Programovatelný automat , nebo PLC (anglicky programovatelný automat, PLC ), je zařízení digitální elektronická programovatelná pro řízení všech procesů průmyslu postupnou léčbu. Posílá příkazy k předvolbám (provozní část nebo PO na straně pohonu) ze vstupních dat ( snímače ) (řídicí část nebo PC na straně snímače), žádané hodnoty a počítačový program .
Když programovatelný logický řadič provádí bezpečnostní funkci, označuje se to jako bezpečnostní programovatelný logický řadič nebo APS .
Říkáme průmyslovému programovatelnému logickému řadiči (PLC) určitý typ počítače , robustní a reaktivní, s fyzickými vstupy a výstupy, který se používá k automatizaci procesů, jako je řízení strojů na montážní lince v továrně nebo řízení strojů. automatické manipulační systémy. Tam, kde starší automatizované systémy používaly stovky nebo tisíce relé a vaček , stačí jednoduché PLC. Volal inženýry kontroly jsou programátoři těchto rozhraní API.
API je strukturováno kolem procesorové jednotky nebo CPU (anglicky Central Processing Unit , CPU), napájení zdrojem střídavého napětí (AC) nebo přímým (DC) a moduly v závislosti na potřebách aplikace, například:
Jiné, starší PLC sestávaly z jednoduché paměti, jejíž vstupní adresa byla tvořena zřetězením vstupních dat (senzory, hodiny) a předchozím stavem. Mnohem méně nákladné, nevyhovovaly rychlému nárůstu počtu států. Zůstaly široce používány pro jednoduché automatizace, jako je Antiblockiersystem (ABS) nebo semafory na křižovatkách.
Ve srovnání s počítači se API vyznačují:
Absence stálého rozhraní člověk-stroj (HMI) pro vizualizaci činnosti a provozu programu na operativní části znamená, že PLC jsou často připojeny k ovládacímu panelu, grafickému rozhraní (displej nebo dotyková obrazovka) nebo PC . V druhém případě mluvíme o dohledu. Počítač lze také použít samostatně kombinací funkcí PLC a dohledu díky použití softPLC .
V průmyslové automatizaci také hodně mluvíme o automatech vzdálené správy. V tomto případě můžeme vzdáleně upravovat nebo prohlížet data nebo program řídicích systémů řízených zařízení přes internet: hromadné kotle, čistírny odpadních vod atd. To se děje prostřednictvím modem-routerů, často spojených se softwarem poskytujícím zabezpečené připojení (VPN).
Obecně platí, že pokud API a PC koexistují v dílně, API fungují co nejblíže fyzickým procesům a starají se o bezpečnostní problémy, přičemž PC místo toho řeší dohled a externí reporting. Počítače tak mohou co nejlépe nastavit pokyny pro PLC, které vydávají podrobné objednávky, řeší nouzové situace a hlásí stav procesů.
Programy API se zpracovávají v určitém cyklu, nejčastěji:
Čas cyklu PLC se liší podle velikosti programu, složitosti výpočtů, počtu vstupů / výstupů, výkonu PLC a potřeb řízeného procesu. Liší se od jedné do několika desítek milisekund a je chráněn hlídacím psem , například v případě, že algoritmus provede stejnou programovou smyčku na neurčito.
Čtení senzorů a ovládání akčních členů se provádí skenováním, správa přerušení je v případě nehody obětí lavinového efektu.
IEC 61131-3 definuje různé programovací jazyky :
Při programování PLC je také možné zvolit programování v SFC , odvozeném od Grafcetu . Každá základní akce je spojena s programem napsaným v IL, ST, LD nebo FBD. Grafcet, velmi populární ve Francii, je grafický nástroj pro definování sekvenční automatizace v konečném počtu kroků oddělených podmínkami přechodu. Využívá jasné grafické znázornění, které umožňuje například režisérovi ukázat klientovi, jak porozuměl specifikacím. Univerzální jazyk, nezávislý (zpočátku) na praktické implementaci, může být "zapojen" sekvencery, programován na PLC nebo dokonce na počítači. Kromě toho umožňuje:
V případě softwarově programovatelných řadičů ( softplc ) existují také různé programovací jazyky, které nejsou definovány normou IEC 61131-3, což značně rozšiřuje možnosti konfigurace, například:
Popularita těchto jazyků by však neměla zakrývat jejich slabiny v zabezpečení procesů.
Automatony jsou široce používány v průmyslu, a to jak ve výrobě (výroba hotových předmětů nebo podsestav), tak v procesech (výroba surovin). Nacházejí se také ve správě budov, logistice a balení, jako jsou zásilkové balíčky. Jsou ideální pro jakýkoli typ činnosti vyžadující reflex, spíše než komplikované výpočty. U systémů vyžadujících vysokou bezpečnost (železnice, výtahové stroje, přístup k nebezpečným strojům) se používají bezpečnostní PLC (APIS), jejichž centrální jednotka se zdvojnásobí a zkušební postupy se posílí. Pro správu semaforů na křižovatce se však používají specifické a zcela odlišné řadiče, které jsou věnovány tomuto úkolu. Jedná se o řadiče křižovatek, kteří musí dodržovat bezpečnostní normy specifické pro danou oblast.
API mají mnoho výhod:
Na oplátku jsou dražší než běžná IT řešení založená například na mikrokontrolérech , ale v současné době jsou jedinou platformou pro provádění, která se považuje za spolehlivou v průmyslovém prostředí (s průmyslovými počítači). Cena závisí zejména na počtu požadovaných vstupů / výstupů, dostupné paměti pro provádění programu, přítomnosti nebo nepřítomnosti obchodních modulů. Kromě toho vyžadují zvládnutí specifických jazyků vyhovujících normě IEC 61131-3 , které ve své formě mají interní logiku provádění PLC. Tyto jazyky se však mnoha uživatelům zdají přístupnější a vizuálnější než tradiční počítačové jazyky.
Kromě běžných aplikací může mít PLC takzvané „bezpečnostní“ charakteristiky. Umožňují mu buď mít záruku provozu, a to i po poruše prvku, nebo zaručit operaci, která v případě selhání prvku vygeneruje stále přísnější opatření zaručující bezpečnost osob a zaměstnanců. .
Tyto vlastnosti se mohou týkat:
Varianta klasického průmyslového automatu se skládá z automatu soustředěného v mini krabici (méně než 10 cm), tedy co nejvíce zjednodušené na hardwarové úrovni, se stejnými jazyky automatismu. Někdy mluvíme o Embedded PLC nebo Chip PLC. Tyto PLC se používají hlavně na malých strojích, i když jsou z hlediska funkčnosti složité.
Varianta hardwarově programovatelného řadiče se skládá ze softwarového řadiče, tedy bez striktního propojení s hardwarem, ale opětovného použití stejných konceptů a jazyků ze světa automatizace. Mohou se také objevit určité další jazyky, více orientované na počítač, a proto méně přístupné elektrikáři (jak je uvedeno výše).
Někdy mluvíme o SoftPlc . Aby bylo zaručeno včasné zpracování, musí hardwarová platforma použitá ke spuštění automatizačního modulu běžet na operačním systému v reálném čase .
Mohou existovat také simulátory PLC, ale v tomto případě jde pouze o to, aby bylo možné testovat programování pro testy, bez čtení senzorů a řízení skutečných akčních členů. Tento typ softwaru může běžet na konvenčním operačním systému, který není v reálném čase.