Прочетете всеки доклад за бъдещето на операциите и производството на завода и има само един консенсус: автоматизацията ще наруши почти всяка област и процес, включително комуникациите на оборудването, поддръжката и ремонта и производството.
Към днешна дата единствената област на производството, която изглежда незасегната от поглъщането на автоматизацията, са програмируемите логически контролери или PLC. има причина глобалният пазар на PLC да е 16 милиарда долара годишно и да расте с 9,2% годишно. Техният здрав дизайн, ниска цена и простота в лицето на сложната интеграция ги превърнаха в съществена част от производството.
Без PLC много организации не биха могли да поддържат внедряването на нови технологии за управление. Засега PLC остават неразделна част от цифровата трансформация, обещана от Industry 4.0.
За какво е предназначен PLC?
PLC означава "Програмируем логически контролер" и е едновременно комбинация от единици и теоретичен модел за управление на входни и изходни модули. PLC трябва да включва четири основни компонента, за да бъде цялостна система:
- CPU модул:Това е централният процесор и паметта, необходима за съхраняване на информация и изпълнение на задачи. Всички изчисления и обработка на данни се извършват чрез получаване на входове и генериране на изходи.
- Захранване:Всички модули на PLC зависят от захранването. PLC са проектирани да получават променлив ток и да го преобразуват в постоянен ток.
- Програмиращи устройства:PLC изискват софтуер за програмиране, който въвежда управляваща логика в системата. След това потребителят може да създава, прехвърля и прави промени временно в PLC софтуера.
- Входно/изходни модули:Тези модули са важна част от PLC системата. Входните и изходните модули събират данни от сензори и изпълнителни механизми, подават ги в PLC системата и след това генерират четима информация. Тези модули могат да бъдат цифрови или аналогови.
Фактът, че устройството или системата са програмируеми, е голямо подобрение в сравнение с предишното управление на задачите. Това също е източник на конкурентно предимство за PLC: техниците не трябва да променят кабелите, когато превключват между задачи или приложения. Вместо това те могат просто да препрограмират устройството.
PLC се състои от процесор, който изпълнява контролни операции въз основа на данни, предоставени от входни и изходни модули. Контролната логика, която управлява PLC системата, първо се разработва и след това се прехвърля към PLC системата.
Най-лесният начин да визуализирате PLC е да си представите компютър с микропроцесор, но без клавиатура, мишка или монитор. Широката гама от промишлени приложения често означава, че тази физически здрава система може да издържи на много тежки среди.
Функционалните характеристики на PLC могат да включват таймери и броячи, измервателни устройства и сензори за параметри като вибрация, налягане, температура и поток. Въпреки че някои отрасли имат уникални задачи и приложения, PLC обикновено изпълняват следните функции:
- Релейно превключване
- Преброяване, изчисляване и сравнение на аналогови стойности
- Модификация на управляващата логика в най-кратки срокове
- Бърза реакция при промени в параметрите на процеса (отговорът може да бъде програмиран)
- Мониторинг и контрол във времето за повишаване на цялостната надеждност на системата за управление (изисква се ръчна намеса)
- Все по-просто и ефективно отстраняване на проблеми с времето
- Безпроблемна интеграция с HMI (Human Machine Interface) компютри
Когато са изградени правилно, компаниите могат да използват PLC и да ги използват в широк спектър от приложения в множество индустрии. Това, което може би не осъзнавате, е, че сме започнали да разчитаме на PLC за правилното функциониране на най-обикновените, ежедневни технологии. Пекарни, перални машини, асансьори и дори пътни сигнали са сред многото граждански приложения, които изискват PLC контрол и събиране на данни за регулиране на задачите.
Защо производствените компании използват PLC?
През 2019 г. (и след това) PLC ще продължат да блестят поради присъщата им простота и гъвкавост. Те са достатъчно мощни, за да се адаптират към широк спектър от среди и задачи, но достатъчно прости, че дори техници без познания по програмиране или скриптове да могат бързо да ги овладеят.
Някои специфични характеристики на PLC ги правят първият избор за индустриите, които разчитат на тези системи. Нефт и газ, водоснабдяване, производство на храни и напитки и обществено строителство са само няколко примера за отрасли, които разчитат на възможностите, предлагани от PLC.
1) PLC са лесни за програмиране
Когато някой рекламира гъвкавостта на PLC системите като предимство, той говори за това как тези системи могат да бъдат програмирани от хора с най-небрежното ниво на познания.
Това означава, че техниците могат да ги използват също толкова лесно, колкото и потребителите. Можете също така да разширите PLC система, като я програмирате да следва набор от инструкции, ако са изпълнени определени условия.
С широка гама от приложения в индустриите, служителите на всяка компания ще имат свои собствени набори от умения. Когато използвате PLC, простотата на програмиране на управляваща логика във вашата система означава, че нямате нужда от някой, който е запознат с нюансите на компютърния език, за да пренапише програма, когато задача или приложение се променят.
2) PLC могат да осигурят унифицирана среда за програмиране
PLC са предпочитаният метод за управление, измерване и изпълнение на задачи в сложни производствени и индустриални приложения, защото работят добре с други системи. PLC работят добре с персонални компютри, PAC (програмируеми контролери за автоматизация), устройства за управление на движение и HMI.
Въпреки това, за да бъде ефективна, унифицираната среда трябва да бъде добре планирана и не трябва да бъде твърде трудна за работа от потребителя. Въпреки това PLC, разположени в по-големи програмни среди, позволяват на потребители с основно ниво на познания да имат достъп до множество функции, които могат да комуникират помежду си, да предоставят данни един на друг и да изпълняват сложни задачи.
3) PLC събира надеждни данни
Броят на входовете, които задавате в PLC системата, се определя от потребителя. Това означава, че няма ограничение за броя на източниците на данни и количеството данни, които могат да постъпват. Измервателните устройства, сензорите и контролите за движение могат да придобиват множество параметри, така че зависи от потребителя да реши как тези данни да се събират и как се показват изходите.
4) PLC могат да се използват за предсказуема поддръжка
Тъй като днешните PLC са оборудвани с повече памет и процесорна мощност, те могат да бъдат програмирани да изпълняват сложни и взискателни задачи. Една от тези задачи е предиктивната поддръжка. Силата на предсказуемата поддръжка, особено в началото на Индустрия 4.0, не може да бъде надценена.
В свързаната фабрика, която е една от характеристиките на четвъртата индустриална революция, една машина може да бъде свързана и да отговаря за работата на няколко други процеса. В резултат на това предупредителната поддръжка може значително да повиши ефективността и да намали честотата на прекъсванията и катастрофалните събития.
Прогнозната поддръжка започва с превантивна поддръжка. Ако конкретна част от оборудването достигне предварително определен праг, сензорът се изключва, казвайки на техниците, че оборудването трябва да бъде обслужено или сменено. Достатъчно от тези отчети след това се събират като самите точки от данни, за да се съобщи на системата кои фактори предсказват износване или предстоящи проблеми. PLC ще взаимодейства със SCADA, за да покаже графици за поддръжка или да позволи гъвкавост при конфигуриране на нови правила за поддръжка.
Заключение
PLC сега повече от всякога доказват своята стойност, тъй като производствените и индустриалните компании приемат цифровата трансформация, необходима за техните пазарни ниши. Основната им лекота на използване и простота ги правят гъвкаво и познато решение в лицето на нарастващата сложност.
Професионалистите предпочитат PLC системи, когато използват други IoT приложения или когато работят със системи за управление като SCADA. Като система за логическо управление, PLC са много подходящи за тенденциите в Industry 4.0, които изискват прогнозиране на данни, прогнозиране на състояние на грешка, откриване на корелация между два или повече независими потока от данни на PLC и оптимизация на системата.
Критичната позиция и роля на PLC също изисква той да остане напълно функционален по всяко време. Производителите и производствените компании могат да възприемат най-добрите практики, за да гарантират, че тези основни компоненти винаги работят гладко.