülesannete täitmiseks vajalik keskprotsessor ja mälu. Kõik andmete arvutused ja töötlemine toimub sisendite vastuvõtmise ja väljundite genereerimise teel.
- Toiteallikas:Kõik PLC moodulid sõltuvad toiteallikast. PLC-d on mõeldud vahelduvvoolu vastuvõtmiseks ja selle alalisvooluks teisendamiseks.
- Programmeerimisseadmed:PLC-de jaoks on vaja programmeerimistarkvara, mis toob süsteemi juhtimisloogika. Seejärel saab kasutaja PLC tarkvaras ajutiselt luua, üle kanda ja teha muudatusi.
- Sisend/väljundmoodulid:Need üksused on PLC-süsteemi oluline osa. Sisend- ja väljundmoodulid koguvad andmeid anduritelt ja täiturmehhanismidelt, suunavad need PLC-süsteemi ja genereerivad seejärel loetavat teavet. Need moodulid võivad olla digitaalsed või analoogsed.
Asjaolu, et seade või süsteem on programmeeritav, on märkimisväärne edasiminek võrreldes varasema tööülesannete juhtimisega. See on ka PLC-de konkurentsieelise allikas: tehnikud ei pea tööülesannete või rakenduste vahetamisel juhtmestikku vahetama. Selle asemel saavad nad seadme lihtsalt ümber programmeerida.
PLC koosneb protsessorist, mis teostab sisend- ja väljundmoodulite edastatud andmete põhjal juhtimistoiminguid. Esmalt töötatakse välja juhtimisloogika, mis haldab PLC-süsteemi ja seejärel viiakse see üle PLC-süsteemi.
Lihtsaim viis PLC visualiseerimiseks on kujutada arvutit mikroprotsessoriga, kuid ilma klaviatuuri, hiire või monitorita. Selle laiaulatuslik tööstuslik kasutus tähendab sageli seda, et see füüsiliselt vastupidav süsteem talub väga karmi keskkonda.
PLC funktsionaalsed funktsioonid võivad hõlmata taimereid ja loendureid, mõõteseadmeid ja andureid selliste parameetrite jaoks nagu vibratsioon, rõhk, temperatuur ja vooluhulk. Kuigi mõnel tööstusharul on ainulaadsed ülesanded ja rakendused, täidavad PLC-d tavaliselt järgmisi funktsioone:
- Relee ümberlülitamine
- Analoogväärtuste loendamine, arvutamine ja võrdlemine
- Juhtloogika muutmine võimalikult lühikese ajaga
- Kiire reageerimine protsessiparameetrite muutustele (reaktsiooni saab programmeerida)
- Seire ja kontroll aja jooksul, et suurendada juhtimissüsteemi üldist töökindlust (vajalik käsitsi sekkumine)
- Aja jooksul üha lihtsam ja tõhusam tõrkeotsing
- Sujuv integreerimine HMI (Human Machine Interface) arvutitega
Kui need on õigesti ehitatud, saavad ettevõtted kasutada PLC-sid ja kasutada neid paljudes rakendustes mitmes tööstusharus. Mida te ei pruugi mõista, on see, et oleme hakanud toetuma PLC-dele, et kõige tavalisemad ja igapäevased tehnoloogiad korralikult toimiksid. Pagaritöökojad, pesumasinad, liftid ja isegi foorid on paljude tsiviilrakenduste hulgas, mis nõuavad ülesannete reguleerimiseks PLC juhtimist ja andmete kogumist.
Miks kasutavad tootmisettevõtted PLC-sid?
2019. aastal (ja pärast seda) jätkavad PLC-d oma loomuliku lihtsuse ja paindlikkuse tõttu säravat. Need on piisavalt võimsad, et kohaneda paljude keskkondade ja ülesannetega, kuid samas piisavalt lihtsad, et isegi programmeerimis- või skriptimisalaste teadmisteta tehnikud saaksid need kiiresti selgeks.
PLC-de teatud spetsiifilised omadused muudavad need nendele süsteemidele tuginevates tööstusharudes esimeseks valikuks. Nafta ja gaas, veevärgid, toiduainete ja jookide tootmine ning avalike tööde kasutamine on vaid mõned näited tööstusharudest, mis toetuvad PLC-de pakutavatele võimalustele.
1) PLC-sid on lihtne programmeerida
Kui keegi nimetab PLC-süsteemide paindlikkust kasuks, räägib ta sellest, kuidas neid süsteeme saavad programmeerida kõige lohakama teadmiste tasemega inimesed.
See tähendab, et tehnikud saavad neid kasutada sama lihtsalt kui tarbijad. Samuti saate PLC-süsteemi laiendada, programmeerides selle teatud tingimuste täitmisel juhiste komplekti järgima.
Tööstusharude laialdase kasutusvõimalusega on igal ettevõtte töötajatel oma oskused. Kui kasutate PLC-sid, tähendab juhtimisloogika programmeerimise lihtsus teie süsteemi, et te ei pea ülesande või rakenduse muutumisel programmi ümber kirjutama kedagi, kes tunneks arvutikeele nüansse.
2) PLC-d võivad pakkuda ühtset programmeerimiskeskkonda
PLC-d on eelistatud meetod juhtimis-, mõõtmis- ja ülesannete täitmiseks keerulistes tootmis- ja tööstuslikes rakendustes, kuna need töötavad hästi teiste süsteemidega. PLC-d töötavad hästi personaalarvutite, PAC-de (programmeeritavad automatiseerimiskontrollerid), liikumisjuhtimisseadmete ja HMI-dega.
Kuid selleks, et ühtne keskkond oleks tõhus, peab see olema hästi planeeritud ja see ei tohiks olla kasutaja jaoks liiga keeruline. Suuremates programmeerimiskeskkondades asuvad PLC-d võimaldavad aga põhiteadmistega kasutajatel pääseda juurde mitmele funktsioonile, mis suudavad omavahel suhelda, üksteisele andmeid edastada ja keerulisi ülesandeid täita.
3) PLC kogub usaldusväärseid andmeid
PLC-süsteemis seadistatud sisendite arvu määrab kasutaja. See tähendab, et andmeallikate arv ja sissevoolava andmehulk ei ole piiratud. Mõõteseadmed, andurid ja liikumisjuhtseadmed võivad hankida mitut parameetrit, seega on kasutaja enda otsustada, kuidas neid andmeid kogutakse ja kuidas neid andmeid kogutakse. kuidas väljundeid kuvatakse.
4) PLC-sid saab kasutada ennustavaks hoolduseks
Kuna tänapäevased PLC-d on varustatud suurema mälu ja töötlemisvõimsusega, saab neid programmeerida keerukate ja nõudlike ülesannete täitmiseks. Üks neist ülesannetest on ennustav hooldus. Ennustava hoolduse võimsust, eriti 4. tööstusharu alguses.0, ei saa üle tähtsustada.
Ühendatud tehases, mis on üks neljanda tööstusrevolutsiooni tunnusjooni, saab ühendada ühe masina ja vastutada mitme teise protsessi toimimise eest. Selle tulemusena võib prognoositav hooldus oluliselt suurendada tõhusust ning vähendada seisakute ja katastroofide sagedust.
Ennustav hooldus algab ennetavast hooldusest. Kui konkreetne seade saavutab etteantud künnise, lülitub andur välja, teatades tehnikutele, et seadet tuleb hooldada või välja vahetada. Piisavalt neist aruannetest kogutakse seejärel andmepunktidena, et anda süsteemile teada, millised tegurid ennustavad kulumist või eelseisvaid probleeme. PLC suhtleb SCADA-ga, et kuvada hooldusgraafikud või võimaldada paindlikkust uute hooldusreeglite konfigureerimisel.
Järeldus
PLC-d on nüüd rohkem kui kunagi varem tõestamas oma väärtust, kuna tootmis- ja tehasepõhised tööstusettevõtted võtavad omaks oma nišiturgude jaoks vajaliku digitaalse ümberkujundamise. Nende põhiline kasutuslihtsus ja lihtsus muudavad need muutuva keerukuse tingimustes paindlikuks ja tuttavaks lahenduseks.
Spetsialistid eelistavad PLC-süsteeme teiste asjade Interneti-rakenduste kasutamisel või juhtimissüsteemidega (nt SCADA) töötamisel. Loogilise juhtimissüsteemina sobivad PLC-d hästi Industry 4.{1}} suundumustega, mis nõuavad andmete prognoosimist, veaseisundi ennustamist, korrelatsiooni avastamist kahe või enama sõltumatu PLC andmevoo vahel ja süsteemi optimeerimist.
PLC kriitiline asend ja roll eeldavad ka selle täielikku toimimist kogu aeg. Tootjad ja tehaseettevõtted saavad kasutada parimaid tavasid, et tagada nende põhikomponentide tõrgeteta töötamine.