Programowalny sterownik logiczny – pierwszy krok w stronę automatyzacji magazynu

Wzrost popularności programowalnych sterowników logicznych (PLC) w logistyce idzie w parze z postępem automatyzacji magazynów i zakładów produkcyjnych. Sterowniki PLC to urządzenia mikroprocesorowe przeznaczone do wykonywania określonych algorytmów w obiektach logistycznych i przemysłowych.

Ich praca polega na przetwarzaniu zapisanych w pamięci instrukcji i realizowaniu odpowiednich manewrów umożliwiających prawidłowe działanie kontrolowanych urządzeń.

Czym jest programowalny sterownik logiczny

Programowalny sterownik logiczny (ang. programmable logic controller) to podstawa automatyzacji procesów logistycznych w przemyśle. Wiele automatycznych systemów składowania jest wyposażonych w sterownik PLC, który ułatwia automatyzację manewrów. Należy wiedzieć, że skrótowiec PLC w odniesieniu do robotyki może też oznaczać zupełnie inną technologię, a mianowicie Power Line Communications, czyli transmisję danych przez sieć elektroenergetyczną.

Programowalny sterownik logiczny komunikuje się z oprogramowaniem sterującym, które przetwarza informacje otrzymane z systemu WMS do zarządzania magazynem i wykonuje zadania według wstępnie określonych reguł. Tego typu urządzenia pracują w czasie rzeczywistym, odbierając informacje przez kanały wejściowe i sterując urządzeniami za pośrednictwem kanałów wyjściowych.

Podzespoły sterownika PLC

Programowalne sterowniki logiczne budową przypominają komputer i składają się z następujących elementów:

• Procesor – centralny układ, który interpretuje zaprogramowane instrukcje.
• Zasilacz – dostarcza energię elektryczną do procesora i pozostałych podzespołów sterownika.
• Pamięć – służy do przechowywania danych niezbędnych do pracy urządzenia.
• Wejścia i wyjścia – analogowe lub cyfrowe moduły komunikacyjne. Wejścia odbierają sygnały z oprogramowania sterującego, a wyjścia umożliwiają fizyczne połączenie ze sterowaną maszyną.
• Układ programowania – zespół sprzętowo-programowy, który interpretuje otrzymane z zewnątrz instrukcje w stosownym języku programowania.

Sterowniki zazwyczaj programuje się w języku drabinkowym opartym na symbolach urządzeń i konwencjonalnych schematach sterowania. W ostatnich latach dodano możliwość obsługi języków IEC, które pozwalają na wykorzystanie tego samego programu w sterownikach PLC różnych producentów.

Różnice między komputerami PC a programowalnymi sterownikami logicznymi

Programowalne sterowniki logiczne często mylone są z komputerami używanymi przy stanowiskach roboczych w magazynie, które również mogą sterować robotami przemysłowymi według instrukcji otrzymywanych z oprogramowania kontrolnego. Oba urządzenia mają też podobną budowę – składają się z procesora, modułów wejściowych i wyjściowych oraz pamięci.

Jednak programowalne sterowniki logiczne nie mają systemu operacyjnego, przez co nie mogą obsługiwać baz danych. Zwyczajny komputer ma wgrany system operacyjny, co umożliwia instalację programów takich jak Galileo (oprogramowanie wykorzystywane przez Mecalux w projektowanych obiektach), które gromadzą dane na temat stanu obiektu i odbierają instrukcje sterujące ruchem urządzeń automatycznych.

Mimo to programowalne sterowniki logiczne w wielu zastosowaniach sprawdzają się lepiej niż tradycyjne komputery przemysłowe. Można je na przykład wyposażyć w programy bezpieczeństwa z dokładniejszymi wejściami i wyjściami do obsługi procesów wymagających szczególnej precyzji.

Sterowniki PLC doskonale nadają się również do zastosowań w obszarze logistyki i produkcji ze względu na solidniejszą budowę i możliwość zabezpieczenia przed trudnymi warunkami roboczymi (drgania o wysokiej częstotliwości, korozja, zmiany temperatury).

Mecalux w projektowanych obiektach stosuje zarówno komputery PC, jak i sterowniki PLC, starając się maksymalnie wykorzystać zalety obu rozwiązań.

Funkcje i zastosowania sterowników PLC w magazynie

Sterowniki PLC stanowią podstawę automatyzacji magazynu, są powszechnie stosowane w każdym obiekcie wykorzystującym roboty. Działają podobnie do komputerów PC, z tym że są lepiej dostosowane do pracy w środowisku przemysłowym. Komputery z systemem operacyjnym charakteryzują się mniejszą stabilnością pracy niż sterowniki PLC, w dodatku nie zostały zaprojektowane do użytku w zakładach przemysłowych czy magazynach.

Programowalne sterowniki logiczne doskonale sprawdzają się w zastosowaniach przemysłowych, które wymagają oszczędności miejsca, ścisłej kontroli procesów lub obsługi wielu zadań jednocześnie. Dzięki solidnej konstrukcji są wręcz idealne do kontroli rozmaitych urządzeń automatycznych w magazynie – od robotów pick and place przy stanowiskach kompletacji w przemyśle motoryzacyjnym, aż po zautomatyzowane systemy składowania towarów w branży chemicznej czy farmaceutycznej. Przeważająca większość automatycznych systemów składowania i transportu towarów, w tym m.in. układnice czy przenośniki pojemnikowe, jest sterowana za pomocą urządzeń PLC.

Zależność między sterownikami PLC a systemami WCS i WMS

Sterowniki PLC to urządzenia wyposażone w specjalny program, który interpretuje instrukcje otrzymane z oprogramowania kontrolnego i na ich podstawie steruje manewrami systemów automatycznych.

System kontroli magazynu WCS (warehouse control system) to oprogramowanie, które przesyła dane do sterowników PLC lub komputerów przemysłowych sterujących maszynami. Ten program zarządza elementami nadzorującymi wydawanie towarów z magazynu oraz ich przydzielanie do lokalizacji. Kontroluje wszystkie urządzenia automatyczne na całej trasie przepływu ładunków między układnicami paletowymi a strefą kompletacji zamówień.

Z kolei system WMS do zarządzania magazynem odpowiada za prawidłową koordynację wszystkich elementów – m.in. wskazuje systemowi WCS instrukcje, jakie należy przesłać do PLC zależnie od przyjętych kryteriów lokalizacji, obowiązującej strategii przygotowania zamówień lub tras wysyłki.

PLC – jeden z filarów automatyzacji przemysłu

Koordynacja działania poszczególnych systemów automatycznych – czy to przy użyciu sterowników PLC, czy komputerów PC z odpowiednim oprogramowaniem – jest niezbędna, aby uzyskać optymalną pracę magazynu. Trend automatyzacji obiektów logistycznych coraz bardziej przybiera na sile. Według niedawnego raportu firmy doradczej LogisticsIQ wartość rynku automatyki logistycznej w 2026 roku przekroczy 30 mld dolarów.

Automatyczny magazyn do prawidłowego funkcjonowania wymaga rozwiązań umożliwiających pełną synchronizację wszystkich zautomatyzowanych systemów, która zapewni bezpieczeństwo oraz maksymalną wydajność pracy obiektu.

Mecalux posiada zespół najwyższej klasy specjalistów z doświadczeniem w projektowaniu i wdrażaniu automatycznych magazynów dostosowanych do wszystkich produktów, metod pracy i indywidualnych potrzeb klientów. Skontaktuj się z nami, a nasi eksperci pomogą Ci wybrać najlepsze rozwiązania, które zwiększą wydajność logistyki Twojego przedsiębiorstwa.