پیشرو صنعت نوین
PLC پی ال سی چیست؟
PLC پی ال سی یک کامپیوتر دیجیتال صنعتی و کنترل کننده ی منطقی برنامه پذیر است که نوعی کامپیوتر به حساب می آید. که به دلیل استحکامی که دارد در صنعت عمدتا کاربرد دارد. و در مقاصد صنعتی مانند کنترل خطوط مونتاژ،تجهیزات روباتیک، کنترل فرایندهای تولید و هردستگاه و فرایندی که نیاز به دقت بالا و کنترل دارد از آن استفاده می‌شود.
از وژگی های PLC تسهیل در برنامه نویسی و خطایابی آسان فرآیند، از می باشد.همچنین سیم کشی‌هایی که در مدارهای کنترلی رله‌ای به کار برده میشدند به دلیل وجود PLCها باعث شده‌است که حذف گردد. PLC یک کنترل کننده ی منطقی است که می توان برنامه ای برای آن تعریف نمود و اگر احتیاج بود ، به راحتی آن را تغییر داد.
از مزایای PLC ها کوچکتر شدن ابعاد سیستم کنترل، خرابی کمتر، توانایی تبادل ، توانایی اجرای برنامه های پیچیده تر، زمان پاسخ کوتاه، قابلیت شبکه کردن مجوعه،تست و عیب‌یابی ساده و … است. PLC ها با استفاده از زبان کامپیوتر، برنامه نویسی می شوند. برنامه در یک کامپیوتر نوشته شده و از طریق یک کابل به PLC منتقل می شود.
کنترل گر
کنترل گر که نام دیگر پی‌ال‌سی است به دستگاهی گفته می‌شود که برای نظارت و اعمال تغییر بر شرایط کار یک سامانهٔ دینامیکی به کار برده می شود. به عبارت دیگر کنترل گر یعنی دستگاهی که می تواند تمام کارهای کنترلی را با دقت بالا و اطمینان خاطر زیاد انجام دهد.
کاربرد پی ال سی
معمولاً در صنایع بزرگ، پی ال سی ها یا پروزت‌های ورودی ، خروجی در بخش‌های مختلف سایت کارخانه وجود داشته اند .کنترل گر ها با توجه به کاربردشان و نحوه ی طراحی آن ها در محیط ها و شرایط خشن صنعتی، دوام زیادی دارند و در برابر گرما، سرما، گرد و غبار و رطوبت از مقاومت خوبی برخور دار هستند .
یکی دیگر از کاربرد های کنترل گر ها که به تازگی از آن مورد استفاده قرار گرفته است کاربرد در صنعت اتومبیل سازی است . از مهم ترین کاربرد های پی‌ال‌سی ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
سرعت اجرای دستورات، تعداد ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ ، تعداد تایمر تعداد شمارنده تعداد رله های کمکی ،حجم حافظه ، قابل برنامه ریزی، کنترل سایت کارخانه‌ها و دستگاه‌های صنعتی، نظارت و حفاظت است. کنترل هرگونه ماشین و وسیله برقی ، کنترل هر سیستم خط تولید ، کنترل فرمان مدار CNC . همچنین در صنایع صنعتی همچون :
صنایع پلاستیک سازی: ماشین های ذوب و قالب گیری تزریقی، صنایع سنگین: کولرهای صنعتی، سیستم های کنترل خودکار، صنایع شیمیایی ، صنایع غذایی: سیستم های سانتر فیوژ، صنایع ماشینی : ازقبیل صنایع بسته بندی، صنایع چوب، خدمات ساختمانی: آسانسور ها، کنترل هوا و تهویه ی مطبوع، سیستم های روشنایی خودکار و… کاربرد دارند.
نحوه کارکرد پی ال سی
پی‌ال‌سی کنترل کننده ی منطقی برنامه پذیر نرم افزاری است که اطلاعاتی را در قسمت ورودی به صورت باینری دریافت میکند و آن ها را با توجه به برنامه ای که در حافظه اش از پیش ذخیره شده پردازش می نمایند و نتیجه ی عملیات را نیز از قسمت خروجی به صورت فرمان هایی به گیرنده ها و اجرا کننده های فرمان ارسال می کند.
نرم افزار پی ال سی
با نرم افزار پی‌ال‌سی، می‌توانید با برنامه‌های مبتنی بر ویندوز ارتباط برقرار کنید، همچنین می‌توانید به فایل سیستم ویندوز دسترسی پیدا کنید.
نرم افزار SIMATIC ODK 1500S
کنترلر نرم‌افزاری ODK پکیج ۱۵۰۰S را ارائه می‌دهد. ODK ارتباطی بین PLC و دنیای ویندوز فراهم میکند. برنامه‌های است که میتواند C را در ویندوز توسعه داد و به عنوان یک کد در PLC اجرا کرد.
نرم افزار SIMATIC S7-1500
نرم افزار SIMATIC S7-1500 گزینه‌ای مناسب برای اتوماسیون مبتنی بر رایانه است.
نرم افزار STEP 7
SIMATIC STEP 7 به شما کمک میکند کارهای مهندسی خود را به صورت کارآمد انجام دهید.
نرم افزار PID Professional -TIA Portal
بسته نرم‌افزاری PID برای استفاده پردازنده بالاتر S7-400 و WinAC یا SIMATIC S7-300 طراحی شده است.
نرم افزار IMATIC S7-PLCSIM
نرم‌افزار IMATIC S7-PLCSIM زیمنس یک کنترلر را برای آزمایش عملکرد بلوک‌های کاربر و برنامه‌های S7-300 و S7-400 بر روی دستگاه برنامه‌نویسی و PC شبیه‌سازی میکند.
سخت افزار پی ال سی
سخت افزار تشکیل دهنده کنترل گر شامل: مموری ، سی پی یو، INPUT/OUTPUT، منبع تغذیه و ماژول برنامه نویسی می باشد.
سخت افزار PLC شامل:
منبع تغذیه، پردازش مرکزی،حافظه RAM وحافظه دائم ،ترمینال های ورودی: ورودی های دیجیتال و ورودی های آنالوگ، ترمینال های خروجی: خروجی های دیجیتال و خروجی های آنالوگ، مدول رابط: تصویر ورودی ها و تصویر خروجی ها
اجزای پی ال سی
یک کنترل گر از اجزای گوناگونی تشکیل شده است که هر یک از این اجزا با توجه به ویژگی هایی که دارند و وظایفی را عهده دارند.
واحد پردازنه مرکزی یا cpu:
بدون وجود هسته مرکزی، مغز دستگاه از کار افتاده و سایر بخش ها نیز از کار می افتند. پردازنده ها پردازنده در پی‌ال‌سی وظیفه دارد تا اطلاعات مختلف را از ورودی های دستگاه دریافت کرده و بر طبق دستورات برنامه این اطلاعات را پردازش نموده و فرمان هایی را به خروجی ها صادر نماید.
منبع تغذیه پی‌ال‌سی
ولتاژ و جریان مورد نیاز واحد CPU و سایر اجزای پی‌ال‌سی توسط منبع تغذیه تامین می شود.
واحد ورودی پی‌ال‌سی
انتقال دادن سیگنال های ورودی از پردازنده پی‌ال‌سی به کنترل کننده آن توسط واحد ورودی صورت می گیرد
واحد خروجی پی‌ال‌سی
برای منتقل کردن اطلاعات مختلف از درون دستگاه به محیط خارجی از واحدهای خروجی پی‌ال‌سی استفاده می گردد.
ماژول ارتباط پردازش پی‌ال‌سی
از ماژول ارتباط پروسسوری برای برقراری ارتباط میان CPU مرکزی با CPUهای جانبی استفاده می گردد.
شاسی یا بدنه پی‌ال‌سی
برای جمع کردنه قسمت های مختلف در پی ال سی در یک مکان از بدنه یا شاسی استفاده می گردد.
مزایا پی ال سی
سیم بندی بروز پی ال سی در مقایسه با سیستم های کنترل رله ای
PLC ، توان مصرفی به شدت پایینی دارد.
تشخیص و عیب یابی درسیستم پی ال سی بسیار سریع و راحت تر است..
برای تغییر در نحوه کنترل یا ترتیب مراحل نیازی به سیم کشی مجدد نیست که این کار هم باعث کاهش هزینه ها می شود وهم در انرژی صرفه جویی میکند.
PLC ها استهلاک مکانیکی ندارند. بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس های دوره ای نخواهد داشت.
زمان لازم برای انجام هر سیکل کاری دستگاه ها کاهش می یابد که این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه و صرفه جویی در زمان می شود.
درجه حفاظت این سیستم و ضریب اطمینان ها بسیار بالاتر از ماشین های رله ای است.
پی ال سی دراتوماسیون صنعتی
در یک سیستم اتوماسیون، مهم ترین و ضروری ترین جزء پی‌ال‌سی است. هنگام اجرای یک برنامه کنترلی که در حافظه آن ذخیره شده است، پی‌ال‌سی همواره وضعیت سیستم را مورد بررسی قرار می دهد. این کار را با گرفتن عکس العمل از قطعات ورودی و سنسور‌ها انجام می‌دهد. سپس این اطلاعات را به برنامه کنترلی خود منتقل میکند و نسبت به آن در مورد نحوه عملکرد ماشین تصمیم گیری میکند و پس از تصمیم گیری در مرحله آخر فرمان های لازم را به قطعات و دستگاه های مربوطه ارسال میکند. پی ال سی در اتوماسیون صنعتی از اهمیت های ویژه ای برخوردار است به طور مثال:
ابعاد بسیار کوچک.
کنترل بهتر فرآیندهای تولید.
امکانات اتصال به شبکه.
سرعت و دقت بالا.
توانایی خواندن انواع ورودی های دیجیتال.
پاسخگویی با سرعت بسیار بالا.
ایمنی، دقت و انعطاف پذیری زیاد.
مزیت پی ال سی نسبت به کامپیوتر
درشرایط سخت از نظر جوی مثل غبار، رطوبت، گرما و سرما بسیار مقاوم است.
برنامه‌های داده شده به پی ال سی در حافظهٔ آن ذخیره می‌شوند.
امکان اتصال و کنترل ورودی‌ها و خروجی‌های بسیاری را برای حسگرها و محرک‌های متعدد و مختلف دارد.
قابلیت خواندن و پردازش مقادیر و متغیرها. شامل:مقادیر لیمیت سوییچ‌ها، مقادیرحس‌گرهای گرما و فشار.
موقعیت‌ها را در سامانه‌های موقعیت‌یاب دارد.
قابلیت فعّال نمودن دستگاه‌های خاص.
انواع پی ال سی زیمنس
مینی پی‌ال‌سی یا لوگو زیمنس
پی‌ال‌سی های کمپکت یا Compact PL
پی‌ال‌سی های ماژولار یا Modular PLC
پی‌ال‌سی های رک یا Rack PLC
تقسیم بندی پی ال سی
باتوجه به بازار خوبی که این اتوماسیون دارد شرکت های زیادی اقدام به تولید این محصول کرده اند که عبارتند از :
ABB PLC
AB PLC (Allen Bradley)
Mitsubishi PLC
Delta PLC
Siemens PLC
Omron PLC
Hitachi PLC
General Electric
Honeywell PLC
FATEK PLC
Schneider Electric PLC
Bosch PLC
مینی پی ال سی
مینی پی‌ال‌سی ابعاد کوچک تر و از نظر سخت افزاری نیز نسبت به پی‌ال‌سی ها محدود تر هستند و برای دستگاه های کوچیک تر مورد استفاده قرار میگیرند. از کاربرد های اصلی و مورد استقبال مینی پی‌ال‌سی ها استفاده در خانه های هوشمند است که کنترل نور گرمایش سرمایش درب ها و غیره با مینی پی‌ال‌سی کنترل می شود.
زبان برنامه نویسی پی ال سی
زبان های برنامه نویسی پی ال سی شامل:
زبان برنامه نویسی PLC لدر: که هر دستور یا خط برنامه به صورت نماد اتصال و سیم پیچ مدارهای فرمان رله ای نشان داده می شود.
زبان فلوچارتی: در این زبان برنامه ها به صورت مستطیل شکل نشان داده می شود.
زبان برنامه نویسی stl: که برنامه کنترل با استفاده از حروف و اعداد لاتین اعداد لاتین که پشت سر هم قرار گرفته اند است.
زبان برنامه نویسی پی‌ال‌سی FBD:در برنامه نوشته شده به روش عبارتی به چندین سطر که عمل خاصی انجام می دهند .
برنامه نویسی st: این برنامه مانند زبان های برنامه نویسی پاسکال بر اساس متن است.
