Co to jest sterownik PLC - zasada działania, zastosowanie
Sterownik PLC – co to jest i do czego służy? Urządzenie to zostało wynalezione przez amerykańskich inżynierów samochodowych pod koniec lat 60. XX wieku w celu uproszczenia skomplikowanych połączeń między stycznikami i przełącznikami używanymi w tamtych czasach do sterowania. Skonstruowanie sterownika PLC wiązało się z szybkim wzrostem automatyzacji procesów produkcyjnych. Obecnie jest on niezbędnym elementem stosowanym w różnych branżach, zarówno w małych, jak i dużych systemach automatyki.
Co to jest PLC?
Skrót PLC oznacza to po angielsku Programmable Logic Controller, czyli Programowalny Sterownik Logiczny. Jest to wszechstronne urządzenie mikroprocesorowe, które umożliwia sterowanie pracą maszyn lub procesami technologicznymi.
Sterowniki PLC posiadają odpowiednią liczbę układów wejściowych, które zbierają informacje o stanie obiektu i żądaniach obsługi. Wyposażone są również w układy wyjściowe, które są połączone z elementami sygnalizacyjnymi, wykonawczymi lub transmisji danych. Dzięki zastosowaniu programu odpowiedniego do konkretnego zadania, sterowniki PLC umożliwiają regulację maszyn i urządzeń oraz wprowadzanie zmian w procesie sterowania.
Rodzaje sterowników PLC
Sterowniki PLC można sklasyfikować na podstawie budowy oraz środowiska programistycznego wybranego przez producentów. Pod względem budowy ta automatyka elektryczna dzieli się na:
1. Sterowniki kompaktowe (blokowe), które:
- składają się z jednego modułu,
- najczęściej są to nanosterowniki lub mikrosterowniki, charakteryzujące się sztywną architekturą,
- zajmują niewiele miejsca i są dostosowane do konkretnych zastosowań.
2 Sterowniki modułowe małe, które:
- składają się z kilku modułów,
- obsługują do 200 wejść/wyjść.
3. Sterowniki modułowe średnie, które:
- posiadają mocniejsze mikroprocesory,
- obsługują do 400 wejść/wyjść.
4. Sterowniki modułowe duże, które:
- wyposażone w największe jednostki arytmetyczno-logiczne,
- mogą obsłużyć ponad 400 wejść/wyjść.
5. Sterowniki rozproszone, które stanowią odmianę sterowników modułowych. Składają się z centralnego sterownika, który komunikuje się za pomocą sieci z pozostałymi modułami rozproszonymi.
Wśród środowisk programistycznych, można wyróżnić m.in.: LD (Ladder Diagram), FBD (Function Block Diagram), SFC (Sequential Function Chart), IL (Instruction List), ST (Structured Text). Są one dostosowywane do konkretnego sterownika PLC w zależności od jego zastosowania.
Sprawdź ofertę
Jak działa sterownik PLC?
Sterowniki PLC operują na zasadzie binarnej, gdzie za pomocą impulsów elektrycznych włączają lub wyłączają poszczególne elementy wykonawcze urządzeń. Aby to osiągnąć, konieczne jest wyposażenie ich we właściwą liczbę układów wejściowych, które gromadzą informacje o stanie obiektu, oraz układów wyjściowych, które są połączone z elementami wykonawczymi, sygnalizacyjnymi lub transmisji danych.
Dla prawidłowego działania sterownika PLC konieczne jest dostosowanie go do konkretnego obiektu sterowania. W tym celu należy wprowadzić żądany algorytm działania do pamięci sterownika. Program, napisany w odpowiednio dobranym języku mikroprocesora, analizuje i cyklicznie zapisuje informacje uzyskane z układów wejściowych. Sterownik następnie weryfikuje kolejność poleceń zgodnie z ich zapisem w programie i tworzy obraz dla układów wyjściowych. System operacyjny steruje elementami wykonawczymi maszyn na podstawie tych informacji.
Działanie sterownika PLC polega więc na:
- zbieraniu poleceń dotyczących sterowanego obiektu,
- zbieraniu poleceń od operatora sterownika,
- analizowaniu zgromadzonych informacji przy użyciu odpowiedniego programu,
- generowaniu i przetwarzaniu sygnałów za pomocą interfejsu wyjściowego.
Zastosowanie sterowników PLC
Wiadomo już, jaka jest zasada działania sterownika PLC i jakie są jego rodzaje, warto więc przyjrzeć się zastosowaniu. Po odpowiednim skonfigurowaniu może być używany m.in.:
- w zakładach produkcyjnych do sterowania procesami produkcyjnymi, liniami montażowymi oraz automatyzacji wielu procesów,
- w przemyśle do monitorowania i sterowania urządzeniami przemysłowymi, takimi jak pompy, silniki, zawory czy transportery;
- w przemyśle maszynowym, zarówno w małych urządzeniach, jak i w dużych maszynach przemysłowych, do sterowania ich pracą i monitorowania różnych parametrów,
- w automatyce budynkowej, gdzie może sterować oświetleniem, klimatyzacją, wentylacją oraz innymi elementami infrastruktury.
Oprócz przemysłu i automatyki domowej, sterowniki PLC są szeroko wykorzystywane w innych miejscach, takich jak:
- dworce i stacje kolejowe w systemach zarządzania ruchem i kontroli działania urządzeń, takich jak windy, schody ruchome czy systemy informacji pasażerskiej,
- parki rozrywki do zapewnienia bezpieczeństwa i sterowania różnymi elementami, np. kolejkami górskimi, karuzelami czy fontannami,
- galerie handlowe, hotele czy szpitale do sterowania oświetleniem, wentylacją, systemami bezpieczeństwa, dostępem do pomieszczeń czy systemami alarmowymi.
Dzięki swojej wszechstronności, sterowniki PLC mają szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach, przynosząc korzyści w zakresie automatyzacji, kontroli i efektywności działania systemów i urządzeń.
Podsumowanie
Sterowniki PLC odgrywają kluczową rolę w automatyce przemysłowej, działając jako mózg maszyn i urządzeń. Oprócz tego coraz częściej znajdują zastosowanie w automatyce budynkowej, umożliwiając sterowanie inteligentnymi domami, systemami klimatyzacji, wentylacji, ogrzewaniem i oświetleniem. Mimo wprowadzenia na rynek komputerów przemysłowych, sterowniki programowalne PLC wciąż utrzymują swoją pozycję, przede wszystkim ze względu na: niższe koszty, możliwość tworzenia zarówno prostych, jak i zaawansowanych układów sterowania oraz długą żywotność.
Nasza internetowa hurtownia elektryczna oferuje wiele rodzajów sterowników programowalnych PLC, dzięki czemu można je dobrać pod względem kompatybilności z różnymi z systemami i urządzeniami. Stanowią doskonałe narzędzie do kontroli i sterowania w różnorodnych aplikacjach.