Ο προγραμματιζόμενος ελεγκτής PLC είναι μια ηλεκτρονική συσκευή για ψηφιακή λειτουργία σχεδιασμένη για χρήση σε βιομηχανικά περιβάλλοντα. Χρησιμοποιεί μια προγραμματιζόμενη μνήμη για την αποθήκευση εντολών για την εκτέλεση λογικών πράξεων, διαδοχικών πράξεων, χρονισμού, μέτρησης και αριθμητικών πράξεων και μπορεί να ελέγχει διάφορους τύπους μηχανημάτων ή διαδικασιών παραγωγής μέσω ψηφιακής ή αναλογικής εισόδου και εξόδου. Το PLC και τα σχετικά περιφερειακά του θα πρέπει να σχεδιάζονται σύμφωνα με την αρχή της εύκολης ενσωμάτωσης με συστήματα βιομηχανικού ελέγχου και της εύκολης επέκτασης των λειτουργιών τους.
Επί του παρόντος, οι προγραμματιζόμενοι ελεγκτές PLC έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες όπως χάλυβας, πετρέλαιο, χημική βιομηχανία, ηλεκτρική ενέργεια, οικοδομικά υλικά, κατασκευή μηχανημάτων, αυτοκίνητα, κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα, μεταφορές, προστασία του περιβάλλοντος και πολιτισμός και ψυχαγωγία στο εσωτερικό και στο εξωτερικό. Η χρήση μπορεί να συνοψιστεί χονδρικά στις ακόλουθες κατηγορίες.
1. Λογικός έλεγχος της ποσότητας μεταγωγής
Αυτό είναι το βασικότερο και πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο πεδίο εφαρμογής του PLC. Αντικαθιστά το παραδοσιακό κύκλωμα ρελέ για την πραγματοποίηση λογικού ελέγχου και διαδοχικού ελέγχου. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο μιας μεμονωμένης συσκευής, καθώς και για τον έλεγχο ομάδας πολλών μηχανών και τις αυτοματοποιημένες γραμμές συναρμολόγησης. Όπως μηχανές χύτευσης με έγχυση, μηχανές εκτύπωσης, μηχανές βιβλιοδεσίας, αρθρωτές εργαλειομηχανές, μύλοι, γραμμές παραγωγής συσκευασίας, γραμμές ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης κ.λπ.
2. Αναλογικός έλεγχος ποσότητας
Στη βιομηχανική παραγωγική διαδικασία, υπάρχουν πολλές συνεχώς μεταβαλλόμενες ποσότητες, όπως η θερμοκρασία, η πίεση, η ροή, η στάθμη του υγρού και η ταχύτητα, που είναι όλα αναλογικές ποσότητες. Προκειμένου ο προγραμματιζόμενος ελεγκτής να επεξεργάζεται αναλογικές ποσότητες, είναι απαραίτητο να πραγματοποιήσει μετατροπή A/D και μετατροπή D/A μεταξύ αναλογικών ποσοτήτων (Analog) και ψηφιακών ποσοτήτων (Digital). Όλοι οι κατασκευαστές PLC παράγουν αντίστοιχες μονάδες μετατροπής A/D και D/A για να επιτρέπουν τη χρήση προγραμματιζόμενων ελεγκτών για αναλογικό έλεγχο ποσότητας.
3. Έλεγχος κίνησης
Το PLC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για έλεγχο κυκλικής ή γραμμικής κίνησης. Από την άποψη της διαμόρφωσης του μηχανισμού ελέγχου, η μονάδα I/O ποσότητας διακόπτη χρησιμοποιήθηκε απευθείας για τη σύνδεση του αισθητήρα θέσης και του ενεργοποιητή στις πρώτες μέρες, αλλά τώρα χρησιμοποιείται γενικά μια αποκλειστική μονάδα ελέγχου κίνησης. Όπως μια μονάδα ελέγχου θέσης μονού ή πολλαπλών αξόνων που μπορεί να οδηγήσει έναν βηματικό κινητήρα ή έναν σερβοκινητήρα. Τα προϊόντα μεγάλων κατασκευαστών PLC στον κόσμο έχουν σχεδόν όλα λειτουργίες ελέγχου κίνησης και χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορα μηχανήματα, εργαλειομηχανές, ρομπότ, ανελκυστήρες και άλλες περιπτώσεις.
4. Έλεγχος διαδικασίας
Ο έλεγχος διαδικασίας αναφέρεται στον έλεγχο κλειστού βρόχου αναλογικών ποσοτήτων όπως θερμοκρασία, πίεση και ροή. Ως υπολογιστής βιομηχανικού ελέγχου, το PLC μπορεί να συντάξει μια ποικιλία προγραμμάτων αλγορίθμων ελέγχου για να ολοκληρώσει τον έλεγχο κλειστού βρόχου. Η ρύθμιση PID είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος ρύθμισης σε γενικά συστήματα ελέγχου κλειστού βρόχου. Τα μεγάλα και μεσαίου μεγέθους PLC διαθέτουν όλα μονάδες PID, και πολλά μικρά PLC έχουν επί του παρόντος επίσης αυτή τη λειτουργική μονάδα. Η επεξεργασία PID εκτελεί γενικά μια αποκλειστική υπορουτίνα PID. Ο έλεγχος διαδικασίας χρησιμοποιείται ευρέως στη μεταλλουργία, τη χημική βιομηχανία, τη θερμική επεξεργασία, τον έλεγχο λέβητα και άλλες περιπτώσεις.
5. Επεξεργασία δεδομένων
Τα σύγχρονα PLC έχουν λειτουργίες όπως μαθηματικές πράξεις (συμπεριλαμβανομένων λειτουργιών μήτρας, λειτουργιών συναρτήσεων, λογικών λειτουργιών), μετάδοσης δεδομένων, μετατροπής δεδομένων, ταξινόμησης, αναζήτησης πίνακα, λειτουργιών bit κ.λπ., οι οποίες μπορούν να ολοκληρώσουν τη συλλογή, ανάλυση και επεξεργασία δεδομένων. Αυτά τα δεδομένα μπορούν να συγκριθούν με τις τιμές αναφοράς που είναι αποθηκευμένες στη μνήμη για την ολοκλήρωση ορισμένων λειτουργιών ελέγχου, ή μπορούν να μεταδοθούν σε άλλες έξυπνες συσκευές χρησιμοποιώντας τη λειτουργία επικοινωνίας ή μπορούν να εκτυπωθούν και να ταξινομηθούν. Η επεξεργασία δεδομένων χρησιμοποιείται γενικά σε μεγάλα συστήματα ελέγχου, όπως μη επανδρωμένα ευέλικτα συστήματα παραγωγής. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα ελέγχου διεργασιών, όπως ορισμένα μεγάλα συστήματα ελέγχου στη χαρτοποιία, τη μεταλλουργία και τις βιομηχανίες τροφίμων.
6. Επικοινωνία και δικτύωση
Η επικοινωνία PLC περιλαμβάνει επικοινωνία μεταξύ PLC και επικοινωνία μεταξύ PLC και άλλων έξυπνων συσκευών. Με την ανάπτυξη του ελέγχου υπολογιστών, τα δίκτυα αυτοματισμού εργοστασίων αναπτύχθηκαν γρήγορα. Οι κατασκευαστές PLC δίνουν μεγάλη σημασία στη λειτουργία επικοινωνίας των PLC και έχουν λανσάρει τα δικά τους συστήματα δικτύου. Τα πρόσφατα παραγόμενα PLC έχουν όλα διεπαφές επικοινωνίας, καθιστώντας την επικοινωνία πολύ βολική.
