Teollisuuden ohjelmoitava logiikka , tai API (in Englanti ohjelmoitava logiikka, PLC ), on ohjelmoitava digitaalinen elektroninen laite on tarkoitettu valvontaa ja teollisuuden prosessien peräkkäisellä käsittely. Se lähettää tilauksia preactuators (operatiivinen osa tai PO toimilaitteen puolella) syöttää tiedot ( anturit ) (kontrolli osittain tai PC- sensorin puolelta), asetusarvot ja tietokoneohjelma .
Kun ohjelmoitava logiikkaohjain suorittaa turvatoiminnon, sitä kutsutaan sitten turvaohjelmoitavaksi logiikkaohjaimeksi tai APS: ksi .
Kutsumme teollinen ohjelmoitava logiikka (PLC) tietyn tietokoneen , vankka ja reaktiivisia, jotka fysikaalisten tulot ja lähdöt, joita käytetään automatisoida prosessit, kuten valvonta koneiden koskevasta kokoonpanolinjalla tehtaassa tai valvontaa automaattiseen käsittelyyn järjestelmät. Jos vanhemmissa automatisoiduissa järjestelmissä käytettiin satoja tai tuhansia releitä ja kameroita , yksinkertainen PLC riittää. Called säätöinsinöörit ohjelmoijat näiden API.
API on rakennettu prosessoriyksikön tai keskusyksikön (englanniksi Central Processing Unit , CPU), virtalähteen vaihtojännitelähteen (AC) tai suoran (DC) ja moduulien ympärille sovellustarpeiden mukaan, kuten:
Muut, vanhemmat PLC: t koostuivat yksinkertaisesta muistista, jonka tulo-osoite koostui tulodatan (anturit, kello) ketjutuksesta ja edellisestä tilasta. Paljon halvempaa, he eivät soveltaneet hyvin valtioiden määrän nopeaa kasvua. Niitä on edelleen käytetty laajalti yksinkertaisissa automaatioissa, kuten ABS-blokeissa (ABS) tai risteyksissä olevissa liikennevaloissa.
Tietokoneisiin verrattuna sovellusliittymille on tunnusomaista:
Pysyvän ihmisen ja koneen välisen käyttöliittymän (HMI) puuttuminen ohjelman toiminnan ja toiminnan visualisoimiseksi käyttöosassa tarkoittaa, että PLC: t on usein linkitetty käyttöpaneeliin, graafiseen käyttöliittymään (näyttö tai kosketusnäyttö) tai tietokoneeseen . Jälkimmäisessä tapauksessa puhumme valvonnasta. PC: tä voidaan käyttää myös yksin yhdistämällä PLC: n ja valvonnan toiminnot softPLC: n käytön ansiosta .
Teollisuuden automaatiossa puhumme paljon myös etäohjausautomaateista. Tässä tapauksessa voimme etäyhteyden kautta muokata tai tarkastella ohjattujen laitteistojen ohjausjärjestelmien tietoja tai ohjelmaa Internetin kautta: kollektiivikattilat, jätevedenpuhdistamot jne. Tämä tapahtuu modeemireitittimien kautta, jotka usein liittyvät suojatun yhteyden (VPN) tarjoaviin ohjelmistoihin.
Yleensä, jos API: t ja PC: t ovat rinnakkain työpajassa, API: t toimivat mahdollisimman lähellä fyysisiä prosesseja ja huolehtivat turvallisuuskysymyksistä, ja PC: t käsittelevät sen sijaan valvontaa ja ulkoista raportointia. PC: t voivat siten asettaa ohjeet mahdollisimman hyvin PLC: ille, jotka antavat yksityiskohtaisia tilauksia, käsittelevät hätätilanteita ja raportoivat prosessien tilasta.
API-ohjelmat käsitellään tietyllä jaksolla, useimmiten:
PLC-jakson aika vaihtelee ohjelman koon, laskelmien monimutkaisuuden, tulojen / lähtöjen lukumäärän, PLC: n tehon ja hallitun prosessin tarpeiden mukaan. Se vaihtelee yhdestä muutamaan kymmeneen millisekuntiin ja on suojattu vahtikoiralla , esimerkiksi siinä tapauksessa, että algoritmi suorittaa saman ohjelmasilmukan loputtomiin.
Anturien lukeminen ja toimilaitteiden ohjaus suoritetaan pyyhkäisyllä, häiriöiden hallitsemisesta voi aiheutua lumivyöryvaikutus onnettomuuden sattuessa.
On olemassa erilaisia ohjelmointikieliä määritellään IEC 61131-3 :
PLC: tä ohjelmoitaessa on myös mahdollista valita ohjelmointi SFC: ssä , joka on johdettu Grafcetistä . Jokainen perustoiminto liittyy IL-, ST-, LD- tai FBD-muodossa kirjoitettuun ohjelmaan. Ranskassa erittäin suosittu Grafcet on graafinen työkalu peräkkäisen automaation määrittelemiseksi rajallisessa määrässä vaiheita, erotettuna siirtymisehdoilla. Se käyttää selkeää graafista esitystä, jonka avulla ohjaaja voi esimerkiksi näyttää asiakkaalle, kuinka hän ymmärsi tekniset tiedot. Yleiskieli, riippumaton (aluksi) käytännön toteutuksesta, se voidaan "kytkeä" sekvenssereillä, ohjelmoida PLC: lle tai jopa tietokoneelle. Lisäksi se mahdollistaa:
Ohjelmoitavien ohjelmoitavien ohjainten ( softplc ) tapauksessa on olemassa myös erilaisia ohjelmointikieliä, joita ei ole määritelty standardissa IEC 61131-3, mikä laajentaa huomattavasti määritysmahdollisuuksia, esimerkiksi:
Näiden kielten suosio ei kuitenkaan saisi peittää niiden heikkouksia prosessiturvallisuudessa.
Automaatteja käytetään laajalti teollisuudessa, sekä valmistuksessa (valmiiden esineiden tai osakokoonpanojen valmistus) että prosesseissa (raaka-aineiden tuotanto). Niitä löytyy myös talonhallinnasta, logistiikasta ja pakkauksista, kuten postimyyntipaketeista. Ne ovat ihanteellisia kaikenlaiseen toimintaan, joka vaatii refleksiä monimutkaisten laskelmien sijaan. Suurta turvallisuutta vaativissa järjestelmissä (rautatiet, hissikoneet, pääsy vaarallisiin koneisiin) käytetään turva-PLC: itä (APIS), joiden keskusyksikkö kaksinkertaistetaan ja testimenettelyjä vahvistetaan. Liikennevalojen hallintaan risteyksessä käytetään kuitenkin erityisiä ja täysin erilaisia ohjaimia, jotka on omistettu tähän tehtävään. Nämä ovat risteysohjaimia, joiden on noudatettava alueelle ominaisia turvallisuusstandardeja.
API: lla on monia etuja:
Vastineeksi ne ovat kalliimpia kuin esimerkiksi mikrokontrollereihin perustuvat perinteiset IT- ratkaisut , mutta ovat tällä hetkellä ainoat toteutusalustat, joita pidetään luotettavina teollisessa ympäristössä (teollisuustietokoneilla). Hinta riippuu erityisesti tarvittavien tulojen / lähtöjen määrästä, ohjelman suorittamiseen käytettävissä olevasta muistista, liiketoimintamoduulien olemassaolosta tai puuttumisesta. Lisäksi ne edellyttävät tiettyjen IEC 61131-3 -standardin mukaisten kielten hallintaa, jotka muodostavat muodonsa PLC: n sisäisen toteutuslogiikan. Nämä kielet näyttävät kuitenkin monien käyttäjien olevan helpommin saavutettavissa ja visuaalisempia kuin perinteiset tietokonekielet.
Tavallisten sovellusten lisäksi PLC: llä voi olla niin sanottuja "turvallisuusominaisuuksia". Ne mahdollistavat sen, että sillä on joko toimintatakuu myös elementin vikaantumisen jälkeen, tai taataan toiminta, joka aiheuttaa yhä rajoittavampia toimenpiteitä elementin rikkoutuessa, mikä takaa ihmisten ja henkilöstön turvallisuuden. .
Nämä ominaisuudet voivat liittyä:
Klassisen teollisuusautomaatin muunnos koostuu automaatista, joka on keskitetty minikoteloon (alle 10 cm) ja joka on siten yksinkertaistettu laitteistotasolla mahdollisimman paljon ja jolla on samat automatismin kielet. Joskus puhumme sulautetusta PLC: stä tai Chip PLC: stä. Näitä PLC-levyjä käytetään pääasiassa pienissä koneissa, jopa toiminnallisuudeltaan monimutkaisissa koneissa.
Eräs muunnos ohjelmoitavasta laitteisto-ohjaimesta koostuu ohjelmisto-ohjaimesta, joten ilman tiukasti laitteistolinkkejä, mutta käytetään samoja käsitteitä ja kieliä automaation maailmasta. Tietyt ylimääräiset kielet, enemmän tietokoneelle suuntautuneita ja siksi vähemmän sähkökäyttäjien saatavissa (kuten edellä mainittiin).
Puhumme joskus SoftPlc: stä . Ajankohtaisen käsittelyn takaamiseksi automaatiomoottorin ajamiseksi käytettävän laitteistoalustan on toimittava reaaliaikaisessa käyttöjärjestelmässä .
Saattaa olla myös PLC-simulaattoreita, mutta tässä tapauksessa kyse on vain mahdollisuudesta testata ohjelmointia testejä varten lukematta antureita ja ajamalla todellisia toimilaitteita. Tämän tyyppinen ohjelmisto voi toimia tavanomaisessa ei-reaaliaikaisessa käyttöjärjestelmässä.