Logistiek PLC: de eerste stap naar de automatisering van magazijnen

De opkomst van programmeerbare logische controllers (PLC's) in de logistieke sector gaat samen met de automatisering van magazijnen en de productiecentra. Dit zijn robuuste processoren die een automatiseringsprogramma moeten uitvoeren in logistieke en industriële omgevingen.

Het zijn met andere woorden verwerkingseenheden die de instructies verwerken en ervoor zorgen dat de geprogrammeerde handelingen worden uitgevoerd teneinde de goede werking van de automatische installatie te garanderen.

Wat is een PLC oftewel een programmeerbare logische controller?

De programmeerbare logische controller of programmable logic controller vormt de pijler van de industriële automatisering. Veel geautomatiseerde magazijnsystemen zijn voorzien van een industriële PLC-processor die de automatisering van afhandelingen mogelijk maakt. Het is belangrijk het acroniem PLC in de context van de robottechnologie niet te verwarren met "Power Line Communications". Dit is een technologie waarmee informatie kan worden uitgewisseld over het elektriciteitsnet.

De PLC werkt als volgt: de processor maakt verbinding met de overkoepelende software, verwerkt de informatie die afkomstig is vanuit het WMS, en voert vervolgens de opdrachten uit volgens de voorgeprogrammeerde regels. Dit type microprocessor, dat doorgaans robuuster is dan een pc, werkt in real time: de informatie wordt ontvangen via de ingangen en de handelingen van de machine worden uitgevoerd via de uitgangen.

Bestanddelen van een PLC

De basisstructuur van een PLC is vergelijkbaar met die van een computer en bestaat uit de volgende bestanddelen:

• CPU: de Central Processing Unit is het centrale centrum van de PLC die elke geprogrammeerde instructie interpreteert.
• Voedingsbron: een element dat de CPU en andere PLC-bestanddelen van elektrische stroom voorziet.
• Geheugenkaart: dit is de beschikbare ruimte in de processor of PLC waar alle informatie wordt opgeslagen die nodig is om een bepaalde handeling uit te voeren.
• Ingangen en uitgangen: analoge en digitale modules die de juiste werking van de PLC garanderen. De ingangen verwerken de informatie afkomstig van de overkoepelende software, terwijl de uitgangen zorgen voor de fysieke verbinding tussen de computer en de robot die de handelingen moet uitvoeren.
• Programmeerunit: verschillende hard- en software waarmee de PLC instructies kan interpreteren die afkomstig zijn van een andere applicatie en die zijn opgesteld in één of meerdere programmeertalen.

Een PLC wordt geprogrammeerd in een taal zoals Ladder, een zeer gangbare taal voor de programmering van dit soort instrumenten, waarbij standaard schakel- en besturingsschema's worden gebruikt. In de afgelopen jaren is een IEC-norm opgesteld die de verschillende programmeertalen reguleert, teneinde het gebruik van hetzelfde programma in PLC's van verschillende fabrikanten, te bevorderen.

Het verschil tussen een pc en PLC

Vaak worden programmeerbare logische controllers verward met de verschillende pc's die in een werkstation van een magazijn te vinden zijn, aangezien beide in staat zijn de verplaatsingen van een industriële robot aan te sturen door het verwerken van de informatie die wordt ontvangen via overkoepelende software. Bovendien hebben ze allebei een vergelijkbare structuur: een CPU, een reeks ingangen, uitgangen en een geheugen.

Programmeerbare logische controllers hebben echter geen besturingssysteem en kunnen dus geen gebruik maken van databases. Op een pc draait daarentegen een Operating System (OP), dat wil zeggen een besturingssysteem waarop software zoals Galileo, die Mecalux gebruikt, is geïnstalleerd. Deze verzamelt informatie over de status van de installatie en ontvangt instructies om de activiteiten van automatische systemen in gang te zetten.

Een PLC heeft daarentegen vele voordelen ten opzichte van een industriële pc: hiermee kunnen veiligheidsprogramma's worden geïntegreerd met ingangen en uitgangen die veiliger zijn, hetgeen bij uitstek geschikt is voor processen waarbij geen foutmarges zijn toegestaan.

Bovendien zijn programmeerbare logische controllers een perfect hulpmiddel voor de logistieke en productiesector, aangezien ze robuuster zijn en speciaal zijn ontworpen met beveiligingen zodat ze zich kunnen aanpassen aan complexe omgevingen, waar frequente trillingen, corrosie of temperatuurschommelingen kunnen voorkomen.

Mecalux gebruikt een combinatie van pc's en PLC's in de installaties en profiteert van de voordelen van beide apparaten.

Functionaliteiten en toepassingen van PLC's in magazijnen

PLC's dienen als eerste schakel in de automatisering van magazijnen aangezien deze tegenwoordig in alle robots worden gebruikt. Deze robuuste processoren functioneren op dezelfde manier als een desktopcomputer, met dit verschil dat ze bijzonder geschikt zijn om te worden gebruikt in industriële omgevingen. Waarom? De besturingssystemen van deze pc’s zijn minder robuust dan die van PLC's en zijn niet speciaal ontworpen om industriële en logistieke werkomstandigheden te verduren.

PLC's worden gewoonlijk gebruikt in industriële processen die weinig ruimte vereisen, zoals procesbesturing of de toepassing van meerdere procedures om verschillende handelingen uit te voeren. Door hun grote weerstand zijn ze uitermate geschikt voor het uitvoeren van automatische handelingen in een magazijn: van pick and place robots en picking-stations in de automobielindustrie, tot automatische opslagoplossingen voor goederen in sectoren zoals de chemische of farmaceutische industrie. Een grote meerderheid van de automatische opslag- of transportoplossingen, zoals Miniloads of transportbanen voor dozen, wordt aangestuurd door een PLC.

Het verband tussen PLC, WCS en WMS

Een PLC is een controller waarop een specifiek programma is geïnstalleerd dat de informatie die het ontvangt van de overkoepelende software analyseert en ervoor zorgt dat de automatische systemen de gewenste handelingen uitvoeren.

Een WCS oftewel Warehouse Control System is een andere overkoepelende applicatie, die gegevens naar de PLC of de industriële pc doorstuurt, waarmee de verplaatsingen van de machine worden aangestuurd. Dit computerprogramma stuurt de elementen aan die de goederenuitslag en de opslaglocaties beheren. Het regelt het traject van de magazijnkranen, de pickingzones en alle geautomatiseerde systemen.

Een bepaalde applicatie functioneert als het “brein van het magazijn”: het informeert het WCS welke instructies naar de PLC's moeten worden verzonden op basis van verschillende criteria zoals bijvoorbeeld de opslaglocaties, de orderverzamelmethodes of de in te plannen bezorgroutes. Dat is de Warehouse Management Software oftewel WMS.

PLC, één van de hoekstenen van de industriële automatisering

Of het nu gaat om een PLC of een pc met geïntegreerde software, om de efficiëntie en productiviteit van een magazijn te waarborgen is het van essentieel belang dat de verschillende geautomatiseerde systemen op elkaar worden afgestemd. Bovendien is industriële automatisering steeds meer in opkomst in logistieke distributiecentra: volgens de laatste studie van adviesbureau LogisticsIQ zal de omzet van deze sector tegen 2026 meer dan 30 miljard dollar bedragen.

In deze context is het voor de goede werking van een geautomatiseerd magazijn nodig dat alle automatische systemen op elkaar zijn afgestemd, wat de veiligheid, de productiviteit en vooral de efficiëntie van het warehouse ten goede komt.

Mecalux beschikt over een team van professionals dat veel ervaring heeft in het ontwerpen en implementeren van automatische magazijnen die geheel zijn afgestemd op de behoeften van de klant. Aarzel niet om contact met ons op te nemen, een specialist zal u graag helpen de beste oplossing te vinden voor het verhogen van uw logistieke resultaten.