Mi is az a PLC??

Image Alignment 509x319
OMRON PLC

A PLC egy programozható logikai vezérlő (Programmable Logic Controller), amelyeket leginkább ipari gépek, gyártósorok, berendezések vezérlésére, folyamatirányítására használnak. Ezeknek a mikroszámítógépeknek a PC-hez képest jóval alacsonyabb az ára, és egyszerűbben programozhatóbbak bizonyos feladatokhoz.

Felépítését tekintve, két féle PLC típust különböztetünk meg:

1. Kompakt

Ezekben a PLC-kben minden szerkezeti elem egy egységben van. Benne foglaltatik a tápegység, a CPU, ki- és bemenetek, kommunikációs port. Ha a meglévő ki-és bemenetek száma nem lenne elegendő, van lehetőség bővítésre is.

2. Moduláris

Ezek a PLC-k, mint ahogyan a nevében is benne van, modulokból építhetőek fel. Alapjában véve, van egy CPU amely köré építhetjük be a különböző tápegységeket, ki- és bemeneteket tartalmazó modulokat, tehát igény szerint alakíthatóak. E típusú PLC-ket könnyebben lehet bővíteni, skálázni.

Egy PLC az alábbi elemeket tartalmazza:

  • CPU(Központi egység)
  • Tápegység
  • I/O egységek (analóg és digitális be- és kimenetek)
  • Kommunikációs egységek
  • Egyéb alkotóelemek (különböző interfészek, memóriabővítések)
  • A PLC busz biztosítja az összeköttetést az elemek között.

  • CPU
  • A CPU mozaikszó (Central Processing Unit) magyar megfelelője a központi végrehajtó egység, amely a PLC “agya”. Futtatja a felhasználói programot, és a további egységeket vezérli. A felhasználói program RAM-ban (Random Acces Memory = Véletlen elérésű memória amely írható és olvasható tárolóeszköz), vagy EPROM-ban (Erasable Programmable Read-Only Memory = törölhető, programozható, csak olvasható memória) tárolódik. Személyi számítógépen történik a program fejlesztése, és a kész programot töltik rá a későbbi tárolóeszközre. A CPU címezi a be- és kimeneteket, parancsokat ad a rendszerben lévő intelligens feldolgozóegységeknek.

    Image Alignment 509x319
    CPU

  • Tápegység
  • A tápegység feladata a rendszer megfelelő feszültséggel való ellátása, továbbá a hálózati feszültség átalakítása és stabilizálása a PLC számára. Legtöbbszőr külön telepeket is tartalmaz, hogy a RAM tartalma megőrizhető legyen feszültség kimaradás esetén.

    Image Alignment 509x319
    Tápegység

  • I/O egységek ( be- és kimenetek )
  • Ezen egységek szinte minden esetben galvanikusan le vannak választva a CPU egységről. Az analóg bemeneti egységek A/D átalakítók segítségével konvertálják digitális kóddá a bemenetre kapcsolt analóg jelet. Analóg kimeneti egységek a PLC futása során számolt digitális értékeket alakítja át D/A konverter segítségével analóg jellé. A digitális egységek be- és kimenetein általában DC24V a feszültség, de egyes egységek képesek váltakozó áram fogadására és leadására. A digitális bemeneti egységek feladata olyan jelek értelmezése, illesztése a PLC belső szintjéhez, amelyek csak két lehetséges állapotot vehetnek fel. A bemeneti egységek feszültségtartománya leggyakrabban 24V névleges feszültségű. A digitális kimeneti egységek feladata a környezet számára átalakítani a PLC belső jeleit. Kétféle kimenetet különböztetünk meg:

  • Relés kimenet
  • Egy relét vezérel a CPU, aminek az érintkezője van kivezetve. Ennek előnye, hogy ezáltal nagy áramokat tudunk olcsón kapcsolni, és bárhová beilleszthető az áramkörbe. Hátránya a nagy reakcióidő, és a 10Hz-nél kisebb kapcsolási frekvencia.

  • Tranzisztoros kimenet
  • A kimeneti feszültséget valamilyen vezérelt félvezető kapcsolja. Előnye, hogy rövid reakcióideje alatt viszonylag gyors kapcsolásra képes (100Hz). Hátránya a megadott helyre való illeszthetőség, illetve a nagy áramok kapcsolását relatívan drága elemekkel tudjuk megvalósítani.

    Image Alignment 509x319
    IO egység

  • Kommunikációs egységek
  • A más eszközökkel való kommunikációt ezen egységekkel valósíthatjuk meg, továbbá hálózati kommunikációt, illetve szabványos soros, párhuzamos interfészt biztosíthatunk.