Sterowniki PLC są dojrzałą technologią pozwalającą na zarządzanie automatyką zarówno domową jak i w pomniejszych firmach. Przy ich pomocy można wykonywać również dużo projektów hobbistycznych. W tym artykule zostaną opisane podstawowe informacje o sterownikach PLC jak i porównanie różnych modeli z serii FX.
Czym są sterowniki PLC?
Sterowniki PLC (Programmable Logic Controller) to bardzo uproszczony komputer wyposażony dodatkowo w serię wejść i wyjść. Zadaniem sterownika jest sterowaniem wyjściami na podstawie danych wejściowych zgodnie z zapisanym w nim algorytmie.
Programowanie sterowników PLC odbywa się poprzez środowisko dostarczone przez producenta. Sterowniki można programować przy pomocy logiki drabinkowej (LD) lub diagramów blokowych. Zdecydowana większość użytkowników korzysta z LD z uwagi na jego prostotę i niski próg wejścia aby wykonać pierwsze projekty.
Do programowania sterowników PLC z serii FX polecamy oprogramowanie Mitsubishi GXDeveloper 8.xx dla początkujących. Środowisko jest darmowe dla projektów do 1000 kroków. Dla bardziej zaawansowanych użytkowników polecamy środowisko Mitsubishi GX-WORK2. Środowisko jest dużo bardziej zaawansowane ale jest też płatne.
Gdzie są stosowane sterowniki PLC?
Sterowniki PLC są stosowane wszędzie tam gdzie należy załączyć urządzenie w odpowiedzi na daną zewnętrzną. Sterowniki PLC mogą sterować całą gamą urządzeń:
- Silniki elektryczne
- Zawory elektromagnetyczne
- Oświetlenie
- Rozdzielnice elektryczne
- Urządzenia bezpieczeństwa
- I wiele więcej
Należy jednak pamiętać że wyjście sterownika PLC ma określoną obciążalność prądową. Przed połączeniem urządzenia do sterownika PLC należy się upewnić czy prąd pobierany przez urządzenie nie będzie zbyt duży i czy nie uszkodzi sterownika. Prostym rozwiązaniem tego problemu jest wykorzystanie PLC do załączania odpowiednio dużego przekaźnika. Następnie ten przekaźnik odpowiada za załączanie urządzenia.
Kolejnym aspektem na który należy zwrócić uwagę jest zasilanie sterowników. W sterownikach PLC zasilanie sterownika i zasilanie urządzenia są od siebie rozdzielone. Dlatego w przypadku urządzeń nie zasilanych napięciem sieciowym należy wyposażyć się w drugi zasilacz.
Wady i zalety sterowników PLC.
Zalety sterowników PLC:
- Sterowniki PLC programuje się w prosty sposób w porównaniu do innych rozwiązań wykorzystywanych w przemyśle.
- Sterowniki PLC są dojrzałą technologią dlatego łatwo znaleźć poradniki, przykładowe projekty i rozwiązania w Internecie.
- Sterowniki PLC dostępne są w różnych zakresach cenowych odpowiednich na każdą kieszeń.
- Sterowniki PLC są wstanie kontrolować szeroką gamę urządzeń i systemów.
- Sterowniki PLC nie posiadają ruchomych części dlatego są wysoce niezawodne
- Sterowniki PLC nie zużywają dużych ilości prądu.
Pomimo licznych zalet sterowniki PLC mają też pojedyncze wady:
- Sterowniki PLC od różnych producentów korzystają z różnych środowisk programistycznych. Jest to mały problem poważ środowiska są do siebie bardzo podobne. Warto jednak rozważyć kupowanie sterowników od jednego producenta.
- Sterowniki PLC są jak inne urządzenia elektroniczne wrażliwe na zakłócenia elektromagnetyczne.
Nie są to konkretnie wady urządzenia a raczej pewne ograniczenia ,które należy mieć na uwadze kupując urządzenie.
Konfiguracja sterowników PLC z ekranami HMI.
Aby wykorzystać w pełni sterowniki PLC albo żeby mieć nad nimi wizualną kontrole można wyposażyć się w dedykowany ekran HMI. Ekran HMI łączy się ze sterownikiem 9 pinowym kablem COM. Do komunikacji między sterownikiem a ekranem najczęściej wykorzystuje się standard RS-232 lub RS-485. Aby uzyskać poprawne połączenie należy dobrać odpowiednią prędkość transmisji między ekranem a sterownikiem. Odpowiednia prędkość zwykle jest podana na obudowie sterownika.
Porównanie sterowników z serii FX1 i FX2.
Oznaczenia sterowników PLC z serii FX można bardzo łatwo zrozumieć. Jeżeli model sterownika kończy się literą „R” oznacza to że sterownik wyposażony jest w wyjścia sterowane przekaźnikami. Końcówka „T” oznacza natomiast wyjścia sterowane tranzystorami. Wyjścia tranzystorowe mają mniejszą obciążalność dlatego nadają się idealnie do sterowania większymi przekaźnikami. Numer znajdujący się przed literą oznacza sumaryczną liczbę wejść i wyjść sterownika.
Tabela porównawcza:
| FX1N-14MR | FX1N-20MT | FX1N-20MR | FX2N-10MR | |
| Napięcie zasilania | 24V | 22V-28V | 22-28V | 24V |
| Mikrokontroler | MCU 32-bit | MCU 32-bit | MCU 32-bit | MCU 32-bit |
| Oprogramowanie | Mitsubishi GXDeveloper GX-WORK2 | Mitsubishi GXDeveloper GX-WORK2 | Mitsubishi GXDeveloper GX-WORK2 | Mitsubishi GXDeveloper GX-WORK2 |
| Komunikacja | RS-232 | RS-232 | RS-232 | RS-232 |
| Ilość wejść | 8 | 12 | 12 | 6 |
| Wyjścia przekaźnikowe | 6 | 0 | 8 | 4 |
| Wyjścia tranzystorowe | 0 | 8 | 0 | 0 |
| Możliwość zamontowania na szynie DIN | NIE | TAK | TAK | TAK |
Porównanie sterowników z serii FX3
Sterowniki z serii FX3 są oznaczone dokładnie tak samo jak sterowniki z serii FX1 i FX2. Ich główną różnicą jest dużo większe zaawansowanie. Sterowniki z rodziny FX3 oprócz wejść i wyjść cyfrowych posiadają również wejścia i wyjścia analogowe. Przykładowo do wejścia analogowego można podłączyć analogowy czujnik temperatury. Sterowniki z rodziny FX3 korzystają również z innego interfejsu komunikacji: RS-485.
Tabela porównawcza:
| FX3U-14MT | FX3U-24MT | FX3U-24MR | FX3U-48MT | FX3U-48MR | |
| Napięcie zasilania | 24V | 24V | 24V | 24V | 24V |
| Oprogramowanie | Mitsubishi GXDeveloper GX-WORK2 | Mitsubishi GXDeveloper GX-WORK2 | Mitsubishi GXDeveloper GX-WORK2 | Mitsubishi GXDeveloper GX-WORK2 | Mitsubishi GXDeveloper GX-WORK2 |
| Komunikacja | RS-485 | RS-485 | RS-485 | RS-485 | RS-485 |
| Ilość wejść | 8 | 14 | 14 | 24 | 24 |
| Wejścia analogowe | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| Wyjścia analogowe | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Wyjścia przekaźnikowe | 0 | 0 | 10 | 0 | 24 |
| Wyjścia tranzystorowe | 6 | 10 | 0 | 24 | 0 |
| Możliwość zamontowania na szynie DIN | TAK | TAK | TAK | TAK | TAK |
Podsumowanie
Aby wybrać właściwy sterownik PLC do naszych potrzeb należy odpowiedzieć sobie na pytanie ile wejść i wyjść potrzebujemy. Przy małej ilości obsługiwanych urządzeń należy zainteresować się sterownikami z serii FX1 i FX2. Jeżeli potrzebujemy większą ilość wejść i wyjść jak również wejścia i wyjścia analogowe należy zainteresować się serią FX3.
Podsumowując artykuł, sterowniki PLC są bardzo przydatnymi urządzeniami służącymi do zarządzania szeroko pojętą automatyką. Wykorzystywane są zarówno mniejszych firmach jak i w projektach hobbistycznych. Mogą być też wykorzystywane jako narzędzie edukacyjne do rozwoju wiedzy w temacie automatyki i próg wejściowy do bardziej skomplikowanych systemów. Dają nieskończoną moc stwórczą dla każdej osoby zainteresowanej tematem.
Polecane modele sterowników PLC i ekranów HMI w ofercie sklepu Gotronik: