PLC

PLC یک نوع کامپیوتر دیجیتال صنعتی است که به منظور کنترل پروسه‌های صنعتی از قبیل خط‌های مونتاژ، ابزارآلات روباتیک و هر اقدامی که به کنترل با اطمینان بالا نیاز داشته باشد، طراحی و تولید شده است. سیستم پی ال سی نسخه‌ی به روز یافته‌ِی سیستم‌های سنتی بوده که با استفاده از رله‌های مغناطیسی و تایمرها کار می‌کردند.

اما در PLC به علت نظارت پیوسته بر ورودی‌ها در ارتباط با خروجی تصمیم‌گیری می‌گردد. خطایابی راحت فرآیند و سهولت در برنامه نویسی، از خصوصیات برجسته PLC است.

به بیان دیگر، PLC کنترل کننده‌ی نرم افزاری بوده که در بخش ورودی، اطلاعاتی را به شکل باینری دریافت و آن‌ها را براساس برنامه‌ای منظم که در حافظه‌اش ذخیره می‌باشد، پردازش  نموده و نتیجه‌ی عملکرد را نیز از بخش خروجی به شکل دستوراتی‌ به گیرنده‌ها و اجرا کننده‌های دستور (Actuators) ارسال می‌نماید.

در تعریفی دیگر PLC عبارت از یک کنترل کننده‌ی منطقی که می‌توان منطق کنترل را به واسطه‌ی یک برنامه برای آن تعریف کرد و در شرایط نیاز، به آسانی آن را دستخوش تغییر نمود.

پی ال سی‌ها بر میکروپروسسور مبتنی بوده و با اجزایی همچون زمان سنج، شمارنده و ثبات انتقالی، کنترل پروسه‌هاي پیچیده را تسهیل می‌کنند. PLC شامل اجزای گوناگونی نظیر ورودي، حافظه، پردازش  و خروجی است.

اطلاعات ورودي توسط سنسورها دریافت و در حافظه ذخیره می‌شوند. این اطلاعات بسته به دستورات موجود در حافظه پردازش گشته و سپس خروجی‌ها به روشی مطلوب تهیه می‌گردند . هر پی ال سی داراي زبان برنامه نویسی منحصر به خود بوده که واسط میان کاربر و سخت افزار پی ال سی است.

خرید PLC

PLC جایگزین پنل‌های کنترل سنتی است. در انتخاب و خرید پی ال سی متناسب با هر یک از اجزای تشکیل دهنده‌ی ساختار پی ال سی می‌بایست مواردی را مورد توجه قرار داد. در این زمینه می‌توانید به فروشگاه اینترنتی سرو کنترل مراجعه نمائید.

• فلگ:
فلگ یک بیت از حافظه موقت است. مقدار دهی فلگ‌ها با صفر و یک انجام می‌شود. فلگ‌ها را می‌توان آدرس دهی کرد و فرمان‌های ساده And و Or را به کار گرفت.

• مقیاس و نوع دستگاه:
از محیطی که برای نصب پی ال سی در نظر دارید بایستی بازدید صورت بگیرد تا از مقیاس آن اطلاعاتی کسب شود. همچنین در برخی مواقع ماژول‌هایی در دسترس هستند که بایستی سازگاری با آن‌ها را نیز در نظر گرفت.

• شرایط محیطی:
پی ال سی‌ها بایستی از دمای محیطی نامطلوب، محیط‌های گرد و غبار، ارتعاش و … دور باشند. چرا که عوامل محیطی تاثیر بسزایی بر روی PLC دارند. دمای عملیاتی کنترلرهای مرسوم ۰ – ۵۵ درجه سلسیوس است.

• دقت و سرعت انجام فرآیند:
هر عملیاتی با نظر به اهدافی که دنبال می‌کند یک کمیت برجسته همچون سرعت را دریافت کرده که با نظر به آن کمیت پی ال سی برگزیده می‌شود.

• نوع CPU:
بایستی بر حسب تعداد دستگاهی که به کار می‌رود، میزان پردازش‌های مورد نیاز برنامه نویسی و زمان لازم برای اسکن را مشخص نمود و … نوع CPU پی ال سی را تعیین نمود.

• ظرفیت حافظه:
در ظرفیت حافظه مجموعه‌ای از دستور العمل‌ها در برنامه نویسی و سایر موارد بی تاثیر نیست. یک قاعده ساده برای حافظه برنامه وجود دارد: ۵ کلمه حافظه برنامه مختص هر دستگاه مجزا و ۲۵ کلمه مختص هر دستگاه آنالوگ.

قیمت PLC

کنترلر منطقی برنامه پذیر یا پی ال سی را می‌توان کامپیوترهای تک منظوره نام گذاری نمود. از پی ال سی‌ها برای اهداف صنعتی استفاده می‌گردد. پی ال سی ورودی را دریافت کرده، سپس بر مبنای برنامه‌ای که در حافظه‌اش تعبیه شده خروجی مورد نیاز را برای فرآیند تحت کنترلش یا ماشین ارسال می‌نماید. قیمت پی ال سی به موارد زیر بستگی دارد:

  • واحد پردازش مرکزی یا CPU:

در واقع سی‌پی‌یو مغز پی ال سی بوده و بدون آن دیگر قسمت‌ها امکان فعالیت کردن ندارند. با توجه به نوع پی ال سی، کوچکی و بزرگی آن، اندازه و نوع پردازنده‌ها متفاوت خواهد بود و در موارد گوناگونی به کار گرفته می‌شوند. بخش اعظمی از سرعت و کارآیی پی‌ال‌سی به CPU آن بستگی دارد.

  • منبع تغذیه پی ال سی:

منبع تغذیه در پی‌ال‌سی‌ها نقش تامین ولتاژ و جریان لازم برای CPU و دیگر بخش‌های PLC را ایفا می‌کند.

  • حافظه پی ال سی:

دو گونه حافظه در پی‌ال‌سی مشاهده شده است: حافظه موقت یا RAM که فضای نگهداری برنامه‌های کاربر، شمارنده‌ها و تایمرهاست و حافظه دائم یا EPROM که ذخیره دائمی اطلاعات را انجام می‌دهد.

  • ورودی پی ال سی:

این قسمت از پی‌ال‌سی دربرگیرنده‌ی کلیدهای گوناگون و ورودی‌های اپراتور بوده که به شکل دیجیتال و آنالوگ در دسترس هستند. نقش این ورودی‌ها در کسب اطلاعات از عملیات انتقال آن به سیستم مرکزی پی‌ال‌سی می‌باشد.

  • خروجی پی ال سی:

خروجی پی‌ال‌سی محل صدور دستورات پی‌ال‌سی به فرآیند است. نقش خروجی‌ها در انتقال اطلاعات گوناگون از داخل دستگاه به محیط خارج از آن است. با توجه به دیجیتال یا آنالوگ بودن ورودی پی‌ال‌سی، خروجی آن نیز همان نوع است.

کاربرد PLC 

هم اکنون به خصوص در صنعت، پی ال سی زیمنس کمک شایانی می‌کند تا مدیریت وسایل به آسانی و با کمترین خطا انجام شده و بر راندمان کاری افزوده گردد. ابزارآلات کنترل کننده به کاربر اجازه می‌دهند تا به وسیله‌ی برنامه‌های کامپیوتری مدیریت سیستم را به دست بگیرند، از جمله مواردی هستند که بر روی پروسه‌ی تولید تاثیر بسیاری دارند.

به طور مثال می‌توان به کاربرد پی ال سی اشاره داشت که نسبتاً همگی برندهای فعال در زمینه‌ی تولید تجهیزات برقی از قبیل امرن و زیمنس در تولید این تاسیسات مشغول فعالیت هستند.

دامنه‌ی کاربرد پی ال سی مطابق بر توسعه تمامی فناوری‌های گوناگونی که در آن اعمال می‌گردد، به شکل قابل توجهی افزایش می‌یابد. پی ال سی در صنعت حمل و نقل جهت نظارت بر سیستم کنترل ایمنی و به کارگیری در بالابر و پله برقی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از برجسته‌ترین کاربردهای پی ال سی که می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• صنایع خودروسازی؛ برای مثال سیستم‌های رنگ پاش، سیستم‌های سوراخ کاری، سیستم‌های اتصال قطعات، سیستم‌های تست قطعات و تجهیزات، پرس‌های اتوماتیک

• صنایع شیمیایی؛ برای مثال به کارگیری در دستگاه‌های ترکیب کننده مواد با یکدیگر، سیستم‌های مخلوط کننده

• صنایع ساخت پلاستیک؛ به طور مثال استفاده در سیستم‌های دمش هوا، سیستم تولید آنالیز پلاستیک

• صنایع غذایی؛ مانند بسته بندی، عصاره گیری

• صنایع فولاد و ذوب آهن

• صنایع حمل و نقل؛ همچون تجهیزات حمل و نقل، نوار نقاله

• صنایع ساختمانی؛ برای مثال روشنایی خودکار، بالابر، کنترل هوا

• صنایع تبدیل انرژی؛ همچون سیستم‌های بازیافت گاز، بازیافت تصویه، ایستگاه‌های تقویت فشار گاز

• کنترل کننده دستور مدار ماشین‌های فرز پیشرفته (CNC)

• کنترل کننده خطوط تولید

ویژگی‌ PLC

به کارگیری پی ال سی موجب مدیریت مطلوب یک ماشین صنعتی می‌شود. استفاده از پی ال سی روش‌های سنتی مدیریت ابزار آلات را منسوخ نموده، و دیگر به نیروی انسانی نیازی نخواهد بود. این ابزار آلات به طور اتوماتیک و به واسطه‌ی دستورات پی ال سی فعالیت می‌کنند.

در سیستم‌های صنعتی جهت عیب یابی یک سیستم بایستی قطعات گوناگون مورد بررسی قرار بگیرند. این در شرایطی است که به وسیله‌ی پی ال سی این عمل به شکل هوشمند تشخیص داده می‌شود، و می‌توان عیب ایجاد شده را سریعتر برطرف ساخت.

علاوه بر این به کارگیری این تابلو می‌تواند موجب افزایش بازدهی یک ماشین تولیدی شود و همراه آن کیفیت محصولات را نیز حفظ نماید. پی ال سی‌ سخت افزاری مشابه کامپیوتر داشته با خصوصیات ویژه‌ای که برای کنترل صنعتی مناسب است.

از جمله ویژگی‌های پی ال سی می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:

  • در مقابل نویزهای موجود در محیط صنعتی مقاوم است
  • استفاده از ساختار ماژولار(چند قسمتی قابل اتصال) برای تعویض راحت بخش‌های گوناگون
  • اتصالات ورودی خروجی و سطوح سیگنال استاندارد
  • زبان‌های برنامه نویسی آسان و متنوع
  • امکان تغییر برنامه در زمان کار
  • پی ال سی از حجم تابلوهاي فرمان می‌کاهد.
  • پی ال سی سبب صرفه جویی بسیاری در هزینه می‌گردد.
  • پی ال سی استهلاك مکانیکی نداشته؛ از این رو افزون بر طول عمر بیشتر، به سرویس و تعمیرات دوره‌اي نیازي ندارد.
  • مصرف انرژي در پی ال سی، بسیار کمتر از مدارهاي رله‌اي است.
  • پی ال سی نویزهاي صوتی و الکتریکی تولید نمی‌کند.
  • امکان برنامه ریزی شمارنده، تایمر و مقایسه کننده
  • رابط اپراتوری آسان
  • مصرف برق کم

انواع PLC

در ادامه 4 مدل پرطرفدار PLC را بررسی می کنیم:

PLC میتسوبیشی

پی ال سی میتسوبیشی دارای توانایی‌هايي نظیر خواندن انواع ورودي‌ها (ديجيتال ، آنالوگ ، فركانس بالا…) ، قابلیت انتقال دستور به سيستم‌ها و قطعات خروجي ( نظير مانيتورهاي صنعتي ، موتور، شير‌برقي ، … ) بوده و علاوه بر این امكانات اتصال به شبكه، ابعاد بسيار كوچك، سرعت پاسخگويي بسيار بالا، ايمني، دقت و انعطاف پذيري بالای اين سيستم‌ سبب شده كه بتوان كنترل سيستم‌ها را در محدوده گسترده‌ای انجام داد.

پی ال سی براساس برنامه‌ای است که در حافظه‌اش نوشته شده، ورودی را گرفته و خروجی لازم را برای ماشین یا فرآیند تحت کنترلش ارسال می‌کند. پی ال سی یکی از مهم‌ترین ارکان اتوماسیون صنعتی محسوب می‌شود. در يك سيستم اتوماسيون، PLC به عنوان قلب سيستم كنترلي عمل مي‌كند.

زمان اجراي يك برنامه كنترلي كه در حافظه آن ذخيره شده است، PLC پیوسته وضعيت سيستم را بررسي مي‌كند. اين فعالیت با گرفتن فيدبك از قطعات ورودي و سنسورها صورت مي‌دهد. سپس اين اطلاعات را به برنامه كنترلي خود منتقل نموده و نسبت به آن در مورد شیوه عملكرد ماشين تصميم‌گيري مي‌كند و در انتها دستورات لازم را به قطعات و دستگاه‌هاي مربوطه ارسال مي‌نماید.

در برخی موارد كه ضرورت دارد مي‌توان‌PLC ها را با یکدیگر شبكه كرده و با يك كامپيوتر مركزي مديريت نمود تا بتوان كار كنترل سيستم‌هاي بسيار پيچيده را نيز با سرعت و دقت بسيار بالا و بدون نقص انجام داد.

PLC آلن برادلی

پی‌ال‌سی آلن برادلی دارای یک میکروپروسسور است که با بهره گیری از زبان کامپیوتر برنامه نویسی تشکیل شده است. برنامه در یک کامپیوتر نوشته شده و توسط یک کابل به PLC منتقل می‌گردد.

برای نخستین بار از PLC در صنعت اتومبیل سازی استفاده شد و این دستگاه جایگزین رله‌ها و تایمرها شد. در سیستم PLC، نتایج خروجی در پاسخ به شرایط ورودی، باید در یک مدت زمان محدود ساخته شود. در صورت عدم پاسخ مطلوب در زمان تعریف شده، عملکرد ناخواسته در سیستم اتفاق می‌افتد. رنجPLC های ساخته شده، ازPLC های کوچک با حدود ده‌ها I/O که به صورت کامپکت با پروسسور هستند، شروع می‌شود تاPLC های ماژلار قابل نصب بر روی رک، که هزاران I/O دارند و بیشتر به شبکه، بهPLC های دیگر و به SCADA متصل می‌شوند.

سهولت در برنامه نویسی و خطایابی راحت فرآیند، از ویژگی‌های PLC آلن برادلی می‌باشد. به بیان دیگر، پی ال سی کنترل کننده‌ی نرم افزاری است که در بخش ورودی، اطلاعاتی را به شکل باینری دریافت و آن‌ها را مطابق برنامه‌ای که در حافظه‌اش قرار داده شده پردازش می‌نماید و نتیجه‌ی عملیات را نیز از بخش خروجی به شکل دستورهایی به گیرنده‌ها و اجرا کننده‌های فرمان (Actuators) ارسال می‌کند.

در حقیقت PLC آلن برادلی عبارت است از یک کنترل کننده‌ی منطقی که می‌توان منطق کنترل را از طریق برنامه برای آن تعریف کرد و در صورت لزوم، به راحتی آن را تغییر داد.

PLC زیمنس

PLC زیمنس برای اینکه بتواند جایگاه و نقش خود را در صنعت حفظ کند، باید طراحی و پیکربندی مهندسی شده را طی کند. از آنجایی که کمپانی زیمنس چندین نوع PLC  مختلف از جمله(Compact PLC پی ال سی کامپکت) یا یکپارچه، Modular PLC  یا پی ال سی ماژولار، Rack PLC  یا پی ال سی رک و mini plc  مینی پی ال سی یا لوگو را راهی بازار نموده است، توانسته نیازهای متفاوت صنایع و اتوماسیون صنعتی را با توانایی‌های مختلف plc  پاسخ بدهد.

پی ال سی‌های شرکت زیمنس در انواع گوناگون و با قابلیت‌های وسیع ارتباطی قادر هستند؛ کیفیت مطلوب مورد نظر را فراهم آورند. اطمینان پذیری بالای این plc  می‌تواند نکته قابل اتکایی برای این نوع کنترل کننده‌های منطقی برنامه پذیر باشد.

قابلیت گسترش ظرفیت‌های ورودی و خروجی و توان بالایCPU  هایpls siemens  موجب شده است در بین دیگر رقبا، چندین گام جلوتر قرار بگیرد. در سيستم‌هاي اتوماسيون وظيفه‌ی اصلي كنترل بر عهده PLC است كه با گرفتن اطلاعات توسط ترمينال‌هاي ورودي، وضعيت ماشين را حس كرده و در برابر آن پاسخ مناسبي براي ماشين فراهم مي‌كند.

امكان تعريف مدهاي گوناگون براي ترمينال‌هاي ورودي/خروجي يك PLC، اين امكان را فراهم می‌سازد تا بتوان PLC را به طور مستقیم به سایر المان‌ها وصل كرد.

PLC فانوک

PLC فانوک مخفف Programmable Logic Controller است که به معنای کنترلر منطقی قابل برنامه‌ریزی می‌باشد و به عنوان یک کامپیوتر صنعتی که جزء اصلی بخش اتوماسیون صنعتی می‌باشد به شمار می‌رود.

با توجه به ساختار مستحکم، توانایی‌های استثنایی مانند کنترلر‌های PID، کنترل متوالی، تایمر‌ها و شمارنده‌ها، سهولت برنامه نویسی، قابلیت کنترل قابل اعتماد و سهولت به کارگیری سخت افزار، PLC چیزی فراتر از یک کامپیوتر دیجیتال صنعتی است.PLC به جای پنل‌های کنترل سنتی که عملیات آن‌ها وابسته به رله‌های منطقی الکترومغناطیسی بود و بر مبنای تایمر‌های سیستم‌های کنترل صنعتی بودند، تولید شده‌اند.

PLC فانوک قادر به نظارت پیوسته ورودی‌ها از سنسور‌ها بوده و در مورد خروجی‌ها تصمیم می‌گیرد. هر سیستم PLC حداقل به سه ماژول زیر نیاز دارد: ماژول پردازنده، ماژول منبع تغذیه و یک یا چند ماژول ورودی/خروجی
کنترلر‌های منطقی قابل برنامه ریزی به عنوان واحد‌های ماژولار یا تکی ادغام شده‌اند.

یک PLC فانوک فشرده یا مجتمع از طریق چند ماژول در یک کیس منفرد ساخته می‌شود؛ از این رو قابلیت‌های ورودی/خروجی به وسیله سازنده مشخص می‌شود، اما توسط کاربر تعیین نمی‌گردد. برخی از PLCهای مجتمع امکان اتصال ورودی/خروجی‌های اضافه را ندارند تا آن‌ها حدودی مدولار باشند.

سایر مزایای استفاده از PLC فانوک به جای سامانه‌های رله‌ای شامل سهولت در نصب و برنامه‌نویسی، زمان کوتاه در پاسخ‌دهی، سرعت بالای کنترل، قابلیت شبکه نمودن مجموعه، تست و عیب‌یابی ساده و قابلیت اطمینان بالای این سامانه‌ها می‌باشد.

بروزرسانی 30.06.00