با آچار فرانسه صنعتی آشنا شوید! قطعه ای به حجم دستان شما ولی با قدرت بیکران

افراد زیادی به دنبال آشنایی با نحوه عملکرد سازمان های مختلف در صنعت های بزرگ و کوچک هستند. امروزه با پیشرفت تکنولوژی، بیشتر صنایع از سیستم های اتوماسیون استفاده می کنند. یکی از پایه های اصلی اتوماسیون صنعتی PLCها هستند.

PLCها کنترلرهای منطقی (لاجیک) قابل برنامه ریزی با اجزای مدولار هستند که بیشتر در سطح کارخانه ها برای کارهای کنترلی مثل تنظیم دور موتور و یا زمان مورد نیاز برای اجرای هر قطعه به کار می روند. اگر با اتوماسیون صنعتی آشنایی داشته باشید، ممکن است نام PLC را شنیده باشید. اما PLC چیست و چرا در دنیای اتوماسیون اینقدر مهم شده است؟

(PLC) مخفف Programmable Logic Controller است که در معنای کنترل کننده منطقی که قابلیت برنامه ریزی دارد به کار می رود. این کنترلر ها داده های دریافتی از دستگاه های ورودی را بررسی و پردازش میکنند و به کمک متغیر های از پیش تعیین برنامه ریزی شده خروجی ها را راه اندازی می کند.PLC ها در اصل کامپیوتر های لاجیک و منطقی هستند که برای مصارف کنترلی گوناگون در صنعت مورد استفاده قرار میگیرند.

بهتر است در ابتدا نگاهی به تاریخ پیدایش آن بیندازیم.

تاریخچه PLC ها

اگر نگاهی به تاریخ شکل گیری اجزای مختلف صنایع بیندازیم، متوجه میشویم که اتوماسیون صنعتی پیش از حضور PLC ها و در اواسط قرن 18 میلادی پیدایش یافت. در آن زمان معمولا از اجزای الکترومکانیکی و تجهیزات فیزیکی برای اجرای فرایند های صنعتی بهره گیری میشد؛ همین موضوع سبب شده بود که برای راه اندازی و ارتباط دستگاه ها به یکدیگر نیاز به سیم ها و رله های زیاد پیدا کنند. این اتفاق موجب شده بود که فضای زیادی برای پست های خط تولید نیاز شود.

اما در سال 1968 و توسط دیک مورلی جایگزینی برای این مدارات پیچیده وارد بازار شد که به گونه ای طراحی شده بود تا قابلیت برنامه ریزی برای مهندسین و برنامه نویسان حوزه صنعت را داشته باشد. منطق نردبانی از همان ابتدا به عنوان پیشفرض این کنترلر نوظهور بود؛ به گونه ای که در هر مرحله پردازش های اعمالی، با نظارت و کنترل PLC قدم به قدم انجام می شود.

کاربرد PLC چیست و در کدام قسمت یک مجموعه استفاده می شود؟

این سیستم های قابل برنامه ریزی در صنایع مختلف به صورت وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند؛ چرا که استفاده از آن ها بسیار سریع است و اپراتوری که از آن استفاده می کند به آسانی اطلاعات را دریافت و داده های دریافتی را برنامه ریزی و به خروجی تحویل می دهد. PLC ها را به طرق مختلفی می توان برنامه ریزی کرد و منطق های متفاوتی را برای آن ها پیاده سازی کرد؛ منطق هایی مبتنی بر رله های الکترومکانیکی و یا منطق های زبان های برنامه نویسی خاص مثل C و Basic.

شکل ظاهری PLC چیست؟

PLCها از نظر شکل ظاهری و ساختار مکانیکی انواع گوناگونی دارند، اما همانطور که گفته شد این سیستم ها به مانند کامپیوترهایی هستند که با بهره گیری از تخصص نیروی فنی به عنوان رابطی میان تجهیزات موجود در کارخانه ها در بخش تولید هستند و این سیستم ها به کاربر اجازه مشاهده و کنترل داده ها از اتاقک های کنترل و حفاظت را می دهند. به همین دلیل، متناسب به نوع فرایندی که باید برای هر بخش صنعتی یک سازمان برنامه ریزی انجام شود، از سایز های مختلفی استفاده میشود. بعضی آنقدر کوچک هستند که در جیب جای می گیرند و برای بعضی نیاز است اتاقکی اختصاصی تعبیه کرد.

PLC ها چند نوع عملکرد دارند؟

این کنترلر های منطقی به طور کلی به سه قسمت تقسیم می شوند: داده های ورودی، اطلاعات خروجی و پردازشگرهایCPU .

PLCسیگنال های ورودی را یا از ماشین ها و ادوات الکترونیکی و یا کاربر انسانی بعد تحلیل و تسهیل، دریافت می کند و سپس به کمک CPU های خود به صورت چرخه ای و مرحله ای پردازش می کند؛ که در این قسمت منطق اعمالی پیش فرض دستگاه وارد مرحله اجرا می شود و خروجی مورد نظر را می دهد. پس از انجام تمامی مراحل، این دستگاه ها بررسی ایمنی را نیز انجام میدهند تا اطمینان حاصل شود که در حالت عملیاتی نیز مشکلی ایجاد نشود.

در حالت کلیPLC ها جایگزین پنل های کنترل سنتی شده است که به کمک روش نظرسنجی و پاسخ رله های الکترومغناطیسی و با بهره گیری از سنسورهای زمانی عملیاتشان را انجام میدادند. این کامپیوترهای برنامه ریزی شده میتوانند به صورت اتوماتیک و دائم و بدون وقفه در اجرا داده های دریافتی را بررسی و تصمیمی برای هر ورودی اتخاذ کند.

چگونگی عملکرد PLC

با یک مثال می خواهیم عملکرد  PLCها را توضیح دهیم. فرض کنید شما از ماشین لباسشویی خود میخواهید استفاده کنید، در این حالت اولین ورودی که شما به دستگاه وارد می کنید، فشردن کلید روشن و خاموش است. در این حالت کنترلر برنامه ریزی شده داخل دستگاه، بنا به دکمه ای که شما فشردید، شروع به پردازش موقعیت خود می کند و با احتساب برنامه ای که قبلا وارد پردازنده شده است خروجی مد نظر شما را اعمال می کند. معمولا ورودی ها  و خروجی ها به اختصار “I/O” خوانده می شوند. این ورودی ها و خروجی ها می توانند هم به صورت آنالوگ و هم به صورت دیجیتال دریافت شوند.

اکنون باید درک بهتری نسبت به چیستی و فرایند اجرایی PLC ها داشته باشید. بسیاری از دانشجویان حوزه برق برای ادامه مسیر حرفه ای خود به فراگیری تفسیر مسیر های کنترلی PLC روی می آورند؛ چرا که نقش آفرینی متخصصین کنترل بسیار مهم و حیاتی است. امروزه شرکت های مهمی در دنیا هستند که به رقابت در قسمت های برنامه‌نویسی، کانفیگ‌های سخت‌افزاری و غیره می پردازند. بعضی از این شرکت ها مانند زیمنس به دلیل کیفیت برتر سهم عمده ای از بازار جهانی را از آن خود کرده اند. تعداد زیادی از ادوات کنترلی و قدرتی ساخته شده به وسیله این شرکت آلمانی، در صنایع کل جهان دیده می شود.

این کنترلرها را چگونه طبقه بندی می کنند؟

کنترلر های PLC  ماژول هایی هستند که برای انجام طیف گسترده ای از عملکردهای کنترلی، قدرتی و تولیدی طراحی شده اند. انواع آن ها  بر اساس موارد زیر طبقه بندی می شوند:

• اندازه
• راه اندازی سخت افزار
• منبع تغذیه

بر اساس اندازه

این کنترلر های ماژولار براساس اندازه حافظه و پورت های مورد نیازشان به دسته های بزرگ و کوچک و متوسط تقسیم میشوند. در طراحی PLC  های کوچک سعی بر این است که به عنوان جایگزین رله ها و تایمر ها استفاده شوند. اما کنترلرهای متوسط و بزرگ بیشتر برای عملیات های پیچیده تر مورد استفاده قرار میگیرند. این دو کنترلر فقط در نوع عملکرد تفاوت هایی دارند، مانند زبان مورد نیاز برنامه نویسی، و حافظه و غیره.

بر اساس روش های راه اندازی سخت افزار

در این بخش با دو نوع PLC روبرو هستیم، کنترلرهای فشرده و ماژولار.

در کنترلر های فشرده هر سه قسمت اصلی، در یک دستگاه الکترونیکی قرار گرفته است. در حالی که در یک قطعه ماژولار هر بخش می تواند در یک ماژول تک و منفرد تعبیه شود.

بر اساس منبع انرژی

کنترلر ها می توانند همراه با SMPS  باشند و یا با ولتاژ کاری VDC24 کار کنند.

بررسی مزایای حائز اهمیت

این کنترلر ها علاوه بر انعطاف پذیری نسبت به کنترلر های سنتی که پیش از این در صنعت استفاده می شد، به دلیل فضای کوچکی که احتیاج دارند و قابلیت محاسباتی فرای تمام سیستم های دیگر، موجب کاهش هزینه ها می شود. گسترش پذیر بودن این سیستم ها نیز در مواقع تغییر قابلیت بسیار کاربردی و مفید است.

مزیت اصلی PLC نسبت به سیستم های کنترل دیگر این است که بعد از برنامه ریزی و جهت دهی کامل به آن می توانید به عقب برگردید و تمامی تنظیمات را از نو وارد کنید.  در حالی که در یک مجموعه کنترلی  با سیم سخت، باید همه سیم ها را پاره کرد و از ابتدا شروع به طراحی و نقشه کشی کرد. این موضوع باعث می شود که برای هر فرایند صنعتی تقریبا مجبور به استفاده از یک کنترلر سیمی سخت منحصر به فرد شویم که هزینه بر و زمان بر است.

#توجه: این مطلب یک رپرتاژ تبلیغاتی بوده و محتوای آن توسط تبلیغ دهنده تهیه و نگارش شده است.
دیجی‌رو مسئولیتی در قبال محتوای تبلیغاتی ندارد.