PLC
Kategorie: Informatika (celkem: 338 referátů a seminárek)
Informace o referátu:
- Přidal/a: anonymous
- Datum přidání: 13. května 2011
- Zobrazeno: 1811×
Příbuzná témata
PLC
PLC je skratka pre programovateľný logický automat, ktorý pochádza z anglického slova Programmable Logic Controller.
História
Historicky sa vznik prvého PLC datuje do roku 1968, kedy spoločnosť General Motors, konkrétne divízia Hydramatic zadala výberové konanie na vývoj a dodávku elektronického riadiaceho systému ako náhrady za dovtedajšie automaty realizované prostredníctvom relé. V tom čase realizované riadiace systémy sa vyznačovali mnohými nevýhodami – hlavne finančnou náročnosťou, vysokým množstvom kabeláže, relé, časovačov, ktoré zvyšovali poruchovosť systému, čím sa zvyšovala náročnosť údržby a značne komplikovala možnosť zmeny riadiaceho algoritmu. Automobilový priemysel potreboval flexibilnejšie riešenie, aby bolo možné realizovať každoročnú zmenu výrobného programu efektívnejším spôsobom. Súťažné požiadavky boli doručené najskôr 4 spoločnostiam – 3I, DEC, Allen Bradley a Century Detroit, následne ďalším 3 vrátane spoločnosti Bedford Associates na čele s Richardom Morleym. A práve produkt spoločnosti Bedford Associates s kódovým číslom 084 súťaž vyhral. „Dick“ Morley je preto považovaný za „otca“ prvého PLC.
V marci 1968 mal Morley pripravený funkčný prototyp s kódovým názvom „Stupid“. Čoskoro si uvedomil možný veľký obchodný potenciál tohto artiklu a založil spoločnosť, venujúcu sa vývoju, predaju a servisu tohto produktu pod názvom Modicon (MOdular DIgital CONtroller). V názve sa i v tomto prípade prejavila vtedajšia obchodná stratégia „Don’t call it a computer“ – vtedajšie počítače boli neuveriteľne drahé, preto na prekonanie počiatočnej nedôvery klientov bolo vhodné slovko „počítač“ radšej nespomínať. V roku 1972 už existoval asi tucet dodávateľov s cca 20timi typmi PLC. Boom PLC, ktorý tak začal v 70tych rokoch pokračuje až dodnes vďaka vlastnostiam PLC, ktoré sú dané primárne požiadavkami trhu.
Vlastnosti PLC
Súčasné PLC prekonali teda už vyše 40 rokov vývoja. Vymenujme si hlavné vlastnosti, ktoré ich predurčujú pre nasadenie do priemyselných aplikácií:
• hardvérová a softvérová flexibilita – modulárnosť, jednoduchosť a efektivita zmien programu
• prevádzková stabilita a odolnosť – schopnosť bezporuchovej činnosti v náročných priemyselných podmienkach
• jednoduchá údržba v prevádzke – údržba a diagnostika pomocou štandardných nástrojov
• flexibilita a recyklovateľnosť – možnosť jednoduchého rozširovania a opätovného využitia v inej aplikácii
• podpora vstupno-výstupných jednotiek so spracovaním štadardných a unifikovaných signálov
Súčasné PLC by sme mohli rozdeliť do skupín podľa veľkosti a náročnosti aplikácie na:
• malé – vhodné pre riadenie samostaných strojov s malým počtom vstupov a výstupov. Majú obmedzenú rozšíriteľnosť a komunikačné možnosti, vačšinou teda existujú v kompaktnej forme.
• stredné – vhodné pre aplikácie pri riadení výrobných buniek, liniek až celých prevádzok. Zrejme najčastejšie nasadzované sytémy.
• veľké – vhodné na riadenie výrobných liniek, prevádzok, náročné aplikácie s požiadavkou na vysokú rýchlosť odozvy.
Programovanie PLC
Jednou z požiadaviek na PLC už od ich vzniku bola možnosť jednoduchého preprogramovania na vykonávanie žiadaných úloh. Bolo požadované, aby takýto systém mohol preprogramovať skúsený elektrotechnik a keďže v tých časoch boli zaužívané riadiace systémy na báze reléových systémov, prvé jazyky pre programovanie PLC vychádzajú práve z možnosti prepisu reléových schém na program pre PLC. Súbor inštrukcií najstarších PLC bol teda veľmi obmedzený – obsahoval len základné logické funkcie ako testovanie stavu vstupu, funkcia AND – sériové zapojenie kontaktov, OR – pralelné zapojenie kontaktov, NOT – rozpínací kontakt, zápis výsledku – stavu cievky relé, pamäťové funkcie – klopný obvod R-S, časovače – oneskorené zopnutie a vypnutie, čítače a niektoré pomocné funkcie. Takejto náhrade pevnej logiky zodpovedala i realizácia prístrojov na programovanie PLC a ich grafický programovací jazyk. Pre tento jazyk sa ustálilo pomenovanie „Ladder Logic Diagram“ – jazyk kontaktných (reléových) schém. Postupom času s rozširovaním možností PLC však začali pribúdať ďalšie inštrukcie napr. na spracovanie číselných hodnôt, aritmetické inštrukcie, komunikačné inštrukcie atď. Dlho neexistoval štandard v oblasti jazykov pre PLC – výrobcovia rozširovali pôvodný inštrukčný súbor jazyka kontaktných schém a zavádzali proprietárne jazyky s vlastnými inštrukciami.
Až v roku 1993 medzinárodná normalizačná organizácia pre elektrotechniku IEC vydala normu 1131, ktorá je venovaná programovateľným logickým automatom. Kôli existencii rôznych lokálnych štandardov a ich číslovania sa neskôr národné normalizačné organizácie zhodli na celosvetovej harmonizácii a norma bola vydaná v novom vydaní ako medzinárodný štandard v roku 2003 pod označením IEC 61131. Jej tretia časť, teda IEC 61131-3 definuje štandardy jazykov pre programovanie PLC. K programovacím jazykom PLC a norme 61131-3 sa vrátime vo štvrtej časti nášho seriálu.
Požiadavky na PLC a motivácia
Požiadavky:
• moderný stabilný systém,
• poskytuje HW a SW flexibilitu,
• odolnosť v priemyselnom prostredí,
• jednoduché programovanie,
• flexibilita a recyklovateľnosť – možnosť použitia v novej prevádzke,
Motivácia:
redukcia „machine down time“ – zníženie poruchovosti a času potrebného na rekonfiguráciu systému pri zmenách,
možnosť rozširovania systému s rastom technológie.