Mitä maailmassa on PLC-ohjelmointi?

Mainos

Valmistusmaailmassa on tietokoneita, ja sitten tietokoneautomaatio.

Vaikka saatat luulla, että tiedät kaiken, mitä tietokoneilla on tietävää, et vain edes naarmuttanut käytön pintaa tietokoneita automatisoimaan asioita, kunnes olet käyttänyt ohjelmoitavaa logiikkaohjainta - joka tunnetaan automaatioteollisuudessa yksinkertaisesti nimellä ”PLC”. PLC ei ole muuta kuin tietokone, jossa on prosessori, paitsi että arkkitehtuuri on luotu tavalla, joka on keskittynyt vuorovaikutukseen ulkomaailman kanssa. Se saa tietoa ulkomaailmasta tulojen kautta - digitaaliset ja analogiset anturit, releet ja muut valikoidut välineet. Se on vuorovaikutuksessa todellisen maailman kanssa ulostulojen kautta - moottorit, venttiilit, kuljetinhihnat, toimilaitteet ja paljon muuta.

Kaikkien tulojen ja ulostulojen välissä on PLC - pedon sydän ja aivot koko toiminnan takana. PLC-ohjelmointi tekee päätökset reaalimaailman syötteiden perusteella ja sitten vuorovaikutuksessa reaalimaailman kanssa lähtöjen kautta - kaikki sekunnin murto-osissa. Nämä ovat lähinnä robotteja.

Mistä tietokoneautomaatio-ohjelmointi tuli

Ennen tietokonejärjestelmiä valmistuslaitteita hallitettiin käsin. Mitä tämä tarkoittaa, että henkilö painaa painikkeita laitteiden ohjaamiseksi suoraan. Käyttäjä voi esimerkiksi painaa painiketta siirtääksesi kuljetinhihnaa, kunnes pullo on nokan alla. Sitten he painavat toista painiketta avataksesi venttiilin ja täyttää pullon, ja painavat sitten kuljetinpainiketta uudelleen. Tämä oli automaation vaihe, joka alun perin korvasi (ja joissain tapauksissa pelasti) ihmisen kädet.

PLC-ohjelmoinnin kehitys johtui siitä, kuinka nämä ”manuaaliset” ohjausjärjestelmät johdotettiin. Monissa tapauksissa sähköjohdotukseen oli sisällytetty joitain ”hajuja” koneen suojaamiseksi. Kaavioihin sisältyivät tulon painikkeet ja lähtökoskettimet, jotka näyttivät seuraavalta tulosteista.

Ne ovat kontaktireleitä - toista kutsutaan ”normaalisti avoimeksi” ja toista “normaalisti kiinni”, mikä tarkoittaa, että toinen sulkee sähköpiirin aktivoituneenaan ja toinen avaa sen. Releet voidaan aktivoida millä tahansa - painikkeella, esineen iskemällä rajakytkimellä jne. Johdotuksen lähtöpuolella sähköasentajat käyttävät seuraavaa signaalia edustamaan lähtökelaa, joka saattaa käynnistää moottorin tai muun laitteen.

Tietokoneprosessorien lisäksi myös edistyksellisiä anturilaitteita, kuten infrapuna-läheisyys- ja taso-antureita, monet näistä “manuaalisista” prosesseista missä ihmisen oli vielä tehtävä päätöksiä, alettiin korvata tietokoneautomaatio-ohjelmoinnilla näiden kutsutun nopean prosessorin yksiköiden sisällä PLCs.

Joten mikä tekee PLC: stä erilaisen kuin tavallinen tietokone? PLC: t saadaan pyörimään nopeasti ja toimimaan nopeasti vuorovaikutuksessa ulkomaailman kanssa. Jos tarkastelet tämän artikkelin ensimmäistä kuvaa Allen-Bradley PLC -järjestelmästä, saatat olla yllättynyt, kun tiedät, että vain vasemmalla oleva moduuli on oikea tietokone. Suurin osa "telineestä" sisältää erilaisia ​​moduuleja, jotka ovat vuorovaikutuksessa tuloanturien tai -laitteiden kanssa, ja sitten muita moduuleja myös lähtölaitteiden ohjaamiseksi.

Koska näitä järjestelmiä käytettiin korvaamaan järjestelmät, joita sähköasentajat johdottivat ja pitivät yllä, ohjauksen ”kielen” oli oltava jotain, jonka nämä sähköasentajat pystyivät ymmärtämään. Näin syntyi ”tikastilogiikka”.

Automaattinen tietokoneohjelmointi käyttää ladder-logiikkaa

Vaikka tämä saattaa muuttua jossain vaiheessa lähitulevaisuudessa, tähän saakka nämä PLC: t käyttivät erilaisia ​​"ladder logic" -versioita. Tikkaat-logiikka on ohjelmointikieli, joka näyttää suurelta osin noilta vanhan tyylin sähkökaavioilta ja sähköisiltä symboleilta, mutta se on asetettu suorittimen sisään peräkkäisessä ”ohjelmassa”, joka ohjaa kaikki.

Tämä PLC-ohjelmointi näyttää sähköiseltä kaaviolta, mutta nämä ovat vain symboleja, joita käytetään edustamaan jotakin toimintoa. Syöttöreleet tutkivat jotakin anturia todellisessa maailmassa, lähtösymbolit käynnistävät tai sammuttavat reaalimaailman laitteen ja kaikki keskellä olevat ruudut edustavat erilaisia ​​matemaattisia laskelmia tai muita ”toimintoja”, aivan kuten millä tahansa muulla tietokoneella ohjelmisto.

Ne on asetettu ohjelman "kehoille" - ja kaikki kehykset skannataan melkein samanaikaisesti. Jos mietit miten tietokoneohjelmoijat ovat tottuneet kirjoittamaan peräkkäisiä ohjelmia missä skripti on käsitellyt yhden rivin kerrallaan - voi viedä jonkin aikaa tottua ohjelman kirjoittamiseen, jossa kaikki tapahtuu kaikessa heti.

Mutta jos harkitset, kuinka nopeasti automaattisen ”robotin” on reagoitava reaalimaailman kaikkiin muutoksiin, voit nähdä, miksi tämä nopea hakuaika on kriittinen.

Nykyään huipputeknologian valmistusmaailman suuren volyymin ja tarkkojen vaatimusten suhteen voit nähdä miksi nämä nopea, ohjelmoitava tietokone ovat keskeisessä asemassa, mikä antaa jokaiselle valmistajalle kilpailukyvyn etu.

Minkä tahansa prosessin automatisointiin kuuluu prosessin ymmärtäminen, koneiden ymmärtäminen ja sitten ajattelu kuten tietokoneohjelmoija, jotta voit kertoa tälle PLC: lle tarkalleen kuinka tehdä se mitä 2 tai 3 ihmistä aiemmin piti tehdä käsi.

Vielä parempi, kun käytät tietokonetta näiden toimien tekemiseen, voit myös tehdä välittömiä mittauksia, suorittaa testejä ja kerätä tietoja niin, että tiedot ovat heti saatavana tietokannassa tai verkkopohjaisessa muodossa näyttö.

Onko sinulla koskaan ollut mahdollisuutta olla vuorovaikutuksessa automatisoitujen PLC-ohjattujen järjestelmien kanssa? Oletko PLC-ohjelmoija? Jaa ajatuksesi ja kokemuksesi tästä tekniikasta alla olevassa kommenttiosassa.

Kuvaluotto: Sistemart, Elmschrat, Nuno Nogueira