Mérésadat gyűjtő rendszerek

Jegyzet; http://zeus.nyf.hu/~elat/PLC-k.pdf

Az ipari irányítástechnikában egyre nagyobb szerepet kapnak az intelligens, kihelyezett vezérlés és szabályozástechnikai eszközök. A rendszerek nagy térbeli kiterjedésű technológiákat felügyelnek térben is egymástól távol levő területeken. Külön problémát jelent a különböző gyártóktól vásárolt berendezések, különböző hálózati protokollal működő kommunikációs egységek rendszerré történő integrálása. A kialakuló információs rendszerek tervezése a különböző ipari irányítástechnikai berendezések, terepi hálózatok ismeretét igényli, speciális módszertannal együtt. 

Számítógépes mérőrendszerek felépítése,

Intelligens érzékelők

Beavatkozók felhasználása

A számítógépes jelfeldolgozás során felhasznált számítógépportok adatátviteli jellemzői

Interfészeken megvalósuló kommunikáció protokollok

Méréstechnika, a mérőműszerek használatának szempontjai, 

Mérőműszerek technikai jellemzői 

A programozható logikai vezérlő

PLC-k kommunikációs buszrendszerei

A PLC-s vezérlés során felhasznált érzékelők és beavatkozók technológiai és használati jellemzői 

A PLC programozható logikai vezérlő, egy mikroprocesszoros, villamosan működtetett folyamatok szabályozását és vezérlését végző kisvezérlő, amely nem tekinthető számítógépnek.

Programozhatóság

         A relés logika egyik nagy hátránya, azon kívül, hogy sok helyet foglal, az, hogy az egyszer már összeépített logika, nehezen módosítható.

A PLC ezzel ellentétben, programozható és bármikor módosíthatóak a benne tárolt logikai kapcsolatok. Ezzel a megoldással forradalmasította az automatizálási ipart és a lehetőségek tárházát, így ezzel hamar berobbant a köztudatba.

A programozását tekintve nem egy klasszikus PC programozásról beszélünk, bár az aritmetikai műveletek és a Boole-algebra felhasználást figyelembe véve, lényegében 1 és 0 bináris értékek logikai kapcsolatára épül a működése, viszont a bonyolult skriptek és gépi kódok (mnemonik) helyett a grafikus programozási nyelvben látták a lehetőséget a tervezők.A lakásautomatizálás egyre divatosabb, bár sokan nem látják értelmét, vagy a benne rejlő lehetőségeket és azért lássuk be az a fajta luxus, hogy a redőnyt ne kelljen felhúzni, hát hogy is mondjam, a közember számára megfizethetetlen.

Az otthon okosítására nagyon sok eszköz van már és a PLC nem túl elterjedt ezen a területen, mivel a DDC-k (Direct Digital Controller) direkt épületautomatizálásra lettek kitalálva és jóval kedvezőbb az áruk, mint egy komolyabb PLC-nek és persze a tudása is kevesebb, mivel nincs szükség olyan ciklusidőre, vagy annyi funkcióra, mint egy logikai vezérlő esetében, az iparban. Tehát, ha a teljes házunkat szeretnénk okosítani, nem feltétlen a legjobb megoldás PLC-vel megoldani, inkább nézz körül a piacon, milyen megoldásokat kínálnak.

Persze vannak esetek, amikor egy kis programozható relét olcsóbb megvásárolni és felprogramozni.

Programozható relés projektek otthon

Fűtésvezérlés (1-2 körös kazánvezérlés, esetlegesen távoli vezérléssel)

Automatizált locsolórendszer

Elektromos automata kapu

Fekete doboz repülőgép

De a mozgólépcsők, liftek és a szennyvíz átemelők is mind, valamilyen PLC-s vezérléssel működnek.

A működtető program megírása, általában PC-re telepített fejlesztőkörnyezetben lehetséges. A programot egy erre a célra szolgáló soros (RS232, RS485, USB esetleg Ethernet) interfészen keresztül lehet rá feltölteni.

Ahol előfordulnak a logikai vezérlők

Öntözőrendszer

Mozgólépcsők

Liftek

Közlekedési lámpák

A szennyvízkezelők

A modern közlekedési lámpák vezérlését is programozható vezérlők végzik.

Világítás, mozgásérzékelés, tűzvédelem

Bonyolult rendszerek (szerszámgépek, gyártósorok) működtetésénél több, gyakran önálló szabályozással is rendelkező egység munkájának összehangolása szükséges, amit régebben bonyolult logikai hálózattal oldottak meg, vagy relés, esetleg mechanikus reteszelőrendszert használtak. Ezek hátránya, hogy sok alkatrészből állnak, hibakeresésük bonyolult, esetleges később felmerülő igények esetén módosításuk nehézkes. A PLC szabványosított be- és kimenetei, valamint kompakt felépítése teszik lehetővé az egyszerű megépítést, az üzembiztos működést, és a program módosításával a működés későbbi megváltoztatását.

Nem csak a szerszámgépek, hanem más gépek automatizálása szempontjából fejlesztették ki PLC vezérlést. A PLC vezérlőegység közepes bonyolultságú munkafolyamatokat vezérel. A bemenő oldalon helyzetkapcsolókat, nyomógombokat; a kimenő oldalon tengelykapcsolókat, hidraulikus szelepeket, mágneskapcsolókat működtet. 

Előnyei:

szabványosított ki- és bemeneti interfészek (feszültség, áram)

egyszerű és gyors programozhatóság (akár folyamatábra segítségével)

univerzális használat

összetett feladatok könnyű megvalósíthatósága

ki- és bemenetek száma, és az eszköz tulajdonságai széles skálán mozognak

kis méret, nagy üzemi hőmérséklet-tartomány

a program módosítható akár a világ másik oldaláról is, ha az internet elérés biztosítva van

megkönnyítheti a hibakeresést a nagyszámú vagy gyors működési folyamat egyszerű megfigyelésével

Hátrányai:

villamos energia szükséglet (villamos hálózat kiépítése)

az általa vezérelt (többnyire mechanikus) eszközökhöz szükségesek elektromos-mechanikai átalakító eszközök

Összefoglalva, tehát a PLC nem más, mint egy programozható logikai vezérlőegység, amely beépíthető bármilyen automatizálási projektbe. Az automatizálási megoldásoknak csak a képzelet szab határt, így bármi, ami eszedbe jut és szeretnéd megkönnyíteni az életed, automatizálhatod, csupán a megfelelő eszközöket kell megválasztanod hozzá.

https://www.youtube.com/watch?v=4YTTEaAXpYI

Íme egy konkrét megvalósításra váró feladat;

Egy ipari folyamat vízellátását az S mágnesszelepen keresztül egy T tartály biztosítja. A tartályba a vizet az M villanymotor által hajtott szivattyú tölti. A motor táplálása a KM mágneskapcsolón keresztül történik. A motornak akkor kell működnie, amikor az alacsony vízszínt érzékelő (LV) bekapcsol, de a vízoszlop magassága még nem érte el a magas vízszínt (HV) által érzékelt szintet, valamint indítható és megállítható kell legyen az MB illetve az MK nyomógombokból is. (Indítani nyílván csak akkor, amikor nincs tele a tartály, megállítani bármikor lehet.) A motor túláramvédelmét a TH hőrelé biztosítja. Biztonsági okokból a tartályban még van egy UT üres tartályérzékelő is, ennek érzékelési szintje az LV érzékelő alatt van. Az S szelepet nyitni és zárni az SB illetve az SK nyomógombokkal lehet, vagy automatikusan 90 másodpercenként 30 másodpercig működtetve. Nyitni csak akkor, amikor nem üres a tartály. Üzemzavar esetén (túláram, vagy üres tartály) a VL lámpa világít.

Tehát

Az ipari automatizálásban, az ipari vezérlések létrehozásánál, az ipar 4.0 megoldások bemutatásánál szinte minden esetben találkozni fogunk a PLC vezérlésekkel.

Automatizálós projektek részét képezi a PLC vezérlők kiválasztása, felprogramozása, működtetése. A PLC megteremti a kapcsolatot a vezérlés és az automatizáció elemei között, összehangolja az alkalmazott szenzorokat, végrehajtó elemeket.

De mi is az a PLC?

A PLC rövidítés a Programmable Logic Control angol kifejezésből származik, programozható logikai vezérlőt jelent. Ebben a rövid ismertetőanyagban a PLC-vel kapcsolatos fogalmakkal, a PLC alapvető működésével, felépítésével fogunk foglalkozni.

A PLC kialakulásához a bonyolult relés vezérlések kiváltására vonatkozó igény vezetett. A relés vezérlésekhez képest a PLC-s vezérlés:

univerzálisabb,

könnyebben módosítható,

megbízhatóbb,

kevesebb vezetékezéssel jár és mindemellett

a legtöbb esetben olcsóbb is.

 

A PLC, mint programozható logikai vezérlő az érzékelőktől érkező jeleket fogadja be, értékeli ki, dolgozza fel és ezt követően jeleket küld a végrehajtó elemek felé. Tehát bemeneti jelek, valamint az elvárt vezérlési feladat alapján kimeneti jeleket állít elő. Automatikus folyamatvezérlésre, speciális funkcióvégrehajtásra használható.

Bemeneti jeleket szolgáltathatnak:

nyomógombok

kapcsolók

szenzorok

 

Kimeneti jelekkel vezérelhetők:

szelepek

motorok

aktuátorok

munkahengerek

lámpák

robotok

PLC-működése

A PLC definiálható egy ipari számítógépként, mely moduláris komponensekkel automata vezérlés megvalósítására képes. A PLC számítógép jellege miatt a következő alapvető részekből épül fel:

Funkcionális alapegységek:

Processzor

Bemeneti csatlakozók (digitális, analóg)

Kimeneti csatlakozók (digitális, analóg)

Memória

Tápegység

Kommunikációs egység

Programozó egység

 

Különböző felépítésű PLC-k esetén lehetséges, hogy egyes elemek modulárisan jelennek meg, illetve kiegészülhetnek plusz funkciójú elemekkel is.    

https://automatik-plc.hu/plcprogramozas.html