Podręcznik

Wykorzystywanie sterowników cyfrowych, opracowanych na bazie rozwiązań z rysunku 5 do sterowania procesami produkcyjnymi było naturalną konsekwencją wypierania z układów sterowania procesami konwencjonalnego sterowania stykowego oraz konsekwencją przenikania nowych technologii rozwoju urządzeń cyfrowych, które najpierw opracowane zostały do działań użytkowych, zwykle biurowych, statystycznych, itp., by potem zostać zaadaptowane do szeroko rozumianego przemysłu. Tak jest do chwili obecnej. Opracowana nowa rodzina mikroprocesorów znajduje najpierw zastosowanie w aplikacjach, w których należy przetwarzać olbrzymią ilość danych, zazwyczaj o postaci sygnału analogowego, a potem znajduje zastosowanie w innych aplikacjach, np. w sterownikach cyfrowych, a na jej miejsce pojawiają się nowsze już odmiany mikroprocesorów.

Burzliwy rozwój rodzin mikroprocesorów różnych firm, notowany w drugiej połowie XX wieku spowodował, że powstałe dzięki temu sterowniki cyfrowe (jeszcze nie sterowniki PLC) nie można było objąć określonym wspólnym standardem ich wykonania oraz programowania. Wytworzone sterowniki cyfrowe dla sterowania procesami przemysłowymi (już wtedy zaczęło pojawiać się pojęcie systemu mechatronicznego) były skonstruowane w sposób indywidualny pod określoną aplikację według zamówienia właściciela zakładu przemysłowego lub według własnego, indywidulanego spojrzenia producenta sterownika na rozwiązanie problemu sterownia linią produkcyjną, maszyną przemysłową, procesem, itp. Do uruchomienia, serwisowania, konserwacji, itp. takich urządzeń przewidziany był zazwyczaj wyłącznie producent tychże, czyli firma z branży automatyki, która była producentem sterowników cyfrowych. Personel techniczny, nawet wyższego szczebla danego zakładu przemysłowego, w którym określony sterownik znalazł zastosowanie, nie mógł dokonywać napraw czy modernizacji takiego sterownika, gdyż po prostu nie posiadał ku temu zaawansowanej wiedzy, która musiała obejmować informatykę czy konstrukcję urządzeń elektronicznych. Z kolei brak modułowości takich sterowników cyfrowych, rozumiany jako urządzenia zbudowane z wymiennych, współpracujących ze sobą modułów urządzenia, prawie wykluczał wymianę jakiegoś uszkodzonego pojedynczego elementu, tylko należało wymieniać całe urządzenie sterujące, co było nie tylko pracochłonne, ale także i kosztowne. Pojawiająca się potrzeba wykorzystania sterowników cyfrowych w coraz większej liczbie aplikacji, co było związane z rozwojem przemysłu różnych branż spędzała sen z powiek producentom sterowników cyfrowych, którzy przy istniejącym wtedy podejściu w budowie sterowników cyfrowych, czyli budowie tych urządzeń bez standaryzacji, (o tym była mowa wcześniej), nie byli w stanie zaoferować kompleksowych usług, czyli budowa sterownika cyfrowego plus jego uruchomienie plus konserwacja plus uaktualnienie algorytmu sterowania, itp., na najwyższym poziomie, gdyż ich zespoły uruchomieniowe nie były tak liczne aby sprostać wszystkim tego typu zamówieniem. Powyższe zaowocowało pojawieniem się trendu do ujednolicenia budowy sterownika cyfrowego tak, aby sposób jego aplikacji oraz obsługi mógł być dokonywany przez personel techniczny niższego szczebla, czyli taki, który występuje w większości zakładów produkcyjnych. Poza tym, w zamyśle standaryzacja oraz modułowość wykonania sterowników cyfrowych powodowałaby szybszą niż do tej pory naprawę lub modernizację pracującego układu sterowania pod kontrolą sterownika cyfrowego. Dodatkowo założono, że taki standaryzowany sterownik powinien posiadać taki rodzaj pamięci półprzewodnikowej, aby była możliwa szybka wymiana programu sterującego, najlepiej przy braku wyłączania z działania sterownika cyfrowego lub przy jego ograniczonym w czasie wyłączaniu. Koncepcja sterownika, o którym mowa pojawiała się stopniowo w zamyśle wielu firm producenckich sterowników cyfrowych takich jak Siemens czy ABB, a wykrystalizowała się ostatecznie pod koniec lat 70-tych XX wieku. Od tego momentu możemy zatem mówić o pojawieniu się na rynku automatyki i sterownia sterowników cyfrowych PLC.