Lees een willekeurig rapport over de toekomst van de bedrijfsvoering en productie en er is maar één consensus: automatisering zal vrijwel elk gebied en proces verstoren, inclusief apparatuurcommunicatie, onderhoud en reparatie, en productie.
Tot op heden lijkt het enige gebied van productie dat niet is beïnvloed door de overname van automatisering, programmeerbare logische controllers, of PLC's. Er is een reden waarom de wereldwijde markt voor PLC's $ 16 miljard per jaar bedraagt en met 9,2% per jaar groeit. Hun robuuste ontwerp, lage kosten en eenvoud in het licht van complexe integratie hebben ze tot een essentieel onderdeel van de productie gemaakt.
Zonder PLC's zouden veel organisaties de implementatie van nieuwe besturingstechnologieën niet kunnen ondersteunen. Voorlopig blijven PLC's een integraal onderdeel van de digitale transformatie die door Industry 4 wordt beloofd.0.
Waarvoor is een PLC ontworpen?
PLC staat voor "Programmable Logic Controller" en is zowel een combinatie van eenheden als een theoretisch model voor het aansturen van invoer- en uitvoermodules. PLC moet vier basiscomponenten bevatten om een compleet systeem te vormen:
- CPU-module:Dit is de centrale processor en het geheugen dat nodig is om informatie op te slaan en taken uit te voeren. Alle gegevensberekeningen en -verwerkingen worden gedaan door invoer te ontvangen en uitvoer te genereren.
- Voeding:Alle modules van een PLC zijn afhankelijk van de voeding. PLC's zijn ontworpen om wisselstroom te ontvangen en deze om te zetten in gelijkstroom.
- Programmeerapparaten:PLC's vereisen programmeersoftware die besturingslogica in het systeem introduceert. De gebruiker kan vervolgens tijdelijk binnen de PLC-software wijzigingen aanbrengen, overdragen en doorvoeren.
- Invoer-/uitvoermodules:Deze units zijn een belangrijk onderdeel van het PLC-systeem. Input- en outputmodules verzamelen data van sensoren en actuatoren, voeren deze in het PLC-systeem in en genereren vervolgens leesbare informatie. Deze modules kunnen digitaal of analoog zijn.
Het feit dat de unit of het systeem programmeerbaar is, is een grote verbetering ten opzichte van de vorige afhandeling van taakbesturing. Dit is ook een bron van concurrentievoordeel voor PLC's: technici hoeven geen vaste bedrading te veranderen bij het schakelen tussen taken of toepassingen. In plaats daarvan kunnen ze het apparaat eenvoudigweg opnieuw programmeren.
Een PLC bestaat uit een processor die besturingsbewerkingen uitvoert op basis van gegevens die worden geleverd door invoer- en uitvoermodules. De besturingslogica die het PLC-systeem beheert, wordt eerst ontwikkeld en vervolgens overgebracht naar het PLC-systeem.
De eenvoudigste manier om een PLC te visualiseren is om je een computer voor te stellen met een microprocessor, maar zonder toetsenbord, muis of monitor. Het brede scala aan industriële toepassingen betekent vaak dat dit fysiek robuuste systeem bestand is tegen zeer zware omstandigheden.
Functionele kenmerken van een PLC kunnen timers en tellers, meetinstrumenten en sensoren voor parameters zoals trillingen, druk, temperatuur en stroming omvatten. Hoewel sommige industrieën unieke taken en toepassingen hebben, voeren PLC's doorgaans de volgende functies uit:
- Relais schakelen
- Tellen, berekenen en vergelijken van analoge waarden
- Wijziging van de besturingslogica in de kortst mogelijke tijd
- Snelle reactie op veranderingen in procesparameters (respons kan worden geprogrammeerd)
- Monitoring en controle in de loop van de tijd om de algehele betrouwbaarheid van het controlesysteem te vergroten (handmatige interventie vereist)
- Steeds eenvoudiger en effectievere probleemoplossing in de loop van de tijd
- Naadloze integratie met HMI (Human Machine Interface) computers
Wanneer ze correct zijn gebouwd, kunnen bedrijven PLC's gebruiken en ze gebruiken in een breed scala aan toepassingen in meerdere industrieën. Wat u zich misschien niet realiseert, is dat we afhankelijk zijn geworden van PLC's voor de meest alledaagse technologieën om goed te functioneren. Bakkerijen, wasmachines, liften en zelfs verkeerslichten behoren tot de vele civiele toepassingen die PLC-besturing en gegevensverzameling vereisen om taken te reguleren.
Waarom gebruiken productiebedrijven PLC's?
In 2019 (en daarna) zullen PLC's blijven schitteren door hun inherente eenvoud en flexibiliteit. Ze zijn krachtig genoeg om zich aan te passen aan een breed scala aan omgevingen en taken, maar toch eenvoudig genoeg dat zelfs technici zonder programmeer- of scriptkennis ze snel onder de knie kunnen krijgen.
Bepaalde specifieke kenmerken van PLC's maken ze de eerste keuze voor industrieën die afhankelijk zijn van deze systemen. Olie en gas, waterbedrijven, voedsel- en drankenproductie en openbare werken zijn slechts enkele voorbeelden van industrieën die afhankelijk zijn van de mogelijkheden die PLC's bieden.
1) PLC's zijn eenvoudig te programmeren
Wanneer iemand de flexibiliteit van PLC-systemen als een voordeel aanprijst, heeft hij het over hoe deze systemen geprogrammeerd kunnen worden door personen met de meest slordige kennis.
Dit betekent dat technici ze net zo makkelijk kunnen gebruiken als consumenten. U kunt een PLC-systeem ook uitbreiden door het te programmeren om een reeks instructies te volgen als aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan.
Met een breed scala aan toepassingen in verschillende sectoren, hebben de werknemers van elk bedrijf hun eigen vaardigheden. Wanneer u PLC's gebruikt, betekent de eenvoud van het programmeren van besturingslogica in uw systeem dat u geen iemand nodig hebt die bedreven is in de nuances van computertaal om een programma te herschrijven wanneer een taak of toepassing verandert.
2) PLC's kunnen een uniforme programmeeromgeving bieden
PLC's zijn de voorkeursmethode voor het besturen, meten en uitvoeren van taken in complexe productie- en industriële toepassingen, omdat ze goed samenwerken met andere systemen. PLC's werken ook goed samen met pc's, PAC's (programmable automation controllers), bewegingsregelapparaten en HMI's.
Om effectief te zijn, moet een uniforme omgeving echter goed gepland zijn en mag deze niet te moeilijk te bedienen zijn voor de gebruiker. PLC's in grotere programmeeromgevingen bieden gebruikers met een basiskennis echter toegang tot meerdere functies die met elkaar kunnen communiceren, gegevens aan elkaar kunnen verstrekken en complexe taken kunnen uitvoeren.
3) PLC verzamelt betrouwbare gegevens
Het aantal inputs dat u instelt op het PLC-systeem wordt bepaald door de gebruiker. Dit betekent dat er geen limiet is aan het aantal databronnen en de hoeveelheid data die kan binnenstromen. Meetinstrumenten, sensoren en bewegingsbesturingen kunnen meerdere parameters verkrijgen, dus het is aan de gebruiker om te beslissen hoe deze data wordt verzameld en hoe de outputs worden weergegeven.
4) PLC's kunnen worden gebruikt voor voorspellend onderhoud
Omdat de huidige PLC's zijn uitgerust met meer geheugen en verwerkingskracht, kunnen ze worden geprogrammeerd om complexe en veeleisende taken uit te voeren. Een van deze taken is predictief onderhoud. De kracht van predictief onderhoud, vooral aan het begin van Industrie 4.0, kan niet genoeg worden benadrukt.
In de connected factory, een van de kenmerken van de vierde industriële revolutie, kan één machine worden verbonden en verantwoordelijk zijn voor de werking van meerdere andere processen. Als gevolg hiervan kan predictief onderhoud de efficiëntie aanzienlijk verhogen en de frequentie van downtime en catastrofale gebeurtenissen verminderen.
Predictief onderhoud begint met preventief onderhoud. Als een specifiek stuk apparatuur een vooraf bepaalde drempel bereikt, schakelt een sensor uit, waardoor technici weten dat de apparatuur moet worden onderhouden of vervangen. Genoeg van deze rapporten worden vervolgens verzameld als datapunten om aan het systeem door te geven welke factoren slijtage of dreigende problemen voorspellen. De PLC communiceert met de SCADA om onderhoudsschema's weer te geven of flexibiliteit te bieden bij het configureren van nieuwe onderhoudsregels.
Conclusie
PLC's bewijzen nu meer dan ooit hun waarde, aangezien productie- en op planten gebaseerde industriële bedrijven de digitale transformatie omarmen die nodig is voor hun nichemarkten. Hun fundamentele gebruiksgemak en eenvoud maken ze een flexibele en vertrouwde oplossing in het licht van toenemende complexiteit.
Professionals geven de voorkeur aan PLC-systemen bij gebruik van andere IoT-toepassingen of bij het werken met besturingssystemen zoals SCADA. Als logisch besturingssysteem zijn PLC's zeer geschikt voor trends in Industrie 4.0 die datavoorspelling, foutstatusvoorspelling, correlatiedetectie tussen twee of meer onafhankelijke PLC-datastromen en systeemoptimalisatie vereisen.
De kritische positie en rol van de PLC vereist ook dat deze te allen tijde volledig functioneel blijft. Fabrikanten en installatiebedrijven kunnen best practices toepassen om ervoor te zorgen dat deze kerncomponenten altijd soepel werken.