Programowalne sterowniki logiczne PLC (ang. Programmable Logic Controller) zwane także sterownikami swobodnie programowalnymi, to wyspecjalizowane do zastosowań w automatyce przemysłowej mikrokomputery wyposażone w modułowe komponenty zaprojektowane do automatyzacji procesów sterowania. W skład sterownika PLC wchodzą: procesor, pamięć, moduł zasilania, moduł komunikacji oraz zestawy cyfrowych i analogowych wejść i wyjść. Urządzenie może być wyposażone w panel operatorski, a część wyjść może być wykorzystywana do przesyłania danych lub do sterowania urządzeniami wykonawczymi, jak np. silnik, pompa, przekaźnik, itp.
Zasada działania sterowników PLC opiera się na cyklicznym realizowaniu programu zawartego w pamięci wewnętrznej, który na podstawie informacji z modułów pomiarowych, czujników i innych modułów i urządzeń automatyki przemysłowej pojawiających się na wejściach wykonuje zaplanowane działania związane z analizą, gromadzeniem i dalszym przesyłaniem danych lub sterowaniem urządzeniami wykonawczymi.
Główną zaletą sterowników swobodnie programowalnych jest łatwość ich programowania. Zmiana programu zapisanego w pamięci wewnętrznej, konfiguracja wejść i wyjść, czy aktualizacja firmware sterownika mogą być wykonywane lokalnie przez połączenie kablowe USB lub RS-232, ale również zdalnie przez połączenie sieciowe lub GPRS oraz LTE-M. Dzięki temu zmiana adresata SMS alarmowego, progu alarmowego na wejściu analogowym, czy aktualizacji oprogramowania nie wymaga fizycznej obecności. Najnowsze sterowniki PLC pracują pod nadzorem systemu Linux, co umożliwia łatwe i szybkie tworzenie przeznaczonych dla nich aplikacji w językach C, Python, Perl, PHP, Java, Node JS, Lua, Basic, Shell.
Inną zaletą sterowników PLC jest różna w różnych modelach liczba i charakter wejść i wyjść umożliwiająca dopasowanie konkretnego typu sterownika do planowanych zadań. Dodatkowo niektóre sterowniki oferują rozszerzenie liczby wejść i wyjść przy pomocy modułów wielofunkcyjnych.
Kolejnym istotnym czynnikiem wpływającym na uniwersalizm sterowników PLC jest transmisja zgromadzonych informacji realizowana na wiele sposobów: pakietowego przesyłania danych w sieci GSM(GPRS) lub LTE-M, przez sieci internet/ethernet lub z wykorzystaniem magistrali M-Bus. Zapewnia to niezawodność transmisji, duże pokrycie terenu i montaż w trudno dostępnych miejscach.
Z racji swojej uniwersalności i obsługi przez ten sam sterownik różnego typu wejść i wyjść sterowniki PLC znajdują szerokie zastosowanie głównie w systemach telemetrycznych, systemach automatyki budynkowej, systemach automatyki przemysłowej, systemach zarządzania energią oraz automatyzacji przemysłu, itp.
Sterowniki PLC współpracują z modułami telemetrycznymi umożliwiającymi zdalny odczyt, takimi jak inteligentne wodomierze, gazomierze, czy liczniki poboru energii elektrycznej i ciepła opartymi na przewodowej i bezprzewodowej transmisji danych. Z tego powodu idealnie nadają się do zastosowań w takich dziedzinach jak telemetria i telematyka. M.in. znajdują szerokie zastosowanie we wszelkiego rodzaju systemach przewodowego i bezprzewodowego monitoringu, w tym systemach alarmowych sieci ciepłowniczych, monitoringu sieci energetycznych, ciepłowniczych i wodociągowych oraz rozliczenia ich obiorców, itp. Dodatkowo możliwość lokalnego sterowania urządzeniami wykonawczymi sprawia, że z powodzeniem znajdują zastosowanie w systemach automatyki budynkowej, czy automatyki przemysłowej.
Możliwość przetwarzania, gromadzenia i transmisji różnego rodzaju informacji pochodzących od różnych urządzeń pomiarowych, liczników, czujników, itp. wykorzystywanych w procesach i systemach sprawia, że dzięki sterownikom PLC można tworzyć złożone, kompleksowe systemy kontroli i nadzoru obejmujące pomiar, przetwarzanie wielu mierzalnych parametrów dowolnego procesu technologicznego, czy produkcyjnego. Uniwersalizm sterowników sprawia, że ani obszar objęty nadzorem, ani liczba i rodzaj przetwarzanych parametrów nie stanowią ograniczeń dla systemów nadzoru i kontroli.
Doskonałe wyniki w zakresie nadzoru i kontroli procesów daje połączenie telemetrii i telematyki opartej na sterownikach PLC z oprogramowaniem SCADA. Oprogramowanie SCADA zapewnia nie tylko nadzór nad całym, często bardzo złożonym systemem, ale umożliwia mapowanie systemu, analizę, prognozowanie, automatyzację rozliczenia obiorców, itp.
Oprogramowanie dla energetyki, ciepłownictwa, czy wodociągów umożliwia zarówno sterowanie procesem zasilania w media i rozliczenie odbiorców, ale również wizualizuje cały proces, sygnalizuje wystąpienie i wskazuje miejsca awarii sieci przesyłowej oraz bieżące zużycie przez odbiorców. W systemach dla transportu możliwe jest wskazywanie aktualnego miejsca pobytu pojazdów floty, optymalizacja tras, zużycie paliwa, nadzór czasu pracy kierowców, itp.
W automatyce budynkowej możliwy jest nadzór zużycia poszczególnych mediów przez poszczególnych odbiorców, sterowanie ogrzewaniem, oświetleniem, drzwiami, bramami, czy nawodnieniem terenów zielonych oraz optymalizacja kosztów utrzymania. W procesach produkcyjnych kluczowa jest informacja o problemach technicznych urządzeń, wydajności pracy maszyny, zagrożeniach bezpieczeństwa. Wiele procesów produkcyjnych, zwłaszcza w pełni zautomatyzowanych charakteryzuje się mierzalnością większości parametrów wytwarzanych produktów. Takie procesy mogą być także objęte działaniem systemu nadzoru i kontroli opartych o sterowniki PLC i oprogramowanie SCADA.
© Control 2023. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Projekt i realizacja: www.wertui.pl
