Wspaniała kariera sterowników zaczęła się niepozornie 40 lat temu. Wcześniejsze układy sterowania były „na sztywno” tworzone jako sieć logiczna. Ograniczenia technologiczne sprawiały, że program wyznaczało okablowanie poszczególnych elementów. Rozwój elektroniki pozwolił przenieść algorytmy do pamięci procesora. I choć wydawać by się mogło, że komputer lepiej by się nadawał jako jednostka sterująca, to jednak komputery są stosowane raczej przy bardzo zaawansowanych i rozległych aplikacjach. Przewagę PLC-ków nad komputerami podkreślił zawodny system operacyjny i podatność na ataki hackerskie tych drugich.
Podstawową funkcjonalnością sterowników jest sterowanie układem maszyn, urządzeń, czujników, czyli zarządzaniem automatyką przemysłową. Specyfikacja sterowników sprawia, że są to narzędzia absolutnie wszechstronne. Analogowe wejścia pozwalają na odczyt stałych parametrów z czujników takich jak np. temperatura czy ciśnienie.Wejścia cyfrowe działają na zasadzie binarnej – zerojedynkowej, a są wykorzystywane głównie do inicjowania algorytmów sterowania. Procesy przetwarzane w czasie rzeczywistym w cyklach pozwalają na zapisywanie stanu wejść, wykonywanie poszczególnych komend, komunikację i ustawienia wyjść. Wyjścia natomiast służą do sterowania urządzeniami zewnętrznymi. System bardzo uproszczony i niezwykle skuteczny.
PLC to mało skomplikowane narzędzie konfigurowalne,które analizuje proste języki programowania. Głównym elementem jest procesor z pamięcią (CPU). Jako elementy rozszerzające traktujemy wejścia i wyjścia, albo procesory komunikacyjne. Znajomość kilku języków programowania oraz dobrych praktyk tworzenia programów sprawia, że integracja PLC z mechaniką to tworzenie doskonale dopasowanego do naszych potrzeb narzędzia.
Sterownik to często serce całego układu maszyn, czujników i efektorów, dlatego też aktualizacje są tworzone tak aby nie destabilizować systemu. Długotrwała perspektywa czasowa pracy urządzeń przemysłowych wymaga tego żeby program można było przegrać do sterownika nowszej generacji bez trudności. Mało tego, programy można kopiować i multiplikować. Elastyczność tego narzędzia sprawia, że można je używać do każdej prawie aplikacji.
Modułowość to cecha, która sprawia, że różne systemy można łączyć, a ogranicza nas już wtedy tylko pamięć sterownika. Jednak ta funkcjonalność jest strategiczna, szczególnie w czasie rozwoju technologii i możliwości. Obok modułowości istotna jest także skalowalność czyli rozbudowa systemu na wiele kolejnych modułów wejść i wyjść z zachowaniem unifikacji systemu.
Cecha, która ma chyba największy wpływ na rating PLC-ków? Prędkość przetwarzania! Jest bardzo istotna szczególnie w przypadku złożonych algorytmów lub procesów, które wymagają bardzo krótkich i szybkich cykli. Oczywiście efektywność napisanego programu zależy od sprawności programisty. Na szczęście samo narzędzie jakim jest kontroler jest dostępne dla każdego inżyniera, który zechce się tego nauczyć!
PLC-ki mają także swoje minusy – przede wszystkim ograniczenia pamięci RAM ibrak dostępu do Internetu. Jednak obecnie sterowniki mają już dostęp do baz danych co znacznie poprawia ich funkcjonalność. Komputery przemysłowe mają jedną poważną wadę – można je zhackować. Obecnie bezpieczeństwo informacji to podstawa, szczególnie dla dużych firm. Druga wada komputerów to system operacyjny, który wymaga wsparcia jego dostawcy. Dlatego też rozwój sterowników PLC idzie w kierunku możliwości zbliżonych do PC. Nawet brak połączenia z Internetem już nie jest problemem, bowiem najnowsze sterowniki mają już dostęp do bazy danych, co znacznie usprawnia ich pracę.
W wielu firmach inżynierowie są przywiązani do konkretnej marki, znają wszystkie możliwości, ograniczenia danego sprzętu. Biegłość w programowaniu sterowników przekłada się na jakość programów i niezawodność wdrożeń.
Autor: Magdalena Kamińska
Źródło: Redakcja Portal Przemysłowy
