Primární funkcí regulátoru PLC je implementace řízení průmyslové automatizace. Přijímá vstupní signály-, jako je teplota, tlak a průtok detekované senzory-, zpracovává je pomocí své interní programové logiky a poté generuje výstupní signály pro řízení činnosti akčních členů, jako jsou motory, ventily a snímače hladiny. Řídicí jednotky PLC lze naprogramovat tak, aby splňovaly širokou škálu požadavků na automatizaci řízení a jejich největší předností je jejich programovatelnost, stabilita a spolehlivost. Díky své modulární struktuře lze PLC regulátory rozšiřovat a upgradovat podle specifických požadavků na řízení.
Konkrétně se řídicí jednotka PLC skládá z následujících základních součástí:
CPU (Central Processing Unit): Zodpovídá za řízení provozu celého systému, spouštění uživatelských{0}}programů napsaných a zpracování vstupních a výstupních operací.
Vstupní/výstupní moduly (I/O moduly): Přijímají vstupní signály (například ze senzorů, tlačítek a přepínačů), převádějí je na digitální signály a poté je přenášejí do CPU ke zpracování. Podobně výstupní moduly převádějí digitální signály zpracovávané CPU na fyzické akce (jako je ovládání motorů, světel a bzučáků).
Paměť: Řadič PLC používá paměť k ukládání informací, jako jsou uživatelem-zapsané programy, data, proměnné a stav.
Programátor: Programátor PLC se používá k zápisu, úpravě a stahování programů do paměti řídicí jednotky PLC.
Komunikační rozhraní: Řídicí jednotky PLC mohou také komunikovat s jinými zařízeními (jako jsou počítače, senzory a akční členy) prostřednictvím různých komunikačních rozhraní.
Stručně řečeno, řídicí jednotky PLC dosahují řízení průmyslové automatizace zpracováním vstupních a výstupních signálů. Jejich programovatelnost, modularita a škálovatelnost z nich činí nepostradatelnou součást řízení průmyslové automatizace.
Vysvětlení pěti hlavních funkcí PLC
1. Digitální logické řízení
Toto je nejzákladnější a nejrozšířenější aplikace PLC. Vstupní i výstupní signály PLC jsou digitální signály pouze se stavy zapnuto/vypnuto. Tento typ ovládání je nejvíce podobný reléovému ovládání; jako náhradu za reléový řídicí systém lze použít levné-PLC pouze s digitálním řízením. Digitální logické řízení lze aplikovat na jednotlivé části zařízení nebo na automatizované výrobní linky, jako jsou různé reléové řídicí systémy, lisovací a licí stroje, dopravníkové pásy, balicí stroje, řízení výtahů, řízení různých čerpadel a solenoidových ventilů v systémech chemického zpracování, vysokopecní napájecí systémy v metalurgických systémech, válcovny, stroje na plynulé odlévání, létací nůžky, galvanické výrobní linky, linky na výrobu piva, rádiové stáčecí linky a linky na výrobu piva.
2. Ovládání pohybu
PLC lze použít k řízení lineárního nebo kruhového pohybu. V prvních dnech byly snímače polohy a akční členy připojeny přímo přes digitální I/O moduly; dnes se obecně používají vyhrazené moduly pro řízení pohybu. Téměř všechny PLC vyráběné velkými výrobci po celém světě mají schopnosti řízení pohybu. Funkce řízení pohybu PLC jsou široce používány v různých typech strojů, jako jsou obráběcí-obráběcí stroje na řezání kovů, stroje na tváření kovů, montážní stroje, roboty a výtahy.
3. Uzavřená{1}}kontrola procesu
Řízením procesu se rozumí řízení s uzavřenou-smyčkou pro plynule se měnící analogové veličiny, jako je teplota, tlak a průtok. Prostřednictvím analogových I/O modulů provádějí PLC analogové-na-digitální (A/D) a digitální{4}}na-analogové (D/A) převody mezi analogovými a digitálními signály a implementují uzavřenou-smyčku PID řízení analogových veličin. Moderní velké a středně velké -PLC obecně disponují možnostmi řízení PID-. Tato funkce může být implementována pomocí vyhrazených inteligentních PID modulů nebo PID podprogramů nebo navržením vlastních PID podprogramů; častěji se však používají instrukce vyhrazené funkce PID. Možnosti analogového PID řízení PLC byly široce používány v zařízeních, jako jsou lisovací stroje na plasty, ohřívací pece, pece na tepelné zpracování a kotle, stejně jako v průmyslových odvětvích včetně lehkého průmyslu, chemického inženýrství, strojírenství, metalurgie, výroby energie a stavebních materiálů.
4. Zpracování dat
Moderní PLC obsahují funkce, jako jsou matematické operace (včetně maticových operací, funkčních a logických operací), datové operace, konverze, řazení, vyhledávací tabulky a bitové operace, které umožňují získávání, analýzu a zpracování dat. Tato data mohou být porovnána s referenčními hodnotami uloženými v paměti, přenesena do jiných inteligentních zařízení prostřednictvím komunikačních funkcí nebo vytištěna do tabulek. Zpracování dat se obecně používá ve velkých-systémech řízení, jako jsou flexibilní výrobní systémy bez obsluhy, a lze jej také použít v systémech řízení procesů, jako jsou velké-řídicí systémy v papírenském, metalurgickém a potravinářském průmyslu.
5. Komunikace
Komunikace PLC zahrnuje komunikaci mezi programovatelnými logickými automaty a také komunikaci mezi PLC a dalšími inteligentními řídicími zařízeními. S rozvojem počítačového-řízení se komunikační sítě pro automatizaci továren v posledních letech rychle rozvíjely v zámoří a všichni velcí výrobci PLC zavedli síťové systémy pro inter-komunikaci PLC.