77.Προγραμματιζόμενοι Λογικοί Ελεγκτές ή PLC

 
Το PLC  δεν είναι τίποτα άλλο παρά ένας μικροϋπολογιστής, κατάλληλα προσαρμοσμένος ώστε να χρησιμοποιείται για τη λειτουργία των αυτοματισμών.


 Το PLC δηλαδή δημιουργήθηκε για να αντικαταστήσει τον κλασικό πίνακα αυτοματισμού με τους ηλεκτρονόμους. Δηλαδή έγινε μια μεγάλη αλλαγή περάσαμε κατευθείαν από τους ηλεκτρονόμους στους υπολογιστές παρακάμπτοντας τα ηλεκτρονικά. Για να μπορούν όμως οι τεχνικοί να χρησιμοποιήσουν το νέο προϊόν και να μην “τρομάξουν” από έννοιες όπως υπολογιστής , προγραμματισμός, γλώσσες προγραμματισμού κλπ, οι εταιρίες δεν ανέφεραν τίποτε από τα παραπάνω. Απλά τους είπαν αντί να σχεδιάσετε το ηλεκτρολογικό σχέδιο θα το κάνετε με το τρόπο που θα σας πούμε. Ουσιαστικά τους μάθαιναν προγραμματισμό. 
Οι πρώτες γλώσσες προγραμματισμού δεν έκαναν τίποτε άλλο από το να αντιγράφουν το ηλεκτρολογικό σχέδιο σε μια ειδική συσκευή προγραμματισμού.
Σήμερα τα PLC έχουν εξελιχθεί πάρα πολύ.Υπάρχουν δε στην αγορά εκατοντάδες μοντέλα από πλήθος διαφορετικών εταιριών.
Γενικά ένα PLC αποτελείται από τα παρακάτω μέρη.

* Τη κεντρική μονάδα επεξεργασίας (Central Processing Unit, CPU) που είναι και η καρδιά του, ο εγκέφαλος του PLC.

 Τη μονάδα τροφοδοσίας

* Τις μονάδες εισόδων – εξόδων (Input/Output modules)

Τα παραπάνω αποτελούν τη κύρια μονάδα αυτοματισμού , το κύριο μέρος του PLC. 

Σε πολλά μοντέλα όπως στα LOGO της Siemens οι τρεις παραπάνω μονάδες είναι ενσωματωμένες σε μια συσκευή.

Εκτός από τη κεντρική μονάδα απαραίτητα είναι ακόμη

* Το πλαίσιο ή πλαίσια για τη τοποθέτηση των μονάδων και των επεκτάσεών τους

* Η συσκευή προγραμματισμού για το προγραμματισμό του PLC
Να αναφέρουμε εδώ ότι τα PLC διαθέτουν μνήμες RAM, EEPROM, ROM , και ειδικές συναρτήσεις που είναι τα χρονικά, οι απαριθμητές, οι συγκριτές , οι γεννήτριες παλμοσειρών, ο μετρητής πραγματικού χρόνου.

Τα PLC προγραμματίζονται σε τρείς γλώσσες

* Γλώσσα LADDER που είναι η πρώτη γλώσσα που αναπτύχθηκε και επιτρέπει τη μεταφορά του ηλεκτρολογικού σχεδίου μέσω της συσκευής προγραμματισμού.

* Γλώσσα STL ( Γλώσσα λογικών εντολών) Περιέχει εντολές προγράμματος που αντιστοιχούν στις λογικές πύλες (AND, OR, NOT κλπ) Σήμερα έχει εμπλουτιστεί με στοιχεία της γλώσσας assembly και απαιτεί από τον ηλεκτρολόγο να έχει έστω στοιχειώδεις γνώσεις προγραμματισμού.

* Γλώσσα λογικών γραφικών (FBD) ή λογικού διαγράμματος. Είναι και αυτή γραφική αλλά αντί του ηλεκτρολογικού σχεδίου χρησιμοποιείται το αντίστοιχο λογικό κύκλωμα.
Σήμερα τα PLC συνδέονται με κατάλληλο καλώδιο με τον υπολογιστή , τον οποίο χρησιμοποιούμε για να κάνουμε τον προγραμματισμό σε μια από τις παραπάνω γλώσσες κυρίως LADDER ή σε γλώσσα λογικών γραφικών, να δοκιμάσουμε το πρόγραμμα, να κάνουμε δηλαδή προσoμοίωση και κατόπιν το μεταφέρουμε στο PLC

 Εξειδικευμένοι υπολογιστές (dedicated computers) βρίσκουν εφαρμογή σε τομείς όπως της ιατρικής (π.χ. αξονικός τομογράφος) της αεροναυπηγικής (aircraft construction / simulation computer), μετεωρολογίας (weather forecast computer) κ.α.

Προγραμματιζόμενοι Λογικοί Ελεγκτές ή PLC (Programmable Logic Controllers).
Τους χρησιμοποιούμε στη βιομηχανία (δηλ. σε εργοστάσια, βιοτεχνίες, βιομηχανίες κ.α.) όταν χρειαζόμαστε κάποια αυτοματοποιημένη διεργασία (αυτοματισμός).
Εφαρμογές τέτοιου αυτοματισμού είναι π.χ. η αυτόματη τοποθέτηση προϊόντων σε συσκευασίες, η αυτόματη εμφιάλωση μπουκαλιών (π.χ. εμφιάλωση κρασιού), και αυτές είναι μόνον μερικές από τις αναρίθμητες πιθανές εφαρμογές των PLC.
Όμως γιατί το PLC είναι ένας εξειδικευμένος υπολογιστής;
Το PLC υλοποιείται από μια μονάδα επεξεργασίας (που εσωτερικά μοιάζει με μια λιτή έκδοση του οικιακού μας υπολογιστή), όπου εκεί εκτελούνται οι εντολές του προγράμματος μας, και τις μονάδες εισόδου και εξόδου. 

Οι μονάδες εισόδου παίρνουν εντολές, από διακόπτες, αισθητήρες κ.λ.π. ενώ οι μονάδες εξόδου δίνουν εντολές σε μοτέρ, ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες κ.λ.π.
 Άρα για κάποιον που «καταλαβαίνει» πως λειτουργεί ένας οικιακός υπολογιστής, δεν έχει πρόβλημα να κατανοήσει τη λειτουργία του PLC. Το μόνο που χρειάζεται είναι μια μικρή εξοικείωση στις διάφορες μονάδες εισόδου και εξόδου που συνδέονται στα PLC. Όμως, μετά από μελέτη στις προδιαγραφές και στην περιγραφή λειτουργίας αυτών των μονάδων η λειτουργία τους θα σας φαίνετε πολύ προφανής.
Τέλος αυτό που απαιτεί περισσότερο κόπο για την εκμάθηση του, είναι η γλώσσα προγραμματισμού του PLC (Ladder).
Ο κάθε κατασκευαστής PLC εμπλουτίζει τη συσκευή του με ποικίλες δυνατότητες όπως χρονικά, απαριθμητές, αναλογικές και ψηφιακές εισόδους / εξόδους κ.λ.π.

Άρα ο προγραμματισμός των PLC αλλάζει από μοντέλο σε μοντέλο αλλά και από κατασκευαστή σε κατασκευαστή. Αυτό που δεν αλλάζει είναι η γλώσσα προγραμματισμού που οπως αναφέραμε λέγεται Ladder. Η γλώσσα αυτή αναπτύχθηκε με σκοπό την εύκολη μετάβαση των αυτοματισμών από την εποχή της χρήσης ηλεκτρονόμων (ρελέ) στην εποχή του PLC. Η Ladder είναι μια περιγραφική γλώσσα προγραμματισμού, που συνδυάζει συνδεσμολογίες διακοπτών, ηλεκτρονομων, απαρυθμητών, χρονικών κ.α. δομικών στοιχείων.