Automatizarea parcării unei companii cu un PLC S7-300

1. Controller Programabil Logic (PLC)

1.1. Introducere

Ingineria controlată a evoluat de-a lungul timpului. Cândva, în trecut, oamenii erau principala metodă pentru a controla un sistem. Acum, în vremurile noastre, electricitatea este folosită pentru control, iar acest control este bazat pe relee. Aceste relee permit întreruperea sau pornirea energiei fără a folosi un întrerupator mecanic. În mod obişnuit se folosesc aceste relee pentru a realiza decizii simple logice. Dezvoltarea tehnologiei şi implicit a calculatoarelor, ce au cost scazut, a dus la revoluţionara apariţie a PLC-urilor. Progresele tehnologiei la scară foarte largă au dus la posibilitatea simulării în timp real a multor aplicaţii din domeniul industrial. Simulările în timp real sunt foarte utile atunci când are loc programarea unui proces tehnologic, acestea prevenind sau îndepărtând eventualele defecţiuni şi/sau blocaje ale sistemului ce pot distruge sau afecta temporar componentele acestuia. Tocmai din acest motiv are loc reducerea costurilor cu implementarea oricărui proces tehnologic automatizat, fie el simplu sau complex, deoarece verificarea prin simulare nu implică un consum masiv de materiale pentru diversele testări iniţiale. Este evident faptul că se vor obţine costuri mult mai mici atunci când se folosesc simulări în timp real a schemelor electrice.

Automatizările ocupă un cadru foarte larg în industrie şi nu numai. PLC-urile au apărut la sfârşitul anilor `60 în industria de automobile şi astfel s-a ajuns la performanţa schimbării schemelor de comandă de la aproape 1 lună la câteva zile. Apariţia microprocesoarelor şi utilizarea acestora în construcţia PLC-urilor a dus la dezvoltarea funcţionalităţii acestora odată cu reducerea preţului de cost, îmbunătăţindu-se cu această ocazie şi gabaritul şi consumul de energie necesar. In anul 1990 existau mai mult de o mie de producători de PLC-uri, fiecare dintre ei având implementat limbajul Ladder Diagram şi nu numai. Cele mai cunoscute firme producătoare de automate programabile sunt Mitsubishi Electric, Siemens, Moeller, Schneider, Telemecanique, Omron, General Electric.

Figura 1.1. – PLC Siemens S-300

1.2. Avantajele şi dezavantajele automatelor programabile.

Avantajele lucrului cu automatele programabile sunt următoarele:

- flexibilitate : în trecut era nevoie pentru fiecare dispozitiv care trebuia controlat de un automat care să-l conducă. Prin intermediul automatelor programabile este posibilă conducerea concomitentă a mai multor dispozitive folosind un singur automat programabil. Fiecare dispozitiv va avea programul său care va rula pe automatul programabil;

- implementarea schimbărilor şi corecţia erorilor: prin intermediul unei conduceri realizată în logica cablată era nevoie de timp în cazul unei schimbări sau în corectia unei erori. Prin utilizarea automatelor programabile aceste schimbari sau corecţii pot fi efectuate foarte usor in program;

- cost redus: la acest cost s-a ajuns in decursul timpului şi astfel poate fi achiziţionat un automat cu numeroase timere, număratoare şi alte funcţii pentru sume pornind de la câteva sute de dolari;

- posibilitati de testare: programul poate fi rulat şi evaluat înainte de a fi instalat pe automat pentru a realiza conducerea dispozitivului. Astfel, pot fi evaluate cu costuri foarte mici erorile care apar precum şi posibilitaţile de îmbunatăţire a programului;

- viteza de operare: este un alt avantaj. Viteza de operare este dependentă de timpul de scanare al intrărilor, timp care in prezent este de domeniul milisecundelor;

- modul de programare: prin introducerea diagramelor ladder, respectiv a metodei booleeene de programare a fost facilitat accesul la mediul de programare şi pentru cei care nu au cunoştinţe deosebite în domeniul programării;

- documentare: este posibilă o foarte bună documentare a programelor prin inserarea de comentarii în spaţiile alocate acestora facilitând astfel continuarea şi depanarea acestora de către alţi programatori;

- securitatea: mărită datorită modului de lucru cu procesul;