Egy ipari programozható logikai vezérlő , vagy API (angolul programozható logikai vezérlő, PLC ), egy programozható digitális elektronikus készülék szánt vezérlő az ipari folyamatok által szekvenciális feldolgozást. A bemeneti adatokból ( érzékelők ) (vezérlő rész vagy PC az érzékelő oldalán), az alapértékekből és egy számítógépes programból küld parancsokat az előműködtetőknek (működtető rész vagy PO a működtető oldalon) .
Amikor egy programozható logikai vezérlő biztonsági funkciót hajt végre, akkor ezt biztonsági programozható logikai vezérlőnek vagy APS-nek nevezzük .
Ipari programozható logikai vezérlőnek (PLC) nevezünk egy bizonyos típusú , robusztus és reaktív, fizikai be- és kimenettel rendelkező számítógépet , amelyet olyan folyamatok automatizálására használunk, mint például a gyárban egy futószalagon lévő gépek vezérlése vagy a gépek vezérlése . automatikus kezelő rendszerek. Ahol a régebbi automatizált rendszerek több száz vagy ezer relét és bütyköt alkalmaztak , elegendő egy egyszerű PLC. Úgynevezett ellenőrzés mérnökök a programozók ilyen API-kat.
Az API egy feldolgozó egység vagy CPU (angolul Central Processing Unit , CPU), az áramellátás AC feszültségforrás (AC) vagy közvetlen (DC) és modulok köré épül fel, az alkalmazás igényeitől függően, például:
Más, régebbi PLC-k egyszerű memóriából álltak, amelynek bemeneti címe a bemenő adatok (érzékelők, óra) összefűzéséből és az előző állapotból állt. Sokkal olcsóbbak, nem voltak alkalmasak az államok számának gyors növekedésére. Ezeket továbbra is széles körben használják olyan egyszerű automatizálásokhoz, mint például az Antiblockiersystem (ABS) vagy a kereszteződéseknél lévő közlekedési lámpák.
A számítógépekhez képest az API-kat a következők jellemzik:
Az állandó ember-gép interfész (HMI) hiánya a program működésének és működésének vizualizálására azt jelenti, hogy a PLC-k gyakran csatlakoznak egy kezelőpanelhez, egy grafikus interfészhez (kijelző vagy érintőképernyő) vagy egy számítógéphez. . Ez utóbbi esetben a felügyeletről beszélünk. A PC önmagában is használható a PLC és a felügyelet funkcióinak kombinálásával, a softPLC használatának köszönhetően .
Az ipari automatizálásban sokat beszélünk a távfelügyeleti automatákról is. Ebben az esetben az interneten keresztül távolról módosíthatjuk vagy megtekinthetjük a vezérelt berendezések vezérlőrendszereinek adatait vagy programját: gyűjtőkazánok, szennyvíztisztító telepek stb. Ez modem-útválasztókon keresztül történik, amelyek gyakran biztonságos kapcsolatot (VPN) biztosító szoftverekhez társulnak.
Általánosságban elmondható, hogy ha az API-k és a PC-k együtt működnek egy műhelyben, akkor az API-k a lehető legközelebb működnek a fizikai folyamatokhoz és gondoskodnak a biztonsági kérdésekről, a PC-k helyett a felügyelettel és a külső jelentésekkel foglalkoznak. A PC-k így a lehető legjobban beállíthatják az utasításokat a PLC-knek, amelyek részletes megrendeléseket adnak, vészhelyzetekkel foglalkoznak, és beszámolnak a folyamatok állapotáról.
Az API programokat egy adott cikluson dolgozzák fel, leggyakrabban:
A PLC-ciklus ideje a program méretétől, a számítások összetettségétől, a bemenetek / kimenetek számától, a PLC teljesítményétől és a vezérelt folyamat igényeitől függően változik. Ez egytől néhány tíz milliszekundumig változik, és őrző védi , például abban az esetben, ha az algoritmus ugyanazt a programhurkot végtelenül végrehajtja.
Az érzékelők leolvasása és a működtető egységek vezérlése pásztázással történik, a megszakítások kezelése lavinahatás áldozatává válhat egy esetleges esemény esetén.
Különböző programozási nyelvek vannak az IEC 61131-3 szerint :
PLC programozásakor lehetőség van arra is, hogy a Grafcet- ből származtatott SFC- ben programozzon . Minden elemi művelet IL, ST, LD vagy FBD nyelven írt programhoz van társítva. A Franciaországban nagyon népszerű Grafcet egy grafikus eszköz a szekvenciális automatizálás meghatározásához, véges számú lépésben, átmeneti feltételekkel elválasztva. Világos grafikus ábrázolást használ, amely lehetővé teszi például az igazgató számára, hogy megmutassa az ügyfélnek, hogyan érti a specifikációkat. Univerzális nyelv, a gyakorlati megvalósítástól (kezdetben) függetlenül, szekvenszerekkel "beköthető", PLC-re vagy akár számítógépre programozható. Ezenkívül lehetővé teszi:
A szoftveresen programozható vezérlők ( softplc ) esetében vannak különféle, az IEC 61131-3 által nem definiált programozási nyelvek is, amelyek jelentősen kibővítik a konfigurációs lehetőségeket, például:
Ezeknek a nyelveknek a népszerűsége azonban nem fedheti el a folyamatbiztonság gyengeségeit.
Az automatákat széles körben használják az iparban, mind a gyártásban (kész tárgyak vagy részegységek gyártása), mind a folyamatokban (nyersanyagok előállítása). Megtalálhatók az épületkezelésben, a logisztikában és a csomagolásban is, például a csomagküldő csomagokban. Ideálisak bármilyen típusú, reflexet igénylő tevékenységhez, nem pedig bonyolult számításokhoz. Nagy biztonságot igénylő rendszereknél (vasút, liftgépek, veszélyes gépekhez való hozzáférés) biztonsági PLC-ket (APIS) használnak, amelyek központi egységét megduplázzák, és a vizsgálati eljárásokat megerősítik. A kereszteződéseknél a közlekedési lámpák kezeléséhez azonban speciális és teljesen különböző vezérlőket használnak és szentelnek erre a feladatra. Ezek kereszteződési irányítók, akiknek meg kell felelniük a területre vonatkozó biztonsági előírásoknak.
Az API-knak számos előnye van:
Cserébe drágábbak, mint például a mikrovezérlőkön alapuló hagyományos informatikai megoldások , de jelenleg az egyetlen végrehajtási platform, amelyet megbízhatónak tartanak ipari környezetben (ipari számítógépekkel). Az ár elsősorban a szükséges bemenetek / kimenetek számától, a program végrehajtásához rendelkezésre álló memóriától, az üzleti modulok meglététől vagy hiányától függ. Ezenkívül megkövetelik az IEC 61131-3 szabványnak megfelelő speciális nyelvek elsajátítását, amelyek formájukban a PLC belső végrehajtási logikáját alkotják. Ezek a nyelvek azonban sok felhasználó számára elérhetőbbnek és vizuálisabbnak tűnnek, mint a hagyományos számítógépes nyelvek.
A hagyományos alkalmazásokon túl a PLC-nek úgynevezett „biztonsági” tulajdonságai lehetnek. Lehetővé teszik számára, hogy működési garanciával rendelkezzen, még egy elem meghibásodása után is, vagy garantálja azt a műveletet, amely egy elem meghibásodása esetén még korlátozóbb intézkedéseket generál, garantálva az emberek és a személyzet biztonságát. .
Ezek a jellemzők a következőkre vonatkozhatnak:
A klasszikus ipari automatának egy változata egy minidobozba koncentrált automatából áll (10 cm-nél kisebb), ezért a hardver szintjén a lehető legnagyobb mértékben leegyszerűsítve, ugyanazokkal a nyelvekkel, mint az automatizmus. Néha Embedded PLC-ről vagy Chip PLC-ről beszélünk. Ezeket a PLC-ket főként kis gépeknél használják, még funkcionalitás szempontjából is összetettek.
A hardveresen programozható automaták egy változata egy szoftverautomatából áll, tehát szigorúan véve a kapcsolódó hardverek nélkül, de az automatizálás világának ugyanazokat a fogalmait és nyelveit használja fel újra. Bizonyos további, számítógép-orientáltabb és ezért a villanyszerelő számára kevésbé hozzáférhető nyelvek is megjelenhetnek (amint azt fentebb említettük).
Néha beszélünk a SoftPlc-ről . Az időben történő feldolgozás garantálása érdekében az automatizálási motor futtatásához használt hardverplatformnak valós idejű operációs rendszeren kell futnia .
Lehetnek PLC-szimulátorok is, de ebben az esetben csak arról van szó, hogy tesztelni lehessen a programozást, érzékelők leolvasása és valódi működtetők meghajtása nélkül. Ez a fajta szoftver futtatható hagyományos, nem valós idejű operációs rendszeren.