Wat is Machine Learning of Machinaal Leren?

Machine Learning is een wetenschappelijk onderzoeksveld dat zich bevind in de kunstmatige intelligentie. Machine Learning is onder andere gericht op het ontwikkelen van algoritmes. Met deze algoritmes kunnen computers patronen ontdekken in grote databestanden (zogenaamde Big Data). Door het ontdekken van deze patronen kunnen computers of machines zichzelf ontwikkelen en dus leren. Computers leren nieuwe patronen ontdekken wanneer weer nieuwe gegevens worden toegevoegd aan de database. Voor mensen is het vaak onmogelijk om enorme hoeveelheden data te verwerken, computers doen dit veel sneller en maken daarbij steeds minder fouten. Daarom is Machine Learning interessant. Machine Learning is gerelateerd aan data mining, hierbij worden op een geautomatiseerde manier patronen, verbanden en relaties gezocht in grote hoeveelheden data.

Methoden voor Machine Learning
De methodes die gebruikt worden voor Machine Learning kunnen grofweg in twee grote categorieën worden ingedeeld:

  • Aanleidinggevend. De aanleidinggevende mehodes vormen computerprogramma’s door het maken van regels of het extraheren van patronen uit data.
  • Deductief. Bij een deductieve methode is het resultaat een functie net zo generiek is als de invoerdata.

Hoe werkt Machine Learning?
Bij Machine Learning wordt een machine of programma getraind om verbanden te zien. Dit gebeurd vaak gecontroleerd. Daarbij krijgt een algoritme voorbeelden van gegevens die worden aangeleverd of ingevoerd en voorbeelden van bijbehorende of gewenste uitvoer. Het systeem krijgt regelmatig deze voorbeelden waardoor het leert om bepaalde verbanden te zien tussen ingevoerde gegevens en de uitvoer. Als het Machine Learningproces goed wordt doorlopen zal het systeem steeds minder fouten maken en kan het systeem op basis van nieuwe invoer zelfstandig de juiste uitvoer produceren.

Naast gecontroleerde Machine Learningprocessen zijn er ook ongecontroleerde processen. Hierbij wordt geen sturing geboden door voorbeelden in te sturen met een gewenste uitvoer. Bij een ongecontroleerde learningprocessen  zal het algoritme op den duur zelf een structuur ontdekken in de gegevens die worden ingevoerd. Tijdens dit proces zal het programma zelf de invoer verdelen in categrorieen. Hierin worden dan elementen geplaatst met gegevens die sterk op elkaar lijken.

Hoe wordt Machine Learning toegepast?
Machine Learning wordt vrij breed toegepast, maar dit gebeurd verborgen. Zo wordt dit systeem bijvoorbeeld toegepast in de zoekmachines van vacaturebanken. In bepaalde vacaturebanken en cv-databanken kunnen mensen gegevens zoeken of beter gezegd laten matchen met profielen. Voordat dit systeem goed werkt zal men het matchsysteem moeten laten wennen aan het maken van verbanden tussen bijvoorbeeld cv’s en vacatures.

Veel grote webshops verzamelen ook gegevens van bezoekers en slaan deze gegevens op. Door deze opgeslagen gegevens kunnen de webshops inspelen op de interesse van de potentiële klanten. Men kan door dit systeem trachten klantengedrag te voorspellen en daarnaast gerichte aanbiedingen bij klanten onder de aandacht brengen.

Ook bij de ontwikkeling van software voor zelfrijdende auto’s wordt gebruik gemaakt Machine Learning. Hierbij worden allemaal afbeeldingen van verkeerssituaties ingevoerd in een systeem. Aan deze afbeeldingen worden dan waardes gegeven. Bepaalde situaties zijn bijvoorbeeld gevaarlijk en andere situaties niet. Uiteindelijk moet de software van zelfrijdende auto’s zelf beslissingen nemen of er geremd moet worden voor bepaalde situaties of niet. Omdat er enorm veel verschillende situaties op de weg plaats kunnen vinden is er een zeer grote database gekoppeld aan deze variant van Machine Learning. Daarom is het voor mensen onmogelijk om van elke situatie een foto te maken en daar een waarde aan te koppelen. In plaats daarvan maakt men gebruik van situaties uit computergames zoals Grand Theft Auto.

Wat is CoDeSys en waar wordt CoDeSys voor gebruikt?

CoDeSys wordt ook wel geschreven in uitsluitend hoofdletters: CODESYS. Het is in feite een acroniem die staat voor Controller Development System. Het is een omgeving waarin een programmeur verschillende automatiseringsproducten kan testen en programmeren. CODESYS is een omgeving die voldoet aan de internationale industriële standaard IEC 61131-3.

Wie heeft CODESYS ontwikkeld?
CODESYS is ontwikkeld door het Duitse softwarebedrijf 3S-Smart Software Solutions. Dit bedrijf bevind zich in de Beierse stad Kempten. Het Duitse bedrijf heeft CODESYS bedacht en is tot op heden de leverancier van deze testomgeving. De eerste versie 1.0 werd in 1994 gelanceerd. CODESYS kan kosteloos gedownload worden. Dot kan de website van 3S-Smart Software Solutions.

Waarvoor wordt CODESYS gebruikt?
CODESYS is een softwaretool die kan worden gebruikt voor verschillende automatiseringsprojecten. Er kunnen verschillende automatiseringsproducten in CODESYS worden gemaakt. Daardoor is CODESYS een bekende term in de industriële automatiseringstechniek. Het ontwikkelpakket voldoet, zoals eerder is aangegeven, aan de IEC 61131-3 standaard. Binnen deze industriële standaard is CODESYS het meest toonaangevende ontwikkelpakket dat bedrijven kunnen verkrijgen op de markt. CODESYS wordt daardoor dagelijks toegepast voor een enorme diversiteit aan automatiseringstoepassingen wereldwijd.

CODESYS als toepassing voor bedrijven
Wereldwijd zijn er meer dan 250 bedrijven die besturingen ontwikkelen en aanbieden die een CODESYS-programmeermogelijkheid hebben. Deze automatiseringsproducten worden toegepast in verschillende industriële sectoren. Door deze brede toepassing zijn er zeer veel eindgebruikers van CODESYS programmeringen in de wereld. Dit zijn bijvoorbeeld machinebouwers maar ook bedrijven die zich richten op het schrijven van programma’s voor industriële automatisering.

Device Directory
CODESYS heeft een zogenoemde “Device Directory”. Deze Device Directory bevat een overzicht van ongeveer 400 automatiseringsproducten die gemaakt zijn door toonaangevende bedrijven wereldwijd. De automatiseringsproducten kunnen zowel toegepast zijn op algemene industriële besturingstechniek als op embedded systems. In deze Device Directory kunnen mensen een indruk krijgen van de mogelijkheden die softwareprogrammeurs hebben met CODESYS.

Wat zij de voordelen van Internet of things?

Internet of things is een algemene benaming machines en apparaten die met elkaar kunnen communiceren via internet. Voor de communicatie van machines en apparaten wordt gebruik gemaakt van zowel hardware als (embedded) software. Apparaten maken gebruik van sensors die ook wel voelers worden genoemd. Met deze sensors krijgen ze informatie binnen. De informatie wordt vervolgens gebruikt om ‘beslissingen’ te nemen. Aan de hand van een ‘beslissing’ wordt een bepaalde bewerking juist wel of juist niet uitgevoerd. Welke beslissing wordt genomen is afhankelijk van de persoon die de software heeft geprogrammeerd en de functionaliteiten heeft geïnstalleerd.

Er zijn verschillende omschrijvingen te vinden over internet of things. Daarnaast zijn er ook een aantal definities te vinden. Op deze website, technischwerken.nl, is naast een algemene omschrijving ook een definitie te vinden van internet of things. Via de zoekfunctie op deze website zult u deze vinden. Hieronder is beschreven wat de voordelen zijn van internet of things.

Voordelen van Internet of things
Internet of things is bedoelt om apparaten met elkaar te laten communiceren zodat de mens nog meer wordt ontlast en/of ondersteund in het dagelijks leven. Fysieke oftewel tastbare objecten zoals machines en apparaten komen doormiddel  van Internet of things in een  digitale/ virtuele wereld samen. Geprogrammeerde embedded software zorgt er voor dat machines en apparaten semi intelligent zijn. Dit houdt in dat ze over een bepaalde intelligentie beschikken die extern, bijvoorbeeld via een interface, is geprogrammeerd door een mens (softwareprogrammeur). Het apparaat kan zelf binnen een bepaald kader beslissingen nemen. Daardoor zijn ze enigszins ‘intelligent’.

Een belangrijk voordeel is dat de mens een apparaat opdrachten kan geven en er voor kan zorgen dat apparaten elkaar opdrachten geven via internet. Hierdoor hoeft een mens niet elk apparaat afzonderlijk te bedienen. De mens wordt dus ondersteund. De bruikbaarheid van machines en het gebruiksgemak wordt dus vergroot.

Bij internet of things gaat het in feite om apparaten en machines die voor een deel zelf een computer zijn of een geïntegreerde computer bevatten. Deze computers kunnen via internet gegevens uitwisselen, monitoren en regelen.

Dit levert de volgende voordelen op:

  • Commercieel voordeel omdat door internet of things  efficiënter processen kunnen worden uitgevoerd. Daarnaast kunnen kosten worden bespaard voor bijvoorbeeld opslag en logistiek. Men kan verkoopprocessen namelijk ook koppelen aan internet of things, als de koffie van een koffieautomaat bijna op is kan er automatisch een sein worden gegeven naar een centrale inkooporganisatie.
  • Maatschappelijk voordeel omdat processen optimaler verlopen kan de kwaliteit voor burgers worden vergroot en kan men betere zorg en een verhoogde veiligheid leveren.

Persoonlijk voordeel omdat men in staat is om meer tijd over te houden omdat taken worden over genomen door machines en apparaten.

Wat is de definitie van Internet of things?

Internet of things is een Engelse benaming voor apparaten en machines die in staat zijn om met elkaar te communiceren via internet. In het Nederlands kan internet of things worden vertaald met het: ‘internet der dingen’. Dit is een vrij brede term want ook de ontwikkeling van de software die hiervoor benodigd is wordt onder internet of things geschaard evenals de hardware. Om verduidelijking te bieden hebben verschillende  organisaties zich er aan gewaagd om internet of things te definiëren. Ook deze website, technischwerken.nl, heeft een definitie bedacht voor Internet of things. Deze staat in de volgende alinea.

Definitie internet of things
Het is belangrijk om internet of things goed te definiëren zodat men weet wat wel onder dit begrip kan worden geplaatst en wat niet. Er zijn verschillende definities te vinden, ook op internet. Als je echt een goed beeld wil hebben van dit begrip is het verstandig om na te gaan welke definitie het beste aansluit als men internet of things zou moeten omschrijven.

De schrijver van Technisch Werken, Pieter Geertsma, heeft daarom ook een definitie bedacht voor  Internet of things. Deze definitie is als volgt:

Internet of things is het ontwikkelen, implementeren en optimaliseren van de uitwisseling van gegevens tussen machines en apparaten onderling, ten gunste van de mens, waarbij de bemoeienis van de mens tot een minimum wordt beperkt.  

Wat is Internet of things?

Internet of things is een Engelse term die in het Nederlands kan worden vertaald met het internet der dingen. Als men dit nader zou moeten omschrijven dan gaat het bij internet of things om de communicatie tussen ‘dingen’, in de meeste gevallen machines en apparaten, die met elkaar kunnen communiceren door een internet.

Doel van internet of things
Bedrijven die zich bezig houden met internet of things ontwikkelen software en hardware waarmee machines met elkaar kunnen communiceren. Men tracht het hierbij voor mensen zo makkelijk mogelijk te maken. Dit komt er in de praktijk op neer dat men streeft naar zo weinig mogelijk bemoeienis van de mens. Door mensen bediende computers worden zoveel mogelijk vervangen door zogenaamde embedded systems.

Embedded systems
Embedded systems is een verzamelnaam voor alle systemen met software die ingebouwd is en voorzien is van voorgeprogrammeerde functies. Er zijn veel apparaten en machines die voorzien zijn van embedded software. Hierbij kan men denken aan een oven, magnetron, wasmachine of een oven. Als men goed nadenkt is de lijst van machines met embedded software enorm.

Embedded systems en internet of things
Doormiddel van technologie die gebaseerd is op het principe van internet of things tracht men er voor te zorgen dat machines en apparaten met elkaar communiceren doormiddel van internet. De machines en apparaten worden ook wel  semi-intelligente apparaten en machines genoemd. Deze machines en apparaten worden door internet of things een entiteit op het internet. Men kan doormiddel van een interface met deze apparaten en machines communiceren maar machines kunnen ook autonome beslissingen nemen.

Voorbeeld: men schakelt het licht om 18:00 uit bij een bedrijf omdat het bedrijf sluit. Doordat het licht uitgaat kan men inregelen dat er een sein wordt gegeven naar de verwarmingsinstallatie die automatisch lager gaat staan omdat men het bedrijfspand heeft verlaten. Vervolgens zou het zelfs mogelijk zijn om de inbraakbeveiliging automatisch in werking te laten treden.

Dit zijn allemaal mogelijkheden waarbij machines met bepaalde informatie een logische conclusie trekken en aan of uitgeschakeld worden.

Wat is freeware en waarvoor wordt freeware gebruikt?

Freeware is een benaming die wordt gebruikt voor software waarvan de maker toestemming heeft verleend aan andere personen of bedrijven zonder dat daarvoor een vergoeding betaald hoeft te worden. De software is dus ‘gratis’ oftewel ‘free’ maar het is geen vrije software. Het woord Engelse ‘free’ kan in deze context dus niet worden vertaald met het Nederlandse woord ‘vrij’. De auteur van de software heeft zelf licentie verleend maar de freeware zelf is wel volledig beschermd door auteursrechten.

Doordat freeware gratis gebruikt kan worden is het populair bij veel hobbymatige gebruikers van software. Bedrijven maken echter ook gebruik van freeware maar verlangen dikwijls complexere software oplossingen waardoor de beschikbare freeware niet toereikend is.

Auteursrechten en freeware
Freeware verschilt van publicdomainsoftware omdat freeware, zoals hierboven is benoemd, volledig is beschermd door auteursrechten. Door deze bescherming is het niet toegestaan om de freeware aan te passen of te verbeteren. Ook het verspreiden of verkopen van freeware mag niet. Bij vrije software zijn deze beperkingen niet van toepassing. De broncode is daarbij beschikbaar als een onderdeel van de licentie.

Waarvoor wordt freeware gebruikt?
Freeware is software dat vrij gebruikt kan worden. Er is in de loop der tijd veel freeware ontwikkelt en beschikbaar gesteld. Freeware kan onder andere worden toegepast in de ICT, bijvoorbeeld in personal computers. Daarnaast kan freeware ook door hobbyisten worden gebruikt voor bijvoorbeeld eenvoudige, maar ook complexere automatisering van machines.

Wat is een ERP pakket en waar wordt ERP voor gebruikt?

ERP is een afkorting die staat voor Enterprise resource planning. Met ERP doelt men op een computerprogramma of software dat wordt gebruikt door organisaties voor verschillende doelstellingen en doeleinden. Over het algemeen wordt een ERP gebruik ter ondersteuning van alle processen in het bedrijf. Hierbij kan men denken aan het voorraadbeheer maar ook aan inkoop en verkoop. ERP-programma’s bestaan uit verschillende deelprogramma’s of modules die allemaal worden gebruikt voor de ondersteuning van één specifieke taak. Er bestaan bijvoorbeeld modules die worden gebruikt voor het bijhouden van voorraden of het voeren van een financiële administratie.

Voordeel van een ERP pakket
Een ERP pakket is een samenstelling van verschillende modules. Een bedrijf hoeft door een zorgvuldig samengesteld ERP pakket geen gebruik meer te maken van verschillende softwareprogramma’s van verschillende leveranciers. In een ERP-programma kunnen veel processen worden ondergebracht van een organisatie. Daarnaast kunnen deze processen aan elkaar gekoppeld worden. Hierdoor hoeven bepaalde gegevens zoals de specificaties van producten en de adresgegevens van klanten maar één keer ingevoerd te worden.

Er wordt gebruik gemaakt van één database waarin de gegevens worden opgeslagen die voor verschillende modules kunnen worden gebruikt. Als deze database goed op orde en actueel is zullen de modules die daaraan gekoppeld zijn ook van de juiste informatie worden voorzien. Doordat men binnen een organisatie niet met allemaal verschillende programma’s hoeft te werken voor het beheren en wijzigen van gegevens kan men op een efficiëntere manier werken. Bovendien hoeft het personeel niet getraind te worden in de verschillende programma’s maar volstaat een training in het desbetreffende ERP pakket en bijbehorende modules.

Welke bedrijven maken gebruik van ERP pakketten?
In eerste instantie werden ERP pakketten ontwikkeld voor grote bedrijven. Daar werden deze pakketten geïmplementeerd om transparantie te bieden in verschillende administratieve processen. De letter ‘E’ van de afkorting ‘ERP’ verwijst daar ook naar. Deze letter staat namelijk voor Enterprise wat duidt op de toepassing voor uitgebreide systemen voor internationaal opererende bedrijven.

Tegenwoordig maken ook kleinere bedrijven gebruik van ERP pakketten. Deze maken dan meestal gebruik van een paar modules. Het invoeren van een ERP systeem kost een bedrijf wel behoorlijk wat geld. De software waaruit ERP bestaat moet op de bedrijfsprocessen worden afgestemd. Dat kost tijd en inspanning. Soms moeten maatwerkoplossingen worden geboden.

Verschillende merken ERP pakketten
Er zijn verschillende merken ERP pakketten:

  • ISAH
  • Bever
  • Ridder

Het selecteren van het een ERP systeem vereist een professionele aanpak. Bedrijven maken hiervoor vaak gebruik van externe adviseurs. Dit brengt extra kosten met zich mee.

Wat doen hardware engineers en software engineers in de werktuigbouwkunde?

De werktuigbouwkunde is een deelgebied van de metaaltechniek. Binnen dit deelgebied worden machines en werktuigen ontworpen, geproduceerd en onderhouden. In veel machines zijn elektrotechnische componenten geplaatst. Machines voeren een bewerking uit, men zegt ook wel dat machines een bepaalde arbeid verrichten. Een machine moet daarvoor bestuurd worden. Eenvoudige machines bevatten eenvoudige besturingssystemen. Hierbij kan gedacht worden aan huishoudelijke apparaten zoals wasmachines en drogers die een paar eenvoudige programma’s kunnen draaien. Eenvoudige machines bevatten meestal embedded software. Deze software wordt ontwikkelt door een embedded software  engineer.

Complexere machines bevatten speciale besturingssystemen. Deze besturingssystemen bevatten software die ontwikkelt is door software engineers. Daarnaast bevatten deze machines ook verschillende hardware componenten. Deze componenten worden ontworpen door hardware engineers. Complexe machines treft men onder andere aan in de industrie. In de machinebouw voor deze sector zijn verschillende hardware en software engineers werkzaam. Hieronder is een algemene beschrijving weergegeven over de functies software engineer en hardware engineer.

Software engineers
Grotere complexere machines bevatten veel hardware en software. De software van deze machines wordt bedacht en geschreven door software engineers. Deze engineers worden ook wel software ingenieurs genoemd en schrijven de software voor machines en computers. Ze bepalen doormiddel van softwareprogramma’s  welke bewerkingen de machine kan uitvoeren. Software kan heel breed zijn en in een softwareprogramma kunnen verschillende mogelijkheden en functies worden geïmplementeerd. Daarom wordt de software van een machine meestal ingeregeld en geprogrammeerd door softwareprogrammeurs. Softwareprogrammeurs hebben niet dezelfde functie als software engineers. De software engineer moet de software zo klantvriendelijk en gebruiksvriendelijk mogelijk ontwerpen. Dit is belangrijk voor de softwareprogrammeur en de personen die de software van een machine gebruiken om storingen te zoeken. Een software engineer is in feite een ontwerper van software terwijl de software programmeur de software daadwerkelijk programmeert.

Hardware engineers
Een machine bevat ook hardware. De hardware van een machine wordt ontworpen door hardware engineers. Deze personen tekenen elektrotechnische installaties en componenten voor meestal complexe machines. Hierbij kan gedacht worden aan besturingstekeningen. Daarnaast ontwerpt de hardware engineer moederborden en processors. Ook chips kunnen door hardware engineers worden ontworpen evenals modems. Verder worden hardware engineers ook ingezet voor het ontwerpen van toetsenborden en beeldschermen die verbonden zijn aan machines. Een hardware engineer kan eveneens hardware testen en onderzoeken. Hierbij kan een hardware engineer ook verschillende testen uitvoeren en de hardware ook daadwerkelijk in machines monteren. Een hardware engineer kan in de complexe machinebouw werken maar ook in de computerbranche.

Wat is een embedded system en wat is embedded software?

Embedded software is software die is geschreven om machines te besturen. Embedded software kan door fabrikanten worden ingebouwd in de elektronica van auto’s en andere voertuigen. Daarnaast wordt embedded software ook in telefoons, digitale horloges en modems geplaatst. Robots die bepaalde bewerkingen moeten uitvoeren hebben vaak ook embedded software die verbonden is aan de elektronica. Ook beveiligingssystemen voor brand en inbraak zijn voorzien van embedded software. De software die in deze uiteenlopende producten, voertuigen en werktuigen is geplaatst is heel verschillend. Er wordt gebruik gemaakt van een processor en een aantal bytes aan geheugen. Voor vliegtuigen, raketten

Wat is een embedded system?
Hierboven is kort omschreven wat embedded software is. Dit maakt onderdeel uit van een embedded system. Dit systeem is elektronisch en bestaat uit zowel uit hardware als software. Andere termen die worden gebruikt voor een embedded system zijn geïntegreerd systeem of ingebed systeem. Dit systeem is gemonteerd in apparaten, werktuigen en gebruiksartikelen. In het verleden bestonden elektronische meetsystemen en regelsystemen geheel uit hardware. Tegenwoordig is software in machines en apparaten steeds belangrijker. Het doel van het embedded systemen is het implementeren van ‘intelligent gedrag’ in deze producten. De software zit ingebed in het hardware-apparaat. De meettaken en regeltaken zorgen er voor dat een machine, werktuig of apparaat datgene doet wat het behoort te doen. Met andere woorden deze producten moeten de bewerkingen kunnen uitvoeren waarvoor ze bedoelt zijn. Een embedded system zorgt de software er voor dat de meettaken en regeltaken worden aangestuurd. Software is over het algemeen eenvoudiger te vervangen dan hardware. Software vormt het brein van een machine en bepaald welke bewegingen een machine kan maken. Dit zorgt er voor dat de apparaten waarin de software is geplaatst door het veranderen van de software ook andere bewerkingen kunnen uitvoeren. Hierbij moet natuurlijk wel gekeken worden naar de mechanische mogelijkheden van het apparaat.

Waaruit bestaat een embedded system?
Een embedded system bestaat uit een aantal onderdelen. Het sensorgedeelte van dit systeem neemt de omgeving waar waarin de machine of het apparaat staat opgesteld. Dit kan belangrijk zijn voor veiligheidsaspecten maar ook voor de beweging die de machine kan uitvoeren. Bijvoorbeeld het wegschuiven van een doosje als deze zich voor de sensor bevind. Er komt via de sensoren informatie binnen in het systeem. Deze informatie wordt in een communicatiegedeelte geconverteerd. Dit kan bijvoorbeeld door de informatie te digitaliseren. Vervolgens wordt de informatie gezonden naar een gedeelte die de informatie verwerkt. Dit informatieverwerkend gedeelte bestaat uit software en een processor. Het informatieverwerkend gedeelte zorgt er voor dat er ‘beslissingen’ worden genomen op basis van de gegevens die binnen komen. Het actuatorgedeelte stuurt de machine of het werktuig aan en zorgt er voor dat de ‘beslissingen’ worden uitgevoerd.

Waar wordt een embedded system en embedded software toegepast?
Embedded systems met bijbehorende embedded software worden steeds meer toegepast in machines, werktuigen en apparaten. Dit komt mede doordat deze systemen goedkoper worden geproduceerd. Daarnaast worden deze systemen ook flexibeler. Hierdoor is een grote diversiteit aan ingebedde systemen op de markt gekomen. Men kan hierbij denken aan magnetrons, wasmachines, drogers en consumentenelektronica. Ook in auto’s, jachten en gereedschappen worden ingebedde systemen geplaatst. Daarnaast werkt men in de gezondheidszorg ook in toenemende mate met embedded systems in ziekenhuisapparatuur en robots.

Wat is PLC en waarvoor wordt PLC-techniek gebruikt?

In de machinebouw en het onderhoud van machines kom je regelmatig de term PLC tegen. Deze term wordt zo algemeen gebruikt dat veel mensen niet weten waar deze afkorting precies voor staat. Omdat het gebruik van PLC’s in de techniek toeneemt is het van belang om hierover de basiskennis te leren. Er zijn verschillende opleidingsinstituten waar je deze kennis jezelf eigen kunt maken. Daarvoor moet je dan wel opleidingskosten betalen. Voordat je overweegt om een opleiding in PLC-techniek te doen is het verstandig om jezelf eerst te oriënteren in deze bijzondere tak van de machinebouw en machineonderhoud. Hieronder wordt een algemene uitleg gegeven wat een PLC is en waarvoor deze wordt gebruikt.

Waar staat PLC voor?
PLC is een afkorting die staat voor de Engelse term: ‘programmable logic controller’. Vertaald in het Nederlands staat PLC voor: programmeerbare logische eenheid. Een PLC is een elektronisch apparaat in de vorm van een digitale computer. In deze computer is een microprocessor aanwezig die op basis van informatie, die hij via zijn ingangen ontvangt, een aantal uitgangen aanstuurt. Een PLC is bestand tegen trillingen en elektrische geluiden. Dit moet ook wel want een PLC wordt op verschillende gebieden toegepast waarbij het systeem moet functioneren onder voortdurende inwerking van  geluid en trillingen. Ook zijn PLC-systemen vaak beschermd tegen vocht, stof, warmte en kou. In de volgende alinea wordt uitgelegd waarom PLC-systemen hier tegen bestand moeten zijn.

Waarvoor wordt een PLC gebruikt?
PLC-systemen worden onder andere gebruikt voor het automatiseren van machines of productielijnen van fabrieken, grote drukkerijen, grote melkveehouderijen, grote bakkerijen enz. Daarnaast kunnen PLC-systemen ook gebruikt worden voor pretparken waar gebruikt wordt gemaakt van bepaalde attracties die geautomatiseerd zijn. PLC-systemen worden gebruikt in verschillende industrieën en machines. De besturing van een machine komt tot stand doordat een PLC geprogrammeerd is. In een PLC-systeem wordt aangegeven wat een machine moet doen. Het vormt daarmee het brein van de machine. Wanneer een PLC-systeem niet goed werkt of uitgeschakeld is heeft dat gevolgen voor de machine waaraan het PLC-systeem verbonden is. Daarom worden PLC-systemen dusdanig ontwikkelt dat ze bestand zijn tegen schadelijke invloeden van buitenaf zoals: vocht, trillingen, geluid, stof enz. Dit is slechts één belangrijk verschil tussen een PLC-systeem en een gewone computer.

Hoe werkt een PLC-systeem?
In een PLC-systeem wordt de werking van een machine geregeld. Een PLC-systeem krijgt informatie via verschillende ingangen en stuurt uitgangen aan. De informatie die een PLC ontvangt wordt door het PLC-systeem gelezen. De manier waarop het PLC-systeem de input lees is afhankelijk van de interfacekaarten die zijn geïnstalleerd. Ook de veldbusnetwerken zijn hierbij van belang. Via veldbusnetwerken wisselen apparaten gegevens met elkaar uit.

Een PLC is verbonden aan een machine en stuurt een door een elektromagneet bediende schakelaars aan. Dit type schakelaars worden ook wel relais genoemd.  Er zijn maak relais en verbreek relais. Doormiddel van een ladderdiagram worden de logische schakelingen aangestuurd. In een PLC wordt dus doormiddel van een ladderdiagram bepaald welke relais aan of uitgeschakeld moeten worden. Hierdoor krijgen bepaalde delen van een machine wel of geen stroom. Een ladderdiagram bevat een schema van AND en OR schakelingen. Hiermee wordt gefilterd welke schakelingen logisch zijn.

Voorbeeld van de werking van een PLC
De werking van een PLC kan misschien het beste uitgelegd worden aan de hand van een voorbeeld. Stel een machine moet een stempel op een blikje slaan. Hierbij is van belang dat het blikje op de juiste plaats onder het stempel staat en dat er door het personeel veilig met de machine wordt omgegaan. Daarom heeft men in de machine een kleine camera gebouwd waarmee de machine kan ‘zien’ of het blikje op de juiste plaats staat. Wanneer een blikje voor de camera verschijnt slaat de machine er een stempel op. Een veiligheidslijn die gemaakt is van een laser zorgt er voor dat de machine uit gaat wanneer de laserlijn wordt doorbroken. Dit lijkt een eenvoudig systeem maar het PLC zorgt er voor dat het proces goed en veilig wordt aangestuurd.

Wat gebeurd er achter de schermen? Zodra een blikje voor de camera verschijnt geeft de camera een elektronisch signaal aan het PLC-systeem dat er een blikje aanwezig is onder de stempelmachine. Het PLC werkt een ladderdiagram razendsnel af. Hierbij kunnen verschillende aspecten een rol spelen. Wanneer er verder geen veiligheidsaspecten of verschillende formaten blikjes aanwezig kunnen zijn (die van verschillende stempels moeten worden voorzien), is het proces eenvoudig en wordt er een stempel op het blikje geslagen.

Het kan echter zijn dat mensen met hun hand in de buurt van het blikje kunnen komen en zich kunnen verwonden. In dat geval wordt er in de praktijk vaak gebruik gemaakt van een extra camera of laser. Wanneer een bepaalde veiligheidslijn die gemaakt is met een laser wordt doorbroken gaat er een signaal af naar het PLC dat de machine op stop moet worden gezet. De PLC zorgt er voor dat een relaisschakeling wordt verbroken. Hierdoor krijgt de machine of een deel daarvan geen stroom meer en slaat hij uit. Wanneer de veiligheidslijn is gecontroleerd door een machineoperator of een onderhoudsmonteur kan de machine weer aangezet worden met een speciale resetknop. Hierdoor ‘weet’ het PLC systeem dat de situatie is hersteld en gaat hij de ladderdiagram weer opnieuw af. Wanneer de veiligheidslijn in tact is en er een blikje voor de camera staat geeft het PLC aan een relais het signaal en wordt het relais ingeschakeld. Door het inschakelen van het relais krijgt de stempelmachine stroom en zorgt deze er voor dat er een stempel op het blikje geslagen wordt.

Doormiddel van een PLC-systeem wordt dus gekeken naar een aantal voorwaarden om een bewerking uit te voeren. Wanneer doormiddel van het doorlopen van een ladderdiagram de conclusie wordt getrokken dat de juiste combinatie tussen de voorwaarden optimaal aanwezig is, zorgt het PLC er voor dat er een bewerking kan worden uitgevoerd door een relais wel of niet in te schakelen. Zo komen logische schakelingen tot stand.

Voor wie is PLC-techniek belangrijk?
Niet iedereen werkt in de praktijk met PLC-techniek. Ook in een fabriek zijn er maar een paar mensen aanwezig die op de hoogte zijn van PLC. Een PLC mag niet door een leek worden geprogrammeerd of worden aangepast. Dit is werk van specialisten omdat door fouten in een PLC-systeem een machine ontregeld kan worden. Vaak worden PLC’s ingeregeld, geprogrammeerd of aangepast door onderhoudsmonteurs. Het bedenken van PLC’s of het ontwikkelen van aanpassingen op PLC’s wordt gedaan door software engineers. Deze software engineers zijn specialisten die nieuwe systemen moeten kunnen bedenken om bepaalde bewerkingen te kunnen uitvoeren.  Software engineers zijn in dienst van grote machinebouwers of engineeringsbureaus waarbij compleet nieuwe machines worden bedacht en ontwikkeld.

De meeste productiebedrijven hebben geen software engineer. Zij gebruiken de PLC-systemen nadat deze zijn ontwikkeld en ingeregeld op de machines. Het is wel belangrijk dat een aantal onderhoudsmonteurs (elektrotechnisch) het PLC-systeem kunnen hanteren bij het zoeken naar storingen. Een PLC-systeem is zeer geschikt voor het vinden of lokaliseren van storingen. Er wordt daarbij gekeken naar welke schakelingen niet tot stand komen en wat daar de reden van is. In de situatie die in de vorige alinea is beschreven zou de machine bijvoorbeeld niet meer kunnen functioneren doordat de laser van de veiligheidslijn per ongeluk is verplaatst doordat iemand er tegenaan is gestoten. Hierdoor kan de veiligheidslijn voortdurend doorbroken zijn zonder dat je dat zelf in de gaten hebt. Doormiddel van een PLC-systeem kan de storing worden gelokaliseerd en kan er worden gekeken naar softwarematige, mechanische en elektrotechnische oplossingen.

Verschillende PLC-merken
Er zijn verschillende PLC-merken op de markt aanwezig. Voor elk merk is bijna wel een aparte opleiding nodig. Wanneer nieuwe PLC systemen in een bedrijf worden geïntroduceerd krijgt het bedrijf vaak de mogelijkheid om een deel van haar personeel een cursus of training te laten volgen om de kenmerken van het nieuwe PLC-systeem aan te leren. Daarnaast krijgen bedrijven in de meeste gevallen telefoonnummers van de producten van de PLC-systemen. Deze telefoonnummers kunnen worden gebeld wanneer er een storing in de hardware of software van een PLC ontstaat die niet door eigen personeel kan worden opgelost. Een aantal voorbeelden van PLC-merken zijn:  Mitsubishi, Siemens (Step 5 en Step 7), Allen Bradley, Schneider, Hitachi en Honeywell.