PLC

Wat is een PLC?

PLC staat voor Programmable Logic Controller. Het is een type industriële computer voor het automatiseren van verschillende processen in fabrieken, machines en andere industriële toepassingen.

Men gebruikt ze om digitale en analoge signalen te ontvangen en te verwerken en om logische en wiskundige bewerkingen uit te voeren op deze signalen. PLC’s zijn zo te programmeren dat ze specifieke taken uitvoeren en om machines en processen aan te sturen. Denk aan het regelen van de temperatuur in een oven, het aansturen van een lopende band in een productielijn of het besturen van een robotarm.

PLC’s zijn ontworpen om betrouwbaar te werken in ruwe en veeleisende omgevingen, zoals fabrieken waar stof, vochtigheid en trillingen aanwezig zijn. Ze zijn ook modulair en gemakkelijk uit te breiden en aan te passen om aan de specifieke eisen van verschillende toepassingen te voldoen.

Hoe werkt een PLC?

Een PLC bestaat uit verschillende componenten die samenwerken om een industriële toepassing te automatiseren:

• Input-modules: Om signalen van sensoren en andere apparaten op te vangen en deze om te zetten in digitale signalen die de PLC vervolgens verwerkt. De signalen bevatten bijvoorbeeld informatie over de status van een machine, de positie van een sensor of de temperatuur in een oven.
• Output-modules: Om signalen naar actuatoren en andere apparaten te sturen om een gewenste actie uit te voeren. Dit zijn bijvoorbeeld motoren die machines aandrijven, kleppen die openen of sluiten om vloeistoffen te regelen of signaallampen die men gebruikt om waarschuwingen te geven.
• CPU: De CPU (Central Processing Unit) is het brein van de PLC. Het verwerkt de signalen die binnenkomen van de input-modules en voert de programma’s uit die zijn geprogrammeerd door de programmeur.
• Programmering: De programmeur schrijft een programma dat de PLC vertelt wat te doen. Dit programma schrijft een programmeur in een programmeertaal, zoals Ladder Logic of Function Block Diagram, en programmeert men met behulp van speciale software die beschikbaar is voor de specifieke PLC.
• Geheugen: Om de programma’s op te slaan die zijn geschreven door de gebruiker, evenals de waarden van de variabelen die men gebruikt in het programma.

Wanneer een PLC in werking is, verwerkt de CPU de signalen die binnenkomen van de input-modules en past deze toe op het programma dat is geschreven door de programmeur. Het programma bepaalt vervolgens welke acties moeten worden uitgevoerd door de output-modules. Dit proces herhaalt zich voortdurend terwijl de PLC actief is, waardoor de aansturing van machines en processen op een betrouwbare en geautomatiseerde manier gebeurt.

Wie gebruikt ze?

PLC’s gebruikt men in verschillende industriële en productieomgevingen waar geautomatiseerde processen moeten worden bestuurd. Dit omvat onder andere:

• Fabrieken en productielijnen: Om geautomatiseerde processen te besturen in fabrieken en productielijnen, zoals assemblage-, verpakkings- en productiemachines.
• Energiecentrales en nutsbedrijven: Om verschillende processen te beheren, zoals waterzuivering, koelsystemen en energieproductie.
• Verkeersregeling: Verkeerslichten en andere verkeerssignalen worden vaak hierdoor aangestuurd.
• Gebouwautomatisering: Om verschillende systemen in gebouwen te regelen, zoals HVAC (verwarming, ventilatie en airconditioning), verlichting en beveiliging.
• Transport en logistiek: Zoals lopende banden, sorteersystemen en automatische magazijnen.
• Landbouw: Om irrigatiesystemen, voedersystemen voor dieren en andere automatische processen te regelen.

De voordelen van een PLC

1. Betrouwbaarheid: Ze zijn ontworpen om in een industriële omgeving te werken en zijn daarom robuust en betrouwbaar. Tevens zijn ze bestand tegen stof, trillingen, vochtigheid en andere omgevingsfactoren die van invloed zijn op de werking van elektronische apparaten.
2. Flexibiliteit: Ze zijn programmeer- en aanpasbaar aan de specifieke vereisten van een bepaalde toepassing. Dit maakt het mogelijk om verschillende taken uit te voeren en te reageren op veranderende omstandigheden zonder fysieke aanpassingen aan de apparatuur.
3. Eenvoud: Ze zijn eenvoudig te installeren, te bedienen, te programmeren met behulp van een computer of programmeertaal en hebben een gebruikersvriendelijke interface.
4. Veiligheid: Ze zijn ontworpen om veilig te werken en worden gebruikt om complexe systemen te regelen, zoals verkeerslichten, liften en industriële machines. De veiligheid is daarom van groot belang en ze hebben hiervoor ingebouwde veiligheidsmaatregelen.
5. Kosteneffectiviteit: Ze zijn over het algemeen goedkoper dan traditionele elektronische besturingssystemen en bovendien gemakkelijk aan te passen aan de specifieke vereisten van een bepaalde toepassing, wat kostenbesparingen oplevert.

Welke soorten zijn er?

Er zijn verschillende soorten beschikbaar op de markt, elk met specifieke functies en kenmerken die zijn ontworpen voor verschillende toepassingen. Hieronder een overzicht van enkele veelvoorkomende soorten:

• Compacte PLC’s: Deze zijn geschikt voor kleine toepassingen met beperkte I/O-punten (input/output). Ze zijn meestal klein van formaat en bevatten minder hardwarecomponenten dan andere PLC’s.
• Modulaire PLC’s: Deze hebben een modulair ontwerp en bieden meer flexibiliteit voor uitbreiding en upgrades. Om aan de behoeften van een specifieke toepassing te voldoen, is het mogelijk ze te configureren met extra I/O-modules en communicatiekaarten.
• Programmeerbare relais: Dit is de eerste generatie die nog steeds worden gebruikt in sommige toepassingen. Ze gebruiken elektromechanische relais om schakelingen te maken en worden geprogrammeerd met behulp van Ladder Logica.
• Veiligheids PLC’s: Deze zijn speciaal ontworpen voor veiligheidstoepassingen waarbij de PLC moet voldoen aan bepaalde veiligheidsnormen. Ze zijn voorzien van veiligheidscircuits en speciale ingangen voor noodstops en veiligheidssensoren.
• High-end PLC’s: Deze zijn bedoeld voor grote, complexe toepassingen en bieden geavanceerde functies zoals geavanceerde motion control, ingebouwde diagnostiek en uitgebreide communicatiemogelijkheden.
• SoftPLC’s: Deze draaien op een computerplatform in plaats van op een hardwarecontroller. Ze worden vaak gebruikt in toepassingen waar flexibiliteit en aanpassingsvermogen belangrijk zijn.

De keuze van de juiste PLC hangt af van de specifieke toepassing en de benodigde functies en kenmerken.

Veiligheids-PLC

Een veiligheids-PLC, ook wel bekend als Safety PLC, is een type PLC dat speciaal is ontworpen om te voldoen aan veiligheidseisen en -normen. Deze worden gebruikt voor het implementeren van veiligheidsgerelateerde functies en het garanderen van de veiligheid van werknemers, apparatuur en processen in industriële omgevingen. Het is bedoeld om fouten in machines en processen te detecteren en te voorkomen die mogelijk leiden tot ongevallen en verwondingen.

Ze werken op een vergelijkbare manier als een gewone PLC, maar is uitgerust met extra hardware- en softwarefuncties om de veiligheid te garanderen. Deze functies omvatten bijvoorbeeld dubbele hardware-architectuur (redundantie) om systeemfouten te detecteren, veiligheidsgerelateerde instructies die zijn ontworpen om te voldoen aan veiligheidsnormen en ingebouwde veiligheidsfuncties zoals noodstops en veiligheidsdeuren.

Een veiligheids-PLC wordt vaak gebruikt in toepassingen waarin er hoge risico’s op letsel of schade aan apparatuur zijn, zoals in de petrochemische industrie, de automobielindustrie, de luchtvaartindustrie en de medische industrie.

Wat zijn de meest gebruikte merken en waarom?

Er zijn verschillende merken die veel worden gebruikt in de industrie en het hangt vaak af van de specifieke toepassing en de voorkeur van de gebruiker welk merk wordt gebruikt. Enkele van de meest gebruikte merken zijn:

• Siemens: Dit is een van de grootste fabrikanten en biedt een breed scala aan producten voor verschillende toepassingen. Siemens wordt vaak gebruikt vanwege de betrouwbaarheid, prestaties en schaalbaarheid.
• Allen-Bradley: Dit is een merk van Rockwell Automation en biedt oplossingen voor veel verschillende industrieën. Allen-Bradley staat bekend om hun robuustheid en duurzaamheid.
• Mitsubishi Electric: Zij bieden PLC’s met geavanceerde functies en mogelijkheden, zoals netwerkintegratie en krachtige programmeertools. Mitsubishi Electric is populair vanwege hun betrouwbaarheid en prestaties.
• Omron: Dit is een toonaangevende fabrikant en biedt een breed scala aan producten voor verschillende toepassingen. Omron is bekend om hun hoge kwaliteit en betrouwbaarheid.
• ABB: Dit is een toonaangevende fabrikant en biedt oplossingen voor industriële automatisering. ABB is bekend om hun betrouwbaarheid, schaalbaarheid en prestaties.

Waarom samenwerken met SCADA?

Ook SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) is een belangrijk component van een industrieel automatiseringssysteem. Hoewel het verschillende functies heeft, is het van cruciaal belang dat het samenwerkt met PLC’s om een effectief en efficiënt systeem te creëren.

PLC’s zijn verantwoordelijk voor het verzamelen en verwerken van gegevens van sensoren en actuatoren in het veld, terwijl SCADA-systemen deze gegevens verzamelen, analyseren en visualiseren in de controlekamer. Door de gegevens van PLC’s te verzamelen en te analyseren, is SCADA in staat belangrijke informatie te leveren over de prestaties van machines en processen en problemen te detecteren voordat ze zich voordoen.

Een PLC biedt de benodigde controle en automatisering voor industriële processen. SCADA-systemen bieden daarentegen een hoog niveau van supervisie en besturing op afstand, waardoor operators in staat zijn op een centrale locatie het hele systeem te beheren. De integratie van beide systemen stelt operators in staat belangrijke procesparameters te bewaken en bij te sturen vanuit de controlekamer.

Het gebruik van beide systemen maakt processen efficiënter en productiever. Door de verzamelde gegevens te analyseren, verbetert SCADA de efficiëntie van het proces en verhoogt de productiviteit.

Beide systemen zijn ook van cruciaal belang voor de veiligheid van werknemers en machines in de fabriek. Door de verzamelde gegevens te analyseren, verbetert SCADA de veiligheid van de werkomgeving en wordt er snel gereageerd op potentiële problemen of noodsituaties.

We kunnen wel stellen dat de samenwerking tussen deze componenten cruciaal is voor de effectiviteit en efficiëntie van industriële automatiseringssystemen. Door deze twee systemen te integreren, zijn fabrikanten in staat de prestaties van machines en processen te verbeteren, de veiligheid van de werkomgeving te waarborgen en de productiviteit van het bedrijf te verhogen.

PLC’s en Ignition

Ignition is een softwareplatform dat wordt gebruikt om SCADA- en HMI-applicaties te ontwerpen, te ontwikkelen en te implementeren. PLC’s kunnen worden geïntegreerd in Ignition-systemen om gegevens te verzamelen en te controleren. Ignition communiceert met de PLC’s via verschillende protocollen zoals Modbus, OPC-UA of Siemens S7. Hierdoor is Ignition in staat gegevens te verzamelen van de PLC’s en deze te visualiseren in HMI-schermen en dashboards.

Ignition maakt het mogelijk om geautomatiseerde processen vanaf een centrale locatie te monitoren en te bedienen. Met Ignition zijn operators in staat gegevens te bekijken, trends te analyseren, alarmen in te stellen en rapporten te genereren. Het biedt ook de mogelijkheid om gegevens te analyseren en te gebruiken voor predictive maintenance en optimalisatie van processen.

Ignition is een zeer flexibel en configureerbaar platform waarmee je aangepaste HMI’s en SCADA-toepassingen ontwerpt en ontwikkelt. Het biedt ook integratiemogelijkheden met andere systemen, zoals ERP- en MES-systemen, waardoor het mogelijk is om gegevens uit verschillende bronnen te integreren en te gebruiken.

Kortom, PLC’s en Ignition werken samen om geautomatiseerde processen te besturen en te monitoren. Ignition biedt een krachtige HMI/SCADA-oplossing voor het visualiseren en beheren van gegevens die afkomstig zijn van de PLC’s. Door deze twee technologieën te combineren, verbeter je jouw prestaties en de efficiëntie van jouw industriële automatiseringssystemen.

PLC en IIoT

PLC’s en IIoT (Industrial Internet of Things) zijn twee technologieën die steeds vaker worden gecombineerd om slimme, geïntegreerde en efficiënte productieprocessen te creëren. Hieronder staan enkele manieren waarop PLC’s en IIoT samenwerken:

• Verzamelen van gegevens: PLC’s kunnen worden gebruikt om gegevens te verzamelen van verschillende sensoren en actuatoren die in een productielijn zijn geïntegreerd. Deze gegevens kunnen worden geanalyseerd om inzicht te krijgen in de prestaties van de apparatuur en om problemen op te sporen voordat ze tot stilstand leiden.
• Communicatie: PLC’s kunnen communiceren met andere apparaten in de productielijn, zoals HMI’s, SCADA-systemen en andere PLC’s. Hierdoor kan de productielijn efficiënter worden beheerd en kunnen problemen sneller worden opgelost.
• Cloud-connectiviteit: PLC’s kunnen worden verbonden met cloud-gebaseerde platforms, zoals Microsoft Azure of AWS, om gegevens te verzenden en te ontvangen. Dit biedt realtime inzicht in de prestaties van de productielijn, waardoor de efficiëntie kan worden verbeterd en de downtime kan worden verminderd.
• Analyse en voorspelling: Door gebruik te maken van machine learning-algoritmen kunnen gegevens die zijn verzameld door PLC’s worden geanalyseerd om inzicht te krijgen in de prestaties van de apparatuur en om mogelijke storingen te voorspellen. Dit kan helpen om de productielijn efficiënter te maken en de downtime te minimaliseren.
• Cyberbeveiliging: PLC’s kunnen worden beveiligd met behulp van IIoT-technologieën, zoals blockchain en veilige communicatieprotocollen, om de integriteit en veiligheid van de productielijn te waarborgen.

Door gebruik te maken van de kracht van IIoT en PLC’s kunnen fabrikanten hun productielijnen efficiënter, veiliger en betrouwbaarder maken. Dit kan resulteren in hogere productiviteit, lagere kosten en een betere klanttevredenheid.

De toekomst van PLC’s

Deze technologie is al tientallen jaren heel belangrijk in de industriële automatisering en zal ook in de toekomst een belangrijke rol blijven spelen. Enkele trends die hierop van invloed zijn, zijn:

Industrie 4.0
De trend naar Industrie 4.0 en de integratie van intelligente machines en productiesystemen doet de vraag toenemen. PLC’s spelen een belangrijke rol bij het verzamelen en verwerken van gegevens van sensoren en het communiceren met andere machines en systemen.

Edge computing
Edge computing, waarbij de gegevens worden verwerkt op de locatie waar ze worden gegenereerd in plaats van op een externe server, verbetert de prestaties van PLC’s. Dit is vooral belangrijk voor toepassingen waarbij realtime verwerking van gegevens essentieel is.

Veiligheid
Veiligheid blijft een belangrijk aandachtspunt bij het ontwerpen en implementeren van PLC-systemen. De toekomstige PLC’s zullen nog meer geavanceerde veiligheidsfuncties bieden om de veiligheid van werknemers, machines en processen te waarborgen.

Cloud computing
Cloud computing biedt de mogelijkheid om PLC-gegevens te verzamelen en te analyseren op een schaal die voorheen niet mogelijk was. Dit leidt tot nieuwe toepassingen en gebruiksmogelijkheden van PLC’s.

Kunstmatige intelligentie
De integratie van kunstmatige intelligentie in PLC-systemen verbetert de efficiëntie en prestaties van deze systemen. Dit leidt tot betere automatisering van processen en een verbeterde kwaliteit van de producten die worden geproduceerd.

Wanneer is je PLC verouderd?

Een PLC raakt verouderd om verschillende redenen, waaronder:

1. Technologische vooruitgang: Technologieën die worden gebruikt in PLC’s evolueren voortdurend, wat resulteert in nieuwe en verbeterde functies. Als jouw PLC deze nieuwe functies niet ondersteunt, betekent dit dat jouw PLC verouderd is.
2. Ondersteuning van de fabrikant: Wanneer de fabrikant van jouw PLC geen technische ondersteuning meer biedt of geen vervangende onderdelen meer levert, is dit een teken dat jouw PLC verouderd is.
3. End-of-life aankondiging: Wanneer de fabrikant aankondigt dat een bepaald model of serie van de PLC’s niet meer wordt geproduceerd, betekent dit dat de PLC verouderd is en binnenkort niet meer beschikbaar zal zijn.
4. Beschikbaarheid van reserveonderdelen: Wanneer reserveonderdelen voor jouw PLC niet meer beschikbaar zijn of moeilijk te vinden zijn, betekent dit dat jouw PLC verouderd is en binnenkort niet meer ondersteund zal worden.
5. Veranderingen in de productie: Wanneer jouw productieproces verandert en jouw PLC niet meer aan de vereisten voldoet, betekent dit dat jou PLC verouderd is.

Als een of meer van bovenstaande factoren van toepassing zijn op jouw PLC, kan het tijd zijn om te overwegen om jouw PLC te upgraden naar een nieuwer model. Dit helpt om de efficiëntie en betrouwbaarheid van jouw productielijn te verbeteren en zorgt ook voor de beschikbaarheid van technische ondersteuning en reserveonderdelen op de lange termijn.

Waarom is het van belang verouderde PLC’s tijdig te vervangen?

Het is belangrijk om verouderde PLC’s tijdig te vervangen om verschillende redenen:

1. Veiligheid: Verouderde PLC’s zijn kwetsbaar voor beveiligingsrisico’s, waardoor hackers in staat zijn de controle over te nemen en de apparatuur te saboteren. Nieuwere PLC’s hebben vaak betere beveiligingsfuncties om de veiligheid te waarborgen.
2. Betrouwbaarheid: Verouderde PLC’s zijn minder betrouwbaar naarmate ze ouder worden, waardoor het risico op storingen en uitval toeneemt. Dit leidt tot ongeplande stilstanden van de productielijn en verlies van productie.
3. Onderhoudskosten: Als reserveonderdelen en technische ondersteuning voor verouderde PLC’s moeilijker te vinden zijn, wordt het repareren van de apparatuur duurder en tijdrovender.
4. Efficiëntie: Nieuwere PLC’s hebben vaak betere functies en mogelijkheden om de efficiëntie van de productielijn te verbeteren, zoals snellere verwerkingstijden en betere gegevensverzameling en -analyse.
5. Compliance: Verouderde PLC’s voldoen mogelijk niet aan de nieuwste regelgeving en normen voor productie, waardoor bedrijven mogelijk niet voldoen aan de eisen van hun branche of de overheid.

Door verouderde PLC’s tijdig te vervangen, blijft een productielijn veiliger, betrouwbaarder, efficiënter en compliant met de nieuwste normen en regelgeving. Dit helpt om de kosten te verlagen en de winstgevendheid te verbeteren door productieverlies en reparatiekosten te verminderen en de productiviteit en kwaliteit te verbeteren.