Zajímavosti o programovatelných automatech

Datum 09.05.2020

Význam PLC a oblasti pro jejich použití

Zkratka PLC vychází z anglického Programmable Logic Controller – programovatelný logický kontrolér nebo také jako průmyslový počítač. S těmito programovatelnými automaty je možné ovládat a regulovat výkon u různých výrobních strojů. PLC může být digitálně naprogramován a může tak být velmi snadno přizpůsoben požadavkům pro konkrétní aplikaci. Vzhledem k rostoucím nárokům na moderní stroje a výrobní procesy se řešení s použitím PLC v oblasti automatizace stalo nedílnou součástí každodenního průmyslového života.

První tyto systémy jsou připisovány dvěma technikům – Richardu E. Morleymu a Odo J. Strugerovi. Zatímco Morley představil svůj systém „Modicon 084“ jako „polovodičový, sekvenční logický počítač“ v roce 1969, Odo J. Struger se podílel na vývoji PLC pro společnost Allen-Bradley se sídlem ve Wisconsinu. Oba inženýři jsou považováni za průkopníky programovatelného logického automatu (PLC). Postupem času se všude na světě zvyšovaly požadavky v průmyslovém, výrobním prostředí. PLC se tak vyvíjel a byl uveden do provozu v mnoha verzích.

Programovatelné logické automaty jsou ideálním řešením pro individuální řízení různých aplikací, strojů, systémů a procesů nebo regulaci výkonu prostřednictvím digitální technologie. Použití PLC je již dávno zastoupeno v každodenním životě a používá se například pro spínání semaforů, ve výtazích nebo pro ovládání rolet, jakož i pro systémy vytápění nebo řízení vjezdu do garáží. PLC jsou integrované do balicích linek, strojů pro zpracování oceli nebo do jeřábových systémů.

Konfigurace programovatelného automatu

V průběhu času byl PLC i nadále vyvíjen a přizpůsobován konkrétním potřebám v průmyslovém prostředí. Funkce PLC nabízejí celou řadu výhod: díky své flexibilitě mohou být aplikovány v celé škále průmyslového odvětví. Modifikace nastavení je možné provést kdykoliv, aniž by bylo nutné jakkoliv zasahovat do samotného hardware strojů. Pouze individuálně programovatelná zařízení pro řízení a regulaci výkonu výrobních strojů mohou naplnit vysoké požadavky v moderním průmyslu. PLC je zpravidla možné instalovat přímo do některého výrobního stroje. Tím dojde k potřebné úspoře prostoru. Kromě možnosti vzdálené správy PLC je komunikační schopnost jednou z jeho největších výhod. V závislosti na oblasti aplikace je však nezbytné, aby obsluha PLC disponovala odbornými znalostmi a mohla tak využívat všech jejich možností.

Typický PLC se skládá z následujících částí:

Prostřednictvím vstupů je řídicí jednotka spojena například s tlačítky, světelnými závorami nebo teplotními senzory. Díky těmto komponentům systém PLC dokáže monitorovat aktuální stav stroje.
Výstupy jsou připojeny ke spotřebiči – například k elektromotorům, hydraulickým ventilům, které PLC používá k ovládání konkrétního stroje.
Uživatelský program – software pro PLC, zajišťuje přepínání výstupů v závislosti na aktivaci vstupů.
Komunikační rozhraní slouží pro připojení PLC do jiných systémů.
PLC zároveň zahrnuje vlastní zdroj napájení, CPU a interní sběrnicový systém.

Důležitá kritéria pro výběr a nákup PLC

Při nákupu PLC je třeba nejprve dobře zvážit, který typ bude vhodný pro zamýšlený účel.

Klasické PLC jsou moduly, které je obvykle možné programovat prostřednictvím počítače. K samotnému provozu PLC pak počítač již není zapotřebí. V základu je třeba rozlišovat mezi modulárními, kompaktními a slotovými PLC. Kompaktní PLC jsou obvykle levnější a prostorově méně náročné. Slouží pak především pro menší automatizační procesy. Vyjma aplikací založených na PC platformě existují i kompaktní PLC, které můžete prostřednictvím ovládacího panelu programovat bez samotného PC. Modulární PLC nabízejí možnost flexibilně sestavit řídicí jednotku z jednotlivých zásuvných modulů tak, aby bylo možné naprogramovat složitější automatizované úkoly. K dispozici jsou moduly, které je možné do systému implementovat jako zásuvné PC karty do volného slotu na základní desce. Rovněž je třeba rozlišovat mezi PLC podle způsobu jejich vykonávané práce. Kromě modelů, které kontrolují vstupy v předdefinovaném cyklu a PLC s výstupním zpracováním v různých fázích, jsou k dispozici také modely PLC řízené událostmi.

Před nákupem PLC byste měli věnovat zvláštní pozornost počtu vstupů a výstupů. Jako další je nezbytné zohlednit i další parametry, které nebyly při prvotním plánování uvažovány. Zvažte také dobře, zda požadujete PLC s integrovaným displejem a dotykovým panelem. V některých případech může být dostačující odečítání hodnot a správa systému prostřednictvím stávající IT infrastruktury.

U Conrada najdete různé modely PLC, například Controllino (Arduino), Siemens, Kunbus (Raspberry) nebo Panasonic. Vyjma celé řady komponentů od Phoenix Contact, ovládacích prvků a rozhraní HMI pro průmyslové počítače, existují systémy a příslušenství Siemens a například i speciální vzdělávací aplikace.

V naší nabídce dále najdete různá ovládací relé od společnosti Eaton, Crouzet nebo Schneider Electric, dotykové panely HMI od různých výrobců, ovládací komponenty IDEC a prvky koncipované do prostředí Industry 4.0 a gateway. Na našem e-shopu je k dispozici skutečně široký výběr senzorových a spínacích prvků. Kromě různých základních desek, modulů a montážního příslušenství nabízíme I/O systémy od společnosti Weidmüller, Wago nebo Wachendorff.

Náš praktický tip: dokumentace

Pouze díky podrobné a dobře přehledné dokumentaci PLC v softwarovém kódu zajistíte všem dalším uživatelům rychlé pochopení významu a účelu PLC, které jim zajistí potřebné seznámení se s celým systémem a poskytne možnost k provádění potřebného nastavení.

FAQ – Nejčastěji kladené dotazy na téma PLC

Co je to VPS?

VPS je naprogramovaný počítač (server) určený pro ovládání na bázi relé logiky. Vzhledem k tomu, že je tento typ systému napevno připojen, je VPS možné na rozdíl od PLC lépe přizpůsobit aktuálním provozním požadavkům.

Jaké jsou nevýhody PLC?

Pořizovací náklady na PLC jsou obvykle daleko vyšší, než na pořízení VPS, a proto je PLC jen málokdy vhodný pro použití v rámci menších aplikací. K obsluze a programování PLC je zároveň zapotřebí pouze odborně proškolený personál.

K čemu slouží HMI modul?

HMI je zkratka pro Human Machine Interface a představuje komunikační rozhraní mezi člověkem a strojem. Aby mohli uživatelé obsluhovat a ovládat stroje i bez vyšší znalosti programování PLC, používají se tato intuitivní a uživatelsky přívětivá rozhraní.