Sterowniki Programowalne (SP) Wykład #2 W2... · Sterowniki Programowalne (SP) – Wykład #2 PLC,...
Transcript of Sterowniki Programowalne (SP) Wykład #2 W2... · Sterowniki Programowalne (SP) – Wykład #2 PLC,...
Sterowniki Programowalne (SP) – Wykład #2
PLC, PAC, DCS - definicje, podział, historia, rynek, miejsce w
systemie automatyki
WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I AUTOMATYKI – KATEDRA INŻYNIERII SYSTEMÓW STEROWANIA
Jarosław Tarnawski
Październik 2016
Zawartość wykładu
Krótki rys historyczny i motywacja powstania PLC
Definicje PLC, PAC, SoftPLC, IPC
Schemat poglądowy PLC
Cechy PLC/PAC
Zasada działania PLC
Kategorie modułów PLC/PAC
Miejsce PLC w systemie sterowania
System SCADA jako komplementarna para dla PLC
Dobór PLC do zadania automatyzacji
System sterowania DCS w porównaniu do PLC+SCADA
Proces konfiguracji PLC
Stacja inżynierska
Oprogramowanie inżynierskie do konfiguracji i programowania PLC
PLC/PAC na rynku systemów sterowania
Literatura
Rys historyczny
Wg [1] historia sterowników programowalnych zaczyna się w 1968,
gdy w grupie General Motors podjęto prace nad nową generacją
sterowników po to, aby zastąpić układy sterowania stycznikowo-
przekaźnikowe.
Przyjęto następujące założenia:
1 Łatwość programowania i przeprogramowywania stosowne do
zmieniających się warunków przemysłowych
2. Łatwość utrzymania w ruchu produkcyjnym z możliwością napraw
przez wymianę instalowanych modułów
3. Większa niezawodność w warunkach przemysłowych przy
mniejszych gabarytach
4. Koszty porównywalne ze stosowanymi panelami przekaźnikowymi
i szafami sterowniczymi
Rys historyczny PLC/PAC
PLC stały się główną platformą sprzętową realizacji systemów sterowania
przemysłowego. Pierwotnie planowano wyłącznie zastąpienie układów
stycznikowo-przekaźnikowych w realizacji sterowania dyskretnego
(logicznego), sekwencyjnego, z wykorzystaniem zależności czasowych. PLC
zostały wdrożone najpierw w branży motoryzacyjnej, a następnie w innych
gałęziach przemysłu.
Kolejnym etapem rozwoju było udostępnienie operacji na sygnałach
analogowych co otworzyło drogę do realizacji sterowania analogowego typu
PID.
Wg [2] „około 2002 roku wiele rodzin sterowników PLC przeszło gruntowną
zmianę, w efekcie czego: wprowadzono otwarte standardy sterowania, więcej
środowisk programistycznych dla PLC jest zgodnych z normą IEC61131,
producenci umożliwiają także programowanie w wysokopoziomowych
językach spoza normy, takich jak ANSI C, C++ a nawet C#, małe sterowniki
wyposażone są w dużą ilość pamięci (8 GB i więcej), interfejsem do
programowania PLC jest w głównej mierze Ethernet TCP/IP, architektura
programowa PLC bazuje na deterministycznych wielozadaniowych systemach
czasu rzeczywistego”.
Definicja [1]
PLC (ang. Programmable Logic Controller)
Sterowniki programowalne PLC są komputerami przemysłowymi,
które pod kontrolą systemu operacyjnego czasu rzeczywistego:
- zbierają pomiary za pośrednictwem modułów wejściowych z
analogowych i dyskretnych czujników oraz urządzeń
pomiarowych,
- transmitują dane za pomocą modułów i łącz komunikacyjnych,
- wykonują programy aplikacyjne na podstawie przyjętych
parametrów i uzyskanych danych o sterowanym procesie lub
maszynie,
- generują sygnały sterujące zgodnie z wynikami obliczeń tych
programów i przekazują je poprzez moduły wyjściowe do
elementów i urządzeń wykonawczych,
- realizują funkcje diagnostyki programowej i sprzętowej.
Tytuł rozdziału
PLC cechują się ponadto: •przeznaczeniem do pracy w warunkach przemysłowych,
•wysoką niezawodnością,
•łatwością programowania i różnorodnością języków,
•uniwersalnością, elastycznością, możliwością doboru do
konkretnego zadania automatyzacji (dzięki dużej bazie
wersji PLC/PAC, kaset, CPU, modułów),
•skalowalnością,
•dużymi możliwościami komunikacyjnymi.
Stąd PLC to obecnie podstawowa przemysłowa
platforma sprzętowa implementacji algorytmów
sterowania bezpośredniego.
Dyskusja zadań PLC
PLC są komputerami przemysłowymi, które pod kontrolą systemu operacyjnego
czasu rzeczywistego: zbierają pomiary, transmitują dane, wykonują programy
aplikacyjne, generują sygnały sterujące, realizują funkcje diagnostyki
programowej i sprzętowej.
PLC - schemat poglądowy
PLC (ang. Programmable Logic Controller)
Jak każdy system mikroprocesorowy PLC składa się z CPU, ROM, RAM,
(ewentualnie flash, EEPROM), magistrali systemowej zapewniającej obsługę
I/O oraz komunikację.
Działa tu specyficzny OS RT i w założeniu konfiguracja i programowanie ma
następować z zewnętrznego programatora.
Rys z [2].
Miejsce i reżim pracy PLC
Naturalnym miejscem
pracy PLC jest szafa
sterownicza.
Reżim pracy PLC: 24
godz./dobę, 365 dni w
roku
Znane są instalacje, w
których PLC pracuje
kilkanaście lat bez
przestoju
Zasada działania PLC – cykliczne, nadzorowane czasowo
i logicznie wykonywanie zestawu czynności
Rys. z 4
Typowe czasy trwania cyklu PLC to:
milisekundy
Podział PLC
ze względu na budowę:
- kompaktowe
zawierające zwartą, niemodyfikowalną budowę i funkcjonalność
- modułowe
umożliwiające kształtowanie funkcjonalności przez dobór modułów
ze względu na liczbę punktów wejść/wyjść [1]
Umownym kryterium określającym skalę/wielkość PLC jest
przyporządkowanie go do zbioru w zależności od liczby wejść i wyjść
(liczonych razem) i tak:
-Małe (50-150) we/wy
-Średnie (150-500) we/wy
-Duże (500-3000) we/wy
Kategorie modułów PLC
Zasilacze
Jednostki centralne
Wejścia dyskretne
Wyjścia dyskretne
Wejścia analogowe
Wyjścia analogowe
Moduły komunikacyjne
Moduły specjalizowane
Moduły PLC przeważnie montowane są w kasecie
razem z CPU i zasilaczem, mogą jednak być także
montowane w oddaleniu
Przetwarzanie sygnałów w PLC
Wczytywanie i wystawianie sygnałów do/z PLC odbywa się za pomocą
modułów we/wy, których główny element stanowią odpowiednio przetworniki
analogowo-cyfrowe i cyfrowo-analogowe.
Program w PLC operuje na wielkościach o charakterze cyfrowym.
Przetwarzanie sygnałów w PLC – moduły we/wy
Podstawowy podział modułów we/wy to rozróżnienie:
Moduły we/wy dla sygnałów binarnych – wczytanie i zapis sygnałów, które
niosą informację dyskretną 0/1
Moduły we/wy dla sygnałów analogowych - wczytanie i zapis sygnałów, które
niosą analogową quasi-ciągłą informację o sygnale z rozdzielczością daną
przez moduł np. 10 bitowe, 12 bitowe 16 bitowe.
Moduły różnią się od siebie rodzajem sygnałów które obsługują np. prąd,
napięcie, zakresem tych sygnałów np. 0÷10 V, 0÷24 V, -10÷10V, 4÷20 mA, 0-
230V czy typem np. wyjścia przekaźnikowe, wyjścia tranzystorowe. Zakres i
typ sygnału może być określony przez producenta a priori, a może być
ustawiany przez użytkownika w procesie konfiguracji PLC.
Moduły są wielokanałowe – jeden moduł może posiadać wiele par pinów
dających możliwość wczytania/wystawienia wielu (np. 8,16,64) sygnałów.
Występują również moduły mieszane zawierające wejścia i wyjścia w jednym
module.
Przetwarzanie sygnałów w PLC - – moduły we/wy
Przetwarzanie sygnałów w PLC – moduły we/wy
W części wejść zapewnia konwersję
sygnałów elektrycznych 0-10V, 4-20mA
na wartości logiczne z zakresu -32000
do 32000 i zapisuje je w zmiennych
%AI
W części wyjść zapewnia konwersję
logicznych %AQ z zakresu -32000 do
32000
na sygnał elektryczny 0-10V, 4-20mA
Proces konfiguracji PLC
Przed programowaniem sterowników niezbędna jest ich
konfiguracja.
Proces konfiguracji składa się z następujących zadań:
- poinformowania CPU sterownika jakie moduły znajdują
się w jakim slocie kasety sterownika czyli o dostępnych
zasobach sprzętowych
- przypisania adresów logicznych do fizycznych
wejść/wyjść tj. powiązanie każdego kanału wejść i wyjść z
adresem, który może być wykorzystany w programie
- nadania szczegółowych parametrów pracy każdego
modułu np. adresu IP modułu komunikacyjnego
Programowanie PLC
Norma IEC61131 - Programmable Logic Controllers definiuje
następujące języki programowania:
Języki graficzne:
1. Język drabinkowy (Ladder Diagram – LD)
2. Język bloków funkcyjnych (Function Block Diagram - FBD)
Języki tekstowe:
3. Lista instrukcji (Instruction List – IL)
4. Tekst strukturalny (Structured Text - ST)
5. Język grafów strukturalnych (Sequential Function Chart - SFC)
Niektórzy producenci dostarczają moduł programowania w języku C,
ale nie jest on zdefiniowany w normie!
Podobieństwo sposobu programowania PLC w języku
drabinkowym do schematów stycznikowo-przekaźnikowych
•Graficzna postać „programu”
•Symboliczna linia zasilania i przekazywanie sygnału do
dalszej części szczebla
•Styki i cewki (przekaźniki)
•Konstrukcje samopodtrzymujące
Podobieństwo sposobu programowania urządzenia nowej generacji
(PLC) do dobrze znanych elektrykom schematów stycznikowo-
przekaźnikowych leżało u podstaw życzliwego przyjęcia PLC na rynku.
Przejście na nową platformę nie wymagało nakładu przyswojenia
zupełnie nowego podejścia tylko było niejako kompatybilne wstecz.
Sprzęt i oprogramowanie do konfiguracji i programowania PLC
Programatory ręczne
Oprogramowanie narzędziowe do
konfiguracji i programowania PLC
Siemens TIA Portal
GE Proficy Machine Edition
PAC
PAC (ang. Programmable Automation Controllers)
PAC cechują się [3]:
Wielokryterialna funkcjonalność, rozumiana jako
możliwość tworzenia aplikacji różnego rodzaju
(sterowania logicznego, sterowania ruchem, napędami
oraz regulacji ciągłej w ramach jednej platformy
sprzętowej)
Pojedyncza wielozadaniowa platforma sprzętowa, dzięki
której możliwe jest przechowywanie danych
procesowych oraz wewnętrznych w jednej, wspólnej dla
całości bazie danych.
Narzędzia programistyczne dzięki którym możliwe jest
projektowanie aplikacji dla wielu maszyn czy procesów
PAC [3]
Otwarta modułowa architektura, odzwierciedlająca strukturą
aplikacje przemysłowe od poziomu maszyn do jednostek
zarządzania produkcją fabryki
Wykorzystywanie wielu standardów komunikacji, języków
programowania i innych dzięki czemu dane mogą być w prostu
sposób wymieniane pomiędzy produktami (systemami)
pochodzącymi od wielu dostawców
PAC to nowa klasa urządzeń do sterowania dzięki którym można
łatwo wymieniać dane procesowe, znacznie zwiększyć
funkcjonalność systemu, zaoferować zwiększoną niezawodność
PAC mają niezawodność PLC, możliwości obliczeniowe PC,
wykorzystują otwarte standardy przemysłowe OPC, XML
IPC – Industrial PC
IPC to komputer klasy PC przeznaczony
do pracy w warunkach przemysłowych
znajdujący zastosowanie tam, gdzie
wydajność PLC/PAC jest
niewystarczająca bądź specyfika
programowania PLC/PAC ogranicza
funkcjonalność. Komputery te
odpowiadają domowym/biurowym
PCtom, można zainstalować dowolny OS
i dowolne oprogramowanie.
Wg [6, 10] projektach systemów
przemysłowych z komputerami
przemysłowymi należy wziąć pod uwagę
przede wszystkim interfejsy
komunikacyjne (sieciowe i peryferyjne,
możliwości zdalnego dostępu, interfejsy
operatorskie – specjalne klawiatury lub
panele, włącznie z dotykowymi,
graficznymi), zdolności do przyszłej
rozbudowy, modernizacji (dodatkowe
złącza, sloty kart modułowych) i inne.. []
IPC – Industrial PC [6, 10]
Przy wyborze typu komputera przemysłowego należy zwrócić szczególną uwagę
na:
• preinstalowane niezbędne oprogramowanie i narzędzia programowe,
• pewność działania – testy, certyfikaty itp.,
• częstotliwość niezbędnych modernizacji, wymiany części,
• kompatybilność elektromagnetyczna i odporność na zaburzenia zewnętrzne,
tak charakterystyczne dla środowisk przemysłowych (zgodność z
odpowiednimi normami i standardami). Komputer nie może wchodzić we
wzajemne interakcje z innymi urządzeniami elektronicznymi czy modułami
wykonawczymi w aplikacji, chyba że przez dedykowane połączenia sieciowe
lub elektryczne. Powinien być również odporny na różnego typu inne zjawiska,
np. udary prądów, wyładowania elektrostatyczne itp.
IPC – Industrial PC [6, 10]
Z komputerów przemysłowych eliminuje się takie elementy, jak wentylatory, części
ruchome, standardowe dyski twarde z ruchomymi głowicami. Wprowadza się
pamięci typu flash, procedury programowe i sprzętowe zmierzające do
ograniczenia zużycia energii itp. Dzięki tym ostatnim nie ma konieczności tak
intensywnego chłodzenia, co z kolei wiąże się bezpośrednio z możliwością
wspomnianej wcześniej eliminacji wentylatorów lub innych dodatkowych
elementów chłodzenia.
dostępność klawiatury, interfejsów sterujących i innych niezbędnych przycisków,
pilotów itp.,
obudowy dopasowane do warunków środowiskowych, w jakich komputer ma być
eksploatowany. Na przykład dla komputerów montowanych na zewnątrz maszyny
konieczna może być obudowa klasy IP-65, zarówno dla samego komputera, jak i
jego klawiatury. Ponadto w niektórych aplikacjach istotne znaczenie ma
temperatura otoczenia – ekstremalnie wysoka lub niska; typowe urządzenia IPC
dedykowane są do środowisk z temperaturami 050°C, z wilgotnością do 90%, na
wysokościach do 3000 m nad poziom morza. Niekiedy specyfika montażu
wymaga dopasowania systemu montażowego do szyn typu DIN, różnego kąta
położenia względem pionu/poziomu lub pełnej wodoodporności.
Architektura sprzętowa PLC
Rys. z [6].
Architektura sprzętowa PC
Rys. z [6].
Architektura sprzętowa PC-RT
Rys. z [6].
Ulokowanie PLC, PAC, PC w przestrzeni niezawodności i
funkcjonalności
Rys. z [6].
Ulokowanie PLC, PAC, PC w przestrzeni niezawodności i
funkcjonalności
Rys. z [6].
PLC/PAC
Czy PAC to rzeczywiście przełom i zmiana generacji czy raczej
naturalna ewolucja i usilna praca działów marketingu
producentów PAC?
Dyskusja
Rys. z [5]
SoftPLC czyli PLC jako program dla PC
Koncepcja działania PLC jest stosunkowo nieskomplikowana i można ją z
powodzeniem odwzorować na PC. Oczywiście tracimy wówczas największe
zalety PLC – niezawodność, możliwość pracy w warunkach przemysłowych i
łatwe kreowanie funkcjonalności przez dobór modułów we/wy.
Posiadając jednak kartę akwizycji danych pomiarowych do PC możemy
implementując OS oparty o koncepcję PLC w PC niejako wirtualny sterownik
nazywany w branży SoftPLC. Paradoksalnie rozwiązanie to może być tańsze
(nie potrzebujemy najnowszego PCta ani komercyjnego software),
posiadające istotnie większy potencjał programowania i szybkość wykonania
kodu.
Zastosowania takiego rozwiązania to nie permanentna praca na linii
produkcyjnej w warunkach przemysłowych, a raczej prace tymczasowe,
niekrytyczne z punktu widzenia niezawodności. Z drugiej strony potencjalne
zastosowania obejmują rozwiązania wymagające znacznie większej mocy
obliczeniowej niż w PLC. Takie rozwiązanie posiada duży potencjał
szkoleniowy i weryfikacyjny.
Sterowniki kompaktowe
Siemens LOGO! 24
Saia PCD1.M1
Sterowniki kompaktowe
Siemens SIMATIC S7-200
GE Fanuc 90-Micro
Sterowniki kompaktowe… z możliwością rozszerzenia
Siemens S7-1200
Modułowe PLC
Saia PCD4
Modułowe PLC
GE Fanuc 90-30
Modułowe PLC
Siemens Simatic S7-300 Siemens Simatic S7-400
PAC
GE Fanuc RX3i
Rodziny PLC – „family concept”
Producenci przygotowując swoją ofertę rynkową PLC przedstawiają
potencjalnym klientom nie jeden model sterownika tylko całą gamę
urządzeń od najmniejszych sterowników kompaktowych obsługujących
kilka sygnałów do urządzeń modułowych umożliwiających wczytanie czy
wystawienie tysięcy sygnałów. Zapewnia to możliwość dobrego
dopasowania do potrzeb użytkownika, umożliwia wybór ‘na miarę’ potrzeb
oraz tzw. skalowanie czyli możliwość rozwoju instalacji.
Pomimo tego, że PLC mają różną skalę i możliwości zapewnia się:
- wspólny pakiet do konfiguracji i programowania
- takie same zmienne systemowe i programowe, języki programowania,
protokoły komunikacyjne, złącza, kable itd.
- te same możliwości współpracy z systemami SCADA.
Rodziny PLC – „family concept”
Przykłady ‘rodzin’ PLC/PAC
GE Fanuc: seria PLC 90: 90-micro, 90-20, 90-30, 90-70
GE PACs: Rx3i, Rx7i
Siemens: LOGO!, S7-1200, S7-1500, S7-300, S7-400,
distributed controllers, softPLC
Rockwell (Allen Bradley): MicroLogix 1000, 1100, 1200,
1500
Saia: PCD1, PCD2, PCD3
Przeważnie istnieje możliwości łatwej migracji z mniejszego modelu PLC do
większego, łatwego przenoszenia logiki programów. Migracja związana jest z
wprowadzeniem nowej konfiguracji sprzętowej.
Poznając zatem system zrealizowany wg idei family concept konkretnego
producenta potrafimy zastosować i oprogramować urządzenia dowolnej skali
z oferty tego producenta.
SCADA
SCADA – Supervisory Control and Data Aquisition – system sterowania
nadrzędnego (nadzorczego) i akwizycji danych
Zadania systemu SCADA:
- realizacja sterowania nadzorczego rozumiana jako
- wprowadzenie człowieka jako elementu nadzoru nad zautomatyzowanym
procesem sterowania realizowanym przez PLC
- możliwość wprowadzania programów w formie skryptów realizujących
zdania nadzoru nad procesem i pracą PLC
- pośrednictwo i koordynacja w warstwowym systemie sterowania
złożonym z PLC/SCADA i warstwami optymalizacji i zarządzania
- zbieranie, przetwarzanie, archiwizacja danych pochodzących z PLC
- raportowanie tj. tworzenie cyklicznych podsumowań
- realizacja interfejsu użytkownika, wizualizacja komputerowa stanu procesu
- alarmy, zdarzenia, kontrola dostępu, autoryzacja, zabezpieczenia
- udostępnianie danych przez OPC, SQL/ODBC, WWW
Realizowany obecnie jako PC + specjalistyczne dedykowane oprogramowanie
PLC + SCADA
We współczesnym ROZBUDOWANYM systemie sterowania
PLC + SCADA stanowią nieodłączną funkcjonalną parę.
PLC pracuje w warstwie sterowania bezpośredniego
SCADA pracuje w warstwie sterowania nadrzędnego
Oba systemy są komplementarne czyli uzupełniają się;
pracują na różnych platformach sprzętowych, cechują się
różnym stopniem niezawodności, przeznaczone są do
różnych celów, jednak w kursie nauczania o SP nie może
zabraknąć związków PLC z systemami SCADA.
Kategorie modułów PLC
Kategorie modułów PLC
Kategorie modułów PLC
SCADA
PLC
Kategorie modułów PLC
Kategorie modułów PLC
DCS
Rozproszony/zdecentralizowany system sterowania (ang. Distributed Control
System) to również infrastruktura sprzętowo-programowa przeznaczona do
automatyzacji procesów przemysłowych. DCS to system złożony z
funkcjonalności sterowania i wizualizacji procesu przemysłowego w odróżnieniu
od systemu zbudowanego na bazie SCADA i PLC posiadający wspólną
zintegrowaną i jednoznaczną bazę danych dla wszystkich zmiennych w
systemie w tym z modułów sterowania i wizualizacji.
Zasadniczo te systemy znajdują zastosowanie w bardzo dużych instalacjach
przemysłowych (huty, elektrownie, rafinerie, chemia, farmaceutyka itd.) gdzie
liczba zmiennych może osiągać kilkadziesiąt/kilkaset tysięcy zmiennych.
Innym wyróżnikiem oprócz skali procesów i jednorodnej bazy danych jest
natywna redundancja w niemal każdym elemencie systemu: serwerów,
komunikacji, kontrolerów, układów we/wy, stacji dostępowych, inżynierskich itd.
Systemy DCS mają możliwość migracji podczas działania systemu (on-line, na
gorąco) i rekonstrukcji struktury sterowania i jej elementów bez wymogu
zatrzymania systemu. Ich niezawodność uprawnia je do stosowania w
najbardziej krytycznych zastosowaniach.
PLC+SCADA a DCS – podobieństwa i różnice
DCS stanowi alternatywę dla PLC + SCADA. Z PLC i SCADA oraz z
wykorzystaniem PSI też można zbudować rozproszony system sterowania
jednak koncepcja DCS jest nieco inna.
PLC powstało dla zastąpienia dyskretnych układów stycznikowo-
przekaźnikowych, DCS od początku jako platforma implementacji regulacji
ciągłej z użytkownikiem jako nadzorcą.
PLC i SCADA mają znamiona systemów uniwersalnych, DCS jest systemem
przeważnie zorientowanym na konkretne zastosowania.
Skala tych dwóch rozwiązań jest nieco inna – uzasadnienie ekonomiczne
zastosowań DCSa pojawia się przy instalacjach dużej skali, dużej
dostępności i ekstremalnej niezawodności.
DCS standardowo oferuje bloki funkcjonalne z grupy metod
zaawansowanego sterowania np. predykcyjnego. Standardowo w PLC
najbardziej złożonym algorytmem sterowania ciągłego jest PID.
Występuje jednak stały trend zbliżania się tych rozwiązań i różnice pomiędzy
tymi systemami zacierają się.
Rynek PLC wg badań Control Engineering Polska
Rys. z [7].
Rynek PLC wg badań Control Engineering Polska
Rys. z [7].
Rynek PLC wg badań Control Engineering Polska
Rys. z [7].
Rynek PLC wg badań Control Engineering Polska
Rys. z [7].
Rynek PLC wg badań Control Engineering Polska
2015
Najbardziej popularnym językiem programowania PLC jest język drabinkowy
LAD - 89% dostawców oraz 87% użytkowników,
FBD - zdaniem 67% dostawców oraz 50% użytkowników,
ST - 44% dostawców oraz 37% użytkowników – język tekstu strukturalnego (ST).
Mniejszą popularnością natomiast cieszy się język: SFC, CFC, listy instrukcji (IL)
oraz własny producenta (dedykowany). Dane z [7].
2008
Rys. z [8].
Rynek PLC wg badań Control Engineering Polska
Przeprowadzone badanie pokazuje, że najchętniej wybieranym
protokołem komunikacyjnym używanym w sterownikach PLC, PAC oraz
IPC jest przede wszystkim Ethernet. Tego zdania jest 83% dostawców
oraz 81% użytkowników. Z doświadczenia dostawców wynika, że innymi
popularnymi protokołami są: Modbus i Serial RS-232/RS-485 – po 78%,
4-20 mA/0-10 VDC (50%), Profibus – 44%, CANopen – 39%, EtherCAT –
22%, protokoły bezprzewodowe – 11%, DeviceNet oraz ControlNet – po
6%.
Zdaniem użytkowników tuż po Ethernecie znajdują się: Profibus – 69%,
Modbus – 56%, Serial RS-232/RS-485 (44%), 4-20 mA/0-10 VDC (31%),
HART – 25%, CANopen oraz DeviceNet – po 12%, BCD – 6%. Wśród
odpowiedzi „inne” znalazły się m.in. Profinet oraz Powerlink.
Dane z [7]
Rynek PLC wg badań Control Engineering Polska
Rys. z [8].
Podsumowanie
PLC powstały, aby umożliwić elastyczniejsze zmiany w procesie produkcji w
branży motoryzacyjnej i zastąpić stosowane wówczas układy stycznikowo-
przekaźnikowe.
Ze względu na niezawodność, modułowość, łatwość programowania,
niewygórowany koszt PLC osiągnęły sukces i zaczęły trafiać do innych gałęzi
przemysłu. Ogromna liczba kontrolerów oraz baza modułów we/wy pozwala na
określenie PLC jako uniwersalnych, elastycznych i skalowalnych.
Aby standaryzować sposób programowania PLC opracowano normę w której
zdefiniowano model programu, zasady komunikacji i języki programowania.
Wraz z rozwojem techniki mikroprocesorowej i komputerowej rozwijały się również
PLC. Obecnie ich możliwości zbliżają się do PCtów.
Komplementarnym uzupełnieniem funkcjonalności PLC są systemy SCADA.
Realizacje koncepcji PLC w PC nazywają się SoftPLC.
Alternatywnym infrastrukturą sterującą dla procesów przemysłowych może być
system DCS.
PLC pracują w warstwie sterowania bezpośredniego w warstwowym modelu
systemu sterowania. Bogate możliwości komunikacyjne pozwalają budować
układy sterowania zdecentralizowanego.
Bibliografia
[1] Pasierbński J., Legierski T.: „Programowanie sterowników PLC”,
Wydawnictwo Pracowni Komputerowej Jacka Skalmierskiego, 1998
[2] Kacprzak S., Programowanie sterowników PLC zgodnie z normą
IEC61131-3 w praktyce, Wydawnictwo BTC, 2011
[3] Pietrusiewicz K., Dworak P., Programowalne sterowniki automatyki PAC,
Wydawnictwo Nakom, 2007
[4] Siemens STEP2000 Basics of PLC
[5] http://bin95.com/What-is-a-PLC-PAC-Difference.htm
[6] Krzysztof Pietrusewicz, Łukasz Urbański, Sterowniki 2011. PLC, PAC czy
IPC – co wybrać? maj 2011, Control Engineering Polska
http://www.controlengineering.pl/menu-gorne/artykul/article/sterowniki-
2011-plc-pac-czy-ipc-co-wybrac/
[7] Iwona Górka, Raport: Polski rynek PLC, PAC oraz IPC, Control
Engineering Polska, luty 2015 http://www.controlengineering.pl/menu-
gorne/artykul/article/raport-polski-rynek-plc-pac-oraz-ipc/
[8] Polski rynek sterowników PLC, październik 2008,
http://www.controlengineering.pl/menu-gorne/artykul/article/polski-rynek-
sterownikow-plc/
[9] Sterownik czy komputer przemysłowy? Control Engineering Polska,
sierpień 2010, http://www.controlengineering.pl/menu-
gorne/artykul/article/sterownik-czy-komputer-przemyslowy/