Programmable Logic Controller PLC PROGRAMABILNI LOGIČKI KONTROLER
PLC Jedan od najčešćih savremenih načina rešavanja automatizacije industrijskih procesa jeste upotreba PLC-a. PLC je uređaj zasnovan za mikroprocesoru a projektovan tako da se primenjuje u industriji uz laku realizaciju upravljačkih funkcija.
Pogodnosti koje pruža PLC su: Modularno organizovan hardver omogućava laku rekonfigurabilnost. Modularni - Kompaktni Prema konkretnim zahtevima aplikacije za određenim brojem digitalnih/analognih ulaza/izlaza, kao i prema potrebnoj brzini rada, bira se procesor i odgovarajući broj i tip ulaznih i izlaznih modula - elektronskih štampanih ploča, kao i kućište sa pasivnom osnovnom pločom sa određenim brojem slotova (priključaka za module) i odgovarajuće napajanje.
Kompaktni PLC
STATUSNI INDIKATORI
KOMPAKTNI PLC SA MOGUĆNOŠĆU PROŠIRENJA
Ulazi povezuju jedinicu sa ulaznim uređajima Izlazi povezuju jedinicu sa uređajima na izlazu Ulazni indikatori svetle kada je odgovarajući ulaz uključen Izlazni indikatori svetle kada je odgovarajući izlaz aktivan Kabl za povezivanje jedinice za povezivanje povezuje U/I jedinicu za proširenje sa konektorom za proširenje na kontroleru ili sa drugom jedinicom za proširenje Konektor za proširenje služi za povezivanje sa još jednom jedinicom za proširenje
JEDINICE ZA PROŠIRENJE
MODULARNI PLC
PLC Siemens CPU 314C-2PtP
MODUL ZA NAPAJANJE IZGLED BLOK ŠEMA
Pogodnosti koje pruža PLC su: Zamenjuje ogroman broj relea, tajmera i brojača - neophodnih elemenata za realizaciju neke logičke funkcije upravljanja. Mogu da izvode matematičke operacije i nad brojevima u fiksnom i pokretnom zarezu, što im omogućava rad sa analognim veličinama (uz A/D i D/A konvertor module), to jest PID regulaciju i razna druga izračunavanja.
Pogodnosti koje pruža PLC su: Lako se programiraju obično lestvičastim dijagramom (Ladder dijagram), a softverski paket za programiranje poseduje i editor program i niz dijagnostičkih funkcija za praćenje rada i testiranje hardvera i softvera PLCa. Lako i brzo servisiranje. Ugrađeno samotestiranje i softverski paket za programiranje omogućavaju brzo pronalaženje greške zbog neispravnog modula ili uređaja priključenog na njega (senzora, ventila,...).
Pogodnosti koje pruža PLC su: Lako je izvodljiva naknadna rekonfiguracija hardvera i softvera sistema na mestu gde je sistem u eksploataciji (On Field ). Na taj način se uloga kontrolera uvek može unaprediti ili izmeniti. Mogućnost vizuelizacije procesa. PLC može biti povezan sa nekim od MMI (Man Machine Interface) uređaja za vizuelizaciju i upravljanje. Tako se na konforan način prati proces i upravlja njime.
Pogodnosti koje pruža PLC su: Dodatna mogućnost je komunikacija sa drugim PLCom i povezivanje u internu mrežu. Na taj način se ogroman broj žica sa ON/OFF signalima između dva dela procesa svodi na jednu komunikacionu paricu; Povezivanje sa računarom na kome radi neki od SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) softvera ostvaruju se veoma značajne mogućnosti. SCADA softverski paketi pored vizuelizacije za nadzor i upravljanje procesom, imaju i mogućnost arhiviranja svih relevantnih podataka o procesu, njihov istorijski pregled i kroz grafički prikaz, kao i serviranje ovih podataka drugim korisnicima u računarskoj mreži po principu client/server.
Pogodnosti koje pruža PLC su: MTBF faktor (Mean Time Beatven Failure - srednje vreme između otkaza) je preko 150.000 radnih sati. Zadovoljavaju brojne standarde za upotrebu u industrijskim uslovima.
Loše osobine PLC-a su:: Unikatna rešenja zahtevaju isključivo korišćenje originalnih elemenata i opreme istog proizvođača. Ovo se odnosi i na hardver i na softver. Prvenstveno su razvijeni za lako programiranje logičkih funkcija, a ne i za složene funkcije višeg reda kontinualnog upravljanja.
Loše osobine PLC-a su:: Poteškoće u realizaciji upravljanja procesima koji po svojoj prirodi zahtevaju upravljanje u realnom vremenu sa rigidnim ograničenjima (Hard Real Time Systems). Relativno visoka cena.
Arhitektura PLC-a Svi proizvođači PLCa se uglavnom pridržavaju iste filozofije: modularnost komponenata, LAD-er dijagram za programiranje, ugrađeno samotestiranje i jednostavne dijagnostičke funkcije. Razlike postoje u dimenzijama modula, organizaciji magistrala na pasivnoj osnovnoj ploči, komunikacionim protokolima, organizaciji editora i slično, ali ipak uvek sa istim funkcionalnim principima.
Arhitektura PLC PERIFERIJSKI UREĐAJI OPERATORSKA KONZOLA KONZOLA PROGRAMATORA NADREĐENI μr (SCADA) P L C MODUL ULAZA SPECIJALNI MODULI CPU ( ROM - RAM ) MODUL NAPAJANJA MODUL IZLAZA S E N Z O R I A K T U A T O R I P R O C E S
Arhitektura softvera - princip rada Sa logičkim programom učitanim u memoriju, po uključenju napajanja (nakon reseta) PLC, odnosno njegov procesor prelazi u RUN mod (režim rada) i inicira radni ciklus. Ovaj ciklus se sastoji od serije operacija koje se izvršavaju sekvencijalno i ciklično, sve dok se ne isključi PLC, postavi u reset ili programski ne zaustavi dalji rad u slučaju nekog ekscesnog događaja.
Radni ciklus PLCa
Radni ciklus PLCa
Radni ciklus PLC-a 1. input scan - čitanje stanja svih ulaza i upisivanje u bafer - datoteku ulaza. 2. program scan - Procesor sekvencijalno izvršava sve instrukcije programa kojim se realizuje programirana funkcija upravljanja. Uzimajući vrednosti ulaza iz datoteke ulaza izračunava stanje izlaza i upisuje ga u datoteku izlaza. Tokom izvršavanja ovog programa izvršavaju se instrukcije grananja, poziva potprograma i mogu se prihvatati i obrađivati interapti, tako da je dužina trajanja ove faze promenljiva.
Radni ciklus PLC-a 3. output scan - Postavljanje izlaza u modulu izlaza prema stanjima u datoteci izlaza. 4. service communications - Primanje/slanje blokova podataka od/ka programator uređaja, računara ili nekog drugog komunikacionim kanalom povezanog uređaja. 5. processor overhead - Izvršavaju se rutine kojima procesor PLCa uređuje njemu podređene opšte elemente, kao što je upravljanje memorijom, ažuriranje tajmera, postavljanje statusnog i drugih registara, samotestiranje i tako dalje.
Razmena podataka za vreme sken ciklusa
Princip opto-izolacije
TIPIČNA SPREGA PLC ULAZA SA ON/OFF DAVAČEM
SPREGA VEĆEG BROJA ON/OFF DAVAČA (PASIVNIH)
PLC ULAZNI MODUL SA DVA ZAJEDNIČKA PRIKLJUČKA
Povezivanje senzora NPN tipa na ulazni PLC modul
Povezivanje senzora PNP tipa na ulazni PLC modul
Digitalni izlazni modul sa dva zajednička priključka
RELEJNI IZLAZI
SPREGA IZLAZA SA INDUKTIVNIM OPTEREĆENJEM
Sprega izlaznog PLC modula NPN (sinking) tipa i aktuatora PNP (sourcing) tipa
Sprega izlaznog PLC modula NPN (sinking) tipa i aktuatora NPN (sinking) tipa
PLC DIGITALNI IZLAZNI MODUL PNP TIPA