Klasyczne rozwiązania automatyki ze sterownikami PLC


Słowo o sterownikach - dlaczego PLC

Sterowniki swobodnie programowalne (PLC) to nie tylko automatyka budynkowa. Właściwie to nawet na odwrót - ich pojawienie się w automatyce budynkowej to następstwo stale rosnących mocy obliczeniowych z jednej strony oraz rozwoju środowisk programistycznych z drugiej. Ich naturalnym środowiskiem był i póki co jest przemysł i zastosowania związane ze sterowaniem maszynami i całymi procesami technologicznymi. Obecnie automatyka czerpie z tych bogatych doświadczeń korzystając z nieosiągalnej w innych urządzeniach niezawodności i uniwersalności zastosowań stale poszerzając obszary zastosowania, a jednym z najważniejszych powodów takiego stanu rzeczy jest to, że rozwiązania oparte o sterowniki PLC są rozwiązaniami uniwersalnymi, całkowicie otwartymi oraz niezależnymi od konkretnych producentów i technologii, a grono programistów tych urządzeń stale rośnie. Sprzyja temu również unifikacja środowisk deweloperskich oraz gwałtowny rozwój narzędzi programistycznych do tworzenia wizualizacji, co z kolei pociąga za sobą równie gwałtowny rozwój paneli operatorskich (HMI). To wszystko powoduje, że systemy automatyki stają się znacznie bardziej przyjazne użytkownikowi, zyskując nowe obszary zastosowań, a spadające ceny tylko ten efekt wzmacniają. Jednym z takich obszarów jest projektowanie i wykonywanie systemów w oparciu o indywidualne potrzeby i oczekiwania użytkownika na bazie istniejących urządzeń. Dotyczy to zarówno klasycznie rozumianej automatyki budynkowej (hotele, domy, apartamenty, rezydencje) jak i zastosowań sektorowych np. w sadownictwie, rolnictwie czy telemetrii. W takich rozwiązaniach funkcjonalności poszczególnych urządzeń i systemów są integrowane w jedną całość przy użyciu PLC, a rola projektanta HMI sprowadza się do przygotowania wizualizacji pracy tych urządzeń w oparciu o uzgodnioną z klientem grafikę (rzuty i plany, zdjęcia, indywidualne projekty graficzne itp.).

Funkcjonalności systemów automatyki

Najczęściej realizowane funkcjonalności w zakresie klasycznej automatyki budynkowej to:

- sterowanie oświetleniem w tym min. sceny świetlne i oświetlenie zewnętrzne posesji, elewacji, ogrodów,

- sterowanie bramami, furtkami, roletami i żaluzjami,

- sterowanie ogrzewaniem, wentylacją mech. i klimatyzacją,

- sterowanie gniazdami zasilającymi i urządzeniami do nich podłączonymi,

- sterowanie systemami, audio, video i moltiroom,

- sterowanie automatycznym nawadnianiem ogrodów,

sterowanie urządzeniami za pomocą RS232/422/485 oraz protokołów sieciowych,

- współpraca z systemami bezpieczeństwa: pożarowymi i automatycznego gaszenia, SSWiN, CCTV, ochrony obwodowej,

Inne realizowane funkcjonalności to:

- sterowanie oświetleniem dodatkowym i specjalistycznym - fontanny, hale, magazyny, parkingi, drogi dojazdowe i wewnętrzne itp.,

- sterowanie tzw. klimatem,

- monitorowanie stanu czujników pomiarowych min. temperatury, wilgotności, stężenia, ciśnienia, przepływów i poziomów cieczy itp.,

- tworzenie specjalistyczny systemów kontroli dostępu - min. zdalnie zarządzanych, śluzowanych lub tzw. systemów bez kluczy,

- współpracę ze standardami przemysłu 4.0 min. za pomocą protokołu OPC UA,


Panele dotykowe a klasyczne przyciski naścienne

Wizualizacje wykonywane przy użyciu paneli dotykowych tzw. HMI są stałym elementem każdego systemu. Zapewniają przejrzysty, intuicyjny dostęp do wszystkich funkcji systemu oraz zdalną nad nim kontrolę. Mogą być wykorzystane zarówno do zarządzania całym systemem jak również jego częścią np. pełnić rolę regulatora pokojowego czy kontrolować konkretne urządzenie. Stosowane w automatyce budynkowej mogą całkowicie zastąpić tradycyjne łączniki instalacyjne. Jednak stosowanie klasycznych "przycisków" w nowoczesnej instalacji nie jest pozbawione sensu. Umożliwiają w szczególności wykonanie szeregu prostych działań tzw. akcji za jednym naciśnięciem klawisza, co jest to szczególnie przydatne dla akcji wykonywanych cyklicznie np. wyjście z domu czy nocny wypoczynek. Dobrze skonfigurowane zapewniają użytkownikowi odciążenie od drobnych, ale ważnych czynności codziennych.

 

Korzyści ze stosowania systemów PLC/HMI

Do najważniejszych korzyści niewątpliwie należą:

- możliwość wykonania systemu dokładnie dopasowanego do potrzeb użytkownika,

- prostota i intuicyjność obsługi wykonanej instalacji,

- praktycznie nieograniczone możliwości zarówno w zakresie oprogramowania sterującego jak i wizualizacji,

- skalowalność rozwiązań oraz możliwość późniejszej rozbudowy,

- prosta i przejrzysta struktura systemu z jednostką centralną,

- możliwość integracji z różnymi standardami wliczając w to przemysłowe,

- niezawodność potwierdzona wieloletnim stosowaniem.

Współpraca z innymi systemami

Mnogość dostępnych tzw. otwartych standardów komunikacji i łatwość ich implementacji daje programistom sterowników PLC narzędzia do łączenia ze sobą różnych technologii co powoduje, że możliwości budowy systemów automatyki są praktycznie nieograniczone - np. nic nie stoi na przeszkodzie, aby właściciel zakładu produkcyjnego mógł za pomocą swojego smartfona czy tabletu kontrolować zarówno urządzenia domowe jak również stan obiektu czy procesu produkcyjnego w oddalonym zakładzie, a odpowiednie systemy zadbają o powiadomienie w przypadku alarmu czy awarii np. za pomocą komunikatów SMS.