Programovatelný automat PLC je elektronické zařízení pro digitální provoz určené pro použití v průmyslovém prostředí. Využívá programovatelnou paměť k ukládání instrukcí pro provádění logických operací, sekvenčních operací, časování, počítání a aritmetických operací a může řídit různé typy strojů nebo výrobních procesů prostřednictvím digitálního nebo analogového vstupu a výstupu. PLC a související periferie by měly být navrženy podle principu snadné integrace s průmyslovými řídicími systémy a snadného rozšíření jejich funkcí.
V současné době jsou programovatelné automaty PLC široce používány v různých průmyslových odvětvích, jako je ocel, ropa, chemický průmysl, elektřina, stavební materiály, výroba strojů, automobily, textil, doprava, ochrana životního prostředí a kultura a zábava doma i v zahraničí. Použití lze zhruba shrnout do následujících kategorií.
1. Logické řízení spínací veličiny
Jedná se o nejzákladnější a nejpoužívanější aplikační oblast PLC. Nahrazuje tradiční reléový obvod pro realizaci logického řízení a sekvenčního řízení. Lze jej použít pro řízení jednoho zařízení, stejně jako pro skupinové řízení více strojů a automatizované montážní linky. Jako jsou vstřikovací stroje, tiskařské stroje, knihařské stroje, modulární obráběcí stroje, brusky, linky na výrobu obalů, linky na galvanické pokovování atd.
2. Analogové řízení množství
V průmyslovém výrobním procesu existuje mnoho neustále se měnících veličin, jako je teplota, tlak, průtok, hladina kapaliny a rychlost, což jsou všechny analogové veličiny. Aby mohl programovatelný automat zpracovávat analogové veličiny, je nutné realizovat A/D převod a D/A převod mezi analogovými veličinami (Analog) a digitálními veličinami (Digital). Všichni výrobci PLC vyrábějí odpovídající A/D a D/A konverzní moduly, které umožňují použití programovatelných řídicích jednotek pro analogové řízení množství.
3. Řízení pohybu
PLC lze použít pro řízení kruhového nebo lineárního pohybu. Z hlediska konfigurace řídicího mechanismu se v počátcích pro připojení snímače polohy a akčního členu přímo používal I/O modul spínacího množství, nyní se však obecně používá vyhrazený modul pro řízení pohybu. Například jednoosý nebo víceosý řídicí modul polohy, který může pohánět krokový motor nebo servomotor. Produkty hlavních výrobců PLC na světě mají téměř všechny funkce řízení pohybu a jsou široce používány v různých strojích, obráběcích strojích, robotech, výtazích a dalších příležitostech.
4. Řízení procesu
Řízení procesu se týká řízení analogových veličin, jako je teplota, tlak a průtok, v uzavřené smyčce. Jako průmyslový řídicí počítač může PLC sestavit řadu programů řídicích algoritmů pro dokončení řízení v uzavřené smyčce. Regulace PID je běžně používaná metoda regulace v obecných regulačních systémech s uzavřenou smyčkou. Velká a středně velká PLC mají všechna PID moduly a mnoho malých PLC má v současnosti také tento funkční modul. Zpracování PID obecně spouští vyhrazený podprogram PID. Řízení procesů je široce používáno v metalurgii, chemickém průmyslu, tepelném zpracování, řízení kotlů a dalších příležitostech.
5. Zpracování dat
Moderní PLC mají funkce, jako jsou matematické operace (včetně maticových operací, funkčních operací, logických operací), přenos dat, konverze dat, třídění, vyhledávání v tabulce, bitové operace atd., které mohou dokončit sběr, analýzu a zpracování dat. Tato data mohou být porovnána s referenčními hodnotami uloženými v paměti pro dokončení určitých řídicích operací, nebo mohou být přenesena do jiných inteligentních zařízení pomocí komunikační funkce, nebo mohou být vytištěna a tabelována. Zpracování dat se obecně používá ve velkých řídicích systémech, jako jsou flexibilní výrobní systémy bez obsluhy; může být také použit v systémech řízení procesů, jako jsou některé velké řídicí systémy v papírenském, metalurgickém a potravinářském průmyslu.
6. Komunikace a vytváření sítí
Komunikace PLC zahrnuje komunikaci mezi PLC a komunikaci mezi PLC a dalšími inteligentními zařízeními. S rozvojem počítačového řízení se rychle rozvíjely sítě pro automatizaci továren. Výrobci PLC přikládají velký význam komunikační funkci PLC a spustili své vlastní síťové systémy. Všechny nedávno vyrobené PLC mají komunikační rozhraní, díky čemuž je komunikace velmi pohodlná.
