Η αρχιτεκτονική του PLC

Η αρχιτεκτονική ενός PLC είναι βασικά ίδια με ένα Η/Υ γενικής χρήσης. Όμως κάποια συγκεκριμένα χαρακτηριστικά τα διαφοροποιoύν από τους Η/Υ.
Τα PLC έχουν τα εξής χαρακτηριστικά:

είναι σχεδισμένα να λειτουργούν σε βιομηχανικό περιβάλλον με μεγάλες μεταβολές θερμοκρασίας και υγρασίας
δεν επηρεάζονται από βιομηχανικά παράσιτα π.χ.ηλεκτρονικός θόρυβος.
είναι σχεδιασμένα για εύκολη χρήση από τεχνικούς και ηλεκτρονικούς στη βιομηχανία

χρησιμοποιούν εύκολα κατανοητές γλώσσες προγραμματισμού

εκτελούν το πρόγραμμά τους με ένα τρόπο τακτικό και σειριακό .

έχουν σχεδιαστεί για εγκατάσταση και συντήρηση από τεχνικούς που δεν είναι '1 απαραίτητο να είναι υψηλά εκπαιδευμένοι τεχνικοί Η/Υ

η ανίχνευση βλαβών απλοποιείται με την ενσωμάτωση ενδεικτών βλάβης και γραπτών πληροφοριών κακής λειτουργίας

Λειτουργια plc

Το PLC υλοποιείται από μια μονάδα επεξεργασίας (που εσωτερικά μοιάζει με μια λιτή έκδοση του οικιακού μας υπολογιστή), όπου εκεί εκτελούνται οι εντολές του προγράμματος μας, και τις μονάδες εισόδου και εξόδου. Οι μονάδες εισόδου παίρνουν εντολές, από διακόπτες, αισθητήρες κ.λ.π. ενώ οι μονάδες εξόδου δίνουν εντολές σε μοτέρ, ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες κ.λ.π. ΆραUUU για κάποιον που «καταλαβαίνει» πως λειτουργεί έ νας οικιακός υπολογιστής, δεν έχει πρόβλημα να κατανοήσει τη λειτουργία του PLC. Το μόνο που χρειάζεται είναι μια μικρή εξοικείωση στις διάφορες μονάδες εισόδου και εξόδου που συνδέονται στα PLC. Όμως, μετά από μελέτη στις προδιαγραφές και στην περιγραφή λειτουργίας αυτών των μονάδων η λειτουργία τους θα σας φαίνετε πολύ προφανής. Τέλος αυτό που απαιτεί περισσότερο κόπο για την εκμάθηση του, είναι η γλώσσα προγραμματισμού του PLC (Ladder). Ο κάθε κατασκευαστής PLC εμπλουτίζει τη συσκευή του με ποικίλες δυνατότητες όπως χρονικά, απαριθμητές, αναλογικές και ψηφιακές εισόδους / εξόδους κ.λ.π. Άρα ο προγραμματισμός των PLC αλλάζει από μοντέλο σε μοντέλο αλλά και από κατασκευαστή σε κατασκευαστή. Αυτό που δεν αλλάζει είναι η γλώσσα προγραμματισμού που οπως αναφέραμε λέγεται Ladder. Η γλώσσα αυτή αναπτύχθηκε με σκοπό την εύκολη μετάβαση των αυτοματισμών από την εποχή της χρήσης ηλεκτρονόμων (ρελέ) στην εποχή του PLC. Η Ladder είναι μια περιγραφική γλώσσα προγραμματισμού, που συνδυάζει συνδεσμολογίες διακοπτών, ηλεκτρονομων, απαρυθμητών, χρονικών κ.α. δομικών στοιχείων.


Το τμήμα εισόδου - εξόδου

Αποτελείται από μια βάση (rack) Ι/Ο και μεμονωμένες μονάδες Ι/Ο. Οι ενδιάμεσες μονάδες εισόδου δέχονται σήματα από το μηχάνημα ή τις συσκευές επεξεργασίας (120Vac) και τα μετατρέπουν σε σήματα (5Vdc) που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τον ελεγκτή. Οι ενδιάμεσες μονάδες εξόδου μετατρέπουν σήματα του ελεγκτή (5Vdc) σε εξωτερικά σήματα (120Vdc) που χρησιμοποιούνται για να ελέγξουν την συσκευή ή την διαδικασία επεξεργασίας.
Η τοποθέτηση μιας μονάδας σε μια βάση και ο τερματικός αριθμός της μονάδας στην οποία συνδέεται μια συσκευή εισόδου ή εξόδου, θα καθορίσει την διεύθυνση της συσκευής. Κάθε διεύθυνση είναι συγκεκριμένη και χρησιμοποιείται από τον επεξεργαστή για να αναγνωρίσει που είναι τοποθετημένη η συσκευή με σκοπό την παρακολουθηση.

Ψηφιακές μονάδες εισόδου - εξόδου

Ο πλέον κοινός τύπος ενδιάμεσης μονάδας είναι ο διακριτός (discrete). Αυτός είναι τύπος συσκευής ε ισόδου φύσης ON/OFF όπως επιλογικοί διακόπτες, επαφικοί διακόπτες και διακόπτες ορίων. Παρόμοια ο έλεγχος εξόδου περιορίζεται σε συσκευές όπως φώτα, μικροί κινητήρες, σωληνοειδή και εκκινητές που απαιτούν ON/OFF μεταγωγή. Κάθε τέτοια διακριτή μονάδα τροφοδοτείται από την πλησιέστερη πηγή τροφοδοσίας με τάσεις ac και dc.

Πλεονεκτήματα των plc

Ένα από τα βασικότερα πλεονεκτήματα των PLCs είναι η δυνατότητα επέκτασης του αριθμού των εισόδων και εξόδων τους, με αποτέλεσμα την προσαρμογή κάθε φορά της τελικής διάταξης, ειδικά στις ανάγκες μιας συγκεκριμένης εφαρμογής. Καθώς η λογική λειτουργίας τους βασίζεται στον προγραμματισμό, είναι δυνατή η χρήση του ίδιου μηχανήματος σε εντελώς διαφορετικές εφαρμογές. Πρέπει να σημειωθεί ότι με την τροποποίηση του προγράμματος που έχει καταχωρηθεί στην συσκευή, γίνονται με πολύ εύκολο τρόπο αλλαγές βελτιώσεις και μετατροπές στην λειτουργία ενός αυτοματισμού. Η δυνατότητα που παρέχουν τα PLC για σύνδεση προγραμματισμό και παρακολούθηση της ροής του προγράμματος μέσω Η/Υ, ευνοεί τον έλεγχο, την επιτήρηση, τον συντονισμό και την κεντρική οργάνωση σύνθετων διαδικασιών αυτομάτου ελέγχου. Όπως ήδη αναφέρθηκε με την χρήση των PLC επιτυγχάνεται απλούστευση των κυκλωμάτων ελέγχου ενός αυτοματισμού, με αποτέλεσμα την μείωση τελικά και του χώρου που απαιτείται για την εγκατάσταση τους. Το γεγονός ότι τα PLCs είναι ηλεκτρονικές διατάξεις χωρίς κινητά μηχανικά μέρη, οδηγεί στην επίτευξη υψηλών ταχυτήτων απόκρισης και μεγάλων χρόνων διάρκειας ζωής του συνόλου των κυκλωμάτων ελέγχου, μιας αυτοματοποιημένης εγκατάστασης. Προγραμματισμός Ο προγραμματισμός των PLCs γίνεται με την βοήθεια ειδικής συσκευής η οποία διαθέτει οθόνη απεικόνισης και πληκτρολόγιο για την καταχώρηση των εντολών. Οι περισσότερες πλέον, σύγχρονες διατάξεις PLC που κυκλοφορούν στην αγορά έχουν την δυνατότητα σύνδεσης με Η/Υ, με την βοήθεια του οποίου είναι δυνατ ή η επικοινωνία με την συσκευή και ο προγραμματισμός της, μέσω γραφικού φιλικού προς τον χρήστη περιβάλλοντος.