Mis on PLC? Kuidas see töötab ja kuidas valida õiget
PLC on tööstusarvuti, mis loeb andureid, teeb programmi järgi otsuseid ning juhib mootoreid, ventiile ja lampe – ikka ja jälle, mõne millisekundi kaupa. Selgitame, kuidas see töötab, millised programmeerimiskeeled on olemas ja kuidas süsteemi valida.
- PLC – Programmable Logic Controller ehk programmeeritav loogikakontroller, mis on ehitatud masinaid ja protsesse ööpäev läbi juhtima.
- Skaneerimistsükkel – PLC loeb kõik sisendid, täidab programmi, kirjutab kõik väljundid ja alustab uuesti. Üks tsükkel kestab sageli mõne millisekundi.
- Keeled – standard IEC 61131-3 määratleb keeled LD, FBD, ST ja SFC. Käsuloend (IL) on kasutuselt kõrvaldatud.
- Kompaktne, moodul- või hajus süsteem – vali sisendite-väljundite arvu, laiendusvajaduse ja selle järgi, kui hajali seade paikneb.
- Vaata tervikut – I/O, side, tarkvara ja see, mida sinu tehnikud juba oskavad, mitte ainult protsessori hinda.
Mis on PLC?
PLC tuleb inglise keelest Programmable Logic Controller. See tekkis 1960. aastate lõpus, et asendada autotööstuses suuri releekappe. Selle asemel et masina muutmisel juhtmestikku ümber teha, said insenerid muuta programmi.
PLC on ehitatud tööstuse jaoks: see talub vibratsiooni, elektrilisi häireid ja juhtkilbi kuumust ning täidab sama programmi ööpäev läbi aastaid. PLC-süsteem koosneb järgmistest osadest:
- CPU – protsessor, mis täidab programmi ja sisaldab mälu.
- Sisendid – digitaalsed (24 V DC nuppudelt ja anduritelt) ja analoogsed (4–20 mA, 0–10 V, temperatuur).
- Väljundid – transistor- või releeväljundid ventiilidele, kontaktoritele ja lampidele ning analoogväljundid sagedusmuunduritele ja reguleerventiilidele.
- Side – väljasiinid ja tööstuslik Ethernet operaatoripaneelide, ajamite ja kõrgema taseme süsteemidega suhtlemiseks.
- Toide – tavaliselt 24 V DC.
Kus PLC-sid kasutatakse?
- Tootmine – pakkemasinad, konveierid, robotirakud, pressid ja katsestendid.
- Toiduaine- ja protsessitööstus – doseerimine, partiiprotsessid ja pesutsüklid, sageli programmeeritud SFC-s.
- Vesi ja reovesi – pumplad ja puhastusseadmed SCADA kaudu toimuva kaugseirega.
- Energeetika – tuulikud, päikeseelektrijaamad, akusalvestid ja alajaamad.
- Raudtee ja taristu – juhtimine rongide pardal, rööbaste ääres ja tunnelites.
- Hooned – ventilatsioon, küte ja valgustus suuremates hoonetes.
Kuidas PLC töötab? Skaneerimistsükkel
PLC töötab kindlas ringis, mida nimetatakse skaneerimistsükliks. Kõigepealt loeb see kõik sisendid ja salvestab nende väärtused. Seejärel täidetakse programm algusest lõpuni, kasutades salvestatud väärtusi. Tulemused kirjutatakse väljunditesse ning PLC tegeleb side ja diagnostikaga. Siis algab kõik uuesti.

Tsükliaeg sõltub programmi mahust ja protsessori kiirusest. Kui tsükkel kestab liiga kaua, peatab valvetaimer (watchdog) PLC ja viib väljundid ohutusse olekusse. Väga kiired sündmused, näiteks pöördeanduri impulsid, püütakse kinni katkestuste või kiirloenduri moodulite abil.
Suhtluseks kasutavad PLC-d väljasiine ja tööstuslikku Ethernetti, näiteks PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP, EtherCAT ja PROFIBUS. IT-süsteemide ja pilve suunal on üha levinumad OPC UA ja MQTT.
Standardi IEC 61131-3 programmeerimiskeeled
IEC 61131-3 määratleb PLC-de ühised programmeerimiskeeled, nii et tehnik saab eri kaubamärkide süsteemides hõlpsalt orienteeruda. Enamikus projektides kasutatakse mitut keelt korraga.
| Keel | Tüüp | Sobib kõige paremini |
|---|---|---|
| LD – Ladder Diagram | Graafiline, sarnaneb releeskeemiga | Loogika ja blokeeringud. Elektrikutel on lihtne vigu otsida. |
| FBD – Function Block Diagram | Graafiline, omavahel ühendatud plokid | Reguleerimisahelad ja analoogsignaalid, näiteks PID. |
| ST – Structured Text | Tekstipõhine, sarnaneb Pascaliga | Arvutused, tsüklid ja andmetöötlus. |
| SFC – Sequential Function Chart | Graafiline, sammud ja üleminekud | Järjestused, näiteks masinatsüklid ja partiiprotsessid. |
| IL – Instruction List | Tekstipõhine, sarnaneb assembleriga | Kolmandas väljaandes (2013) aegunuks kuulutatud ja neljandast (2025) eemaldatud. Esineb vanemates programmides. |
Siemensi STEP 7 ja TIA Portali keskkonnas on vastavad keeled LAD, FBD, SCL ja GRAPH. STL vastab ligikaudu IL-ile.
Kompaktne PLC, moodul-PLC või hajus I/O?

- Kompaktne PLC – CPU, sisendid ja väljundid ühes seadmes, sageli koos mõne laiendusmooduliga. Sobib väiksematele masinatele, pumplatele ja hooneautomaatikasse.
- Moodul-PLC – CPU, toiteplokk ja I/O-moodulid liistul või tagapaneelil. Valid täpselt vajalikud moodulid ja saad süsteemi hiljem laiendada. Sobib suurematele masinatele ja protsessidele.
- Hajus I/O – I/O-jaamad paiknevad masina juures ja on CPU-ga ühendatud väljasiini või Etherneti kaudu. Säästab palju kaableid ja lihtsustab masinate moodulehitust.
PLC, arvutipõhine juhtimine või mikrokontroller?
| Lahendus | Tugevus | Parim valik, kui |
|---|---|---|
| PLC | Töökindel, ennustatav tsükliaeg, lihtne veaotsing ja pikk eluiga | Masinad ja protsessid, mis töötavad palju aastaid ja mida hooldavad tehnikud |
| Arvutipõhine juhtimine | Palju arvutusvõimsust. Juhtimine, HMI, masinnägemine ja andmebaas ühes arvutis | Keerukas liikumisjuhtimine ja suure andmemahuga rakendused |
| Mikrokontroller | Madal ühikuhind suurtes seeriates | Suure tootmismahuga tooted, mille elektroonika projekteerid ja sertifitseerid ise |
Ohutus-PLC tegeleb avariiseiskamiste, kaitseuste ja valguskardinatega. Sellel on kahekanaliline ülesehitus ja enesediagnostika ning see on sertifitseeritud näiteks SIL 3 tasemele standardi IEC 61508 järgi või PL e tasemele standardi EN ISO 13849-1 järgi. Ohutussignaalid võivad jagada võrku muude andmetega, kasutades selliseid protokolle nagu PROFIsafe ja FSoE.
Kuidas PLC-d valida – viis lõksu
- Liiga vähe sisendeid-väljundeid. Masinad kasvavad. Arvesta 10–20 protsendi varuga ja ruumiga lisamoodulitele.
- Side unustatakse. Enne CPU valimist kontrolli, milliseid protokolle kasutavad ajamid, paneelid ja teised masinad.
- Tarkvara jäetakse arvestamata. Litsentsid ja koolitus võivad maksta rohkem kui riistvara. Kontrolli, mis kuulub hinna sisse ja palju maksavad uuendused.
- Tehnikute oskusi ei arvestata. Vali keskkond, mis on tuttav sellele, kes kell kolm öösel vigu otsib. See võib tähendada süsteemi, mida programmeeritakse samade tööriistadega nagu olemasolevaid seadmeid.
- Keskkonda alahinnatakse. Standardsed PLC-d on sageli ette nähtud temperatuurile 0–60 °C. Rongid, väliskilbid ja liikurrakendused vajavad laiemat vahemikku, rongid lisaks ka EN 50155 vastavust.
PLC-süsteemid SCN-ilt
Pakume Yaskawa (endine VIPA) PLC-süsteeme tooteperedest Micro PLC, SLIO ja 300S+. Neid saab programmeerida Siemensi SIMATIC Manageris (STEP 7) või TIA Portalis, SLIO-t ja Micro PLC-d ka Yaskawa Speed 7 Studios. Lisaks pakume Weinteki CODESYS-kontrollereid ning Moxa programmeeritavaid kontrollereid ja kaug-I/O-sid.
Näiteid meie valikust
YaskawaM13-CCF0001Kompaktne PLC, millesse on sisse ehitatud 16 DI, 12 DO, 2 AI ja 2 PWM. Programmeeritakse Speed 7 Studios, SIMATIC Manageris või TIA Portalis.Vaata toodet →
WeintekcMT-CTRL01 CODESYS-kontroller ja IIoT-lüüsCODESYS PLC ja IIoT-lüüs ühes – saadab andmeid MQTT või OPC UA kaudu.Vaata toodet →
MoxaioLogik E1200 Ethernet-kaug-I/O moodulidEtherneti kaug-I/O Modbus TCP ja EtherNet/IP toega ning kahe pordiga jadaühenduse jaoks.Vaata toodet →Korduma kippuvad küsimused
Mida tähendab lühend PLC?
Programmable Logic Controller ehk programmeeritav loogikakontroller – masinate ja protsesside programmeeritav juhtimissüsteem.
Milline PLC-keel on kõige levinum?
Redeldiagramm (LD) on loogika jaoks endiselt levinud, kuid arvutuste ja suuremate programmide jaoks kasutatakse üha enam struktureeritud teksti (ST). Enamikus projektides kombineeritakse keeli.
Mis vahe on PLC-l ja DCS-il?
DCS (Distributed Control System ehk hajusjuhtimissüsteem) on suurte protsessitehaste juhtimissüsteem, milles juhtimine, operaatorikuvad ja andmebaasid on algusest peale integreeritud. PLC on iseseisvam ja kõige levinum masinates ja väiksemates seadmetes.
Kas Siemensi keskkonnas saab kasutada teise tootja PLC-d?
Jah. On olemas S7-ühilduvaid PLC-süsteeme, näiteks Yaskawalt, mida programmeeritakse SIMATIC Manageris või TIA Portalis. Kontrolli, milliseid funktsioone ja mooduleid toetatakse.
Mis on tarkvaraline PLC (soft PLC)?
PLC, mis töötab tarkvarana tööstusarvutis, mitte spetsiaalsel PLC-riistvaral. See pakub rohkem arvutusvõimsust, kuid vajab tööstuskeskkonna jaoks ehitatud arvutit.
Kas ehitad midagi uut või vahetad välja vanemat juhtimissüsteemi? Küsi meilt – vastuse saad 24 tunni jooksul.
Küsi meilt
