Ohjelmoitava logiikkaohjain (lyhennetty PLC ; englanniksi programable logic controller , lyhenne PLC ; tarkempi käännös venäjäksi on ohjelmoitavalla logiikalla varustettu ohjain), ohjelmoitava ohjain on erityinen elektroninen tietokone. Useimmiten PLC:itä käytetään teknisten prosessien automatisointiin . PLC:n pääkäyttötapa on sen pitkäaikainen autonominen käyttö, usein epäsuotuisissa ympäristöolosuhteissa , ilman vakavaa huoltoa ja käytännössä ilman ihmisen puuttumista.
Joskus PLC:itä käytetään työstökoneiden numeeristen ohjausjärjestelmien rakentamiseen .
PLC:t ovat laitteita, jotka on suunniteltu toimimaan reaaliaikaisissa järjestelmissä .
PLC:issä on useita ominaisuuksia, jotka erottavat ne muista teollisuudessa käytetyistä elektronisista laitteista:
Teknisten objektien ohjausjärjestelmissä loogiset komennot ovat pääsääntöisesti etusijalla liukulukujen aritmeettisiin operaatioihin nähden , mikä mahdollistaa mikro-ohjaimen suhteellisen yksinkertaisuuden ( väylät 8 tai 16 bittiä leveä) saavuttaa tehokkaat, reaaliajassa toimivat järjestelmät. . Nykyaikaisissa PLC:issä numeeriset toiminnot niiden ohjelmointikielillä toteutetaan samalla tavalla kuin loogiset. Kaikilla PLC-ohjelmointikielillä on helppo pääsy konesanojen bittikäsittelyyn, toisin kuin useimmat nykyaikaisten tietokoneiden korkean tason ohjelmointikielet.
Ensimmäiset logiikkaohjaimet ilmestyivät kaappien muodossa, joissa oli joukko toisiinsa kytkettyjä releitä ja koskettimia. Tätä piiriä ei voitu muuttaa suunnitteluvaiheen jälkeen ja siksi sitä kutsuttiin kovaksi logiikaksi . Maailman ensimmäinen ohjelmoitava logiikkaohjain vuonna 1968 oli Modicon 084 (1968) ( englanniksi modular digital controller ), jossa oli 4 kt muistia.
PLC-termin loi Odo Joseph Struger(Allen-Bradley) vuonna 1971. Hänellä oli myös keskeinen rooli PLC-ohjelmointikielten yhtenäistämisessä ja IEC61131-3-standardin käyttöönotossa . Richard Morleyn kanssa(Modicon) heitä kutsutaan "PLC:n isiksi". PLC-termin rinnalla termiä mikroprosessoriohjain käytettiin laajalti 1970-luvulla .
Ensimmäisissä PLC:issä, jotka korvasivat relelogiikkaohjaimet, toimintalogiikka ohjelmoitiin LD -kytkentäkaaviolla . Laitteessa oli sama toimintaperiaate, mutta releet ja koskettimet (tuloa ja lähtöä lukuun ottamatta) olivat virtuaalisia, eli ne olivat olemassa PLC - mikrokontrollerin suorittaman ohjelman muodossa . Nykyaikaiset PLC:t ovat vapaasti ohjelmoitavissa.
Juuri tämä suunta on kehittynyt merkittävästi viime vuosina, ja tämä johtuu tietyistä syistä. Nämä syyt ovat:
Näitä ohjaimia käytetään pienten suljettujen esineiden ohjaamiseen teollisuudessa, lääketieteen erikoisautomaatiojärjestelmissä ja muilla aloilla. Säädin suorittaa toimintoja, jotka mahdollistavat mittaustietojen monimutkaisen käsittelyn useiden ohjaustoimintojen laskennalla, samalla kun tulojen/lähtöjen kokonaismäärä ei ylitä useita kymmeniä. Näiden säätimien tärkeimmät edut ovat suuri määrä laskelmia melko lyhyessä ajassa. Samankaltaisuus toimistotietokoneiden työolosuhteiden kanssa, mahdollisuus ohjelmointiin korkean tason kielellä. Laitteistotuen tarjoavat tavanomaiset ohjaimet, joilla on perusteellisen diagnosoinnin ja vianetsinnän toiminnot pysäyttämättä ohjaimen toimintaa [1] .
LPK on seuraavan luokituksen alainen:
Näillä ohjaimilla on keskimääräinen prosessointikapasiteetti eli teho. Se on monimutkainen ominaisuus, joka riippuu tietokoneen taajuudesta ja bittisyvyydestä sekä RAM-muistin määrästä. Tiedonsiirron toteuttamiseksi muiden automaatiojärjestelmien kanssa paikallisissa ohjaimissa on useita fyysisiä portteja. Nämä säätimet toteuttavat vakiotoimintoja mittaustietojen käsittelyyn, estämiseen, säätelyyn ja ohjelmalogiikan ohjaukseen. Hätäsuojajärjestelmissä käytetään erikoistyyppisiä paikallisohjaimia, jotka ovat erittäin luotettavia, kestäviä ja nopeita. Ne tarjoavat myös täydellisen vikadiagnoosin sekä komponenttien ja koko laitteen paikallistamisen ja redundanssin.
Usein PLC koostuu seuraavista osista:
Normaalisti PLC:n tuloa tai lähtöä ei voida välittömästi kytkeä keskussirun vastaavaan lähtöön. Näille lähdöille on ominaista alhaiset jännitetasot, tyypillisesti 3,3 - 5 volttia. PLC:n tulojen ja lähtöjen tulee normaalisti toimia 24 V DC tai 220 V AC jännitteellä. Siksi PLC:n lähdön ja mikropiirin lähdön väliin on varustettava vahvistus- ja suojaelementit.
PLC-ohjelmointi käyttäen IEC61131-3-standardin standardoituja IEC-kieliä (IEC).
Ohjelmointikielet (grafiikka)
Ohjelmointikielet (teksti)
Rakenteellisesti IEC61131-3:ssa suoritusympäristö on joukko resursseja (useimmissa tapauksissa tämä on PLC, vaikka jotkin tehokkaat tietokoneet, joissa on moniajokäyttöjärjestelmiä, tarjoavat mahdollisuuden ajaa useita softPLC-ohjelmia ja simuloida useita resursseja yhdellä suorittimella). Resurssi tarjoaa mahdollisuuden suorittaa tehtäviä. Tehtävät ovat joukko ohjelmia. Tehtäviä voidaan kutsua syklisesti, tapahtumakohtaisesti, maksimitaajuudella.
Ohjelma on yksi POU-ohjelmamoduuleiden tyyppi. Moduulit (POU) voivat olla tyyppiä ohjelma, toimintolohko ja toiminto. Joissakin tapauksissa PLC-ohjelmointiin käytetään ei-standardikieliä, esimerkiksi: Algoritmien lohkokaaviot C-suuntautunut kehitysympäristö PLC-ohjelmille. HiGraph 7 on ohjauskieli, joka perustuu järjestelmän tilakaavioon.
PLC-ohjelmointityökalut IEC 61131-3 -kielillä voivat olla erikoistuneet tiettyyn PLC-perheeseen tai yleiskäyttöön, ja ne toimivat useiden (mutta ei suinkaan kaikkien) ohjainten kanssa:
PLC-ohjelmointi eroaa perinteisestä ohjelmoinnista. Tämä johtuu siitä, että PLC:t suorittavat loputtoman sarjan ohjelmajaksoja, joista jokaisessa:
Siksi PLC:tä ohjelmoitaessa käytetään lippuja - Boolen muuttujia, jotka osoittavat tiettyjen ehdollisten siirtymien haarojen kulkua ohjelma-algoritmilla. Siksi ohjelmoijalta vaaditaan ohjelmoijalta tiettyä taitoa ohjelmoitaessa PLC:tä.
Esimerkiksi menettelyt järjestelmän alustamiseksi nollauksen tai virran kytkemisen jälkeen. Nämä toimenpiteet on suoritettava vain kerran. Siksi käyttöön otetaan alustuksen valmistumisen Boolen muuttuja (lippu), joka asetetaan, kun alustus on valmis. Ohjelma analysoi tämän lipun, ja jos se on asetettu, se ohittaa alustusmenettelyjen koodin suorittamisen.
| kodin automatisointi | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ohjaus | |||||||||
| Anturit | |||||||||
| Esiintyjät |
| ||||||||
| Sovellukset |
| ||||||||
| Protokollat | |||||||||