پی ال سی

همانطور که میدانید، پیش نیاز اصلی در انجام هر کار، داشتن اطلاعات مناسب از آن موضوع است. در بحث انتخاب، بررسی قیمت ها، خرید و آشنایی بیشتر با انواع پی ال سی، مطالبی به شرح زیر درج شده تا شما بازدیدکنندگان گرامی از سایت تخصصی مجموعه دماتجهیز (عضو رسمی اتحادیه فروشندگان لوازم شوفاژ و تهویه مطبوع)، با کمک این نکات بتوانید با اطلاعات کافی، برای انتخاب و خرید پی ال سی مناسب محیط زندگی یا محل کار خود، اقدام نمایید.

معرفی و راهنمای عملکرد پی ال سی (PLC)

به زبان ساده پی ال سی (PLC) دستگاهی است که قابلیت برنامه ریزی عملیاتی دارد که می توان داده­های مورد نظر را به عنوان ورودی به دستگاه ارائه نمود تا روی آن پردازش انجام دهد و در نهایت خروجی ها را کنترل کرد و یا نمایش دهد. استفاده از پی ال سی (PLC) موجب شده است که بسیاری از سیم کشی های مرسوم در مدارهای کنترلی رله ای حذف شود. در واقع می توان گفت پی ال سی یک رایانه ویژه برنامه پذیر است که کار با آن بسیار ساده است  و با دانستن اصول ساده و پایه منطق می توان اساس کار آن را تحلیل و درک کرد. این دستگاهها مانند مدار فرمان الکتریکی یک کنترل­گر هستند اما بر خلاف آنها منطقی می باشند. با ما همراه شوید تا در ادامه این مقاله به معرفی و بررسی عملکرد انواع PLC بپردازیم.

پی ال سی (PLC)

پی ال سی یا کنترل­گر منطقی برنامه­ پذیر(PLC: Programmable Logic Controller) یک رایانه دیجیتال صنعتی است که دارای کاربردهای متفاوتی است که در فرآیندهای صنعتی که نیاز به عیب یابی ساده، کنترل قابل اطمینان و دقیق باشد مورد استفاده قرار می گیرد. از جمله موارد فرآیندهای صنعتی که که پی ال سی در آن کاربرد دارد می توان به فرآیندهای تولید، کنترل خطوط مونتاژ و کنترل دستگاه­های رباتیک اشاره کرد.

ساختار پی ال سی ها

هر PLC از پنج قسمت اصلی تشکیل شده است:

1. پردازنده مرکزی (CPU): واحد پردازنده شامل یک پردازنده مرکزی و حافظه هایش است که با در نظر گرفتن وضعیت ورودی ها برنامه هایی را که در PLC ذخیره شده است را اجرا می کند و بر اساس آن، دستور فعال کردن خروجی مورد نظر را می دهد. واحد CPU دارای ارتباط با قسمت های مختلف داخلی و خارجی می باشد. 
2. حافظه (Memory): حافظه جهت ذخیره سازی برنامه و اطلاعات استفاده می شود. حافظه PLC ها شامل هر دو حافظه ROM و RAM است.

• حافظه ROM یا حافظه دائم (Read Only Memory)  شامل سیستم عامل، برنامه های کاربردی و برنامه های درایور است. اطلاعات این  تراشه توسط کارخانه سازنده درون آن تعبیه می شود و در حین عملیات CPU نمی تواند تغییر یابد و یا پاک شود حتی به هنگام قطع شدن تغذیه CPU
• حافظه RAM یا حافظه موقت (Random Access Memory) یک تراشه نیمه هادی است که برنامه های نوشته شده و اطلاعات کاری کاربر را ذخیره می کند
• حافظه ها از باتری هایی که طول عمر بالایی، EEPROM و روش های حافظه فلش استفاده می کنند

3. منبع تغذیه (Power Supply): این واحد، ولتاژ AC موجود از برق سیستم را به عهده دارد که باعث ایمنی در برابر نوسانات ولتاژ ورودی و نویز موجود در محیط های صنعتی می شود.
4. واحد ورودی و خروجی (I/O): این واحد ارتباط PLC را با دنیای خارج برقرار می کند.
5. ابزار برنامه نویسی (Programmer): جهت نوشتن برنامه و انتقال آن به حافظه PLC استفاده می شود که شامل صفحه کلید و صفحه نمایش می باشد و به عنوان یک واحد مجزا از طریق سیم به واحد اصلی متصل می شوند.

در PLC های کوچک همه این پنج قسمت در یک واحد و در PLC های بزرگتر هر یک در واحدی مجزا جای داده می شوند.

انواع پی ال سی (PLC)

پی ال اسی ها از نظر حافظه، اندازه، تعداد ورودی و خروجی و ... دسته بندی می شوند. در بررسی و ارزیابی پی ال سی ها باید ویژگی های دیگری مانند پردازنده، سادگی زبان برنامه نویسی، زمان اجرای یک سیکل، قابلیت توسعه و ... در نظر گرفته شود.

پی ال سی های (PLC) کوچک: اندازه حافظه این نوع از PLC ها یک کیلو­ بایت می باشد و از تعداد 40 خط ورودی و خروجی تشکیل شده است. این دستگاهها جایگزین مناسبی برای کنترل کننده های سنتی هستند و برنامه نویسی آنها بصورت نردبانی و یا با دستورات نمادین انجام می شود.

پی ال سی های (PLC) متوسط: این پی ال سی ها دارای 128 خط ورودی و خروجی می باشند و اندازه حافظه آنها 4 کیلو بایت است. این PLC ها دارای ساختار مدولار با امکان توسعه و تغییر آسان هستند. نوع زبان برنامه نویسی آنها نردبانی، نمادی و یا دستورات گرافیکی است.

پی ال سی های (PLC) بزرگ: حافظه این نوع از پی ال سی ها بیش از 4 کیلوبایت می باشد و دارای بیش از 128 خط ورودی و خروجی می باشند. در مواردی که تعداد ورودی ها و خروجی ها زیاد باشد از PLC های بزرگ استفاده می شود. همچنین از این نوع PLC ها برای  عملیات کنترلی پیچیده و هدایت کردن تعدادی PLC کوچک استفاده می شود. برنامه نویسی این نوع PLC ها معمولا با استفاده از زبانهای سطح بالا نوشته می شود.

انواع پی ال سی (PLC) از نظر سخت افزاری

هر شرکت سازنده پی ال سی، چهار مدل مختلف از پی ال سی ها را با نام های منحصربفرد و خاص شرکت سازنده خود تولید می نماید. این ۴ مدل کلی از دستگاه های پی ال سی عبارتند از:

• پی ال سی رک (Rack PLC)
• پی ال سی قابل توسعه (Modular PLC)
• پی ال سی یک تکه (Compact PLC)
• مینی پی ال سی (mini PLC)

انواع پی ال سی از نظر شکل ظاهر

پی ال سی یکپارچه: PLC های کوچک معمولا به صورت Compact یا یکپارچه طراحی و ساخته می شوند به این معنی که منبع تغذیه و CPU و ماژولهای وروردی و خروجی بصورت یکپارچه در کنار یکدیگر قرار می گیرند و یک واحد محسوب می شوند. این نوع از PLC ها قادر به نگهداری فقط 1000 خط برنامه می باشند اما دارای فضایی جهت اتصال به برنامه های ورودی و خروجی های اضافه در آنها می باشند.

پی ال سی مدولاتور: در این نوع از پی ال سی ها بر خلاف نوع یکپارچه، کاربر می تواند ماژولهای ورودی و خروجی دلخواه از یک خانواده را با توجه به نیاز خود انتخاب کرده و در کنار هم قرار دهد که  شامل کارتهای جداگانه منبع تغذیه، CPU، ورودی و خروجی به تعداد مورد نیاز است که به ترتیب بر روی RACK و در داخل SLOTS شکاف ها نصب می شود.

نقش پی‌ ال‌ سی در اتوماسیون صنعتی  

• توانایی خواندن انواع ورودی‌ها ی دیجیتال، آنالوگ و فرکانس بالا و نمایش آن
• توانایی انتقال فرمان به سیستم‌ها و قطعات خروجی نظیر موتور، شیر‌برقی، مانیتورهای صنعتی و …
• سرعت پاسخگویی و دقت عمل بسیار بالا
• ایمنی، دقت و انعطاف پذیری زیاد
• ابعاد بسیار کوچک و کاربردی
• امکان اتصال به شبکه طبق استاندارد های به روز
• شبکه کردن PLC ها و امکان مدیریت آنها با یک کامپیوتر مرکزی
• کنترل هرچه بهتر فرایندهای تولید
• سهولت کار برای اپراتور
• توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC، تشخیص و عیب یابی سیستم را بسیار راحت می کند
• چون plc ها استهلاک مکانیکی ندارند، بنابراین دارای عمر بیشتری بوده و نیازی به تعمیرات و سرویس های دوره ای نخواهند داشت

کاربرد پی ال سی در صنایع صنعتی

از پی ال سی ها در صنایع مختلف صنعتی استفاده می شود که برخی از آنها برای کاربرد های خاص مانند محیط های خطرناک طراحی و ساخته می شوند که اغلب ضد انفجار هستند. قیمت پی ال سی های ضد انفجار و EX از سایر پی ال سی ها با امکانات مشابه بیشتر است. برخی از کاربردهای پی ال سی ها در صنایع مختلف صنعتی عبارتند از:

صنایع سنگین: کولرهای صنعتی، سیستم های کنترل خودکار، وسایل و تجهیزات که برای ذوب فلزات استفاده می شود.
صنایع پلاستیک سازی: ماشینهای ذوب و قالب گیری تزریقی، دمش هوای سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک
صنایع ماشینی: سیستم های اعلان خطر و هشدار، صنایع چوب، صنایع بسته بندی، سیستم های مورد استفاده در جوش فلزات، سیستم های سوراخ کاری و …
خدمات ساختمانی: سیستم های روشنایی خودکار، آسانسور ها کنترل هوا و تهویه ی مطبوع و…
صنایع شیمیایی: سیستم های مخلوط کننده دستگاههای ترکیب کننده مواد با نسبت های متفاوت و غیره …
صنایع خودرو سازی: سیستم های رنگ پاش و شکل دادن بدنه به وسیله پرس های خودکار، اتصال قطعات، همچنین آزمودن قطعات و تجهیزات اتومبیل، عملیات سوراخ کاری خودکار و…
صنایع غذایی: سیستم های سانترفیوژ، سیستم های عصاره گیری و بسته بندی و …

فاکتورهای مهم در انتخاب پی‌ ال‌ سی مناسب

• نوع تغذیه
• اندازه حافظه
• تعداد و نوع فلگ ها و تایمرها
• تعداد شمارندگان (کانترها)
• دقت و سرعت انجام پروژه
• تعداد ورودی و خروجی ها
• نوع بار (جریان خروجی و ولتاژ آن)
• سرعت اجرای برنامه SCAN TIME
• نوع برنامه کاری دستگاه

انواع پی ال سی براساس شرکت سازنده (برند)

• پی ال سی SIEMENS آلمان (SIMATIC S5 ،S7)
• پی ال سی Omron ژاپن
• پی ال سی ABB سوئیس-سوئد
• پی ال سی Allen Bradley آمریکا
• پی ال سی Schneider Electric
• پی ال سی Telemecanique فرانسه
• پی ال سی Mitsubishi ژاپن
• پی ال سی FATEK تایوان
• پی ال سی  Deltaچین
• پی ال سی LG کره

از مطرح ترین برندهای پی ال سی، می توان به پی ال سی های Delta ساخت کشور تایوان، پی ال سی زیمنس برند آلمانی، Omron ژاپن و آلن بردلی آمریکا اشاره کرد که هرکدام از این پی ال سی ها با برنامه نویسی خاص خود طراحی و ساخته شده اند.

انواع روش های برنامه نویسی پی ال سی (PLC)

برنامه نویسی PLC به روشهای گوناگون و متنوعی انجام می شود و از سه روش برای نمایش برنامه ی PLC استفاده می شود که در ادامه به معرفی این زبان ها می پردازیم:

برنامه نویسی به روش نردبانی (LAD): ساختار برنامه این روش شبیه به مدارهای رله ای است و برنامه به صورت نماد اتصال و سیستم های پیچ های مدار فرمان رله ای نشان داده می شود.
برنامه نویسی به روش فلوچارتی (CSF) یا نمایش جهبه ای تابع (FBD): در این روش از نمادهای مستطیلی استفاده می شود و در هر مستطیل عمل منطقه ای نمایش داده می شود.
برنامه نویسی به روش نوشتاری یا لیست جملات (STL): در این زبان برنامه نویسی از دستورات و جملات کلیدی برای نوشتن برنامه استفاده می شود و در آن هر عبارت دارای دو بخش عملگر و عملوند است.

اختصارات در  پی ال سی PLC

اختصارات معمول به کار رفته در زمان کار با یک PLC:

ASCII: نظام نامه استاندارد آمریکا برای تبادل اطلاعات

BCD: نظام نامه دوتایی دهدهی

CSA: انجمن استاندارد کانادا

I/O: DIO توزیعی

EIA: انجمن صنایع الکترونیک

EMI: تداخلات الکترومغناطیس

HMI: فصل مشترک انسان و ماشین

IEC: کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک

IEEE: موسسه مهندسان الکتریک و الکترونیک

I/O: ورودی ها و یا خروجی ها

ISO: سازمان جهانی استاندارد

LL: منطق نردبانی

LSB: بیت قابل توجه حداقل

MMI: فصل مشترک انسان و ماشین

MODICON: کنترول کننده مدولار دیجیتال

MSB: بیت قابل توجه حداکثر

PID: مشتق انتگرال متناسب (کنترول بازخورد)

RF: فرکانس رادیویی

I/O: RIO از راه دور

RTU: واحد ترمینال از راه دور

SCADA: کسب داده ها و کنترول نظارتی

TCP/IP: پرتوکول کنترل انتقال/ پرتوکول اینترنت

4 مرحله در عملیات پی ال سی

اسکن ورودی: وضعیت کل ابزارهای ورودی که به PLC وصل هستند را شناسایی می کند.
اسکن برنامه: منطق برنامه ایجاد شده توسط کاربر اجرا می شود.
اسکن خروجی: از کل ابزارهای ورودی که به PLC وصل هستند انرژی داده می شود و یا انرژی گرفته می شود.
عملیات داخلی: این مرحله شامل ارتباطات با ترمینالهای برنامه پذیر، تشخیصات داخلی و غیره است.

در گروه پی ال سی (PLC) سایت مرجع و فروشگاهی دماتجهیز، اطلاعات و قیمت های انواع پی ال سی از برند زیمنس را جهت بررسی و انتخاب مشاهده نمائید.

دماتجهیز علاوه بر جواز کسب معتبر از اتحادیه صنف شوفاژ و تهویه مطبوع، دارای نماد اعتماد الکترونیکی بوده و فعالیت سایت فروشگاهی خود را از سال 1383 در دفتر مرکزی تهران آغاز نموده است.