Brian Curtis
0 
885
89
I fremstillingsverdenen er der computere, og så er der computerautomation.
Selvom du måske tror, at du ved alt, hvad der er at vide om computere, har du bare ikke engang ridset overfladen ved at bruge computere til at automatisere ting, indtil du har brugt en programmerbar logisk controller - kendt i automatiseringsbranchen simpelthen som en “PLC”. En PLC er ikke andet end en computer med en processor, bortset fra at arkitekturen er skabt på en måde, der er fokuseret på at interagere med omverdenen. Det får information fra omverdenen gennem input - digitale og analoge sensorer, relæer og andre assorterede gadgets. Det interagerer med den virkelige verden gennem udgange - motorer, ventiler, transportbånd, aktuatorer og meget mere.
I mellem alle input og output er PLC - hjertet af udyret og hjernerne bag hele operationen. PLC-programmering træffer beslutningerne baseret på input fra den virkelige verden og interagerer derefter straks med den virkelige verden gennem output - alt i brøkdele af et sekund. Dette er i det væsentlige robotter.
Hvor programmering af computerautomation kom fra
Før computersystemer blev produktionsudstyr alt manuelt kontrolleret. Hvad det betyder er, at en person ville trykke på knapperne for direkte at styre enheder. F.eks. Kan en operatør trykke på en knap for at flytte et transportbånd, indtil en flaske er under en tud. Derefter ville de trykke på en anden knap for at åbne ventilen og fylde flasken og derefter trykke på transportknappen igen. Dette var automatiseringsstadiet, der oprindeligt erstattede (og i nogle tilfælde reddede) menneskelige hænder.
Udviklingen i PLC-programmering kom fra, hvordan disse “brugervejledning” kontrolsystemer var tilsluttet. I mange tilfælde var der nogle “kløgt” indarbejdet i de elektriske ledninger for at beskytte maskinen. Skemaerne inkluderede input-trykknapper og output-kontaktrelæer, der lignede følgende på udskrifterne.
Dette er kontaktrelæer - det ene kaldes “normalt åben” og den anden “normalt lukket”, hvilket betyder, at den ene ville lukke det elektriske kredsløb, når det er aktiveret, og det andet ville åbne det. Relæer kunne aktiveres af hvad som helst - en trykknap, en begrænsningskontakt ramt af en genstand osv. På ledningens udgangsside ville elektrikere bruge følgende signal til at repræsentere en udgangsspole, der kan tænde for en motor eller en anden enhed.
Med fremkomsten af ikke kun computerprocessorer, men også avancerede sensorenheder som infrarød nærhed og niveausensorer, er mange af disse “brugervejledning” processer, hvor et menneske stadig måtte tage beslutninger, begyndte at blive erstattet med computerautomatisering i disse højhastighedsprocessorenheder, der hedder PLC'er.
Så hvad gør en PLC anderledes end en almindelig computer? PLC'er laves til at cykle hurtigt og interagere hurtigt med omverdenen. Hvis du ser på det første billede i denne artikel af et Allen-Bradley PLC-system, kan du blive overrasket over at vide, at kun det meget venstre modul er den faktiske computer. Størstedelen af “rack” inkluderer forskellige moduler, der interagerer med indgangssensorer eller enheder, og derefter andre moduler til også at kontrollere outputenheder.
Da disse systemer blev brugt til at erstatte systemer, der plejede at være kablet og vedligeholdt af elektrikere, kontrollerede “Sprog” måtte være noget, som disse elektrikere kunne forstå. Det var sådan “stigen logik” var født.
Computer automatiseret programmering bruger stigerlogik
Selv om dette kan ændre sig på et tidspunkt i den nærmeste fremtid, indtil nu anvendte disse PLC'er forskellige versioner af “stigen logik.” Ladderlogik er et programmeringssprog, der ligner meget de gamle elektriske diagrammer og de elektriske symboler, men det er lagt inde i processoren i en rækkefølge “program” der styrer alt.
Denne PLC-programmering ligner et elektrisk skema, men dette er kun symboler, der bruges til at repræsentere en eller anden funktion. Indgangsrelæer undersøger en sensor i den virkelige verden, outputsymbolerne tænder eller slukker for en ægte verden, og alle felter i midten repræsenterer forskellige matematiske beregninger eller andre “funktioner”, ligesom du ville have i enhver anden computersoftware.
De er lagt ud på “trin” i programmet - og alle skinner scannes næsten samtidig. Hvis du tænker over, hvordan computerprogrammører er vant til at skrive sekventielle programmer, hvor scriptet behandles en linje ad gangen - kan det tage lidt tid at vænne sig til at skrive et program, hvor alt sker på én gang.
Men hvis du overvejer, hvor hurtigt en automatiseret “robot” er nødt til at svare på enhver ændring i den virkelige verden, kan du se, hvorfor denne hurtige scanningstid er kritisk.
Når det gælder de høje volumen, nøjagtige krav fra den højteknologiske fremstilling verden i dag, kan du se, hvorfor disse hurtige, programmerbare computere er kernen i det, der giver enhver producent en konkurrencefordel.
Automatisering af enhver proces indebærer forståelse af processen, forståelse af maskinerne og derefter tænke som en computerprogrammør, så du kan fortælle, at PLC nøjagtigt hvordan man gør, hvad 2 eller 3 mennesker tidligere havde gjort ved hånden.
Endnu bedre, når du først har brugt en computer til at gøre disse ting, kan du også foretage øjeblikkelige målinger, udføre test og indsamle data, så information straks bliver tilgængelig for dig i en database eller på en webbaseret skærm.
Har du nogensinde haft en chance for at interagere med automatiserede PLC-kontrollerede systemer? Er du en PLC-programmør? Del dine tanker og oplevelser om denne teknologi i kommentarfeltet nedenfor.
Billedkredit: Sistemart, Elmschrat, Nuno Nogueira