Nauči – relejna logika ili PLC?

U neku ruku bi se moglo reći da je ovo usporedba starog protiv novog, ali ne mora biti uvijek tako jednosmjerno razmišljanje na pU neku ruku bi se moglo reći da je ovo usporedba starog protiv novog, ali ne mora biti uvijek tako jednosmjerno razmišljanje na postavljeno pitanje. Na primjer alternativni način pogleda na pitanje je da jednostavnija upravljanja nemaju uvijek dovoljno dobar razlog za upotrebu PLC uređaja kako bi opravdali ekonomske razlike u rješenju.

Kao što je većini znano relejna logika je stariji način upravljanja na temelju kojeg je nastalo upravljanje PLC-om. Prvi PLC uređaji su nastali u 60-tim godinama prošlog stoljeća. Dok su u relejnoj logici brojači i vremenske sklopke elementi opreme u ormaru, pri upravljanju PLC-om su to naredbe u programu.

Crna kutija

PLC je programabilni logički kontroler (eng. Programmable Logic Controller) to jest industrijsko računalo koje je namijenjeno da radi 24PLC je programabilni logički kontroler (eng. Programmable Logic Controller) to jest industrijsko računalo koje je namijenjeno da radi 24 sata na dan i 365 dana u godini. Kako stručnih objašnjenja na internetu na ovu temu ima dovoljno, u nastavku je pokušaj objasniti stvar na najjednostavniji mogući način. Pa usporedimo PLC s crnom kutijom, ona je zadužena za određen zadatak te ima očekivane ulazne fizičke signale (različitih napona, struja, frekvencija). Fizički signali dolaze s aktuatora i senzora koji se na svim ulazima crne kutije pročitaju istovremeno.

PLC to jest crna kutija sa svojim predprogramiranim programom, koji bi se mogao shvatiti kao mozak sustava, izvrši određene kalkulacije i algoritme. Nakon što je prošao kroz cijeli program postavi nove vrijednosti određenih fizičkih veličina na izlaz iz crne kutije. Te tako u krug ponavlja radnje dok god je upaljen svako određeno vrijeme (eng. cycle time). Vremenski ciklus ponavljanja se može predefinirat u trenutku kada se programira uređaj. Određeni PLC uređaju ovisno o svojoj procesorskoj moći mogu istovremeno vrtiti više ciklusa. Nakon što je jednom definirano vrijeme ciklusa (eng. cycle time) ono se ne mijenja kroz cijeli rad sustava. Za PLC se kaže da radi u realnom vremenu (eng. real time), što znači da je točno definiran vremenski ciklus u kojem on mora:

• pročitati sve ulazne signale,
• odraditi programom definirane kalkulacije i algoritme na ulaznim podacima iz trenutnog ciklusa
• na izlaze postaviti nove vrijednosti na temelju pročitanih podataka u tom ciklusu koji su obrađeni pomoću programa PLC uređaja.

Dijelovi crne kutije

Sad kada bi ušli u crnu kutiju našli bi osnovne elemente. Sve počinje od upravljačka jedinica (eng. PLC controller) koja obavlja kalkulacije i Sad kada bi ušli u crnu kutiju našli bi osnovne elemente. Sve počinje od upravljačka jedinica (eng. PLC controller) koja obavlja kalkulacije i vrti algoritme na koju se modularno slažu kartice s različitim ulazima i izlazima. Neki tipovi PLC uređaja imaju već na samoj upravljačkoj jedinici ulaze i izlaze. Ne dajte se zbuniti ako naiđete na kartice koje nisu direktno spojene na upravljačku jedinicu jer su to distribuirane kartice koje su pomoću komunikacijskog modula spojene na upravljačku jedinicu. Kartice se mogu podijeliti u tri skupine, a to su digitalne, analogne i komunikacijske. 

PLC programiranje

U samom početku programski jezik kojim se programirao PLC je bila neka vrste imitacije relejnih shema (eng. Ladder diagram) kako bi se trenutnim inženjerima koji su do jučer radili relejne sheme olakšao prelazak na programiranje. Danas se PLC uređaji mogu programirati s više programskih jezika koji su standardizirani pod normom IEC 61131. Programski jezici prema navedenoj normi su podržani od svih vodećih proizvođača PLC uređaja. Programski jezici iz norme IEC 61131 su:

• Ladder diagram (LD) – grafički način programiranja
• Function block diagram (FBD) – grafički način programiranja
• Structured text (ST) – tekstualni način programiranja
• Instruction list (IL) – tekstualni način programiranja
• Sequential function chart (SFC) – grafički način programiranja

HMI / SCADA

Interakcija sustava i čovjeka (operatera) može biti potpuno jednako kod relejne logike i PLC-a pomoću tipkala, sklopka, lampica itd. Što Interakcija sustava i čovjeka (operatera) može biti potpuno jednako kod relejne logike i PLC-a pomoću tipkala, sklopka, lampica itd. Što postaje kod velikih sustava manje intuitivno i komplicirano, zato PLC ima mogućnost interakcije sistema i čovjeka (HMI) da bude pomoću ekrana na dodir, ekrana i tipkovnice itd. HMI sustav koji kao svoj glavni element prikaza ima ekran ima minimalno ožičenja, ali zato se određeno vrijeme potroši na programiranje. Ako se radi o sustavu koji se radi u seriji, onda sustav koji ima manje ožičenja daje više pogodnosti.

Česti nazivi sustava interakcije čovjeka sa sustavom su HMI i SCADA . SCADA (eng. Supervisory Control And Data Acquisition) kako sama skraćenica kaže upravlja  i skuplja podatke. HMI (eng. Human Machine Interface) je sučelje za komunikaciju čovjeka i stroja. Pomoću oba sučelja se može nadzirati i upravljati sustavom, ali SCADA je većinom udaljena od sustava dok sam HMI se nalazi uz sam sustav.

Primjena

Za investitora je bitno da kad preuzima sustav koji je upravljan PLC uređajem da zatraži program PLC-a u digitalnom formatu. Također elektro sheme sustava moraju biti u skladu s zadnje važećim programom, to jest signali u elektro shemama i u samom programu moraju imati iste nazive. Program se zatim treba spremiti na sigurno mjesto zajedno s dokumentacijom od sustava. Time investitor osigurava da kvar PLC-a, što nije česti događaj, se svede na zamjenu pokvarene komponente te stavljanje programa na PLC uređaj od strane stručne osobe. Sustav koji je upravljan iz relejne logike se može rekonstruirati pomoću elektro shema. Dok sustav koji ima u sastavu PLC uređaj za mogućnost potpune rekonstrukcije bez pisanja programa ispočetka treba imati dokumentaciju sa PLC programom kako je objašnjeno u ovom odlomku.

	Relejna logika	PLC
Prednosti	– mogućnost rada u širem temp. području- jeftiniji kod jednostavnih sustava koji ne zahtjevaju logiku upravljanja i nemaju povratnih veza iz procesa- postojeći zaposlenici su naučeni na održavanje relejne logike	– manje i jednostavnije  ožičenja- sustav zauzima manje prostora- mogućnost dorade sustava bez dodavanje novih komponenta- više mogućnosti za komunikaciju s ostalim sustavima
Primjeri	– Upuštanje i reverziranje elektromotornih pogona	– Automatski sustav pakiranja proizvoda (npr. u prehrambenoj industriji)-Upravljanje alatnim strojevima- Detekcija grešaka i kvarova u pametnoj mreži (eng. smart grid)- Upravljanje pametnim znakovima u prometu-Sustav za rukovanje prtljagom u zračnoj luci

Zaključak

Većina upravljanja se mogu izvesti pomoću oba načina upravljanja, ali kompleksnije sustave nije preporučljivo izvoditi relejnom logikom ako je to moguće izbjeći. Razlog tome je što PLC sa sobom donosi mogućnosti mnogih pametnih dodataka koji poboljšavaju sustav, a u nekim slučajevima ne mijenjaju količinu fizičke opreme u elektro ormaru. Drugi velik razlog je cijena koja kako se sustav povećava odlazi sve više u korist PLC-a.

Kada serviser koji nema PLC program dođe na servis sustava, za njega je PLC doslovno crna kutija jer nema informacija koje algoritme i kalkulacije se provode. Načini kako bi se taj slučaj spriječio je posjedovati potpunu dokumentaciju sustava s digitalnim programom PLC-a ili ugovor s proizvođačem o održavanju sustava.