Hvad er en PLC? Sådan virker den – og sådan vælger du

Hvad er en PLC?

PLC står for Programmable Logic Controller, på dansk ofte bare kaldet en styring eller et styresystem. De første kom i slutningen af 1960’erne for at erstatte store relætavler i bilindustrien. I stedet for at trække nye ledninger, når en maskine skulle ændres, kunne man ændre programmet.

En PLC er bygget til industrien: den tåler vibrationer, elektriske forstyrrelser og varme i tavlen, og den kører det samme program døgnet rundt i mange år. Et PLC-system består af:

• CPU – processoren, der kører programmet og rummer hukommelsen.
• Indgange – digitale (24 V DC fra trykknapper og sensorer) og analoge (4–20 mA, 0–10 V, temperatur).
• Udgange – transistor- eller relæudgange til ventiler, kontaktorer og lamper og analoge udgange til frekvensomformere og reguleringsventiler.
• Kommunikation – feltbusser og industrielt Ethernet til operatørpaneler, drev og overordnede systemer.
• Strømforsyning – oftest 24 V DC.

Hvor bruges PLC'er?

• Produktion – pakkemaskiner, transportbånd, robotceller, presser og testudstyr.
• Fødevarer og proces – dosering, batchprocesser og rengøringssekvenser, ofte programmeret i SFC.
• Vand og spildevand – pumpestationer og renseanlæg med fjernovervågning via SCADA.
• Energi – vindmøller, solcelleparker, batterilagre og koblingsstationer.
• Jernbane og infrastruktur – styring om bord på tog, ved sporet og i tunneler.
• Bygninger – ventilation, varme og belysning i større bygninger.

Hvordan virker en PLC? Programcyklussen

En PLC arbejder i en fast løkke, programcyklussen (scan). Først læser den alle indgange og gemmer værdierne. Derefter køres programmet fra start til slut med de gemte værdier. Så skrives resultaterne til udgangene, og PLC’en tager sig af kommunikation og diagnose. Derefter begynder det hele forfra.

Cyklustiden afhænger af programmets størrelse og processorens hastighed. En watchdog-funktion stopper PLC’en og sætter udgangene i en sikker tilstand, hvis cyklussen tager for lang tid. Hændelser, der er hurtigere end cyklussen, som pulser fra en encoder, håndteres med interrupts eller hurtige tællermoduler.

Til kommunikation bruges feltbusser og industrielt Ethernet som PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP, EtherCAT og PROFIBUS. Mod IT-systemer og skyen bruges OPC UA og MQTT oftere og oftere.

Programmeringssprog efter IEC 61131-3

Standarden IEC 61131-3 beskriver fælles programmeringssprog til PLC’er, så en tekniker kan finde sig til rette på tværs af fabrikater. De fleste projekter blander flere sprog.

Kompakt PLC, modulær PLC eller decentral I/O?

• Kompakt PLC – CPU, indgange og udgange i én enhed, ofte med mulighed for udvidelse med nogle få moduler. Passer til mindre maskiner, pumpestationer og bygningsautomation.
• Modulær PLC – CPU, strømforsyning og I/O-moduler på DIN-skinne eller bagplan. Du vælger præcis de moduler, du har brug for, og kan bygge ud. Passer til større maskiner og processer.
• Decentral I/O – I/O-stationer ude ved maskinen, forbundet til CPU’en via feltbus eller Ethernet. Sparer meget kabel og gør det nemmere at bygge maskiner i moduler.

PLC, PC-baseret styring eller mikrocontroller?

En sikkerheds-PLC bruges til nødstop, beskyttelsesafskærmninger og lysgardiner. Den har dobbelte kanaler og selvdiagnose og er certificeret til for eksempel SIL 3 efter IEC 61508 eller PL e efter EN ISO 13849-1. Sikre signaler kan gå i samme netværk som øvrige data med protokoller som PROFIsafe og FSoE.

Sådan vælger du PLC – fem faldgruber

1. For lidt I/O. Maskiner vokser. Planlæg med 10–20 procent reserve og plads til flere moduler.
2. Kommunikationen bliver glemt. Kontrollér, hvilke protokoller frekvensomformere, paneler og andre maskiner bruger, før du vælger CPU.
3. Softwaren regnes ikke med. Licenser og uddannelse kan koste mere end hardwaren. Kontrollér, hvad der er inkluderet, og hvad opgraderinger koster.
4. Man ser bort fra, hvad teknikerne kan. Vælg et miljø, som dem, der skal fejlfinde klokken tre om natten, kender. Det kan betyde et system, der programmeres med de samme værktøjer som eksisterende anlæg.
5. Miljøet undervurderes. Almindelige PLC-systemer er ofte specificeret til 0–60 °C. Tog, udendørs skabe og mobile applikationer kræver et bredere temperaturområde, og tog desuden EN 50155.

PLC-systemer hos SCN

Vi har PLC-systemer fra Yaskawa (tidligere VIPA) i familierne Micro PLC, SLIO og 300S+. De kan programmeres i Siemens SIMATIC Manager (STEP 7) eller TIA Portal, og SLIO og Micro PLC også i Yaskawas Speed 7 Studio. Derudover har vi CODESYS-styringer fra Weintek og programmerbare controllere og remote I/O fra Moxa.

Eksempler fra vores sortiment

Ofte stillede spørgsmål

Hvad står PLC for?

Programmable Logic Controller, en programmerbar styring. På dansk siger man ofte styring, styresystem eller bare PLC.

Hvilket PLC-sprog er mest udbredt?

Ladder (LD) er stadig almindeligt til logik, mens Structured Text (ST) bruges mere og mere til beregninger og større programmer. De fleste projekter blander sprog.

Hvad er forskellen på PLC og DCS?

Et DCS (Distributed Control System) er et styresystem til store procesanlæg, hvor styring, operatørbilleder og databaser er integreret fra starten. En PLC er mere selvstændig og mest udbredt i maskiner og mindre anlæg.

Kan jeg bruge en anden PLC end Siemens i et Siemens-miljø?

Ja. Der findes S7-kompatible PLC-systemer, for eksempel fra Yaskawa, der programmeres i SIMATIC Manager eller TIA Portal. Kontrollér, hvilke funktioner og moduler der understøttes.

Hvad er en soft-PLC?

En PLC, der kører som software på en industri-PC i stedet for på sin egen PLC-hardware. Den giver mere regnekraft, men kræver en computer, der er bygget til industrimiljø.