Přečtěte si jakoukoli zprávu o budoucnosti provozu závodu a výroby a existuje pouze jeden konsenzus: automatizace naruší prakticky každou oblast a proces, včetně komunikace zařízení, údržby a oprav a výroby.
K dnešnímu dni jedinou oblastí výroby, která se zdá být nedotčena převzetím automatizace, jsou programovatelné logické automaty neboli PLC. existuje důvod, proč je globální trh s PLC na 16 miliardách dolarů ročně a roste o 9,2 % ročně. Jejich robustní design, nízká cena a jednoduchost tváří v tvář složité integraci z nich udělaly nezbytnou součást výroby.
Bez PLC by mnoho organizací nebylo schopno podporovat implementaci nových řídicích technologií. V tuto chvíli zůstávají PLC nedílnou součástí digitální transformace, kterou slibuje Průmysl 4.0.
K čemu je PLC navrženo?
PLC je zkratka pro "Programmable Logic Controller" a je kombinací jednotek a teoretickým modelem pro řízení vstupních a výstupních modulů. PLC musí obsahovat čtyři základní komponenty, aby bylo kompletním systémem:
- CPU modul:Jedná se o centrální procesor a paměť potřebnou k ukládání informací a provádění úkolů. Veškeré výpočty a zpracování dat se provádí přijímáním vstupů a generováním výstupů.
- Napájení:Všechny moduly PLC závisí na napájecím zdroji. PLC jsou navrženy tak, aby přijímaly střídavý proud a převáděly ho na stejnosměrný proud.
- Programovací zařízení:PLC vyžadují programovací software, který do systému zavádí řídicí logiku. Uživatel pak může vytvářet, přenášet a dočasně provádět změny v softwaru PLC.
- Vstupní/výstupní moduly:Tyto jednotky jsou důležitou součástí systému PLC. Vstupní a výstupní moduly shromažďují data ze senzorů a akčních členů, předávají je do PLC systému a poté generují čitelné informace. Tyto moduly mohou být digitální nebo analogové.
Skutečnost, že jednotka nebo systém je programovatelný, je významným zlepšením oproti předchozímu ovládání úlohy. To je také zdrojem konkurenční výhody pro PLC: technici nemusí měnit kabeláž při přepínání mezi úkoly nebo aplikacemi. Místo toho mohou zařízení jednoduše přeprogramovat.
PLC se skládá z procesoru, který provádí řídicí operace na základě dat dodávaných vstupními a výstupními moduly. Nejprve je vyvinuta řídicí logika, která řídí PLC systém, a poté přenesena do PLC systému.
Nejjednodušší způsob, jak vizualizovat PLC, je představit si počítač s mikroprocesorem, ale bez klávesnice, myši nebo monitoru. Jeho široká škála průmyslového použití často znamená, že tento fyzicky odolný systém odolá velmi drsnému prostředí.
Funkční vlastnosti PLC mohou zahrnovat časovače a čítače, měřicí zařízení a senzory pro parametry, jako jsou vibrace, tlak, teplota a průtok. Přestože některá odvětví mají jedinečné úkoly a aplikace, PLC obvykle provádějí následující funkce:
- Přepínání relé
- Počítání, výpočet a porovnávání analogových hodnot
- Úprava řídicí logiky v co nejkratším čase
- Rychlá odezva na změny procesních parametrů (odpověď lze naprogramovat)
- Sledování a kontrola v průběhu času pro zvýšení celkové spolehlivosti řídicího systému (nutný ruční zásah)
- Postupem času stále jednodušší a efektivnější řešení problémů
- Bezproblémová integrace s počítači HMI (Human Machine Interface).
Jsou-li správně sestaveny, mohou společnosti využívat PLC a používat je v široké řadě aplikací v různých odvětvích. Možná si neuvědomujete, že jsme se začali spoléhat na PLC pro správné fungování těch nejvšednějších, každodenních technologií. Pekárny, pračky, výtahy a dokonce i dopravní signály patří k mnoha civilním aplikacím, které vyžadují řízení PLC a sběr dat k regulaci úkolů.
Proč výrobní společnosti používají PLC?
V roce 2019 (a dále) budou PLC i nadále zářit díky své přirozené jednoduchosti a flexibilitě. Jsou dostatečně výkonné, aby se přizpůsobily široké škále prostředí a úkolů, a přitom dostatečně jednoduché, aby je rychle zvládli i technici bez znalostí programování nebo skriptování.
Některé specifické vlastnosti PLC z nich činí první volbu pro průmyslová odvětví, která na tyto systémy spoléhají. Ropa a plyn, vodohospodářské služby, výroba potravin a nápojů a využití veřejných prací jsou jen některé příklady průmyslových odvětví, která spoléhají na příležitosti nabízené PLC.
1) PLC se snadno programují
Když někdo propaguje flexibilitu PLC systémů jako výhodu, mluví o tom, jak mohou tyto systémy naprogramovat jednotlivci s nejnedbalejší úrovní znalostí.
To znamená, že je mohou technici používat stejně snadno jako spotřebitelé. Systém PLC můžete také rozšířit naprogramováním tak, aby se řídil sadou instrukcí, pokud jsou splněny určité podmínky.
Díky široké škále použití napříč průmyslovými odvětvími budou mít zaměstnanci každé společnosti své vlastní dovednosti. Když používáte PLC, jednoduchost programování řídicí logiky do vašeho systému znamená, že nepotřebujete někoho, kdo je zběhlý v nuancích počítačového jazyka, aby přepsal program, když se změní úloha nebo aplikace.
2) PLC mohou poskytovat jednotné programovací prostředí
PLC jsou preferovanou metodou řízení, měření a provádění úkolů ve složitých výrobních a průmyslových aplikacích, protože dobře spolupracují s jinými systémy. PLC dobře spolupracují s PC, PAC (programmable automation controllers), zařízeními pro řízení pohybu a HMI.
Aby však bylo jednotné prostředí efektivní, musí být dobře naplánováno a nemělo by být pro uživatele příliš obtížné. PLC umístěné ve větších programovacích prostředích však umožňují uživatelům se základní úrovní znalostí přístup k více funkcím, které mohou mezi sebou komunikovat, poskytovat si data a provádět složité úkoly.
3) PLC shromažďuje spolehlivá data
Počet vstupů, které nastavíte v systému PLC, určuje uživatel. To znamená, že neexistuje žádné omezení počtu zdrojů dat a množství dat, které mohou proudit dovnitř. Měřicí zařízení, senzory a řízení pohybu mohou získávat více parametrů, takže je na uživateli, aby rozhodl, jak budou tato data shromažďována a jak se zobrazují výstupy.
4) PLC lze použít pro prediktivní údržbu
Protože jsou dnešní PLC vybaveny větší pamětí a výpočetním výkonem, lze je naprogramovat tak, aby prováděly složité a náročné úkoly. Jedním z těchto úkolů je prediktivní údržba. Sílu prediktivní údržby, zejména na začátku Průmyslu 4.0, nelze přehnaně zdůrazňovat.
V propojené továrně, což je jeden z rysů čtvrté průmyslové revoluce, může být připojen jeden stroj a zodpovědný za provoz několika dalších procesů. V důsledku toho může prediktivní údržba výrazně zvýšit efektivitu a snížit frekvenci prostojů a katastrofických událostí.
Prediktivní údržba začíná preventivní údržbou. Pokud konkrétní část zařízení dosáhne předem stanovené prahové hodnoty, senzor se vypne a sdělí technikům, že zařízení je třeba opravit nebo vyměnit. Dostatek těchto zpráv se pak shromáždí jako datové body samy o sobě, aby bylo možné systému sdělit, jaké faktory předpovídají opotřebení nebo hrozící problémy. PLC bude komunikovat se SCADA a bude zobrazovat plány údržby nebo umožní flexibilitu při konfiguraci nových pravidel údržby.
Závěr
PLC nyní více než kdy jindy prokazují svou hodnotu, protože výrobní společnosti a průmyslové společnosti založené na závodech přijímají digitální transformaci potřebnou pro jejich okrajové trhy. Jejich základní snadnost použití a jednoduchost z nich činí flexibilní a známé řešení tváří v tvář rostoucí složitosti.
Profesionálové preferují systémy PLC při používání jiných aplikací IoT nebo při práci s řídicími systémy, jako je SCADA. Jako systém logického řízení se PLC dobře hodí pro Průmysl 4.0 trendy, které vyžadují predikci dat, předpověď chybového stavu, zjišťování korelace mezi dvěma nebo více nezávislými datovými toky PLC a optimalizaci systému.
Kritická pozice a role PLC také vyžaduje, aby zůstalo vždy plně funkční. Výrobci a závody mohou přijmout osvědčené postupy, aby zajistili, že tyto základní komponenty budou vždy fungovat hladce.