Пълна индустриална автоматизация PLC
Решения
Програмируемите логически контролери (PLC) са едно от основните устройства в индустриалната автоматизация и ключово приложение, позволяващо на фабриките да работят по автоматизиран начин. PLC обикновено са модулни системи, съставени от множество модули, специално проектирани за логическо управление, последователно управление, управление на времето, управление на броене и други операции. Тази статия ще представи приложението на PLC в индустриалната автоматизация, както и свързаните решения, разработени от ST (STMicroelectronics) специално за PLC приложения.
Управление на работата на оборудване за индустриална автоматизация чрез логическо управление
PLC се използват широко в различни системи за автоматизация. Вземайки контролния блок (обикновено наричан централен процесор, CPU) и множество входно/изходни или други функционални модули (разширителни модули) като примери, контролният блок комуникира с разширителните модули чрез специална шина (обикновено -специфична за клиента шина, известна като интерфейс на задната платка). Блокът за управление работи на цикличен принцип и редовно обменя данни с разширителните модули. Входно/изходните модули установяват интерфейси/връзки с обработващата страна на завода, като предоставят информация за различни физически променливи, открити от сензори от едната страна и позволяват взаимодействие с автоматизирани процеси чрез задвижване на различни задвижващи механизми от другата страна. Всеки модул трябва да бъде интегриран в цялостна автоматизирана система, за да осигури свързаност за различни полеви шини и индустриални Ethernet мрежи.
Основните функции на PLC в индустриалната автоматизация включват логическо управление, което включва управление на работата на оборудване въз основа на предварително -програмирани логически програми. Например, PLC могат да определят дали да стартират или спрат машина въз основа на входни данни от сензори. По отношение на последователния контрол, PLC могат да изпълняват операции в определен ред на автоматизирани производствени линии, за да гарантират, че всеки процес е завършен навреме.
Освен това вътрешните таймери и броячи в PLC могат да се използват за прецизен контрол на времето и броене на материали. Съвременните PLC разполагат и с възможности за аналогов вход/изход, което им позволява да обработват аналогови сигнали като температура и налягане. PLC могат да комуникират с други устройства чрез различни комуникационни протоколи, за да улеснят отдалеченото наблюдение и контрол, и могат да откриват и диагностицират системни грешки, като автоматично възобновяват работата, когато е възможно.
PLC могат да контролират координираната работа на различни видове автоматизирано оборудване
PLC се използват широко в автоматизирани производствени линии за контрол на координираната работа на различни видове оборудване, като по този начин се подобрява ефективността на производството. В индустрии като химикали и храни и напитки, PLC могат да се използват за контрол на различни параметри в производствения процес, като температура, налягане и ниво на течността. В допълнение, PLC могат да се използват за управление на работата на механично оборудване, като CNC машинни инструменти и опаковъчни машини, за да се гарантира тяхната прецизна работа.
PLC могат да се прилагат и в сградната автоматизация за управление на климатизация, осветление, системи за сигурност и др. В системите за пречистване на вода и пречистване на отпадъчни води PLC могат да се използват за управление на помпи, клапани и друго оборудване за постигане на автоматизирана работа. В системите за управление на енергия PLC могат да се използват за наблюдение и контрол на разпределението и потреблението на енергия за постигане на енерго-спестяващи ефекти. Гъвкавостта и надеждността на PLC ги прави незаменим компонент в индустриалната автоматизация, способен да се адаптира към различни сложни изисквания за управление.
В полеви шини и индустриални Ethernet приложения, кабелната комуникационна технология се използва широко в Индустрия 4.0 и индустриални IoT приложения. Тази технология непрекъснато се развива, преминавайки от традиционни полеви шини към Ethernet-базирани шини за свързване на човеко-машинни интерфейси (HMI), програмируеми логически контролери, машини, I/O, задвижвания, изпълнителни механизми и сензори.
Човеко{0}}машинните интерфейси ни помагат ефективно да контролираме оборудването и да вземаме решения въз основа на обратна връзка от машината. Тези интерфейси могат да бъдат прости дисплеи, директно монтирани на машини за фабрична автоматизация или мулти-тъч дисплей панели, използвани за управление на цели производствени линии. Освен това, за постигане на Индустрия 4.0, PLC могат да използват комуникационни мрежи IO-Link (IEC 61131-9) за двупосочни връзки за данни от точка-до точка (до нивото на задвижващия механизъм и сензор), поддържайки предварителна обработка на данни, настройка на параметрите на сензора и разширена диагностика.
При прилагането на цифрови входно/изходни модули, входно/изходните (I/O) модули събират данни от входни устройства (включително сензори за близост, налягане, температурни сензори и бутони) и управляващи изпълнителни механизми като клапани, релета и осветителни тела (изходни устройства). Тези модули могат да се добавят към PLC контролни шкафове или да се интегрират в производствено оборудване във фабрика.
В PLC контролният блок на PLC е основният градивен елемент за обработка на данни от входни устройства и контрол на изходите. Може да се интегрира с I/O модули, за да осигури необходимата функционалност. Контролният блок на PLC също така поддържа връзки към различни полеви шини (включително PROFIBUS, Modbus и CANopen), индустриален Ethernet (като Profinet и EtherCAT), безжични технологии и шини на задната платка, свързани към системата.
