Hva i verden er PLC Programmering?

I industriens verden er det datamaskiner, og så er det datautomatisering.

Mens du kanskje tror du vet alt, er det å kjenne til datamaskiner, har du ikke engang skrapet overflaten av å bruke datamaskiner for å automatisere ting før du har brukt en programmerbar logikkcontroller - kjent i automatiseringsindustrien rett og slett som en “PLC”. En PLC er ikke mer enn en datamaskin med en prosessor, bortsett fra at arkitekturen er opprettet på en måte som er fokusert på samhandling med omverdenen. Det får informasjon fra omverdenen via innganger - digitale og analoge sensorer, reléer og andre forskjellige gadgets. Det samhandler med den virkelige verden gjennom utganger - motorer, ventiler, transportbånd, aktuatorer og mye mer.

I mellom alle innganger og utganger er PLC - hjertet av dyret og hjernen bak hele operasjonen. PLC programmering gjør beslutningene basert på input fra den virkelige verden, og samhandler deretter umiddelbart med den virkelige verden gjennom utgangene - alt i brøkdeler av et sekund. Disse er i hovedsak roboter.

Hvor Computer Automation Programmering kom fra

Før datasystemer ble produksjonsutstyret alle manuelt kontrollert. Det betyr at en person vil trykke på knapper for å styre enheter direkte. For eksempel kan en operatør trykke på en knapp for å flytte et transportbånd til en flaske er under en tut. Da ville de trykke på en annen knapp for å åpne ventilen og fylle flasken, og deretter trykke på transportknappen igjen. Dette var scenen for automatisering som i utgangspunktet erstattet (og i noen tilfeller lagret) menneskelige hender.

Utviklingen av PLC programmering kom fra hvordan disse “Håndbok” Kontrollsystemene ble koblet til. I mange tilfeller var det noen “Smarts” innført i elektriske ledninger for å beskytte maskinen. Skjemaene inneholdt inngangsknapper og utgangskontaktreléer som så ut som følgende på utskriften.

De er kontaktreléer - en kalles “normalt åpen” og den andre “normalt lukket”, noe som betyr at man ville lukke den elektriske kretsen når den ble aktivert, og den andre ville åpne den. Reléer kan aktiveres av noe - en trykknapp, en grensebryter rammet av et objekt osv. På ledningens utgangsside ville elektriker bruke følgende signal til å representere en utgangsspole som kan slå på en motor eller en annen enhet.

Med advent av ikke bare dataprosessorer, men også avanserte sensor enheter som infrarød nærhet og nivå sensorer, mange av disse “Håndbok” prosesser der et menneske fortsatt måtte ta avgjørelser, begynte å bli erstattet med datautomatiseringsprogrammering inne i disse høyhastighets prosessorenhetene kalt PLCs.

Så, hva gjør en PLC forskjellig fra en vanlig datamaskin? PLC er laget for å sykle raskt, og å samhandle raskt med omverdenen. Hvis du ser på det første bildet i denne artikkelen av et Allen-Bradley PLC-system, kan du bli overrasket over at kun den venstre venstre modulen er den faktiske datamaskinen. Størstedelen av “stativ” inkluderer ulike moduler som samhandler med inngangssensorer eller enheter, og deretter andre moduler for å kontrollere utgangsenheter også.

Da disse systemene ble brukt til å erstatte systemer som pleide å være kablet og vedlikeholdt av elektrikere, kontrollen “Språk” måtte være noe som elektrikerne kunne forstå. Det var slik “stige logikk” var født.

Datautomatisert programmering bruker ladderlogikk

Selv om dette kan endres på et tidspunkt i nær fremtid, har disse PLCene frem til nå benyttet ulike versjoner av “stige logikk.” Ladder logikk er et programmeringsspråk som ser veldig mye ut som de gamle stil elektriske diagrammer og de elektriske symbolene, men det er lagt ut i prosessoren i en sekvensiell “program” som styrer alt.

Denne PLC programmeringen ser ut som en elektrisk skjematisk, men disse er bare symboler som brukes til å representere noen funksjon. Input-reléer undersøker noen sensorer i den virkelige verden, utgangssymbolene slår på eller av en virkelig enhet, og eventuelle bokser i midten representerer ulike matematiske beregninger eller andre “funksjoner”, akkurat som du ville ha i noen annen dataprogramvare.

De er lagt ut på “sprosser” i programmet - og alle rungs blir skannet nesten samtidig. Hvis du tenker på hvordan dataprogrammerne er vant til å skrive sekvensielle programmer der manuset behandles en linje av gangen - det kan ta litt tid å vant seg å skrive et program hvor alt skjer alt på en gang.

Men hvis du vurderer hvor raskt en automatisert “robot” må svare på enhver endring i den virkelige verden, kan du se hvorfor denne hurtige skannetiden er kritisk.

Når det gjelder høyvolum, nøyaktige krav fra den høyteknologiske produksjonsverdenen i dag, kan du se hvorfor disse høyhastighetsprogrammable datamaskinene ligger i hjertet av det som gir noen produsent en konkurransefortrinn.

Automatisere enhver prosess innebærer å forstå prosessen, forstå maskinen, og tenk som en dataprogrammerer slik at du kan fortelle at PLC nøyaktig hvordan du skal gjøre hva 2 eller 3 mennesker tidligere måtte gjøre for hånd.

Enda bedre, når du bruker en datamaskin til å gjøre disse tingene, kan du også ta umiddelbare målinger, gjennomføre tester og samle inn data slik at informasjon blir umiddelbart tilgjengelig for deg i en database eller på en nettbasert skjerm.

Har du noen gang hatt mulighet til å samhandle med automatiserte PLC-styrte systemer? Er du en PLC programmerer? Del dine tanker og erfaringer om denne teknologien i kommentarfeltet nedenfor.

Bildekreditt: Sistemart, Elmschrat, Nuno Nogueira

Utforsk mer om: Programmering.