Tesis operasyonlarının ve imalatın geleceğiyle ilgili herhangi bir raporu okuduğunuzda, tek bir fikir birliği vardır: Otomasyon, ekipman iletişimleri, bakım ve onarım ve üretim dahil olmak üzere hemen hemen her alanı ve süreci bozacaktır.
Bugüne kadar otomasyon devralımından etkilenmemiş görünen tek üretim alanı programlanabilir mantık denetleyicileri veya PLC'lerdir. PLC'ler için küresel pazarın yılda 16 milyar dolar olmasının ve yılda %9,2 oranında büyümesinin bir nedeni var. Sağlam tasarımları, düşük maliyetleri ve karmaşık entegrasyon karşısındaki basitlikleri onları üretimin vazgeçilmez bir parçası haline getirmiştir.
PLC'ler olmadan birçok kuruluş yeni kontrol teknolojilerinin uygulanmasını destekleyemezdi. Şimdilik PLC'ler Endüstri 4.0 tarafından vaat edilen dijital dönüşümün ayrılmaz bir parçası olmaya devam ediyor.
PLC ne yapmak için tasarlanmıştır?
PLC, "Programlanabilir Mantık Denetleyicisi" anlamına gelir ve hem birimlerin birleşimi hem de giriş ve çıkış modüllerini kontrol etmek için teorik bir modeldir. PLC'nin tam bir sistem olabilmesi için dört temel bileşene sahip olması gerekir:
- CPU Modülü:Bu, bilgileri depolamak ve görevleri gerçekleştirmek için gereken merkezi işlemci ve bellektir. Tüm veri hesaplamaları ve işlemeleri, girdiler alınarak ve çıktılar üretilerek yapılır.
- Güç Kaynağı:PLC'nin tüm modülleri güç kaynağına bağlıdır. PLC'ler AC gücü alıp DC güce dönüştürmek üzere tasarlanmıştır.
- Programlama Aygıtları:PLC'ler, sisteme kontrol mantığını tanıtan programlama yazılımı gerektirir. Kullanıcı daha sonra PLC yazılımı içinde geçici olarak oluşturabilir, aktarabilir ve değişiklikler yapabilir.
- Giriş/Çıkış Modülleri:Bu üniteler PLC sisteminin önemli bir parçasıdır. Giriş ve çıkış modülleri sensörlerden ve aktüatörlerden veri toplar, PLC sistemine besler ve ardından okunabilir bilgi üretir. Bu modüller dijital veya analog olabilir.
Ünitenin veya sistemin programlanabilir olması, görev kontrolünün önceki işlenmesine kıyasla büyük bir gelişmedir. Bu aynı zamanda PLC'ler için rekabet avantajı kaynağıdır: teknisyenler görevler veya uygulamalar arasında geçiş yaparken sabit kablolamayı değiştirmek zorunda kalmazlar. Bunun yerine, cihazı basitçe yeniden programlayabilirler.
PLC, giriş ve çıkış modülleri tarafından sağlanan verilere dayalı olarak kontrol işlemlerini gerçekleştiren bir işlemciden oluşur. PLC sistemini yöneten kontrol mantığı önce geliştirilir ve ardından PLC sistemine aktarılır.
Bir PLC'yi görselleştirmenin en kolay yolu, mikroişlemcili ancak klavye, fare veya monitörsüz bir bilgisayar hayal etmektir. Geniş endüstriyel kullanım yelpazesi, genellikle bu fiziksel olarak sağlam sistemin çok zorlu ortamlara dayanabileceği anlamına gelir.
Bir PLC'nin işlevsel özellikleri arasında zamanlayıcılar ve sayaçlar, ölçüm cihazları ve titreşim, basınç, sıcaklık ve akış gibi parametreler için sensörler yer alabilir. Bazı endüstrilerin benzersiz görevleri ve uygulamaları olmasına rağmen, PLC'ler genellikle aşağıdaki işlevleri gerçekleştirir:
- Röle anahtarlama
- Analog değerlerin sayılması, hesaplanması ve karşılaştırılması
- Kontrol mantığının en kısa sürede değiştirilmesi
- Proses parametrelerindeki değişikliklere hızlı yanıt (yanıt programlanabilir)
- Genel kontrol sistemi güvenilirliğini artırmak için zaman içinde izleme ve kontrol (manuel müdahale gerekir)
- Zamanla giderek daha basit ve etkili sorun giderme
- HMI (İnsan Makine Arayüzü) bilgisayarlarıyla kusursuz entegrasyon
Doğru şekilde inşa edildiğinde, şirketler PLC'leri kullanabilir ve bunları birçok sektörde geniş bir uygulama yelpazesinde kullanabilir. Farkında olmayabileceğiniz şey, en sıradan, günlük teknolojilerin düzgün çalışması için PLC'lere güvenmeye başladığımızdır. Fırınlar, çamaşır makineleri, asansörler ve hatta trafik sinyalleri bile görevleri düzenlemek için PLC kontrolü ve veri toplama gerektiren birçok sivil uygulama arasındadır.
Üretim şirketleri neden PLC kullanıyor?
2019'da (ve sonrasında) PLC'ler, doğal basitlikleri ve esneklikleri nedeniyle parlamaya devam edecekler. Çok çeşitli ortamlara ve görevlere uyum sağlayacak kadar güçlüler, ancak programlama veya komut dosyası bilgisi olmayan teknisyenlerin bile hızla ustalaşabileceği kadar basitler.
PLC'lerin belirli özellikleri, bu sistemlere güvenen endüstriler için onları ilk tercih haline getirir. Petrol ve gaz, su tesisleri, yiyecek ve içecek üretimi ve kamu hizmetleri kullanımı, PLC'lerin sunduğu fırsatlara güvenen endüstrilere sadece birkaç örnektir.
1) PLC'ler programlanması kolaydır
Birisi PLC sistemlerinin esnekliğini bir avantaj olarak övdüğünde, aslında bu sistemlerin en yüzeysel bilgi seviyesine sahip kişiler tarafından bile programlanabildiğinden bahsediyor.
Bu, teknisyenlerin bunları tüketiciler kadar kolay kullanabileceği anlamına gelir. Ayrıca, belirli koşullar doğruysa bir dizi talimatı takip edecek şekilde programlayarak bir PLC sistemini genişletebilirsiniz.
Endüstriler genelinde geniş bir kullanım yelpazesiyle, her şirketin çalışanlarının kendi beceri setleri olacaktır. PLC'leri kullanırken, sisteminize kontrol mantığını programlamanın basitliği, bir görev veya uygulama değiştiğinde bir programı yeniden yazmak için bilgisayar dilinin nüanslarında deneyimli birine ihtiyacınız olmadığı anlamına gelir.
2) PLC'ler birleşik bir programlama ortamı sağlayabilir
PLC'ler, diğer sistemlerle iyi çalıştıkları için karmaşık üretim ve endüstriyel uygulamalarda görevleri kontrol etmek, ölçmek ve gerçekleştirmek için tercih edilen yöntemdir. PLC'ler, PC'ler, PAC'ler (programlanabilir otomasyon denetleyicileri), hareket kontrol cihazları ve HMI'lar ile iyi çalışır.
Ancak, etkili olması için birleşik bir ortamın iyi planlanması ve kullanıcı için çalıştırılması çok zor olmaması gerekir. Ancak, daha büyük programlama ortamlarında bulunan PLC'ler, temel düzeyde bilgiye sahip kullanıcıların birbirleriyle iletişim kurabilen, birbirlerine veri sağlayabilen ve karmaşık görevleri gerçekleştirebilen birden fazla işleve erişmesine olanak tanır.
3) PLC güvenilir veri toplar
PLC sisteminde ayarladığınız giriş sayısı kullanıcı tarafından belirlenir. Bu, veri kaynaklarının sayısı ve içeri akabilen veri miktarı konusunda bir sınır olmadığı anlamına gelir. Ölçüm cihazları, sensörler ve hareket kontrolleri birden fazla parametre edinebilir, bu nedenle bu verilerin nasıl toplanacağına ve çıktıların nasıl gösterileceğine karar vermek kullanıcıya kalmıştır.
4) PLC'ler kestirimci bakım için kullanılabilir
Günümüzün PLC'leri daha fazla bellek ve işlem gücüyle donatıldığından, karmaşık ve zorlu görevleri yerine getirmek üzere programlanabilirler. Bu görevlerden biri de öngörücü bakımdır. Öngörücü bakımın gücü, özellikle Endüstri 4.0'ün başlangıcında, yeterince vurgulanamaz.
Dördüncü sanayi devriminin özelliklerinden biri olan bağlantılı fabrikada, bir makine birbirine bağlanabilir ve diğer birçok sürecin işletilmesinden sorumlu olabilir. Sonuç olarak, öngörücü bakım verimliliği önemli ölçüde artırabilir ve duruş ve felaket olaylarının sıklığını azaltabilir.
Öngörücü bakım, önleyici bakımla başlar. Belirli bir ekipman parçası önceden belirlenmiş bir eşiğe ulaşırsa, bir sensör kapanır ve teknisyenlere ekipmanın bakıma alınması veya değiştirilmesi gerektiğini söyler. Daha sonra bu raporların yeterli bir kısmı, aşınma ve yıpranmayı veya yaklaşan sorunları öngören faktörleri sisteme iletmek için veri noktaları olarak toplanır. PLC, bakım çizelgelerini görüntülemek veya yeni bakım kurallarını yapılandırmada esneklik sağlamak için SCADA ile etkileşime girecektir.
Çözüm
PLC'ler, üretim ve tesis tabanlı endüstriyel şirketlerin niş pazarları için gereken dijital dönüşümü benimsemesiyle artık her zamankinden daha fazla değerlerini kanıtlıyor. Temel kullanım kolaylığı ve basitlikleri, artan karmaşıklık karşısında esnek ve tanıdık bir çözüm olmalarını sağlıyor.
Profesyoneller, diğer IoT uygulamalarını kullanırken veya SCADA gibi kontrol sistemleriyle çalışırken PLC sistemlerini tercih eder. Bir mantık kontrol sistemi olarak PLC'ler, veri tahmini, hata durumu tahmini, iki veya daha fazla bağımsız PLC veri akışı arasında korelasyon keşfi ve sistem optimizasyonu gerektiren Endüstri 4.0 trendlerine oldukça uygundur.
PLC'nin kritik konumu ve rolü, her zaman tam işlevsel kalmasını da gerektirir. Üreticiler ve tesis şirketleri, bu temel bileşenlerin her zaman sorunsuz çalışmasını sağlamak için en iyi uygulamaları benimseyebilir.