Apri-Controllo del circuito
Il controllo-ad anello aperto di segnali discreti (binari) è la funzione di controllo fondamentale di un PLC. Il set di istruzioni del PLC presenta potenti funzionalità di elaborazione logica, che semplificano l'implementazione di varie modalità di controllo logico come operazioni di temporizzazione, conteggio e sequenziali (basate sui passaggi-). Lo scopo principale della maggior parte dei PLC è quello di sostituire i tradizionali sistemi di controllo dei relè-contattori.
Controllo analogico a circuito chiuso-
Per i sistemi di controllo-a circuito chiuso analogici, oltre agli ingressi e alle uscite discreti, sono necessari punti di ingresso e uscita analogici. Questi punti consentono il campionamento dei segnali di ingresso e la regolazione dei segnali di uscita, facilitando così la regolazione e il controllo continui di parametri quali temperatura, portata, pressione, spostamento e velocità. Attualmente, questa funzionalità non è limitata ai PLC di grandi e medie-dimensioni; anche molti modelli di PLC compatti possiedono questa funzionalità.
Controllo digitale
Quando un sistema di controllo incorpora encoder rotativi e servodispositivi-azionati a impulsi (come i motori passo-passo), il PLC può essere utilizzato per ricevere ed emettere impulsi ad alta-velocità, consentendo così il controllo digitale. I PLC più avanzati dispongono di moduli di controllo digitale dedicati in grado di eseguire funzioni come l'interpolazione delle curve. Inoltre, la recente introduzione di nuovi moduli di controllo del movimento-insieme a linguaggi di programmazione specializzati per la tecnologia di controllo digitale-ha reso l'implementazione del controllo digitale tramite PLC notevolmente più semplice.
Acquisizione e monitoraggio dei dati
Poiché i PLC vengono utilizzati principalmente per il controllo-a livello di campo, l'acquisizione dei dati sul campo costituisce una funzione essenziale. Basandosi su queste basi, il collegamento del PLC a un computer host o a un touchscreen dell'interfaccia uomo-macchina (HMI) consente agli operatori sia di monitorare i valori correnti di questi punti dati sia di eseguire analisi statistiche tempestive. Alcuni PLC sono dotati di unità di registrazione dati dedicate che accettano schede di memoria per PC standard, consentendo la memorizzazione dei dati acquisiti direttamente all'interno dell'unità. Un'altra caratteristica dei PLC è la loro abbondanza di segnali autodiagnostici interni-; sfruttando questa funzionalità, i sistemi di controllo basati su PLC- possono implementare funzionalità di monitoraggio auto-diagnostico, riducendo così i guasti del sistema e migliorando l'affidabilità complessiva del sistema.
Applicazioni PLC nella produzione intelligente
Nel campo della produzione intelligente, i sistemi PLC intelligenti utilizzano l'analisi dei dati in tempo reale-per regolare automaticamente i parametri operativi, adattandosi così alle richieste di produzione e alle condizioni ambientali in continua evoluzione. Questo approccio non solo accelera i processi di produzione ma migliora anche significativamente la qualità del prodotto e la stabilità del sistema. Il framework applicativo è così strutturato:
Livello di controllo del processo: questo livello costituisce il nucleo del sistema PLC ed è responsabile del controllo diretto dei processi produttivi. Esegue funzioni relative all'acquisizione dei dati, all'archiviazione-in tempo reale, all'elaborazione e alla trasmissione delle variabili di processo. Le interfacce uomo-macchina (HMI) non devono essere collegate direttamente al livello di controllo del processo.
Livello di monitoraggio delle operazioni: questo livello funge da interfaccia uomo-macchina (HMI) primaria per il sistema PLC. È responsabile dell'elaborazione e dell'archiviazione dei dati ricevuti dal Process Control Layer, consentendo così la gestione e la supervisione operativa centralizzata. I dispositivi all'interno del Livello Operazione e Monitoraggio non devono essere dotati di unità di interfaccia diretta al processo; di conseguenza, le variabili di processo non devono essere instradate al PLC tramite dispositivi di livello operativo e di monitoraggio.
Data Service Layer: questo livello funge da intermediario per lo scambio di dati tra la rete interna del PLC e le reti esterne, fornendo servizi dati agli utenti che partecipano indirettamente al processo di produzione. Il livello del servizio dati scambia dati con il livello di controllo del processo e il livello di funzionamento e monitoraggio attraverso dispositivi intermediari-come server proxy o firewall-di livello industriale-piuttosto che stabilire collegamenti diretti per la comunicazione dei dati. I servizi dati direttamente correlati alle operazioni di produzione o alla gestione del sistema (ad esempio, allarmi, registrazioni storiche, diagnostica, ecc.) non devono essere implementati all'interno del Data Service Layer.