Programmerbar logisk styring
Kildeløs: Denne artikkelen mangler kildehenvisninger, og opplysningene i den kan dermed være vanskelige å verifisere. Kildeløst materiale kan bli fjernet. Helt uten kilder. (10. okt. 2015) |
En programmerbar logisk styring (PLS) (på engelsk: programmable logic controller, PLC) er en datamaskin som brukes i industrien for å automatisere oppgaver som produksjon og kontroll av for eksempel nivåer i siloer/tanker. PLSen har tatt over oppgavene som hundrevis eller tusenvis av releer gjorde i industrien før og kan programmeres til å gjøre det samme. Det finnes i dag et stort utvalg av PLSer, fra de små enkle med integrerte innganger, utganger og med innebygd relé, til kraftige modulbaserte modeller. De benyttes i alt fra enkel lys og varmestyring i hus og hytte, til store avanserte automasjons- og prosessanlegg, oljeinstallasjoner og skip.
Funksjonsmåte
redigerHovedforskjellen fra andre datamaskiner er inn- og utgangene til PLSen. Disse blir koblet til pådragsorganer og sensorer. Inngangen til PLSen er enten digital eller analog. De digitale inngangene kan lese to tilstander, 0 og 1 (av, på) og blir eksempelvis koblet sammen med strømbrytere, endebrytere, tilbakemeldinger fra releer, gassalarmer, brannalarmer og andre tilstandverdier som er digitale. De analoge inngangene kan bli koblet sammen med transmittere som temperatur-transmittere, nivå-transmittere, trykk-transmittere og andre tilstandverdier som er analoge. Det finnes mange forskjellige analoge signaler, 4-20mA og 0-10V er mye brukt. Utgangene kan bli koblet sammen med elektrisk motor, ventiler, hydrauliske eller pneumatiske sylindere, osv. Disse kan bli styrt digitalt med kontaktor, og analogt med for eksempel en frekvensomformer.
En PLS opererer syklisk og for hver periode blir først alle innganger, utganger og eventuelle lagrede tilstander (tidstelling, inkrementerte verdier osv.) innlest i minnet. På grunnlag av disse innleste dataene blir det beregnet nye verdier for utgangene og til slutt vil utgangene bli satt til disse verdiene. Deretter starter en ny syklus. Dette krever noe beregningstid og det betyr at verdier som endrer seg raskere enn PLSens syklustid i ekstremfall ikke fører til endringer på utgangen. Det er derfor viktig at syklustiden er lavest mulig og dette må tas hensyn til ved valg av PLS-modell.
Kommunikasjon
redigerI et moderne automasjonsanlegg står kommunikasjon svært sentralt. Dette kan være kommunikasjon mellom to eller flere PLSer, mellom PLS og eksterne I/O (Inngang/Utgang), mellom PLS og HMI. Det finnes flere etablerte standarder innen industriell kommunikasjon, mye brukt er Profibus og industrielt Ethernet. Basisversjoner av PLS-konseptet er basert på enkel ledningsføring med kabler for inn- og utgående signaler. Noen vanlig forkortelser for typer innganger og utganger på PLSer er DI (digital innputt), DO (digital utputt), AI (analog innputt) and AO (analog utputt).
Fordeler
rediger
Fordeler med PLS kontra relevante alternativ:
- Enkel ledningsføring
- Stor støyimmunitet
- Mulighet for overordnet styring
- Nøkkelferdig system (krever bare ledningsføring og programmering)
- Brukerprogrammerbart (orientert mot maskinfunksjon)
- Billig ved større og avanserte styringer
- Enklere og billigere å endre virkemåten i en styring
- CPU (prosessor)
Ved konvensjonell industriell signalgiving er en PLS nærmest immun for forstyrrelser. Den gir mulighet for oversiktlig programmering, og i konstellasjonen maskinstyring er den unik som en effektiv maskindel. I maskiner som masseproduseres er problemstillingene vanligvis forskjellige sett i forhold til bygging av industrimaskiner, og andre styringsmuligheter er da mer relevante.
Historie
redigerPå grunn av det stigende kravet til fleksibilitet i den amerikanske bilindustrien i 1960-årene, oppstod det et behov for nytt styresystem til produksjonsmaskinene, som kunne erstatte relé- og timer-styring.
Prosessen med å oppdatere styresystemet til det årlige modellskiftet var både tidkrevende, dyr og krevde erfarne elektrikere.
General Motors Hydramatic (den delen av General Motors som sto for automatgir) utarbeidet i 1968 noen spesifikasjoner de ønsket skulle oppfylles:
- Programmerbar styring av hensyn til fleksibiliteten for hurtig omstilling av produksjonsutstyret.
- Styringen skal kunne fungere i et industrimiljø.
- Inn- og utgangene skal være digitale, og spenningen skal ligge innenfor de områdene som er i typisk industriell bruk. Styringen bør kunne behandle analoge innganger og utganger, være moduloppbygd for at utvidelse eller utskifting skal kunne bli gjort enkelt og effektivt.
- Programmeringen skal være enkel og kunne endres raskt, slik at det kan bli en rask opplæring av vedlikeholdspersonell.
Det vinnende forslaget kom fra Bedford Associates fra Bedford i Massachusetts. Resultatet var den første PLS og ble kalt 084, fordi det var det åttifjerde prosjektet til Bedford Associates. Bedford Associates startet et nytt firma (Modicon) som produserte disse PLSene.