Understanding Programmable Logic Controllers (PLCs)

آشنایی با کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی (PLC)

مروری بر PLC ها

کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) در اتوماسیون صنعتی ضروری هستند و به عنوان رایانه‌های دیجیتالی مقاوم عمل می‌کنند که برای کنترل فرآیندهای تولید و سایر فعالیت‌هایی که نیاز به کنترل قابل اعتماد، سهولت برنامه‌نویسی، و تشخیص عیب

تعریف ساده

PLC چیست؟ PLC یک کامپیوتر صنعتی است که فرآیندهای خاص، ماشین آلات یا کل خطوط تولید را بدون نیاز به وسایل جانبی مانند ماوس، صفحه کلید یا نظارت کنید.

عملکرد پایه

نحوه عملکرد PLC ها: PLC ها وضعیت ورودی را از حسگرها و سوئیچ های مختلف نظارت می کنند، یک برنامه کنترلی را اجرا می کنند و سپس وضعیت دستگاه های خروجی را متناسب با آن به روز می کنند. این چرخه که به عنوان چرخه اسکن شناخته می شود، به طور مکرر و سریع، معمولاً در میلی ثانیه اتفاق می افتد.

معماری PLC

اجزای اصلی یک PLC:

  1. واحد پردازش مرکزی (CPU): مغز PLC، دستورات را اجرا می کند و عملیات حسابی و منطقی را انجام می دهد.
  2. ماژول‌های ورودی/خروجی (I/O): رابط‌هایی که دستگاه‌های میدانی مانند حسگرها و محرک‌ها به آن متصل می‌شوند.
  3. منبع تغذیه: ولتاژ لازم را برای PLC و ماژول های آن فراهم می کند.
  4. پروتکل های ارتباطی: تبادل داده بین PLC و دستگاه های متصل را تسهیل می کند.
  5. دستگاه برنامه نویسی: برای نوشتن و آپلود برنامه های کنترلی در PLC استفاده می شود.

اجزای تفصیلی

واحد پردازش مرکزی (CPU): متشکل از یک پردازنده، حافظه و منبع تغذیه، CPU برنامه کنترل را ذخیره و اجرا می کند و محاسبات و عملیات منطقی را انجام می دهد.

ماژول‌های ورودی/خروجی: این ماژول‌ها PLC را به دستگاه‌های میدانی متصل می‌کنند که به عنوان دیجیتال (حالت‌های روشن/خاموش) یا آنالوگ (حالت‌های متغیر) طبقه‌بندی می‌شوند.

پروتکل های ارتباطی

پروتکل‌های رایج: PLC‌ها از پروتکل‌های ارتباطی مختلفی مانند اترنت، Profibus، RS-232 و RS-485 برای ارتباط با سایر دستگاه‌ها استفاده می‌کنند و از تبادل یکپارچه داده‌ها اطمینان می‌دهند.

برنامه نویسی PLC

زبان‌های برنامه‌نویسی: PLC‌ها با استفاده از زبان‌هایی مانند نمودار نردبانی (LD)، فهرست دستورالعمل‌ها (IL)، متن ساختاریافته (ST)، نمودار بلوکی تابع (FBD)، برنامه‌ریزی می‌شوند. و نمودارهای توابع متوالی (SFC) که LD به دلیل ماهیت بصری آن برای مهندسان رایج ترین است.

کار یک PLC

مراحل عملیاتی:

  1. ورودی های نظارت: وضعیت دستگاه های ورودی را بررسی کنید.
  2. اجرای برنامه: منطق کنترل را بر اساس وضعیت ورودی اجرا کنید.
  3. به‌روزرسانی خروجی‌ها: وضعیت دستگاه‌های خروجی را مطابق با منطق برنامه تغییر دهید.

انواع PLC

PLC های فشرده در مقابل ماژولار:

  • PLC های فشرده: همه ماژول ها در یک کیس واحد، با تعداد ثابت ورودی/خروجی قرار دارند.
  • PLC های مدولار: شامل ماژول های قابل ارتقا هستند که می توانند به رک اضافه شوند و انعطاف پذیری و مقیاس پذیری را ارائه می دهند.

برندهای محبوب PLC

برندهای پیشرو: تولیدکنندگان قابل توجه PLC شامل زیمنس ، آلن بردلی ، ABB ، GE ، دلتا، میتسوبیشی، امرون و اشنایدر هستند که زیمنس در صنعت اتوماسیون بسیار مورد علاقه است.

مزایا و معایب

طرفداران:

  • سهولت نصب و نگهداری: سیم های کمتر و عیب یابی ساده.
  • برنامه نویسی انعطاف پذیر: تغییر و به روز رسانی برنامه ها بدون تغییر سیم کشی آسان است.
  • حداقل تعمیر و نگهداری: بدون قطعات متحرک، نیاز به نگهداری منظم را کاهش می دهد.
  • عملیات سریع: چرخه های اجرای سریع، بهبود کنترل فرآیند.

معایب:

  • محدودیت های زیست محیطی: برای شرایط دمای بالا یا ارتعاش مناسب نیست.
  • هزینه اولیه بالا: سرمایه گذاری قابل توجهی مورد نیاز است که فقط در سیستم های اتوماسیون پیچیده قابل توجیه است.

کاربردهای PLC

کاربرد صنعتی: PLC ها به طور گسترده در صنایعی مانند پتروشیمی، نفت و گاز، فولاد، نیروگاه ها، صنایع غذایی، خودروسازی، سیمان، کاغذ و تولید شیشه استفاده می شوند. وظایفی مانند کنترل فرآیند، نظارت بر انرژی و مدیریت خط تولید.

برنامه های تجاری و خانگی: فراتر از استفاده صنعتی، PLC ها در سیستم های کنترل ترافیک، درب های اتوماتیک، سیستم های آسانسور و حتی ترن هوایی کاربرد دارند.

نتیجه

اطلاعات آینده: با ادامه تکامل اتوماسیون صنعتی، اهمیت PLC ها افزایش می یابد و تسلط مهندسان بر عملکردها و برنامه های کاربردی آنها حیاتی است. وبلاگ های آینده بیشتر به فناوری های خاص PLC و موارد استفاده خواهند پرداخت.

در اینجا چند مورد PLC محبوب ارائه شده توسط Ubest Automation Limited آورده شده است. اگر کالای مورد نیاز خود را در زیر پیدا نکردید، لطفا با ما تماس بگیرید یا به آن پیام دهید sales@ubestplc.com بدون تردید. 📧

ماژول های ABB PLC

ماژول های اشنایدر الکتریک

ماژول های جنرال الکتریک Fanuc

ماژول های آلن برادلی

🛠️ نمی توانید آنچه را که نیاز دارید پیدا کنید؟ برای گزینه های بیشتر و کمک کارشناسان با ما تماس بگیرید. بیایید با هم موفقیت شما را خودکار کنیم! 🚀