En PLC-controllers primære funktion er at implementere industriel automationsstyring. Den modtager inputsignaler-såsom temperatur, tryk og flow registreret af sensorer-behandler dem ved hjælp af sin interne programlogik og genererer derefter udgangssignaler til at styre driften af aktuatorer såsom motorer, ventiler og niveausensorer. PLC-controllere kan programmeres til at opfylde en lang række behov for automatiseringsstyring, og deres programmerbarhed, stabilitet og pålidelighed er deres største fordele. På grund af deres modulære struktur kan PLC-controllere udvides og opgraderes i henhold til specifikke kontrolkrav.
Specifikt består en PLC-controller af følgende grundlæggende komponenter:
CPU (Central Processing Unit): Ansvarlig for at kontrollere driften af hele systemet, eksekvere brugerskrevne programmer- og behandle input/output-operationer.
Input/Output-moduler (I/O-moduler): Disse modtager inputsignaler (såsom fra sensorer, knapper og kontakter), konverterer dem til digitale signaler og sender dem derefter til CPU'en til behandling. På samme måde konverterer udgangsmoduler de digitale signaler, der behandles af CPU'en, til fysiske handlinger (såsom driftsmotorer, lys og summer).
Hukommelse: PLC-controlleren bruger hukommelse til at gemme information såsom brugerskrevne programmer, data, variabler og status-.
Programmer: En PLC-programmør bruges til at skrive, ændre og downloade programmer til PLC-controllerens hukommelse.
Kommunikationsgrænseflader: PLC-controllere kan også kommunikere med andre enheder (såsom computere, sensorer og aktuatorer) gennem forskellige kommunikationsgrænseflader.
Sammenfattende opnår PLC-controllere industriel automatiseringskontrol ved at behandle input- og outputsignaler. Deres programmerbarhed, modularitet og skalerbarhed gør dem til en uundværlig komponent i industriel automationsstyring.
Forklaring af de fem hovedfunktioner af en PLC
1. Digital logisk kontrol
Dette er den mest grundlæggende og udbredte anvendelse af en PLC. Både indgangs- og udgangssignalerne fra en PLC er digitale signaler med kun on/off-tilstande. Denne type styring minder mest om relæstyring; en lav-pris PLC med kun digitale styringsmuligheder kan bruges som en erstatning for et relæstyringssystem. Digital logikstyring kan anvendes på individuelle stykker udstyr eller til automatiserede produktionslinjer, såsom forskellige relæstyringssystemer, stanse- og støbemaskiner, transportbånd, pakkemaskineri, elevatorstyring, styring af forskellige pumper og magnetventiler i kemiske processystemer, højovnsfødesystemer i metallurgiske systemer, valsemaskiner, elektrostøbte maskiner, støbejernsproduktion, støbejern, støbejern aftapningslinjer, samlebånd til biler og produktionslinjer for tv og radio.
2. Bevægelseskontrol
PLC'er kan bruges til at styre lineær eller cirkulær bevægelse. I de tidlige dage blev positionssensorer og aktuatorer forbundet direkte via digitale I/O-moduler; i dag bruges dedikerede motion control-moduler generelt. PLC'er produceret af store producenter verden over har næsten alle motion control-funktioner. PLC-bevægelseskontrolfunktioner er meget udbredt i forskellige typer maskiner, såsom metal-værktøjsmaskiner, metalformningsmaskiner, montagemaskiner, robotter og elevatorer.
3. Lukket-sløjfeproceskontrol
Processtyring refererer til den lukkede-sløjfestyring af kontinuerligt varierende analoge mængder såsom temperatur, tryk og flowhastighed. Gennem analoge I/O-moduler udfører PLC'er analog-til-digital (A/D) og digital-til-analog (D/A) konvertering mellem analoge og digitale signaler og implementerer lukket-sløjfe PID-styring af analoge mængder. Moderne store og mellemstore- PLC'er har generelt PID-lukket-sløjfekontrolfunktioner. Denne funktionalitet kan implementeres ved hjælp af dedikerede intelligente PID-moduler eller PID-underrutiner eller ved at designe brugerdefinerede PID-underrutiner; dog er dedikerede PID-funktionsinstruktioner mere almindeligt anvendte. PLC'ens analoge PID-styringsegenskaber er blevet brugt i vid udstrækning i udstyr såsom plastekstruderingsstøbemaskiner, varmeovne, varmebehandlingsovne og kedler, såvel som i industrier, herunder let industri, kemiteknik, maskineri, metallurgi, elproduktion og byggematerialer.
4. Databehandling
Moderne PLC'er har funktioner som matematiske operationer (herunder matrixoperationer, funktionsoperationer og logiske operationer), dataoperationer, konvertering, sortering, opslagstabeller og bitoperationer, hvilket muliggør dataopsamling, analyse og behandling. Disse data kan sammenlignes med referenceværdier lagret i hukommelsen, transmitteret til andre intelligente enheder via kommunikationsfunktioner eller udskrevet i tabeller. Databehandling bruges generelt i stor-kontrolsystemer, såsom ubemandede fleksible produktionssystemer, og kan også anvendes til proceskontrolsystemer, såsom stor-kontrolsystemer i papir-, metallurgisk- og fødevareindustrien.
5. Kommunikation
PLC-kommunikation omfatter kommunikation mellem programmerbare logiske controllere, samt kommunikation mellem PLC'er og andre intelligente styreenheder. Med udviklingen af computerbaseret-styring har fabriksautomationskommunikationsnetværk udviklet sig hurtigt i udlandet i de seneste år, og store PLC-producenter har alle introduceret netværkssystemer til inter-PLC-kommunikation.