Hva er et PLC-system?

Enkelt sagt er et PLC-system (programmerbar logisk kontroller) en robust datamaskin for industriell bruk. Det ble opprinnelig utviklet for bilindustrien for å erstatte komplekse, fastkablede relélogikksystemer med en mer fleksibel og pålitelig elektronisk løsning. Det første PLC-systemet het Modicon 084 og ble oppfunnet hos Bedford Associates av Dick Morley i 1968. [1]

I dag varierer PLC-systemer i størrelse og kapasitet for å imøtekomme ulike industrielle behov, fra småskalaapplikasjoner til storskalaoperasjoner.

Hovedformålet med et PLC-system er å automatisere og styre produksjonsprosesser som samlebånd, transportbånd, robotutstyr og så videre. [2]

Andre hovedformål inkluderer mottak av inngangssignaler fra sensorer og andre enheter, behandling av informasjonen og utførelse av spesifikke kommandoer for å styre utgangsenhetene. Som et resultat kan PLC-er effektivt håndtere ulike oppgaver som regulering av temperatur, trykk, strømning og bevegelse i produksjons- og prosessanlegg. I tillegg kan PLC-er utføre logiske operasjoner, tidsfunksjoner, databehandling og kommunikasjon med andre kontrollsystemer.

Et annet viktig formål med en PLC er å gi fleksibilitet i programmering og omprogrammering av kontrollogikk for å møte de skiftende kravene i produksjonsmiljøet. Denne tilpasningsevnen gjør det mulig for industrien å enkelt endre og oppdatere sine kontrollsystemer uten behov for omfattende omkabling eller endringer i maskinvaren.

PLC-systemer brukes i en lang rekke bransjer og anvendelsesområder. Den vanligste bruken av PLC-er er i produksjons- og prosessanlegg. PLC-er brukes også ofte i bilindustrien til å styre monteringen av kjøretøy.

Andre bruksområder inkluderer følgende:

• Mat og drikke – regulere produksjon og pakking av varer
• Farmasøytisk industri – regulerer produksjonen av medisiner og sikrer overholdelse av strenge regulatoriske standarder
• Transport – styring av trafikklys, jernbanesignalsystemer og automatiserte kjøretøy (AGV-er) i logistikk- og lagerdrift
• Olje og gass – overvåke og styre boreoperasjoner, raffineringsprosesser og rørledningstransport
• Forsyning og energi – brukes til å overvåke og kontrollere kraftdistribusjon, vannbehandling og HVAC-systemer

Et typisk PLC-system består av: inngangsenheter som sensorer og brytere, utgangsenheter som motorer og ventiler, en sentral prosessorenhet (CPU), en minneenhet, et menneske-maskin-grensesnitt, en programmeringsenhet og I/O-moduler (inngang og utgang). [3]

Den grunnleggende funksjonen til en PLC er å overvåke statusen til inngangsenheter og å kontrollere statusen til utgangsenheter basert på et forhåndsprogrammert sett med instruksjoner. Når en PLC slås på, begynner den å skanne inngangene sine og utføre logikken som er programmert inn i minnet. Denne logikken opprettes vanligvis ved hjelp av ladder-logikk, et grafisk programmeringsspråk som representerer kretser og relélogikk på en måte som er lett å forstå for teknikere og ingeniører. PLC-en overvåker kontinuerlig tilstanden til inngangsenhetene og oppdaterer det interne minnet for å gjenspeile den aktuelle statusen til disse enhetene. Den bruker deretter denne informasjonen til å utføre de aktuelle kontrollfunksjonene, for eksempel å slå på en motor, åpne en ventil eller aktivere en alarm.

PLC-er kan også utføre mer komplekse oppgaver, for eksempel datalogging, kommunikasjon med andre enheter og implementering av sikkerhetslåser for å beskytte personell og utstyr.

PLC-er blir ofte forvekslet med en PC. Selv om både PLC og PC (personlig datamaskin) regnes som databehandlingsenheter, er det noen forskjeller mellom dem.

For det første fungerer de på forskjellige måter. PLC-er kjører vanligvis et sanntidsoperativsystem (RTOS) som er optimalisert for deterministisk styring av fysiske prosesser. Dette betyr at en PLC kan utføre instruksjoner med presis timing, noe som sikrer at tilkoblet utstyr fungerer synkronisert og reagerer på inngangssignaler på en konsistent og pålitelig måte. På den annen side kjører en PC vanligvis et generelt operativsystem, som Microsoft Windows, macOS eller Android, som ikke er designet for sanntidsstyring og kan oppleve forsinkelser i utførelsen av oppgaver.

Den andre viktige forskjellen er maskinvarekomponentene og tilkoblingsmulighetene. PLC-er er utstyrt med spesialiserte inngangs-/utgangsmoduler som gjør at de kan kobles direkte til sensorer, aktuatorer, motorer og andre industrielle enheter. De har også innebygde kommunikasjonsporter for tilkobling til feltutstyr og overordnede kontrollsystemer. PC-er er derimot avhengige av eksterne enheter, som USB-grensesnitt og nettverkskort, for å koble seg til eksterne enheter. I tillegg har PLC-er ofte redundante strømforsyninger og støtte for moduler som kan byttes under drift for å sikre kontinuerlig drift i kritiske applikasjoner.

PLC-er har mange fordeler, blant annet:

• Fleksibilitet – PLC-systemer er svært fleksible og kan enkelt omprogrammeres for ulike prosesser eller operasjoner
• Pålitelighet – PLC-er er kjent for sin høye pålitelighet og robuste design, og tåler tøffe industrielle miljøer, inkludert ekstreme temperaturer [4]
• Kostnadseffektivitet – PLC-systemer kan bidra til å redusere de totale kostnadene ved å minimere driftsstans, øke driftseffektiviteten og kreve mindre vedlikehold sammenlignet med tradisjonelle reléstyrte systemer
• Enkel feilsøking – PLC-systemer gir detaljerte feilmeldinger og diagnostikk, noe som gjør det enklere å identifisere og rette opp eventuelle problemer i systemet.
• Fjernovervåking og -kontroll – PLC-systemer muliggjør fjernovervåking og -kontroll av prosesser, noe som gir mulighet for justeringer og feilsøking i sanntid uten behov for personell på stedet
• Sikkerhet – PLC-systemer kan programmeres til å inkludere sikkerhetsfunksjoner, som nødstopp eller alarmsystemer, for å forbedre sikkerheten på arbeidsplassen og forebygge ulykker

1. Wikipedia. (2024). Programmable Logic Controller. Hentet 29. juli 2024 fra: https://en.wikipedia.org/wiki/Programmable_logic_controller
2. PLC Table. (u.d.). Siemens PLC. Hentet 29. juli 2024 fra: https://www.plctable.com/siemens-plc/
3. OMRON. (u.d.). Programmable Logic Controllers (PLC). Hentet 29. juli 2024 fra: https://industrial.omron.co.uk/en/products/programmable-logic-controllers
4. TechTarget (2024.) Programmable Logic Controller (PLC). Hentet 29. juli 2024 fra: https://www.techtarget.com/whatis/definition/programmed-logic-controller-PLC