اگر مهندس برق باشید یا به هر ترتیبی با صنعت برق در ارتباط باشید، قطعا اسم به PLC به گوش شما خورده است. و اما PLC چیست ؟
در صنعت پرچالش امروزه، رقابت بر سر دقت، سرعت و کیفیت است. هرچه محصول تولید شده با دقت بیشتر و کیفیت بالاتر و در زمان کمتری تولید شود، حاشیه سود بالاتری هم خواهد داشت. بدون شک با پیدایش اتوماسیون صنعتی، این رقابت تنگ تر و پیچیده تر هم شده است. در مقاله ی “اتوماسیون صنعتی چیست و چه مزایایی دارد؟” در مورد نقش اتوماسیون صنعتی در بهبود بهره وری صنایع صحبت کردیم.
اگر با اتوماسیون صنعتی آشنا باشید، قطعا می دانید، مغز متفکر ۹۰% سیستم های اتوماسیون صنعتی PLC ها هستند. در این مقاله به بررسی ابعاد مختلف PLCها می‌پردازیم.
فرض کنید بخواهیم لامپ بعد از فشردن کلید با ۲۰ ثانیه تاخیر روشن شود، باید تایمر خریداری کنیم و اتصالات را تغییر دهیم. اما بجای این کار مثل شکل زیر عمل کرده وکلید را در ورودی یک PLC و لامپ را در خروجی آن می‌گذاریم.
کافی است یک تاخیر ۲۰ ثانیه‌ای را در PLC اعمال کنیم. عملیات بدون هیچگونه تغییری در مدار اصلی انجام شد!
اما سیستمی هزاران بار پیچیده‌تر از لامپ و کلید را در نظر بگیرید. بدون PLC با هر تغییر کوچک در ساختار، شبکه دست‌خوش تغییرات زیادی خواهد شد. تغییر در شبکه‌های بزرگی که از PLC استفاده نمی‌کنند می‌تواند
هزینه‌های زمانی و مالی زیادی را در بر داشته باشد.
PLC چیست ؟
PLC مخفف Programmable Logic Controller و به معنی کنترل‌کننده منطقی برنامه‌پذیر است. PLCها رایانه‌های صنعتی هستند که ورودی‌ها و خروجی‌ها را رصد کرده و با تصمیمات مبتنی بر منطق فرآیندهای الکترومکانیکی مختلف را در صنعت کنترل می‌کنند.تاریخچه
تا اواسط دهه ۱۹۰۰ اتوماسیون معمولاً با استفاده از مدارهای رله‌ای – الکترومکانیکی انجام می‌شد. اما معایبی مثل:- عیب‌یابی
- وقت‌گیر بودن
- نیاز به فضای زیاد
- ونیاز به عیب‌یابی مداوم
اجزای اصلی PLC
قسمت‌های اصلی PLC شامل پنج قسمت زیر است:-
منبع تغذیه
-
CPU
-
واحد ورودی و واحد خروجی
-
حافظه‌ها
-
نرم‌افزار
PLC چطور کار می‌کند؟
PLC اطلاعات دستگاه‌ها و حسگرها را از طریق واحد ورودی دریافت می‌کند. داده‌های دریافتی را پردازش کرده و سیگنال‌های فرمان را از طریق واحد خروجی بر اساس دستورات از پیش تعیین شده ارسال می‌کند. در نهایت تجهیزات متصل به خروجی از طریق سیگنال‌های فرمان کنترل میشوند.برنامه‌نویسی PLC چگونه است؟
برای برنامه‌نویسی PLCاز یک رایانه با نرم‌افزار اختصاصی PLCاستفاده می‌شود. پرکاربردترین شکل برنامه‌نویسی منطق نردبانی (ladder) است. در این منطق به جای کلمات از نمادها برای شبیه‌سازی کنترل منطقی رله استفاده می‌شود. این نمادها توسط خطوط به هم متصل شده‌اند تا جریان را از طریق اتصالات و سیم‌پیچ‌ها نشان دهند. برنامه تکمیل شده شبیه یک نردبان است اما در واقع نشاندهنده یک مدار الکتریکی است. بنابراین اگر می‌توانید نحوه عملکرد مدارهای الکتریکی اولیه را درک کنید، می‌توانید منطق نردبان را هم درک کنید.یک مثال از کاربرد PLC
فرض کنید می‌خواهیم یک لامپ را توسط یک کلید روشن و خاموش کنیم. می‌توانیم این کار را با یک کلید و یک لامپ انجام دهیم. ساده است، مثل شکل زیر عمل می‌کنیم!
فرض کنید بخواهیم لامپ بعد از فشردن کلید با ۲۰ ثانیه تاخیر روشن شود، باید تایمر خریداری کنیم و اتصالات را تغییر دهیم. اما بجای این کار مثل شکل زیر عمل کرده وکلید را در ورودی یک PLC و لامپ را در خروجی آن می‌گذاریم.
کافی است یک تاخیر ۲۰ ثانیه‌ای را در PLC اعمال کنیم. عملیات بدون هیچگونه تغییری در مدار اصلی انجام شد!
اما سیستمی هزاران بار پیچیده‌تر از لامپ و کلید را در نظر بگیرید. بدون PLC با هر تغییر کوچک در ساختار، شبکه دست‌خوش تغییرات زیادی خواهد شد. تغییر در شبکه‌های بزرگی که از PLC استفاده نمی‌کنند می‌تواند
هزینه‌های زمانی و مالی زیادی را در بر داشته باشد.
مزایای PLC
ویژگی‌های:- توانایی خواندن انواع ورودی‌ها (دیجیتال، آنالوگ، فرکانس بالا و…)
- توانایی انتقال فرمان به سیستم‌ها و قطعات خروجی ( نظیر مانیتورهای صنعتی، موتور، شیر‌برقی،…)
- امکان اتصال به شبکه
- ابعاد بسیار کوچک
- سرعت پاسخگویی بسیار بالا
- ایمنی مناسب
- دقت بالا
- انعطاف‌پذیری زیاد
مزایای PLC نسبت به مدار فرمان
از مزایای PLC نسبت به مدار فرمان می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:- حجم مدارهای فرمان با پیچیده‌تر شدن سیکل کاری افزایش می‌یابد، در حالی که در PLCها با افزایش پیچیدگی فقط بخش نرم‌افزار تغییر کرده و سخت‌افزار تغییری نخواهد داشت.
- نویزهای حرارتی و صوتی جزئی جدانشدنی از مدارهای فرمان هستند، اما با استفاده از PLCها هیچگونه نویز حرارتی و صوتی را تجربه نمی‌کنیم.
- یک PLC بر اساس ورودی‌ها و خروجی‌های خود می‌تواند داده‌هایی مانند دمای کار، بهره‌وری دستگاه، ایجاد زنگ هشدار هنگام خرابی دستگاه، شروع و توقف خودکار فرآیندها را رصد و ضبط کند. بنابراین با به کارگیری PLCها امکان مانیتورینگ آنلاین وجود خواهد داشت.
- با استفاده از PLC انعطاف‌پذیری مکانیزم کنترلی افزایش خواهد یافت.
انواع مختلف PLCها کدام است؟
به طور کلی PLCها به دو دسته‌ی اصلی- کامپکت (Compact PLC)
- مدولار (Modular PLC)
PLC کامپکت
اما در PLCهای مدولار می‌توان تعداد ماژول‌های ورودی/خروجی را گسترش داد.
PLC مدولار
PLCها را از نظر نوع خروجی نیز می‌توان به سه دسته تقسیم کرد.- PLC با خروجی رله‌ای: این نوع PLC ساختاری الکترومکانیکی دارد، که با انواع ولتاژها کار می‌کند و سرعت کمی دارد.
- PLC با خروجی ترانزیستوری: ساختاری الکترونیکی دارد و سرعت عملکرد آن بالاست.
- PLC با خروجی ترایاکی: این نوع خروجی PLC مشابه خروجی PLC رله‌ای است، با این تفاوت که خروجی آن از نوع الکترونیکی است. از نظر سرعت، سرعتی بین خروجی رله‌ای و ترانزیستوری دارد و می‌تواند با ولتاژ AC (24 ولت) هم کار کند.
- جدا از دستگاه‌های ورودی و خروجی، PLC ها باید توانایی ارتباط با انواع سیستم‌ها را داشته
- کاربران برای تعامل با PLC به HMI (رابط ماشین انسان) نیاز دارند. رابط‌های اپراتور می‌توانند پنل‌های صفحه لمسی بزرگ یا نمایشگرهای ساده باشند که به کاربران اجازه می‌دهد اطلاعات PLC را بررسی کنند.
- PLC ها فرآیندهای خودکار مانند خطوط مونتاژ، عملکرد دستگاه‌های رباتیک را نظارت و کنترل می‌کنند.
- قسمت‌های اصلی PLCها شامل منبع تغذیه، پردازنده، واحدهای ورودی و خروجی، حافظه‌ها و نرم‌افزار است.
- معمولا در برنامه‌نویسی‌های PLC از منطق نربان استفاده می‌شود.
- انعطاف‌پذیری، امکان اتصال به شبکه، ابعاد بسیار کوچک ، سرعت پاسخگویی بسیار بالا، ایمنی مناسب و دقت بالا از مزایای این تجهیز کاربردی هستند.
مقاله‌ای که خواندید بخشی از مطالب دوره آموزش اتوماسیون کار ماهر است.
برای یادگیری ۰ تا ۱۰۰ این دوره کلیک کن.
اگر به دنبال افزایش مهارت خود در زمینه اتوماسیون صنعتی هستید،
برای دریافت آموزش‌های رایگان در این حوزه، فقط کافیه فرم رو تکمیل کنید.
هیچ دیدگاهی نوشته نشده است.