Læs enhver rapport om fremtiden for anlægsdrift og produktion, og der er kun én konsensus: Automatisering vil forstyrre stort set alle områder og processer, herunder udstyrskommunikation, vedligeholdelse og reparation og produktion.
Til dato er det eneste produktionsområde, der synes upåvirket af automatiseringsovertagelsen, programmerbare logiske controllere eller PLC'er. der er en grund til, at det globale marked for PLC'er er på $16 milliarder om året og vokser med 9,2% om året. Deres robuste design, lave omkostninger og enkelhed i lyset af kompleks integration har gjort dem til en væsentlig del af fremstillingen.
Uden PLC'er ville mange organisationer ikke være i stand til at understøtte implementeringen af nye kontrolteknologier. Indtil videre forbliver PLC'er en integreret del af den digitale transformation, der er lovet af Industry 4.0.
Hvad er en PLC designet til at gøre?
PLC står for "Programmable Logic Controller" og er både en kombination af enheder og en teoretisk model til styring af input- og outputmoduler.PLC skal omfatte fire grundlæggende komponenter for at være et komplet system:
- CPU-modul:Dette er den centrale processor og den hukommelse, der kræves til at lagre information og udføre opgaver. Alle databeregninger og -behandling sker ved at modtage input og generere output.
- Strømforsyning:Alle moduler i en PLC afhænger af strømforsyningen. PLC'er er designet til at modtage vekselstrøm og konvertere den til jævnstrøm.
- Programmeringsenheder:PLC'er kræver programmeringssoftware, der introducerer kontrollogik i systemet. Brugeren kan derefter oprette, overføre og foretage ændringer midlertidigt i PLC-softwaren.
- Input/outputmoduler:Disse enheder er en vigtig del af PLC-systemet. Input- og outputmoduler indsamler data fra sensorer og aktuatorer, fører dem ind i PLC-systemet og genererer derefter læsbar information. Disse moduler kan være digitale eller analoge.
Det faktum, at enheden eller systemet er programmerbart, er en væsentlig forbedring i forhold til den tidligere håndtering af opgavestyring. Dette er også en kilde til konkurrencefordele for PLC'er: Teknikere behøver ikke at ændre kabelføring, når de skifter mellem opgaver eller applikationer. I stedet kan de blot omprogrammere enheden.
En PLC består af en processor, der udfører kontroloperationer baseret på data leveret af input- og outputmoduler. Styrelogikken, der styrer PLC-systemet, udvikles først og overføres derefter til PLC-systemet.
Den nemmeste måde at visualisere en PLC på er at forestille sig en computer med en mikroprocessor, men uden tastatur, mus eller skærm. Dets brede vifte af industrielle anvendelser betyder ofte, at dette fysisk robuste system kan modstå meget barske miljøer.
Funktionelle funktioner i en PLC kan omfatte timere og tællere, måleenheder og sensorer for parametre som vibration, tryk, temperatur og flow. Selvom nogle industrier har unikke opgaver og applikationer, udfører PLC'er typisk følgende funktioner:
- Relæskift
- Optælling, beregning og sammenligning af analoge værdier
- Ændring af styrelogikken på kortest mulig tid
- Hurtig respons på ændringer i procesparametre (respons kan programmeres)
- Overvågning og kontrol over tid for at øge det overordnede kontrolsystems pålidelighed (manuel indgriben påkrævet)
- Stadig mere enkel og effektiv fejlfinding over tid
- Sømløs integration med HMI-computere (Human Machine Interface).
Når de er bygget korrekt, kan virksomheder bruge PLC'er og bruge dem i en bred vifte af applikationer på tværs af flere industrier. Hvad du måske ikke er klar over, er, at vi er kommet til at stole på PLC'er for at få de mest hverdagsagtige teknologier til at fungere korrekt. Bagerier, vaskemaskiner, elevatorer og endda trafiksignaler er blandt de mange civile applikationer, der kræver PLC-styring og dataindsamling for at regulere opgaver.
Hvorfor bruger produktionsvirksomheder PLC'er?
I 2019 (og derefter) vil PLC'er fortsætte med at skinne på grund af deres iboende enkelhed og fleksibilitet. De er kraftfulde nok til at tilpasse sig en lang række miljøer og opgaver, men alligevel enkle nok til, at selv teknikere uden programmering eller scripting viden kan mestre dem hurtigt.
Visse specifikke egenskaber ved PLC'er gør dem til det første valg for industrier, der er afhængige af disse systemer. Olie og gas, vandforsyninger, fødevare- og drikkevarefremstilling og anvendelse af offentlige arbejder er blot nogle få eksempler på industrier, der er afhængige af de muligheder, som PLC'er tilbyder.
1) PLC'er er nemme at programmere
Når nogen udråber fleksibiliteten af PLC-systemer som en fordel, taler de om, hvordan disse systemer kan programmeres af personer med det sjuskeste vidensniveau.
Det betyder, at teknikere kan bruge dem lige så nemt som forbrugere. Du kan også udvide et PLC-system ved at programmere det til at følge et sæt instruktioner, hvis visse betingelser er sande.
Med en bred vifte af anvendelser på tværs af brancher vil hver virksomheds medarbejdere have deres egne færdigheder. Når du bruger PLC'er, betyder den enkle programmering af kontrollogik i dit system, at du ikke behøver nogen, der er fortrolig med computersprogets nuancer for at omskrive et program, når en opgave eller applikation ændres.
2) PLC'er kan give et samlet programmeringsmiljø
PLC'er er den foretrukne metode til styring, måling og udførelse af opgaver i komplekse fremstillings- og industrielle applikationer, fordi de fungerer godt sammen med andre systemer. PLC'er fungerer godt med pc'er, PAC'er (programmerbare automationscontrollere), bevægelseskontrolenheder og HMI'er.
Men for at være effektiv skal et samlet miljø være godt planlagt og bør ikke være for svært for brugeren at betjene. PLC'er placeret i større programmeringsmiljøer giver dog brugere med et grundlæggende vidensniveau adgang til flere funktioner, der kan kommunikere med hinanden, levere data til hinanden og udføre komplekse opgaver.
3) PLC indsamler pålidelige data
Antallet af indgange, du indstiller på PLC-systemet, bestemmes af brugeren. Det betyder, at der ikke er nogen grænse for antallet af datakilder og mængden af data, der kan strømme ind. Måleapparater, sensorer og bevægelseskontroller kan indhente flere parametre, så det er op til brugeren at bestemme, hvordan disse data indsamles og hvordan udgangene vises.
4) PLC'er kan bruges til forudsigelig vedligeholdelse
Fordi nutidens PLC'er er udstyret med mere hukommelse og processorkraft, kan de programmeres til at udføre komplekse og krævende opgaver. En af disse opgaver er prædiktiv vedligeholdelse. Styrken ved forudsigende vedligeholdelse, især i starten af Industry 4.0, kan ikke understreges for meget.
I den tilsluttede fabrik, som er et af funktionerne i den fjerde industrielle revolution, kan én maskine tilsluttes og ansvarlig for driften af flere andre processer. Som følge heraf kan forudsigelig vedligeholdelse øge effektiviteten betydeligt og reducere hyppigheden af nedetid og katastrofale hændelser.
Forebyggende vedligeholdelse starter med forebyggende vedligeholdelse. Hvis et specifikt stykke udstyr når en forudbestemt tærskel, slukker en sensor og fortæller teknikere, at udstyret skal serviceres eller udskiftes. Der indsamles så nok af disse rapporter som selve datapunkter til at kommunikere til systemet, hvilke faktorer der forudsiger slitage eller forestående problemer. PLC'en vil interagere med SCADA'en for at vise vedligeholdelsesplaner eller give mulighed for fleksibilitet ved konfiguration af nye vedligeholdelsesregler.
Konklusion
PLC'er beviser nu mere end nogensinde deres værd, da produktions- og plantebaserede industrivirksomheder omfavner den digitale transformation, der kræves til deres nichemarkeder. Deres grundlæggende brugervenlighed og enkelhed gør dem til en fleksibel og velkendt løsning i lyset af stigende kompleksitet.
Professionelle foretrækker PLC-systemer, når de bruger andre IoT-applikationer, eller når de arbejder med kontrolsystemer som SCADA. Som et logisk kontrolsystem er PLC'er velegnede til Industry 4.0-tendenser, der kræver dataforudsigelse, fejltilstandsforudsigelse, korrelationsopdagelse mellem to eller flere uafhængige PLC-datastrømme og systemoptimering.
PLC'ens kritiske position og rolle kræver også, at den til enhver tid forbliver fuldt funktionsdygtig. Producenter og fabriksvirksomheder kan anvende bedste praksis for at sikre, at disse kernekomponenter altid kører problemfrit.