Co na świecie jest programowanie PLC?

W świecie produkcji są komputery, a następnie automatyzacja komputerów.

Chociaż możesz myśleć, że wiesz wszystko, co musisz wiedzieć o komputerach, po prostu nawet nie podrasowałeś powierzchni korzystania z komputerów do automatyzacji rzeczy, dopóki nie użyłeś programowalnego kontrolera logicznego - znanego w branży automatyki jako zwykły “PLC”. PLC to nic innego jak komputer z procesorem, z wyjątkiem tego, że architektura jest tworzona w sposób ukierunkowany na interakcję ze światem zewnętrznym. Uzyskuje informacje ze świata zewnętrznego za pośrednictwem wejść - czujników cyfrowych i analogowych, przekaźników i innych różnorodnych gadżetów. Współdziała ze światem rzeczywistym poprzez wyjścia - silniki, zawory, przenośniki taśmowe, siłowniki i wiele innych.

Pomiędzy wszystkimi wejściami i wyjściami znajduje się PLC - serce bestii i mózgi stojące za całą operacją. Programowanie PLC podejmuje decyzje na podstawie danych wejściowych ze świata rzeczywistego, a następnie natychmiast wchodzi w interakcję ze światem rzeczywistym za pośrednictwem wyjść - wszystko w ułamku sekundy. Są to zasadniczo roboty.

Skąd pochodzi programowanie automatyki komputerowej

Przed systemami komputerowymi sprzęt produkcyjny był sterowany ręcznie. Oznacza to, że osoba naciska przyciski, aby bezpośrednio kontrolować urządzenia. Na przykład operator może nacisnąć przycisk, aby przesunąć przenośnik taśmowy, aż butelka znajdzie się pod dziobkiem. Następnie naciśnij inny przycisk, aby otworzyć zawór i napełnić butelkę, a następnie ponownie naciśnij przycisk przenośnika. Był to etap automatyzacji, który początkowo zastąpił (aw niektórych przypadkach uratował) ludzkie ręce.

Ewolucja programowania sterowników PLC wywodzi się z tego “podręcznik” systemy sterowania zostały podłączone. W wielu przypadkach było ich kilka “mądrzy” uwzględnione w okablowaniu elektrycznym w celu zabezpieczenia maszyny. Schematy obejmowały przyciski wejściowe i wyjściowe przekaźniki kontaktowe, które wyglądały następująco na wydrukach.

Są to przekaźniki kontaktowe - jeden się nazywa “normalnie otwarte” i inni “zwykle zamknięte”, co oznacza, że ​​jeden zamknie obwód elektryczny po aktywacji, a drugi go otworzy. Przekaźniki mogą być aktywowane przez cokolwiek - przycisk, wyłącznik krańcowy uderzony przez obiekt itp. Po stronie wyjściowej okablowania elektrycy używają następującego sygnału do przedstawienia cewki wyjściowej, która może włączyć silnik lub inne urządzenie.

Wraz z pojawieniem się nie tylko procesorów komputerowych, ale także zaawansowanych urządzeń czujnikowych, takich jak czujniki zbliżeniowe i czujniki poziomu w podczerwieni, wiele z nich “podręcznik” procesy, w których człowiek wciąż musiał podejmować decyzje, zaczęto zastępować programowaniem automatyki komputerowej w tych szybkich procesorach zwanych PLC.

Czym więc różni się PLC od zwykłego komputera? Sterowniki PLC są przystosowane do szybkiego cyklu i do szybkiej interakcji ze światem zewnętrznym. Jeśli spojrzysz na pierwszy obraz w tym artykule systemu PLC Allen-Bradley, możesz być zaskoczony, gdy dowiesz się, że tylko bardzo lewy moduł jest rzeczywistym komputerem. Większość z “stojak” obejmuje różne moduły współpracujące z czujnikami wejściowymi lub urządzeniami, a następnie inne moduły do ​​sterowania urządzeniami wyjściowymi.

Ponieważ systemy te były używane do zastąpienia systemów, które były okablowane i konserwowane przez elektryków, sterowanie “język” musieli być czymś, co elektrycy mogli zrozumieć. Tak było “logika drabinowa” urodził się.

Programowanie za pomocą komputera wykorzystuje logikę drabinkową

Chociaż może się to zmienić w pewnym momencie w niedalekiej przyszłości, do tej pory sterowniki PLC używały różnych wersji “logika drabinowa.” Logika drabinkowa to język programowania, który bardzo przypomina te schematy elektryczne w starym stylu i te symbole elektryczne, ale jest układany w procesorze sekwencyjnie “program” który kontroluje wszystko.

To programowanie PLC wygląda jak schemat elektryczny, ale są to tylko symbole używane do przedstawienia niektórych funkcji. Przekaźniki wejściowe badają jakiś czujnik w świecie rzeczywistym, symbole wyjściowe włączają lub wyłączają urządzenie w świecie rzeczywistym, a wszystkie pola na środku reprezentują różne obliczenia matematyczne lub inne “Funkcje”, tak jak w każdym innym oprogramowaniu komputerowym.

Są ułożone “szczeble” w programie - i wszystkie szczeble są skanowane prawie jednocześnie. Jeśli myślisz o tym, jak programiści komputerowi są przyzwyczajeni do pisania programów sekwencyjnych, w których skrypt jest przetwarzany jedna linia na raz - przyzwyczajenie się do napisania programu, w którym wszystko dzieje się naraz.

Ale jeśli wziąć pod uwagę, jak szybko zautomatyzowany “robot” musi reagować na wszelkie zmiany w świecie rzeczywistym, możesz zobaczyć, dlaczego ten szybki czas skanowania jest tak ważny.

Jeśli chodzi o dzisiejsze duże, precyzyjne wymagania przemysłu produkującego zaawansowane technologie, można zobaczyć, dlaczego te szybkie, programowalne komputery są w sercu tego, co daje każdemu producentowi przewagę konkurencyjną.

Automatyzacja dowolnego procesu wymaga zrozumienia procesu, zrozumienia maszyny, a następnie myślenia jak programista komputerowy, abyś mógł powiedzieć temu PLC dokładnie, jak zrobić to, co 2 lub 3 istoty ludzkie wcześniej musiały robić ręcznie.

Co więcej, gdy używasz komputera do wykonywania tych czynności, możesz także wykonywać natychmiastowe pomiary, przeprowadzać testy i zbierać dane, aby informacje stały się natychmiast dostępne w bazie danych lub na ekranie WWW.

Czy kiedykolwiek miałeś okazję współpracować ze zautomatyzowanymi systemami sterowanymi PLC? Czy jesteś programistą PLC? Podziel się swoimi przemyśleniami i doświadczeniami na temat tej technologii w sekcji komentarzy poniżej.

Źródło zdjęcia: Sistemart, Elmschrat, Nuno Nogueira