Controlere logice programabile: coloana vertebrală a automatizării industriale

A Controler logic programabil ( PLC ) este un computer digital industrial care a fost robust și adaptat pentru controlul proceselor de fabricație, cum ar fi liniile de asamblare, destepozitivele robotizate sau orice activitate care necesită fiabilitate ridicată, ușurință de programare și diagnosticare a defecțiunilor. Sunt componente indispensabile în aproape toate operațiunile industriale automatizate moderne, acționând ca creier pentru procesele electromecanice.

Funcția de bază și arhitectura

În inima sa, a Controler logic programabil este conceput pentru a monitoriza intrările de la senzori și alte dispozitive de câmp, pentru a executa logica definită de utilizator și, ulterior, pentru a controla ieșirile pentru a acționa dispozitive precum motoare, supape și lumini. Această operațiune are loc într-un ciclu continuu, de mare viteză, cunoscut sub numele de timpul de scanare .

Arhitectura de bază a unui PLC tipic include patru componente principale:

1. Procesor (CPU): Aceasta este unitatea de bază care stochează și rulează programul de control, efectuează operații logice, comunicații și aritmetice.
2. Memorie: Stochează programul de control, starea I/O și datele.
3. Sursa de alimentare: Oferă puterea de curent continuu necesară componentelor interne.
4. Module de intrare/ieșire (I/O): Aceste module formează interfața dintre PLC și lumea reală. Module de intrare convertiți semnalele din lumea reală (de exemplu, de la comutatoare de limită, senzori de temperatură) în semnale logice pe care CPU le poate înțelege. Module de ieșire convertiți semnalele logice ale procesorului înapoi în semnale din lumea reală pentru a conduce actuatoarele.

Programare si logica

Cel mai comun limbaj de programare pentru Controler logic programabil is Diagrama de scară (LD) , care se bazează pe logica tradițională a releelor electrice și este foarte intuitivă pentru inginerii și tehnicienii electricieni. Cu toate acestea, PLC-urile moderne acceptă și alte limbaje standardizate definite de IEC 61131-3 , inclusiv:

• Text structurat (ST): Un limbaj textual de nivel înalt similar cu Pascal.
• Diagrama blocului funcțional (FBD): Un limbaj grafic care utilizează blocuri conectate pentru a reprezenta funcții logice.
• Lista de instrucțiuni (IL): Un limbaj de nivel scăzut, asemănător asamblarii.
• Diagrama de funcții secvențiale (SFC): O metodă grafică pentru structurarea programelor pentru procese de control secvenţial.

Logica de control creată în aceste limbi dictează modul în care Controler logic programabil răspunde la condiții specifice de intrare, oferind controlul precis necesar pentru mașinile complexe și fluxurile de producție.

Evoluție și capacități moderne

Devreme Controler logic programabil a înlocuit sistemele de relee cablate, oferind flexibilitate și timpi de nefuncționare redusi. PLC-urile de astăzi au evoluat semnificativ, având acum caracteristici avansate, cum ar fi:

• Comunicare integrată: Aceștia acceptă protocoale industriale standard, cum ar fi EtherNet/IP , PROFINET , și Modbus , facilitând integrarea perfectă în rețelele întreprinderilor mai largi și Internetul industrial al obiectelor (IIoT).
• Procesare de mare viteză: Puterea de procesare îmbunătățită permite timpi de scanare extrem de rapid, esențiali pentru aplicații de înaltă precizie, de control al mișcării.
• Scalabilitate: Sistemele moderne prezintă adesea design modular, bazat pe rack, permițând utilizatorilor să extindă cu ușurință numărul de puncte I/O și puterea de procesare pe măsură ce cerințele industriale cresc.
• Funcții de siguranță integrate: Multe PLC-uri contemporane încorporează acum hardware și software de siguranță, îndeplinesc standardele internaționale stricte de siguranță (de exemplu, SIL/PL) pentru aplicațiile de siguranță a mașinilor.

Capacitățile modernului Controler logic programabil asigură o funcționare fiabilă, eficientă și din ce în ce mai inteligentă în toate sectoarele de producție și control al proceselor, consolidându-și rolul de tehnologie de bază în era Industriei 4.0.