کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی Programmable Logic Controller که به نام (PLC) شناخته می شود به عنوان یک کامپیوتر صنعتی، جزء اصلی بخش اتوماسیون صنعتی است.

با توجه به ساختار قوی آن، ویژگی های عملکردی استثنایی مانند کنترل کننده های PID، کنترل ترتیبی، تایمر و شمارنده های سیستمی، سهولت برنامه ریزی، قابلیت کنترل و سهولت در استفاده از سخت افزار، هدف کامپیوتر دیجیتال در صنایع و همچنین در سیستم های دیگر مناطق تحت کنترل می باشد. انواع مختلف PLC امروزه در تعداد زیادی از تولید کنندگان در بازار موجود است. بنابراین، در پاراگراف های بعدی در مورد PLC ها و انواع آنها توضیح می دهیم تا اموزش plc خود را آغاز کنیم.

یک سیستم PLC چیست؟

سیستم PLC جایگزینی برای پانل های کنترلی سنتی است که فعالیت آنها وابسته به رله های منطقی الکترومغناطیسی بود و بر اساس تایمر در سیستم های کنترل صنعتی بکار می رود. PLC ها قادر به نظارت بر ورودی ها به صورت مداوم از طریق عملکرد سنسورها هستند و تصمیمات تولیدی خروجی برای عملکرد محرک ها بر اساس برنامه ریزی های قبلی انجام می پذیرد.

هر سیستم PLC به حداقل این سه ماژول نیاز دارد:

1-سی پی یو یا پردازنده اصلی

2- منبع تغذیه

3- یک یا چند ماژول ورودی / خروجی (I/O)

CPU سی پی یو یا پردازنده اصلی

CPU سی پی یو شامل یک پردازنده مرکزی و حافظه آن است. پردازشگر مسئول انجام تمام محاسبات لازم و پردازش داده ها با پذیرش ورودی ها و تولید خروجی های مناسب می باشد. حافظه شامل هر دو ROM و RAM مموری است. حافظه ROM حاوی سیستم عامل است، راننده و برنامه های کاربردی، در حالی که حافظه RAM برنامه ها و داده های کاری را ذخیره کرده است. این سیستم PLC ها از حافظه ی کمتری برای ذخیره برنامه ها و داده های کاربر استفاده می کنند، هنگامی که منبع تغذیه خراب یا متوقف می شود، اجرای برنامه ها با قدرت بازگردانی می شوند. بدین ترتیب، این PLC ها نیازی به استفاده از یک صفحه کلید یا مانیتور برای برنامه ریزی پردازنده برای هر بار ندارند. حافظه باقی مانده می تواند با استفاده از باتری ها به مدت طولانی اجرا شود. ماژول های EEPROM و روش های ذخیره حافظه فلش.

رک ها

در برخی از سیستم PLC ها، رک ها در قسمت پشتی مدار قرار داده شده که تمام ماژول هایی مانند CPU و دیگر ماژول های ورودی / خروجی را در بر می گیرد که اسلات های مرتبط قابل متصل می باشند. این رک ها ارتباطات بین پردازنده و ماژول های ورودی / خروجی را برای ارسال یا دریافت داده ها فراهم می کنند. این ارتباط از طریق آدرس ماژول های ورودی / خروجی بر اساس مکان از ماژول CPU در کنار رک ها ایجاد می شود. فرض کنید، اگر ماژول ورودی در شکاف دوم واقع شده باشد، سپس آدرس باید I2: 1.0 باشد (به عنوان مثال دومین کانال حافظه) برخی از رک ها توان لازم را برای مدارهای مغناطیسی I / O فراهم می کنند. اما رک ها هیچ گونه قدرت را به سنسورها و سوئیچ های متصل به ماژول های ورودی / خروجی ارائه نمی کنند.

منبع تغذیه

منبع تغذیه توان لازم برای کل سیستم را با تبدیل انرژی برق موجود به قدرت DC مورد نیاز برای پردازنده و ماژول های ورودی / خروجی تامین می کند. خروجی 5V DC درایو کامپیوتر و در برخی از  PLCها  24DC.

ماژول ورودی / خروجی

ماژول های ورودی و خروجی سیستم PLC اجازه می دهد که حسگرها و محرک ها را به سیستم متصل کنیم تا متغیرهای واقعی مانند زمان، دما، جریان، فشار و… را کنترل کنیم. این ماژول های ورودی / خروجی در نوع، دامنه و قابلیت های متفاوت هستند و که برخی از این موارد عبارتند از:

ماژول ورودی / خروجی دیجیتال(DI/O)

این ها برای اتصال سنسور ها و عملکردهای طبیعی فقط با هدف روشن و خاموش کردن آن ها مورد استفاده قرار می گیرند. این ماژول ها در هر دو ولتاژ AC و DC و جریان با تعداد متغیر ورودی ها و خروجی های دیجیتال موجود هستند.

ماژول ورودی / خروجی آنالوگ(AI/O)

این ماژول ها برای اتصال سنسورها و محرک هایی که سیگنال های الکتریکی آنالوگ را فراهم می کنند مورد استفاده قرار می گیرند. در داخل این ماژول ها، مبدل آنالوگ به دیجیتال برای تبدیل داده های دیجیتال به اطلاعات پردازنده آنالوگ استفاده می شود. این تبدیل تعداد کانال در دسترس نیز می تواند بسته به برنامه کاربردی متفاوت باشد.

ماژول رابط ارتباطی(CP)

این ها ماژول های هوشمند I / O هستند که اطلاعات را بین یک CPU و شبکه ارتباطی مبادله می کنند. و برای برقراری ارتباط با دیگر PLC ها و کامپیوترهایی که در فاصله نزدیک یا دور قرار می گیرند استفاده می شوند.

انواع مختلف PLC ها

کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC ها) به عنوان واحد های مجتمع هستند.

PLC های یکپارچه یا فشرده (compact): این PLC ها توسط چندین ماژول دیگر ساخته شده است. بنابراین، قابلیت های I / O توسط سازنده ها تعیین می شود، نه توسط کاربر. بعضی از PLC های موجود در یک رک، اجازه می دهد که I / O های اضافی را به یکدیگر متصل سازند تا آنها تا حدودی مدولار باشند.

PLC های ماژولار(modular): با چندین اجزای ساخته شده است که به یک قفسه یا رک معمولی با قابلیت های I / O قابل اتصال می شوند. این ها شامل ماژول منبع تغذیه، پردازنده و سایر ماژول های I / O هستند که در یک ردیف از رک با یکدیگر متصل می شوند که از همان تولید کنندگان یا سایر تولید کنندگان تهیه شده اند.

این PLC های مدولار با ابعاد مختلف با قابلیت های محاسباتی منبع تغذیه I / O اتصال و… مورد استفاده قرار می گیرند.

سیستم PLC های مدولار بیشتر به PLC های متوسط و بزرگ بر اساس اندازه حافظه برنامه و ویژگی های I / O تقسیم بندی می شوند.

سیستم PLC های کوچک PLC های مینی اندازه هستند که به عنوان واحد جمع و جور و قوی طراحی شده و یا در کنار دستگاه کنترل می شوند. این نوع PLC برای جایگزینی سخت افزارهای منطقی استفاده می شود.

سیستم PLC با اندازه متوسط PLC هایی هستند که بیشتر در صنایع استفاده می شوند و اجازه می دهند تا بسیاری از ماژول های پلاگین بر پشت سیستم نصب شوند.

صدها نقطه ورودی/خروجی با افزودن کارت های I / O اضافی ارائه می شود و علاوه بر این امکانات ماژول های ارتباطی توسط این PLC ها نیز ارائه می شود.

سیستم PLC های بزرگ که برای توابع کنترل فرایند پیچیده مورد نیاز هستند مورد استفاده قرار می گیرند.

این PLC ها بسیار بالاتر از PLC های متوسط می باشند که از لحاظ زبان های برنامه نویسی حافظه ها و ماژول های ارتباطی و… کاربرد دارد.

اغلب این سیستم PLC ها در کنترل نظارت و دستیابی به اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرند سیستم های SCADA ، سیستم های بزرگتر توزیع، سیستم های کنترل گر و…

بعضی از تولید کنندگان انواع PLC ها شامل موارد زیر می باشند:

– Allen Bradley PLCs AB

– ABB PLCs Asea Brown Boveri

– Siemens PLCs

– Omron PLCs

– Mitsubishi PLCs

– Hitachi PLCs

– Delta PLCs

– General Electric GE PLCs

– Honeywell PLCs

– Modicon PLCs

– Schneider Electric PLCs

– Bosch PLCs

انتخاب plc:

ترکیبی از ساختار کنترل PLC و SCADA عمدتا در بخش اتوماسیون صنعتی و همچنین در سیستم های الکتریکی مانند سیستم های انتقال و توزیع برق استفاده می شود. عملیات سوئیچینگ پیوسته قابل برنامه ریزی، یکی دیگر از کاربردهای PLC است.

بنابراین انتخاب PLC ها برای برنامه خاص نیاز به چندین بررسی در مورد انواع مختلف PLC ها دارد. بنابراین ما بر این باوریم که اطلاعاتی که در مورد این موضوع در اختیار شما قرار می گیرد، به خوبی درک درستی از برخی تصاویر مناسب و موثر را به شما می دهد.

اگر درمورد این موضوع و همچنین پروژه های مبتنی بر PLC برای دانشجویان و همچنین صنایع، شکایات فنی داشته باشید، به ما بگویید.