programlanabilir mantık denetleyicisi nedir

Denetleyici (İngilizce Control'den) — kontrol. Otomatik sistemlerde kontrolör, sensörlerden alınan ve uç cihazlarda görüntülenen bilgileri kullanarak, fiziksel süreçleri tanımlanan algoritmaya göre kontrol etme işlevlerini yerine getiren teknik bir araçtır. Otomatik olarak çalışabilen herhangi bir cihaz, cihazın çalışma mantığını tanımlayan bir modül olan bir kontrol denetleyicisi içerir.

Programlanabilir Mantık Denetleyicileri (PLC) — teknolojik süreçleri otomatikleştirmek için kullanılan teknik araçlar. Gerçek zamanlı olarak çalışan elektronik özel bir cihazdır.

Bir PLC dijital olarak programlanabilir ve böylece belirli bir sürecin gerekliliklerine kolayca uyarlanabilir. Modern makinelere ve üretim süreçlerine yönelik artan taleplerle birlikte PLC otomasyon çözümleri, günlük endüstriyel üretimin ayrılmaz bir parçası haline geldi.

Bir PLC'nin ana çalışma modu, genellikle olumsuz çevre koşulları altında, büyük bir bakım gerektirmeden ve insan müdahalesi olmaksızın uzun süreli otonom kullanımıdır.PLC'ler tipik olarak, bir nesnenin durumunu belirlemek ve kontrol eylemleri vermek için girdileri ve çıktıları kullanarak sıralı süreçleri kontrol etmek için kullanılır.

Programlanabilir mantık denetleyicileri, çeşitli uygulamaların, makinelerin, sistemlerin ve süreçlerin bireysel kontrolü veya dijital güç yönetimi için idealdir.

Programlanabilir bir mantık denetleyicisi, bilgileri toplamak, dönüştürmek, işlemek, depolamak ve kontrol komutları oluşturmak için tasarlanmış, sınırlı sayıda giriş ve çıkışa, sensörlere, anahtarlara, kontrol nesnesine bağlı aktüatörlere sahip ve çalışmak üzere tasarlanmış bir mikroişlemci cihazıdır. gerçek zamanlı modlar

Tipik bir PLC aşağıdaki parçalardan oluşur:

• Örneğin düğmeler, ışık bariyerleri veya sıcaklık sensörleri girişler üzerinden kontrol ünitesine bağlanır. Bu bileşenler sayesinde PLC sistemi makinenin mevcut durumunu izleyebilir.
• Çıkışlar, PLC'nin belirli bir makineyi kontrol etmek için kullandığı elektrik motorları, hidrolik valfler gibi bir cihaza bağlanır.
• Kullanıcı programı — PLC yazılımı, girişlerin aktivasyonuna bağlı olarak çıkışların anahtarlanmasını sağlar.
• İletişim arabirimi, PLC'yi diğer sistemlere bağlamak için kullanılır.
• Bir PLC ayrıca kendi güç kaynağını, CPU'yu ve dahili veri yolunu içerir.

Şu anda kullanılan röle kontağı kontrol sistemleri, düşük güvenilirlik, açık kontakların varlığı vb. ile karakterize edilir. Yerel kontrol sistemlerinin otomasyonu için programlanabilir mantık denetleyicilerinin (PLC'ler) kullanımı en etkili olanıdır.

Zamanla, PLC'ler gelişmeye ve endüstriyel ortamdaki belirli ihtiyaçlara uyum sağlamaya devam eder.PLC fonksiyonlarının bir dizi avantajı vardır: esneklikleri nedeniyle çok çeşitli endüstrilerde kullanılabilirler. Ayarlar, ekipmanın kendisinin çalışmasına müdahale etmeden herhangi bir zamanda değiştirilebilir.

Yalnızca üretim makinelerinin performansının kontrolü, izlenmesi ve düzenlenmesi için bireysel olarak programlanabilen cihazlar, modern endüstrinin yüksek gereksinimlerini karşılayabilir.

Bir PLC genellikle doğrudan üretim makinesine kurulabilir. Bu, gerekli alandan tasarruf sağlar. Bir PLC'yi uzaktan kontrol edebilmesinin yanı sıra en büyük avantajlarından biri haberleşme kabiliyetidir.

PLC'ler IEC-61131-3 standardına göre programlanmıştır. PLC'ler özel komplekslerin yardımıyla programlanır, en popülerlerinden biri CoDeSys'dir. Aşağıdaki dilleri içerir: grafik (çubuk diyagramı, fonksiyon blok şeması, sıralı fonksiyon şeması, sürekli fonksiyon şeması), metin (talimatlar listesi, yapılandırılmış metin).

Dünyanın ilk programlanabilir mantık denetleyicisi 20. yüzyılın ortalarında ortaya çıktı. Modicon 084, bir dizi birbirine bağlı röle ve kontağa sahip bir kabindi, hafızası yalnızca 4 kilobayttı. PLC terimi, 1971 yılında Allen-Bradley tarafından türetilmiştir. Richard Morley ile birlikte «PLC'nin babasıdır».

Bu sistemlerden ilki iki teknisyene, Richard E. Morley ve Odo J. Mücadeleci. Morley, Modicon 084 sistemini 1969'da "yarı iletken yarı iletken bilgisayar" olarak tanıtırken, Odo J. Struger, Wisconsin merkezli Allen-Bradley için PLC'lerin geliştirilmesine yardımcı oldu. Her iki mühendis de ilk programlanabilir mantık denetleyicisinin (PLC) yaratıcıları olarak kabul edilir.Zamanla, dünya çapında üretim ortamlarına yönelik talepler arttı. Böylece PLC gelişti ve birçok versiyonda hizmete girdi.

— Elektrik mühendisi Yakov Kuznetsov

Programlanabilir mantık denetleyicisinin yapısı:

PLC çalışma algoritması:

Bir PLC'nin ana çalışma modu, genellikle olumsuz çevre koşulları altında, büyük bir bakım gerektirmeden ve pratik olarak insan müdahalesi olmadan uzun süreli otonom kullanımıdır.

PLC'ler, onları makine mühendisliğinde kullanılan diğer elektronik cihazlardan ayıran bir takım özelliklere sahiptir:

• Elektronik cihazları kontrol etmek için tasarlanmış bir mikro devre olan mikrodenetleyicinin (tek çipli bilgisayar) aksine, PLC'ler tipik olarak bir üretim tesisi bağlamında otomatik endüstriyel üretim süreçlerinde kullanılır;

• bilgisayarlardan farklı olarak PLC'ler, karmaşık duyusal sinyal girişi ve aktüatörlere sinyal çıkışı yoluyla makine birimleriyle çalışmaya odaklanır, karar verme ve operatör kontrolüne odaklanır;

• Gömülü sistemlerin aksine, PLC'ler kontrol ettikleri ekipmandan ayrı, bağımsız ürünler olarak üretilirler.

• genişletilmiş sayıda mantıksal işlemin varlığı ve zamanlayıcılar ve sayaçlar ayarlama yeteneği.

• Tüm PLC programlama dilleri, modern bilgisayarlardaki çoğu üst düzey programlama dilinin aksine, makine sözcüklerinde bit manipülasyonuna kolay erişime sahiptir.

Çözülecek otomasyon görevlerinin karmaşıklığına bağlı olarak farklı karmaşıklık seviyelerine sahip PLC'ler vardır.

Bir PLC'nin temel işlemleri, belirli birimlerin - mekanik, elektrik, hidrolik, pnömatik ve elektronik - mantık devrelerinin birleşik kontrolüne karşılık gelir.

Kontrol sürecinde, kontrolörler, sensörlerden veya üst düzey cihazlardan alınan işleme sinyallerinin sonuçlarına dayalı olarak aktüatörleri (elektrik motorları, valfler, solenoidler ve valfler) kontrol etmek için çıkış sinyalleri (açık - kapalı) üretir.

Modern programlanabilir kontrolörler, bir sayaç ve bir aralık zamanlayıcının işlevlerini birleştirmek ve sinyal gecikmelerini işlemek gibi diğer işlemleri de gerçekleştirir.

Orta düzey ve üst düzey programlanabilir mantık denetleyicileri tipik olarak yerleşik hareket kontrol donanımına ve yazılımına, özellikle hareket kontrol fonksiyonlarının nispeten kolay uygulanmasına olanak tanıyan ve yüksek hassasiyette konumlandırma sağlayan yüksek hızlı sayıcı modülleri, konumlandırma modülleri vb. içerir.

Yapısal olarak PLC'ler, kirli atmosferler, sinyal seviyeleri, termal ve nem direnci, güç kaynaklarının güvenilmezliği ve mekanik şoklar ve titreşimler dikkate alınarak tipik endüstriyel koşullarda çalışacak şekilde uyarlanmıştır. Bu amaçla, donanım parçası, bir dizi üretim faktörünün olumsuz etkisini en aza indiren sağlam bir muhafaza içine yerleştirilmiştir.

PLC ve röle kontrol devreleri arasındaki temel fark, programlar kullanılarak uygulanan algoritmalardır. Tek bir denetleyici, binlerce sabit mantık elemanına eşdeğer bir devre uygulayabilir. Ayrıca, devrenin güvenilirliği karmaşıklığına bağlı değildir.

Programlanabilir mantık denetleyicileri, geleneksel olarak otomatik fabrika kontrol sistemlerinin (ACS) - üretim teknolojileriyle doğrudan ilgili sistemlerin - en altında çalışır.

PLC'ler genellikle bina kontrol sistemlerinde ilk adımdır. Bunun nedeni, bir makineyi veya tesisi otomatikleştirme ihtiyacının her zaman en bariz olanıdır. Hızlı ekonomik etki sağlar, üretim kalitesini yükseltir, fiziksel zahmetli ve rutin işlerden kaçınır. Tanımları gereği PLC'ler bu iş için yapılmıştır.

PLC'nin ana avantajı, küçük bir mekanizmanın çok sayıda elektromekanik rölenin yanı sıra hızlı tarama süresi, kompakt I / O sistemleri, standartlaştırılmış programlama araçları ve standart olmayan otomasyon cihazlarının doğrudan PC'ye bağlanmasına izin veren özel arayüzlerin yerini alabilmesidir. kontrolör veya farklı ekipmanı tek bir kontrol sisteminde birleştirme.

Doğru PLC nasıl seçilir

Programlanabilir bir kontrolör seçmek, herhangi bir endüstriyel kuruluşta teknolojik parametrelerin otomatik kontrolü için sistemler oluştururken önemli ve zor bir iştir.

Bunu seçerken, çok sayıda faktörü dikkate almak ve değerlendirmek gerekir. Otomatik kontrol için belirli bir nesneye yönelik teknolojik gereksinimleri modern programlanabilir mantık denetleyicilerinin karşılaştırmalı analiziyle birleştirerek doğru kararı verebilirsiniz.

PLC sınıflandırması:

Bir PLC satın alırken ilk adım, hangi tipin amaca uygun olduğunu dikkatlice değerlendirmektir.

Klasik PLC'ler genellikle bilgisayar kullanılarak programlanabilen modüllerdir. Bundan sonra, PLC'nin kendisini çalıştırmak için bilgisayara artık gerek yoktur.Prensip olarak modüler, kompakt ve yarıklı PLC'ler arasında bir ayrım yapılmalıdır.

Kompakt PLC'ler genellikle daha ucuzdur ve daha az yer kaplar. Bundan sonra ağırlıklı olarak küçük otomasyon proseslerinde kullanılır.

PC platformuna dayalı uygulamalara ek olarak, PC olmadan kontrol panelinden programlanabilen kompakt PLC'ler de mevcuttur.

Modüler PLC'ler, daha karmaşık otomatikleştirilmiş görevlerin programlanabilmesi için kontrol ünitesini bireysel modüllerden esnek bir şekilde monte etme yeteneği sunar.

Anakart üzerindeki boş bir yuvada sisteme takılabilir kartlar olarak uygulanabilen modüller vardır.

PLC'leri işlerini yapma biçimlerine göre de ayırt etmek gerekir. Girişleri önceden belirlenmiş bir döngüde kontrol eden modellere ve çeşitli aşamalarda çıkışları işleyen PLC'lere ek olarak olay güdümlü PLC modelleri de mevcuttur.

Bir PLC satın almadan önce giriş ve çıkış sayısına özellikle dikkat etmelisiniz.Ayrıca ilk planlama sırasında dikkate alınmayan diğer parametreleri de dikkate almak gerekir. Ayrıca entegre ekranlı ve dokunmatik panelli bir PLC'ye ihtiyacınız olup olmadığını da göz önünde bulundurun. Bazı durumlarda değerlerin okunması ve mevcut IT altyapısı üzerinden sistemin yönetilmesi yeterli olabilir.

HMI nedir?

HMI (İnsan Makine Arayüzü) — bir insan-makine iletişim arayüzü. Bu sezgisel ve kullanıcı dostu arayüzler, kullanıcıların derin PLC programlama bilgisi olmadan makineleri çalıştırmasına ve çalıştırmasına izin vermek için kullanılır. Bir tür HMI cihazı SCADA sistemleridir: Veri toplama ve operasyonel kontrol sistemleri (SCADA sistemleri)