Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Možnosti uplatnění PLC
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Možnosti uplatnění PLC

Programovatelné logické automaty nacházejí své uplatnění prakticky ve všech oblastech průmyslu a rovněž i v "civilní" sféře. Lze je použít na řízení strojů, výrobních linek, kontrolu výrobních procesů a sběr dat, ale i na řízení vytápění a klimatizace v budovách, na komplexní ovládání "inteligentních" rodinných domů, pro výstražné a zabezpečovací systémy, regulaci spotřeby elektrické energie apod.

Programovatelný logický automat - tzv. PLC (Programmable Logic Controller) - je zařízení, jehož základem je programovatelný mikropočítač s možností uložení a automatického spuštění programu po zapnutí automatu. Další nedílnou součástí PLC jsou vstupy a výstupy. Těmi je automat schopen na jedné straně sbírat informace ze svého okolí a na straně druhé připojená zařízení řídit a regulovat. Automaty většinou obsahují i obvod reálného času, poskytující informaci o aktuálním čase (většinou s přesností na sekundy), datu a letopočtu. Důležitá je i možnost rozšiřování systému do budoucna a komunikační možnosti, např. vizualizace řízeného procesu na PC, stahování dat na PC, propojení přes telefonní modem atd.

Výběr vhodného typu a výrobce PLC

Odběratel by si měl v prvé řadě ujasnit všechny své požadavky na řídicí systém a pak by se měl soustředit na správný výběr vhodné aplikační firmy, schopné dodat celý systém (na základě vyhodnocení nabídnutých parametrů, poměru výkon/cena, nebo například na základě své předchozí dobré zkušenosti). Aplikační firma je většinou orientována na jednoho nebo několik výrobců PLC, dokáže tyto PLC programovat a uvádět aplikace do provozu. Argumentuje-li firma ve prospěch výrazně dražšího systému, je třeba zvýšené obezřetnosti, neboť nezřídka je to jen proto, že na dražším systému má příslušně vyšší profit.
Pro aplikační firmu zabývající se dodávkou systémů automatizace a měření/regulace je důležitý správný výběr typů a výrobce PLC. Pro renomované zahraniční značky hovoří jejich prakticky celosvětová působnost a tím i snadná dostupnost jejich produktů a souvisejících služeb jak v ČR, tak v zahraničí. Pro tuzemské producenty zase hovoří jejich nižší ceny, rychlý servis, větší pružnost a lepší možnosti fundovaných technických konzultací přímo s výrobcem.
Pokud je odběratel zároveň tvůrcem aplikace (nevyužívá tedy služeb aplikační firmy a řeší si svůj problém sám), bude pro něj asi jedním z hlavních kritérií jednoduchost programování automatu a rychlost, s jakou se dokáže naučit ovládat potřebné vývojové prostředky. V tomto případě hraje důležitou roli i cena vývojových prostředků.

Flexibilita

Pro malé aplikace s jednoduchou logikou řízení vychází leckdy s menšími náklady systém na bázi "pevné" logiky (relativně jednoduché, jednoúčelové komponenty, sestavené a zapojené spolu tak, aby jako celek fungovaly požadovaným způsobem). Takový systém je však ekonomický jen tehdy, pokud jej už není třeba nijak rozšiřovat nebo měnit jeho funkce. Řídicí systém na bázi PLC naproti tomu umožňuje libovolné změny funkcí nebo průběžné vylaďování systému bez nutnosti změny zapojení nebo mechanické přestavby.

Příklad praktické aplikace

Uvádíme zde na ukázku jeden příklad reálné aplikace, demonstrující některé výhody použití PLC.
Jedná se o systém automatizace průmyslového provozu, který se postupně měnil, vyvíjel a rozšiřoval podle potřeb zadavatele. Pro realizaci byla zvolena typová řada PLC od českého výrobce - firmy Micropel. Díky správné volbě typu PLC s rezervou množství vstupů a výstupů a s možností síťové komunikace nebylo nutné vůbec měnit komponenty řídicího systému nebo upravovat zapojení, systém se v případě potřeby vždy pouze rozšířil o další jednotky. Veškeré změny funkcí a vlastností systému byly prováděny softwarově.
Firma produkující kovové odlitky potřebovala modernizovat ovládání strojů pro tlakové lití. Řízení mělo umožňovat sestavení, uložení a cyklické vykonávání pracovního postupu (tedy sekvence pohybů, časových prodlev apod.) pro daný stroj s další perspektivou rozšíření o monitorování a archivaci některých parametrů výrobního procesu, a to vše ještě na dalších strojích v hale. Jako nejvhodnější pro tento účel byl vybrán automat Micropel typ PES-K10 ke každému řízenému stroji. Tento typ má veškeré vybavení, postačující i s rezervou pro řešení úlohy:
  • operátorský panel s displejem a klávesnicí ve vodotěsném provedení, umožňující obsluze pohodlné ovládání;

  • dostatek digitálních vstupů a výstupů pro řízení stroje i analogové vstupy pro měření teplot apod.;

  • zálohovanou paměť dat, ve které je možno uchovat velké množství údajů, bez rizika ztráty po výpadku napájení;

  • reálné datum a čas pro potřeby označování jednotlivých položek v archivu monitorovaných hodnot;

  • síťovou komunikační linku, umožňující propojení automatů na všech strojích a příp. napojení na centrální počítač PC.

  • Řízení strojů bylo s využitím možností automatu nakonec pojato komfortnějším způsobem, s možností ukládání různých technologických postupů do paměti a jejich rychlé volby z klávesnice automatu.
    V další fázi byl do sítě automatů na strojích připojen počítač PC s programem pro centrální evidenci monitorovaných dat a správu technologických postupů s možností přetažení postupů z centrály do libovolného stroje. Z nastavení strojů při přechodu na jiný typ výrobku tím byl vyloučen lidský faktor a zajištěna konstantní kvalita výroby. Kromě toho jsou do paměti automatu ukládány parametry každého vyrobeného kusu a průběžně jsou tyto archivy stahovány z automatů po komunikační lince na centrální PC. Takto lze zpětně dokladovat kvalitu každé vyrobené série. Řídicí systém se tak stal základní součástí podnikového systému řízení kvality dle ISO9002.
    Následně vznikla ještě potřeba řešit regulaci a monitoring pecí ve slévárně, navíc s možností výměny údajů o teplotách se stávajícím systémem řízení strojů. Byl proto osazen další PLC na pece a připojen do sítě stávajících automatů. Modifikací centrálního programu na PC bylo umožněno vedení evidence celého provozu v jednom prostředí. Evidence teplot taveniny je rovněž důležitou součástí aplikace ISO9002 v tomto provozu.

    GSM - nové možnosti komunikace

    S nástupem mobilních telefonních sítí GSM se otevřely i nové možnosti komunikace s řídicími systémy přes tzv. GSM brány. Jak název napovídá, GSM brána zprostředkovává napojení systému na síť GSM. Pomocí služby krátkých textových zpráv (SMS), fungující v každé GSM síti, lze systém monitorovat i povelovat z obyčejného mobilního telefonu. V přehledné a čitelné textové formě je možno např. číst požadované hodnoty a zadávat přesné hodnoty parametrů.
    Hlavní princip činnosti je tento: K řídicímu systému je připojen datový GSM modul a nainstalována příslušná podpora pro jeho obsluhu. Zasláním textové zprávy SMS z mobilního telefonu na telefonní číslo GSM modulu lze systému předat příkaz, nastavit parametry, nebo vyžádat odpověď s hodnotami požadovaných veličin (odpověď přijde opět ve formě SMS zprávy).
    Pro ilustraci uvádíme možnosti GSM brány, vyvinuté pro systémy Micropel:
  • zapojuje se do sítě PLC automatů a umožňuje zápis a čtení pracovních registrů v automatech;

  • odchozí SMS zprávy na mobilní telefony lze libovolně formátovat, včetně uživatelských textů;

  • příkazy se zadávají SMS zprávami jako 6písmenné zkratky (plní zároveň funkci hesla) s případnými dalšími parametry;

  • jednou SMS zprávou lze nastavit nebo vyžádat až 16 parametrů;

  • na povel řídicího systému brána vysílá připravené SMS zprávy na předdefinovaná tel. čísla (alarmy, poruchy apod.);

  • přístup na bránu lze omezit jen na určená čísla v telefonním seznamu (každé číslo může mít svá přístupová práva);

  • brána umožňuje kromě tohoto terminálového provozu i propojení řídicích systémů navzájem.

  • Výhody tohoto způsobu povelování jsou zřejmé. Pověřená osoba může systém kontrolovat prakticky z libovolného místa na světě, kde je GSM signál. Není třeba různým dozorčím a servisním technikům zavádět např. terminál na pracoviště, každý ho nosí v kapse. Případné hlášení poruch a alarmů dorazí vždy přímo na mobil požadovaného příjemce.

    Závěrem

    Lze ve zkratce říci, že nasazení adekvátního PLC na jakoukoliv aplikaci automatizace nebo měření a regulace není nikdy špatnou volbou. Kdyby nic jiného, přináší do budoucna flexibilitu pro další úpravy a rozšiřování a dává svým uživatelům kvalitní možnosti ovládání a komunikace s řízeným systémem.

    Další články

    Automatizace, regulace
    Elektrotechnika a regulace

    Komentáře

    Nebyly nalezeny žádné příspěvky

    Sledujte nás na sociálních sítích: