בקר לתכנות PLC הוא מכשיר אלקטרוני לתפעול דיגיטלי המיועד לשימוש בסביבות תעשייתיות. הוא משתמש בזיכרון הניתן לתכנות כדי לאחסן הוראות לביצוע פעולות לוגיות, פעולות רציפות, תזמון, ספירה ופעולות אריתמטיות, ויכול לשלוט בסוגים שונים של מכונות או תהליכי ייצור באמצעות קלט ופלט דיגיטליים או אנלוגיים. PLC וציוד היקפי הקשור אליו צריכים להיות מתוכננים על פי העיקרון של אינטגרציה קלה עם מערכות בקרה תעשייתיות והרחבה קלה של הפונקציות שלהן.
כיום, נעשה שימוש נרחב בבקרים הניתנים לתכנות PLC בתעשיות שונות כגון פלדה, נפט, תעשייה כימית, חשמל, חומרי בניין, ייצור מכונות, מכוניות, טקסטיל, תחבורה, הגנת הסביבה ותרבות ובידור בבית ומחוצה לה. ניתן לסכם באופן גס את השימוש בקטגוריות הבאות.
1. שליטה לוגית על כמות המיתוג
זהו תחום היישום הבסיסי והנפוץ ביותר של PLC. הוא מחליף את מעגל הממסר המסורתי למימוש שליטה לוגית ובקרה רציפה. זה יכול לשמש לשליטה במכשיר בודד, כמו גם לשליטה בקבוצות מרובות מכונות וקווי ייצור אוטומטיים. כגון מכונות הזרקה, מכונות הדפסה, מכונות כריכת ספרים, מכונות מודולריות, מטחנות, קווי ייצור לאריזה, קווי ציפוי אלקטרוני וכו'.
2. בקרת כמות אנלוגית
בתהליך הייצור התעשייתי, ישנן כמויות רבות המשתנות ללא הרף, כגון טמפרטורה, לחץ, זרימה, מפלס נוזל ומהירות, שהן כולן כמויות אנלוגיות. על מנת שהבקר הניתן לתכנות יעבד כמויות אנלוגיות, יש צורך לממש המרת A/D והמרת D/A בין כמויות אנלוגיות (אנלוגיות) לכמויות דיגיטליות (דיגיטל). יצרני PLC מייצרים כולם מודולי המרת A/D ו-D/A תואמים כדי לאפשר שימוש בבקרים הניתנים לתכנות עבור בקרת כמות אנלוגית.
3. בקרת תנועה
PLC יכול לשמש עבור תנועה מעגלית או בקרת תנועה ליניארית. מנקודת המבט של תצורת מנגנון הבקרה, מודול כמות ה-I/O של המתג שימש ישירות לחיבור חיישן המיקום והמפעיל בימים הראשונים, אך כעת נעשה בדרך כלל שימוש במודול בקרת תנועה ייעודי. כגון מודול בקרת מיקום חד-ציר או רב-ציר שיכול להניע מנוע צעד או מנוע סרוו. המוצרים של יצרני PLC הגדולים בעולם כמעט כולם בעלי פונקציות בקרת תנועה ונמצאים בשימוש נרחב במכונות שונות, מכונות, רובוטים, מעליות ואירועים אחרים.
4. בקרת תהליכים
בקרת תהליך מתייחסת לבקרת לולאה סגורה של כמויות אנלוגיות כגון טמפרטורה, לחץ וזרימה. כמחשב בקרה תעשייתי, PLC יכול להרכיב מגוון תוכניות אלגוריתמי בקרה להשלמת בקרה בלולאה סגורה. ויסות PID הוא שיטת ויסות נפוצה במערכות בקרה כלליות במעגל סגור. PLCs גדולים ובינוניים כולם כוללים מודולי PID, ולהרבה PLCs קטנים יש כיום גם מודול פונקציה זה. עיבוד PID מפעיל בדרך כלל תת-שגרת PID ייעודית. בקרת תהליכים נמצאת בשימוש נרחב במטלורגיה, תעשייה כימית, טיפול בחום, בקרת דוודים ואירועים אחרים.
5. עיבוד נתונים
ל-PLC מודרניים יש פונקציות כמו פעולות מתמטיות (כולל פעולות מטריצה, פעולות פונקציות, פעולות לוגיות), העברת נתונים, המרת נתונים, מיון, חיפוש טבלה, פעולות סיביות וכו', שיכולות להשלים איסוף, ניתוח ועיבוד נתונים. ניתן להשוות נתונים אלה עם ערכי הייחוס המאוחסנים בזיכרון כדי להשלים פעולות בקרה מסוימות, או שהם יכולים להיות משודרים למכשירים חכמים אחרים באמצעות פונקציית התקשורת, או שהם יכולים להיות מודפסים וטבלה. עיבוד נתונים משמש בדרך כלל במערכות בקרה גדולות, כגון מערכות ייצור גמישות בלתי מאוישות; זה יכול לשמש גם במערכות בקרת תהליכים, כמו כמה מערכות בקרה גדולות בייצור נייר, מתכות ותעשיות מזון.
6. תקשורת ורשת
תקשורת PLC כוללת תקשורת בין PLCs ותקשורת בין PLCs והתקנים חכמים אחרים. עם התפתחות בקרת המחשב, רשתות אוטומציה של מפעלים התפתחו במהירות. יצרני PLC מייחסים חשיבות רבה לתפקוד התקשורת של PLC והשיקו מערכות רשת משלהם. PLC שיוצרו לאחרונה לכולם יש ממשקי תקשורת, מה שהופך את התקשורת לנוחה מאוד.
