Programování PLC je proces vytváření vnitřní logiky programovatelného automatu (PLC). PLC se obvykle programují v "jazyce", který je vlastní řídicí jednotce. Slovní definicí to lze popsat následovně "Pokud je podmínka 1 pravdivá a podmínka 3 nepravdivá, zapni výstup 12" na něco, co může řídicí jednotka interpretovat a provést "Pokud I1.0 = 1 a I1.2 = 0, pak O12.0 = 1").
Co je PLC?
PLC lze přesně popsat jako specializovaný počítač. Od typického domácího nebo kancelářského počítače se však liší tím, že sice nezvládá zdaleka tak rozmanité úlohy, ale úlohy, které zvládnout může, zvládá mimořádně rychle. Vzhledem k vysokorychlostním procesům mnoha automatizovaných aplikací je naprosto nezbytné, aby se procesor PLC nezasekával a nezpomaloval tak, jak to dokáže tradiční počítač. Samotný rychlý procesor však automatizační úlohy nedokončí tak, jak je požadováno, schopnost PLC zpracovávat tisíce vstupů/výstupů (vstupů, výstupů a vstupů-výstupů) pomocí jediného procesoru je tím, co skutečně definuje tento produkt jako "mozek" každého automatizovaného systému založeného na PLC.
Jak PLC funguje?
Nejdůležitějšími součástmi PLC jsou jeho procesor, moduly I/O,rozvaděč a napájecí zdroj. CPU je mozkem PLC; zvládá těžkou matematickou práci, která je nutná k tomu, aby automatizovaný systém pracoval extrémní rychlostí. Moduly I/O propojují vstupy pole (senzorická zpětná vazba pro stroj) a výstupy (zařízení pro vytváření mechanického pohybu a dalších činností) v rozváděči. V rozváděči je propojen procesor a moduly I/O, aby mezi nimi docházelo k přenosu dat; energii k tomu dodává napájecí zdroj. Podle výše uvedeného schématu provádí PLC v každém cyklu skenování interní diagnostické kontroly, kontroluje vstupy, provádí logiku programu a poté odpovídajícím způsobem aktualizuje výstupní bity.
Proč se PLC používá v automatizaci?
PLC je průmyslový počítač, který sleduje vstupy a výstupy a rozhoduje se na základě programu uloženého v paměti PLC. Použití PLC pomáhá snížit úsilí člověka při rozhodování a získat tak vyšší efektivitu. PLC obsahují interní relé, která mohou fungovat stejně jako fyzická relé, a eliminují stopu po relé, což snižuje náklady.
Jaký programovací jazyk se používá v PLC?
Nejčastěji používaným jazykem je jazyk příčkového diagramu (Ladder Logic), který se čte podobně jako elektrické výkresy. Mezi další běžně používané programovací jazyky patří:
- Jazyk strukturovaného textu (ST) - podobný tradičnímu příkazovému programování na počítači.
- Jazyk funkčního blokového schématu (FBD) - Je grafické znázornění bran AND, NAND, OR, NOR, atd., které jsou zakresleny.
- Sekvenční funkční diagram (SFC) - velmi podobný tradičnímu vývojovému diagramu.
- Jazyk seznamu instrukcí (IL) - Lze ho také označit jako mnemotechnický kód a seznam příkazů. Obsahuje jednoduché pokyny pro prohlížení vašich polí proměnných.
Programování PLC je pro moderní průmysl nesmírně cenné pro svou schopnost minimalizovat monotónnost zjednodušených pracovních úloh, zjednodušit zapojení a snížit náklady na materiál a vytvářet dynamické, komplexní rutiny, které zastaralé metody, jako je řízení na bázi mechanických relé, jednoduše nezvládnou, a zejména je nezvládnou nákladově efektivním způsobem. PLC umožňuje nákladově efektivní řešení i těm nejmenším a největším výrobcům, kteří hledají řešení složitých montážních, procesních, testovacích a výrobních aplikací.
Jaká je doba skenování PLC?
Doba skenování PLC je přibližně jedna tisícina sekundy; procesor skenuje logiku řídicí jednotky tisíckrát za sekundu nebo každých 0,001 sekundy. Tato rychlost je naprosto nezbytná pro řízení procesů v reálném čase a pro vysokorychlostní aplikace moderních výrobců a producentů po celém světě. Automatizace založená na PLC pomáhá výrobcům udržet si konkurenční výhodu v ambiciózním technologickém světě.
Jaký výrobek se používá k nahrazení PLC?
Pracovali jste někdy s velkým automatizovaným strojem instalovaným v 80. letech nebo dříve? Tyto stroje se obvykle dodávaly nainstalované s několika velkými elektrickými panely obsahujícími stovky nebo tisíce mechanických relé. V jistém smyslu lze PLC považovat za krabici obsahující desítky tisíc digitálních relé, i když samozřejmě zvládnou i mnohem složitější úlohy než binární logiku.
Místo pečlivé instalace, zapojování a údržby relé náchylných k mechanickému opotřebení může toto vše nahradit jediný PLC. Výhody takového postupu jsou neuvěřitelné z hlediska nákladů a údržby (PLC lze vyměnit relativně snadno ve srovnání s dohledáváním nefunkčního relé).
Jaké jsou různé typy PLC?
Existují různé velikosti a typy PLC:
- Kompaktní PLC je PLC, kde je počet vstupů a výstupů pevně stanoven. Obvykle je to řízeno výrobcem.
- Modulární PLC je systém, který se skládá z více vstupů a výstupů podle požadavků uživatele. Více modulárních jednotek může být postaveno dohromady v rozváděči tak, aby vyhovovaly účelu uživatele.
K PLC se dodávají také malé, střední a velké procesory. Velikost procesoru se odvíjí od velikosti programu PLC a množství dat, která je třeba uložit do paměti PLC.
Historie programování PLC
Rámec moderního programování byl vytvořen dávno před prvními PLC - ačkoli je dnes již archaický a neefektivní, řízení na bázi relé bylo navrženo na stejných základních koncepcích sekvenčního řízení jako dnešní PLC. Archetyp moderního PLC vznikl v roce 1968 jako reakce na zakázku společnosti GM, která chtěla najít řešení na bázi elektroniky, jež by nahradilo její stávající řídicí systémy založené na relé. Úspěšná nabídka přišla od společnosti Bedford Associates, která vytvořila Modicon (Modular Digital Controller). Značka Modicon existuje dodnes, v současnosti ji vyrábí francouzská společnost Schneider Electric. Současnější PLC převzaly programovací jazyky, které používáme dnes, podle normy IEC 61131-3 pro programování řídicích systémů u nás zavedené jako ČSN EN 61131-3 ed. 2 Programovatelné řídicí jednotky - Část 3: Programovací jazyky.
