PLC چیست؟
PLC (پی‌ال‌سی) چیست؟
برای اینکه بتوانیم با PLC بهتر کار کنیم باید ازجنبه های مختلفی این محصول فناورانه را بشناسیم.
در این مقاله، نکات اصلی آشنایی اولیه با PLC گفته می شود.
کنترلر منطقی برنامه پذیر (Programable logic controller) که به اختصار PLC نامیده می شود، یک کنترل کننده صنعتی است. تفاوت آن با کنترل کننده های دیگر، اول برنامه پذیری آن و ثانیا منطقی بودنش می باشد.
منطقی بودن به این معناست که با یک منطق خاص و با برنامه کار میکند. هر جایی فرآیندی داریم که بخواهیم آن را کنترل کنیم نیازمند کنترلر هستیم. در نتیجه امروزه از کارخانه های کوچک و ساختمان های مسکونی گرفته تا کارخانجات بزرگ از PLC ها به طور گسترده استفاده می کنند. با توجه به پیشرفت صنعت، خودکار سازی فرآیند تولید (اتوماسیون صنعتی ) تاثیر بسزایی در روند تولید دارد و پی ال سی ها نیز از لوازم انکارناپذیر در اتوماسیون صنعتی هستند.
کاربرد PLC
PLC را می توان در سه کاربرد مختلف استفاده کرد.
مستقل
کاربرد سیستم کنترل مستقل در سیستم هایی با ابعاد کوچک است، در اینجا تنها یک PLC کل فرآیند را کنترل می کند.
در این کاربرد همه IO ها برای فرآیند کنترل با یک PLC اصلی در تعامل هستند.
مولتی تسک یا چند وظیفه ای
در نوع چند وظیفه ای به بیش از یک کنترلر نیاز هست و چندین کار را همزمان می تواند کنترل کند. تعداد IO ها در مقایسه با دستگاه های مستقل بیشتر خواهد بود. در این نوع ارتباط بین PLC ها برای کنترل فرآیند انجام خواهد شد. انتقال داده ها را نیز می توان با استفاده از اتصال سرور بین PLC و سیستم های کامپیوتری انجام داد.
مدیریت کنترل
در کاربرد مدیریت کنترل PLC ، مدیریت با استفاده از چندین دستگاه کنترل انجام می شود .این کاربرد به یک PLC/DCS یا سیستم کامپیوتری بسیار بزرگ نیاز دارد.همه PLC ها در هاب اصلی باPLC متصل هستند، Master PLC به روز رسانی ها را دریافت می کند و به PLC های باقی مانده پاسخ می دهد. ارتباط سریال اترنت / TCP / IP برای این نوع کاربرد ها ضروری است.
کاربرد PLC در صنعت
plc ها در بسیاری از صنایع استفاده میشوند:
- صنایع خودروسازی : تست قطعات و تجهیزات سیستم های رنگ پاش ،شکل دادن بدنه بوسیله پرس های اتوماتیک ،سوراخکاری ، اتصال قطعات
- صنایع پلاستیک سازی : ماشین های قالب گیری تزریقی ،سیستم های آنالیز و تولید پلاستیک، دمش هوا
- صنایع سنگین : سیستم های کنترل دمای اتوماتیک، تجهیزات ذوب فلز کوره های صنعتی
- صنایع شیمیایی : دستگاه های ترکیب مواد، سیستم های میکس کننده
- صنایع ماشینی : صنایع بسته بندی ،صنایع چوب، صنایع سوراخکاری ،سیستم های آلارم ،سیستم های مورد استفاده در جوش فلزات
- صنایع غذایی : کنترل فرآیند تولید، کنترل ماشین آلات بسته بندی
- صنایع حمل و نقل : کنترل سیستم های نوار نقاله و جرثقیل ها
- صنعت ساختمان : کنترل هوا و تهویه مطبوع، تکنولوژی بالابر ،سیستم های روشنایی خودکار
انواع PLC اشنایدر Schneider
اشنایدر (Schneider) یک برند بزرگ در اتوماسیون صنعتی است که دارای محصولات و فناوری های بسیار نوآورانه در اتوماسیون صنعتی، ساختمانی و مشاغل کوچک، محصولات و سیستم های فشار ضعیف، ذخیره سازی خورشیدی و انرژی، توزیع ولتاژ متوسط و اتوماسیون شبکه، همچنین انواع PLC و … است.
مهمترین سری های PLC اشنایدر عبارتند از:
- Zelio Logic
- Modicon M171 / M172
- Modicon M221،
- Modicon M238،
- Modicon M251
- Modicon M258
- Modicon MC80
- Modicon TSX Micro.
- Preventa XPS MF / MC
PLC اشنایدر سری Zelio Logic
Zelio Logic مجموعه ای از رله های هوشمند compact است: به ۳ نوع تک بلوک با ۱۰، ۱۲ یا ۲۰ ورودی / خروجی با یا بدون صفحه نمایش و دکمه طبقه بندی شده است. ۱۰ یا ۲۶ ورودی / خروجی را می توان با استفاده از روش های زیر گسنرش داد:
+ کارت ماژول از طریق Modbus یا اترنت
+ کارت ماژول توسعه مجزا با ۶، ۱۰ یا ۱۴ DI / DO و ۴ AI / AO
PLC اشنایدر سری Twido
سری Twido به ۳ دسته اصلی (Compact، Modular و Extreme) و چندین نوع I / Os تقسیم می شود، Twido پیکربندی شده با نرم افزار TwidoSuite راه حل های ساده و هیجان انگیزی را برای تمام موقعیت های دشوار شما ارائه می دهد.
PLC اشنایدر سری Modicon TSX Micro
با دقت های Micro، تطبیق پذیری و بهره وری، شما یک کنترل کننده واقعی در قلب سیستم خود دارید. TSX Micro با توجه به بودجه‌های بسیار کم در مواجهه با محدودیت‌های بازار، تنوع و ماژول‌های مورد نیاز برای به حداکثر رساندن عملکرد را به سازندگان ماشین‌ها، خطوط اتوماسیون و کاربران نهایی ارائه می‌دهد.
- حافظه تا ۱۲۸K
- کارایی بالا ۰٫۱۵us/inst
- توابع پشتیبانی: شمارش / کنترل موقعیت، آنالوگ / PID، توابع ریاضی، منطق فازی و غیره.
- پشتیبانی از اتصال از طریق اترنت TCP / IP و درگاه برای سنسور / محرک
PLC اشنایدر سری Modicon Modicon M221
- برنامه نویسی بصری با SoMachine Basic، برنامه های داخلی و بلوک های تابع همیشه آماده استفاده هستند
- تمام ویژگی ها و عملکردهایی که برای طراحی و برنامه نویسی نیاز دارید، ذاتی هستند
- قابلیت گسترش انعطاف پذیری، امکان ارتقاء آسان
از طریق اترنت، دسترسی بی سیم، وب سرور برای ساده سازی نظارت و نگهداری سیستم، به هر نقطه متصل می شوید.
PLC اشنایدر سری Modicon Modicon M238
کنترلر قابل برنامه ریزی Modicon M238 راه حل های ساده و هوشمندانه ای را برای رفع تمام نیازهای کنترلی شما ارائه می دهد.
ارائه یک راه حل بهینه برای کنترل تکرار بر اساس شمارش با سرعت بالا و موقعیت یابی ساده ۱ تا ۴ محور از طریق کانال های PTO یا CANopen
PLC اشنایدر سری Modicon Modicon M251
Modicon M251 با استانداردهای ارتباطی CANopen یا Modbus TCP به شما این امکان را می دهد که به راحتی و با استفاده از کابل اترنت استاندارد و حتی از طریق Wi-Fi به SCADA، MES، ERP متصل شوید. با انتقال داده ها از طریق کارت SD، تعبیه وب سرور و موارد دیگر، عملکرد سیستم خود را افزایش دهید. دسترسی نامحدود به سیستم های شما از طریق اترنت در هر مکان، هر زمان و ساده سازی تعمیر و نگهداری با هر دستگاه تلفن همراه هوشمند از طریق صفحات نظارت بصری که مستقیماً در SoMachine طراحی شده و در وب سرور PLC ذخیره می شود.
PLC اشنایدر سری Modicon Modicon M258
- دارای CPU با کارایی بالا (۲۲ns/inst)، پورت های ارتباطی تعبیه شده به عنوان اترنت و CANopen و ویژگی های پیشرفته ذاتی مانند ذخیره سازی داده ها، سرور وب و سرور FTP است.
- قابلیت کنترل تا ۱۶ محور به طور مستقل
- مقیاس پذیری تا ۲۴۰۰ I/O دیجیتال
- I/O آنالوگ: ۱۲ یا ۱۶ بیت
- سایر ویژگی های پیشرفته مانند: خروجی HSC / Reflex / Event Tasks
PLC اشنایدر سری Modicon Modicon XPS MF
- XPS MF یک PLC امن ، قابل برنامه ریزی با استفاده از نرم افزارXPSMFWIN که بر روی ویندوز اجرا می شود
- نوع ۴ مطابق با EN 954-1 و SIL3 مطابق با IEC 61508 است.
- ۲ نوع PLC ایمنی: فشرده با ورودی / سیستم عامل داخلی و ماژول، در رک شامل ۶ اسلات برای ماژول های مختلف ورودی/خروجی جداگانه
- ۱۴ عملکرد ایمنی تایید شده، موجود در کتابخانه نرم افزار XPSMFWIN، برای برآوردن نیازهای خاص برنامه
- یک عملکرد ایمنی مناسب برای برنامه هایی که می توان ایجاد کرد
- از طریق Safe Ethernet با ورودی/خروجی می توان ارتباط برقرار کنید
- ارتباط با PLC یا HMI استاندارد از طریق Modbus TCP / IP، خط سریال Modbus یا PROFIBUS DP است.
PLC اشنایدر سری Modicon Modicon MC80
سری Modicon MC80 یک کنترل کننده محلی میدانی خورشیدی برای کاربردهای متمرکز انرژی خورشیدی (CSP) است:
- طراحی شده برای سادگی و فشرده بودن برای نصب سریع، کتابخانه های خورشیدی را برای زمان طراحی آسان و کوتاه یکپارچه می کند. راهنمای TVDA به کاربران کمک می کند تا Modicon MC80 را در سیستم کنترل خورشیدی خود ادغام کنند
- عملکرد هوشمند آن دسترسی از راه دور به داده ها را از طریق اترنت امکان پذیر می کند و سطح بالایی از قابلیت اطمینان و دقت را برای برآورده کردن الگوریتم های موقعیت یابی خورشیدی فراهم می کند. از توپولوژی حلقه RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) برای افزونگی شبکه در صورت شکست لینک پشتیبانی می کند.
- تعمیر و نگهداری با وجود ابزار مدیریتی گسترده و آسان برای استفاده (SGbackup) برای مدیریت برنامه و سیستم عامل در برنامه های PAC در مقیاس بزرگ انجام می شود.
- می تواند در دماهای شدید (۲۵- تا ۷۰ درجه سانتی گراد) کار کند. می توان با استفاده از Unity Pro پیکربندی کرد
- ویژگی های امنیتی شبکه یکپارچه به محافظت از عملکرد نیروگاه های خورشیدی کمک می کند
PLC اشنایدر سری Modicon M171/M172
- کاهش زمان دسترسی با نرم افزار بصری برنامه نویسی SoMachine HVAC با برنامه های داخلی آماده برای استفاده و بلوک های عملکردی
- تمام ویژگی ها و عملکردهایی که برای طراحی و ساخت سیستم های خودکار سودآورتر نیاز دارید، تعبیه شده است.
- بلوک های عملکرد برنامه مصرف انرژی را کاهش می دهد و به بهبود کارایی سیستم کمک می کند
- با چندین گزینه اتصال BMS یا وب سرور در هر مکانی متصل بمانید
انواع مدل PLC سری BMX اشنایدر :
این سری از PLC های شرکت اشنایدر از خانواده MODICON M340 محسوب میشوند و برخی از انواع آنها شامل BMX P34 2020 – BMX P34 20102 – BMX P34 2010 – BMX P34 2000 – BMX P34 1000 – BMX PRA 0100 – BMX P34 20302 – BMX P34 2030
BMX ها نسل جدید و ارتقاء یافته PLC ها هستند .
نحوه نصب PLC
یکی از مراحل بسیار مهم در نصب PLC ها سیم بندی است. برای نحوه سیم بندی دقیق باید به برگه مشخصات و مستندات فنی PLC آن مراجعه کرد. البته روش کلی سیم بندی یکسان است و با اطلاع از آن می توان به سیم بندی PLC پرداخت.
دقت به نوع و مقدار تغذیه PLC اهمیت فوق العاده ای دارد. چه بسیار PLC هایی که به خاطر دقت نکردن به همین نکته اولیه به راحتی در گام اول می سوزند. هم چنین برای اتصال ورودی ها و خروجی ها باید به همین نکته توجه کرد که چه نوع سیگنالی با چه دامنه ای می تواند به آن وصل شود.
به طور کلی توصیه می‌شود برای سنسورهایی که ۲۲۰ ولتی می باشند از رله PLC استفاده شود ،چرا که علاوه بر ارزان بودن ،سیم بندی راحتی دارد و احتمال آسیب رساندن به PLC را کمتر میکند.
استفاده از PLC
نحوه استفاده از plc به دو صورت امکان پذیر است:
- ارتباط با متخصص
- ارتباط با اپراتور
ارتباط با متخصص با هدف طراحی برنامه، ویرایش برنامه، کنترل PLC ، تست و عیب یابی پی ال سی می باشد.
اپراتور معمولا هیچ گونه دانشی در ارتباط با PLC ندارد (و اگر دارد نباید اعمال کند) در نتیجه هدف او در ارتباط با PLC تنها رصد و تغییر شرایط کاری است. در این حالت معمولا یک مانیتور لمسی به همراه تعدادی دکمه که آن را HMI می نامند به سیستم کنترل اضافه می کنیم تا شخص بتواند به واسطه آن با PLC ارتباط برقرار نماید.
HMI در واقع یک ال سی دی قابل برنامه ریزی است که به کمک آن پارامترهای مختلف را می‌توان تغییر داد و سیستم را کنترل نمود.
اجزای تشکیل دهنده PLC
یک PLCاز دو قسمت تشکیل شده است:
- سخت افزار
- نرم افزار
اجزای اصلی سخت افزار هر PLC عبارتند از:
- منبع تغذیه
- CPU
- حافظه
- کابل برنامه نویسی
- واحدهای ورودی/خروجی
در واقع سخت افزار PLC شامل سه ماژول (کارت) است که عبارتند از:
- ماژول پردازنده
- ماژول تغذیه
- ماژول های ورودی و خروجی
ماژول CPU که در واقع مغز سیستم است از پردازنده و حافظه هایش تشکیل شده است .این حافظه ها بعضا با برق یا بدون برق وظیفه نگهداشت داده ها را بر عهده دارند.
ماژول منبع تغذیه نیز انرژی مورد نیاز کل سیستم را برای پردازنده و ماژول های ورودی و خروجی با تبدیل برق ac به dc فراهم می‌آورد که علاوه بر جلوگیری از برق گرفتگی ،باعث حذف نویز و نوسانات برق ac می شود.
ماژول های ورودی و خروجی نیز امکان اتصال سایر تجهیزات از قبیل سنسورها و محرک را به سیستم فراهم می کنند که خود انواع مختلفی از نظر دامنه و قابلیت ها دارند ،از جمله ماژول های ورودی خروجی دیجیتال، ماژول های ورودی خروجی آنالوگ و ماژول های ورودی خروجی شبکه ارتباطی که برای ارتباط با دیگر پی ال سی ها و کامپیوتر هایی که در فاصله دور قرار دارند استفاده می شوند.
نرم افزار PLC
از آن جا که پی ال سی یک کنترل کننده نرم افزاری است، کارخانه های سازنده برای آن نرم افزاری تهیه می کنند،پس از نصب نرم افزار روی کامپیوتر می توان برنامه دلخواه را نوشت و سپس آن برنامه را وارد پی ال سی کرد.
امروزه ۵ زبان برنامه نویسی ،توسط کمیسیون بین المللی الکترونیک یا همان IEC به عنوان استاندارد جهانی تحت عنوان ۱۱۳۱ IEC برای PLC تعیین شده است و شرکت ها ملزم به استفاده از ۵ زبان برنامه نویسی مشخص در PLC شده اند این زبان ها عبارتند از:
- ladder Diagram (LAD or LD)
- Function Block Diagram (FBD)
- Structured Text (ST)
- Instraction List (IL)
- Sequential Function Chart (SFC)
برای برنامه نویسی PLC ابتدا برنامه مد نظر بر روی یک کامپیوتر و در یک نرم‌افزار خاص نوشته می‌شود، سپس این برنامه به plc انتقال داده می شود.
بهترین زبان PLC: قطعا هر زبان برنامه نویسی مزایا و معایب خاص خود را دارد و به همین دلیل نمی‌توان به صورت قطعی و حتمی به این سوال پاسخ داد. باید بر حسب نیاز، زبان برنامه نویسی مد نظرتعیین شود. به عنوان مثال زبان نردبانی همواره گزینه خوبی برای اتوماسیون منطقی دیجیتالی بوده است. در سال ۲۰۱۹، IEC لیستی از ۵۲ محبوب ترین زبان های برنامه نویسی را منتشر کرد که در آنها زبان نردبانی با داشتن رتبه ۵۰ محبوب ترین عضو از مجموعه زبان های استاندارد IEC در لیست مذکور می باشد.
زبان نردبانی ،یکی از زبان های محبوب در برنامه نویسی plc محسوب می شود که شباهت زیادی به مدارهای رله ای دارد در نتیجه یادگیری آن برای کسانی که با مدارهای رله ای سر و کار داشته باشند ساده است . پس از آن می توان به سراغ زبان های دیگری مثل STL و FBD رفت، از طرف دیگر ،عیب یابی برنامه نوشته شده هم با این زبان ساده است. در این زبان همه المان ها به صورت گرافیکی و دیداری به کار رفته اند و تمام نمادها مشابه نماد الکتریکی متناظر شان مورد استفاده قرار می گیرند.
همانگونه که ملاحظه کردید با به وجود آمدن پی ال سی مفهوم کنترل و طراحی سیستم های کنترلی به طور بسیار چشمگیری پیشرفت کرده است و استفاده از این کنترلر ها مزایای بسیار زیادی دارد.
یکی از با کیفیت ترین برندهای PLC در دنیا ، برند اشنایدر الکتریک می باشد که شرکت کیان کنترل رستا از یکی از تامین کنندگان اصلی PLCهای شرکت اشنایدر الکتریک می باشد .
نظر شما در مورد این مقاله چیست؟
نظرات کاربران
مقاله مرتبط
