A szombathelyi ELTE Savaria Műszaki Intézetének harmadik emeletén található a Hidraulika és Pneumatika laboratórium. Itt találhatóak többek között – a pneumatikus és hidraulikus kísérleti készülékeken túl – azok a berendezések, amelyek az irányítás-technikával kapcsolatos gyakorlati kutatási és oktatási tevékenységeket lehetővé teszik.
A PLC története
1968 viszont egy fontos mérföldkő volt az irányítástechnika történetében: ebben az évben hirdetett pályázatot a General Motors egy programozható vezérlőberendezés kifejlesztésére, amelyet azóta elneveztek PLC-nek. (Ez egyébként a Programmable Logical Controller, vagyis a programozható logikai vezérlő rövidítése.)
Az új eszközt – kifejlesztetője révén – először az autóiparban kezdték alkalmazni, de hamar egy forradalmat indított be az összes olyan iparágban, ahol szükség volt valamilyen vezérlőeszközre.
Manapság ezek az eszközök már képesek az egymás közötti, vagy akár külső rendszerekkel történő intelligens kommunikációra, folyamatirányító rendszerek létrehozására, és hálózatos működésre is.
Működését tekintve hasonlít egy számítógépre. A hardverelemein egy alapszoftvert működtet, ami alkalmas a rá utólag feltöltött felhasználói program futtatására, és az arról való visszajelzésre.
Ez a felhasználói program teremt logikai kapcsolatot a bemenetek és kimenetek között olyan módon, hogy a beérkező jelek, és a belső időzítések hatására kapcsol elektromos jeleket a kimenetekre. Ezeket a jeleket pedig a rá csatlakozó eszközök akár közvetlenül, vagy magasabb áramigénynél további erősítés után közvetve már fel tudják használni a működésükhöz.
A PLC-k előnyei:
- Univerzális hardver: Egy PLC szinte bárhol és bármire használható.
- Változtatható, átírható program
- Egyszerű, minimális huzalozás: 1 végrehajtó szerv vagy szenzor = 1 huzal
- Rövid telepítési/beüzemelési idő
- Kommunikáció: rendszerbe szervezhetőség
- Egyszerű hibakeresés/diagnosztika: a PLC-program futása élőben követhető a programozó számítógépen
- Integrált galvanikus leválasztás: itt a jelet egy LED – fototranzisztor páros által létrehozott „híd” továbbítja a PLC belső érzékeny világa és a külvilág között
A PLC kialakítása alapján három kategóriába sorolható: kompakt-, mikro- és moduláris PLC-re.
A kompakt PLC egy önállóan működőképes egység, ami a processzoron, ROM-on és RAM-on kívül tartalmazza a digitális jelek fogadásához a ki- és bemeneti sorkapcsokat, a kijelző lámpákat, és az optocsatolót (ez végzi az előzőekben tárgyalt galvanikus leválasztást). Esetlegesen tartalmazhat még run/stop –kapcsolót, és analóg jelek fogadására alkalmas csatlakozósort is. Kisméretű gyártósorokat önállóan is képesek működtetni. Mivel gyakran rendelkeznek már Ethernet-csatlakozóval, így hálózatba is szervezhetőek, és akár egymással is képesek kommunikálni.
A mikro PLC ennek egy altípusa; mivel gyakran szerelik optocsatoló helyett egyszerű relékkel, így programozható relének is nevezik azokat.
Korlátozottabb funkciókkal rendelkeznek, cserébe a saját kijelzőjüknek és billentyűzetüknek köszönhetően akár önállóan is programozhatók. Egyszerűbb eszközök irányítására szokták őket alkalmazni, a fejlettebb modellek újabban már különféle modulokkal bővíthetőek.
A PLC-k programozására
A PLC-k programozására több féle programnyelv is elterjedt; léteznek szöveges és grafikus alapúak is. Az utóbbiak közül a legelterjedtebb a létradiagram, amely az amerikai elektromos kapcsolási rajzok szabványos jelölési alapján lettek kifejlesztve épp amiatt, hogy a régi relés kapcsolásokhoz szokott szakemberek könnyen átképezhetőek legyenek az új technológiára.
Gyakran használt grafikus nyelvek még a funkcióblokkos utasításrendszer, és a sorrendi folyamatábra.
Zárszó
Amennyiben valaki közelebbről is meg szeretne ismerkedni ezekkel az eszközökkel, több lehetőség közül választhat. Ma már rengeteg oktatóanyagot tesznek közzé a forgalmazók az interneten. Gyakorlati képzésre pedig költségtérítéses tanfolyamokon, esetleg szakiskolai vagy egyetemi tanórákon van lehetőség. A Savaria Műszaki Intézetben az „Irányítástechnika” tantárgy foglalkozik a PLC-technika oktatásával.