یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی نوعی کامپیوتر کوچک است که می تواند داده ها را از طریق ورودی های خود دریافت کند و دستورالعمل های عملیاتی را از طریق خروجی های خود ارسال کند. اساساً، وظیفه PLC کنترل عملکردهای یک سیستم با استفاده از منطق داخلی برنامه ریزی شده در آن است. کسب و کارها در سراسر جهان از PLC ها برای خودکارسازی مهمترین فرآیندهای خود استفاده می کنند.
یک PLC زیمنس ورودی ها را می گیرد، چه از نقاط ضبط خودکار داده ها و چه از نقاط ورودی انسانی مانند سوئیچ ها یا دکمه ها. بر اساس برنامه نویسی خود، PLC سپس تصمیم می گیرد که آیا خروجی را تغییر دهد یا خیر. خروجی‌های PLC می‌توانند طیف وسیعی از تجهیزات را کنترل کنند، از جمله موتورها، شیرهای برقی، چراغ‌ها، تابلو برق، خاموش‌کننده‌های ایمنی و بسیاری دیگر.
مکان فیزیکی PLC ها می تواند از یک سیستم به سیستم دیگر بسیار متفاوت باشد. با این حال، معمولاً PLC ها در مجاورت کلی سیستم هایی که کار می کنند قرار دارند و معمولاً توسط یک جعبه الکتریکی نصب شده روی سطح محافظت می شوند. اگر علاقه مند به دیدن جعبه های اتصال الکتریکی هستید که به محافظت از PLC ها کمک می کنند، به پایان بروید.
PLC ها تا حد زیادی جایگزین سیستم های کنترل مبتنی بر رله دستی شدند که در تاسیسات صنعتی قدیمی رایج بود. سیستم های رله پیچیده و مستعد شکست هستند و در دهه 1960، مخترع ریچارد مورلی اولین PLC ها را به عنوان جایگزین معرفی کرد. تولیدکنندگان به سرعت به پتانسیل PLCها پی بردند و شروع به ادغام آنها در فرآیندهای کاری خود کردند.
امروزه PLC ها هنوز یک عنصر اساسی در بسیاری از سیستم های کنترل صنعتی هستند. در واقع، آنها هنوز هم پر استفاده ترین فناوری کنترل صنعتی در سراسر جهان هستند. توانایی کار با PLC ها برای بسیاری از مشاغل مختلف، از مهندسین طراحی کننده سیستم گرفته تا تکنسین های برق که آن را حفظ می کنند، یک مهارت لازم است.
PLC ها برای چندین دهه عنصر استاندارد طراحی ماشین آلات صنعتی بوده اند. PLC ها چه مزایایی ارائه می دهند که آنها را به انتخابی محبوب تبدیل می کند؟
PLC ها برای برنامه ریزی نسبتاً شهودی هستند. زبان برنامه نویسی آنها در مقایسه با سایر سیستم های کنترل صنعتی ساده است، که PLC ها را برای مشاغلی که می خواهند پیچیدگی و هزینه ها را به حداقل برسانند عالی می کند.
PLC ها یک فناوری بالغ با سال ها آزمایش و تجزیه و تحلیل پشتیبان آن ها هستند. یافتن تحقیقات قوی در مورد انواع مختلف PLC و آموزش های جامع برای برنامه نویسی و ادغام آنها آسان است.
PLC S7 1200 زیمنس ها در طیف گسترده ای از قیمت ها در دسترس هستند، از جمله بسیاری از مدل های اولیه بسیار مقرون به صرفه که مشاغل کوچک و استارت آپ ها اغلب از آنها استفاده می کنند.
PLC ها بسیار متنوع هستند و اکثر مدل های PLC برای کنترل طیف گسترده ای از فرآیندها و سیستم ها مناسب هستند.
PLC ها دستگاه های کاملاً جامد هستند، به این معنی که هیچ قطعه متحرکی ندارند. این باعث می‌شود که آنها فوق‌العاده قابل اعتماد باشند و بتوانند در شرایط چالش برانگیز موجود در بسیاری از تاسیسات صنعتی زنده بمانند.
PLC ها اجزای نسبتا کمی دارند که عیب یابی آنها را آسان تر می کند و به کاهش زمان تعمیر و نگهداری کمک می کند.
PLC ها کارآمد هستند و انرژی الکتریکی زیادی مصرف نمی کنند. این به صرفه جویی در انرژی کمک می کند و ممکن است ملاحظات سیم کشی را ساده کند.
هیچ فناوری برای هر سناریویی کامل نیست و برخی از برنامه‌ها وجود دارند که PLC SIEMENS بهترین انتخاب برای آنها نیست. بیایید به برخی از مهم ترین اشکالات احتمالی استفاده از PLC نگاه کنیم.
PLC ها ظرفیت کمتری برای رسیدگی به داده های بسیار پیچیده یا تعداد زیادی فرآیند که شامل ورودی های آنالوگ به جای گسسته هستند، دارند. همانطور که تاسیسات تولیدی یکپارچه تر و درگیرتر می شوند، تعداد فزاینده ای از آنها ممکن است به سمت یک سیستم کنترل توزیع شده یا یک روش دیگر کنترل صنعتی جایگزین تغییر کند.
PLC های تولید کنندگان مختلف اغلب از نرم افزار برنامه نویسی اختصاصی استفاده می کنند. این باعث می شود که رابط های برنامه نویسی PLC کمتر از آنچه که ممکن است با یکدیگر کار کنند، به ویژه با توجه به اینکه زبان های برنامه نویسی آنها استانداردهای مشترکی دارند (به زیر مراجعه کنید).
PLC ها مانند بسیاری از انواع دیگر تجهیزات الکترونیکی، در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) آسیب پذیر هستند. آنها همچنین می توانند انواع دیگری از نقص های رایج الکترونیکی مانند حافظه خراب و خرابی های ارتباطی را تجربه کنند.
حال بیایید نگاهی به آنچه در داخل یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی می گذرد بیاندازیم. به یاد داشته باشید که PLC S7 1500 زیمنس یک سیستم ورودی-خروجی است، به این معنی که هر واحد هم ورودی ها را می پذیرد و هم خروجی ها را کنترل می کند. بین ورودی ها و خروجی ها سومین عنصر سیستم وجود دارد: برنامه نویسی منطقی که در CPU اتفاق می افتد و ارتباط بین ورودی ها و خروجی ها را کنترل می کند.
در اینجا نحوه عملکرد هر عنصر آمده است:
Input Monitoring : PLC ورودی داده های مربوطه را نظارت می کند و داده ها را به CPU ارسال می کند. برخی از PLC ها فقط از ورودی های داده با ورودی های گسسته (روشن/خاموش) استفاده می کنند، اما PLC هایی با قابلیت های آنالوگ می توانند ورودی های آنالوگ را برای متغیرهای پیوسته بپذیرند. ورودی‌ها ممکن است از دستگاه‌های اینترنت اشیا، ربات‌ها، حسگرهای ایمنی، رابط‌های انسان و ماشین یا تقریباً هر نوع دیگری از نقطه ورود داده باشد.
برنامه نویسی منطقی: هر PLC با یک CPU ریزپردازنده، 16 بیتی یا 32 بیتی ساخته شده است. مهندسان و تکنسین ها CPU PLC را طوری برنامه ریزی می کنند که شرایط و مقادیر خاصی را تشخیص دهد و بر اساس قوانین برنامه ریزی شده آن، در خروجی ها تغییراتی ایجاد کند. CPU دائماً وضعیت متغیرها را بررسی می کند و بر اساس شرایط برنامه ریزی شده تصمیم می گیرد. این فرض ساده، تنوع گسترده ای از طرح ها و عملکردها را امکان پذیر می کند.
کنترل خروجی: بر اساس منطق برنامه ریزی شده، PLC کلیدهای مختلف، استارت موتور، رله و سایر دستگاه های متصل به خروجی های خود را کنترل می کند. این به PLC ها اجازه می دهد تا کنترل فرآیندهای مکانیکی مانند عملکرد یک ماشین را در دست بگیرند. مهندسان همچنین می‌توانند چندین بخش سیستم را با برنامه‌ریزی PLCها به یکدیگر متصل کنند تا سیگنال خروجی خود را به PLC دیگر در یک زنجیره ارسال کنند.
واحدهای فشرده PLC عموماً شامل CPU، ورودی ها و خروجی های یک واحد هستند. در سیستم‌های PLC مدولار رک که بسیاری از امکانات صنعتی از آن استفاده می‌کنند، ورودی‌ها و خروجی‌های PLC با هم در ماژول I/O قرار دارند، در حالی که عملیات منطقی در یک ماژول CPU جداگانه انجام می‌شود. ماژول‌های ورودی/خروجی ممکن است نزدیک به CPU قرار داشته باشند، اما می‌توانند کاملاً دور باشند - گاهی اوقات حتی در ساختمان‌های مختلف.
هنگام تعیین یک مدل PLC برای برنامه شما، عوامل زیادی بر انتخاب شما تأثیر می گذارد. برخی از ملاحظات کلیدی عبارتند از:
ظرفیت الکتریکی: PLC ها برای منابع تغذیه خود نیاز به ولتاژ متفاوتی دارند، بنابراین بررسی کنید که انتخاب شما با سیستم الکتریکی شما سازگار است.
سرعت پردازش: سرعت پردازنده یک مدل PLC را بررسی کنید تا مشخص شود که آیا نیازهای برنامه شما را برآورده می کند یا خیر.
سازگاری: مطمئن شوید که مدل PLC شما با هر سخت افزار سیستم جدید یا موجود، چه منبع تغذیه یا ریل DIN سازگار است.
تحمل دما: اکثر PLC ها برای عملکرد ایمن در محدوده 0 تا 60 درجه سانتی گراد طراحی شده اند. با این حال، برخی از مدل‌های تخصصی PLC می‌توانند در دماهای شدید کار کنند، که برای تاسیساتی با شرایط تولید سرد یا گرم غیرمعمول مهم است.
حافظه: یک PLC به ROM و RAM کافی برای اجرای فرآیندهای مورد نظر برای خودکارسازی نیاز دارد. کنترلر از ROM برای ذخیره سیستم عامل و دستورالعمل ها و RAM برای اجرای عملکردهای خود استفاده می کند.
قابلیت اتصال: مطمئن شوید که PLC شما دارای پورت های ورودی و خروجی کافی است و مطمئن شوید که می تواند به انواع لوازم جانبی مورد نیاز سیستم شما متصل شود.
I/O آنالوگ: اگرچه PLC ها عمدتاً برای توابع گسسته استفاده می شوند، برخی از مدل ها دارای ورودی و خروجی آنالوگ نیز هستند که می توانند فرآیندها را با متغیرهای پیوسته کنترل کنند.
اکثر PLC ها را می توان با استفاده از یک کامپیوتر استاندارد و نرم افزار برنامه نویسی PLC برنامه ریزی کرد. استاندارد IEC 61131-3 کد بین المللی برق پنج زبان را برای برنامه نویسی PLC تعریف می کند. سه تا از این زبان ها از رابط های گرافیکی برای برنامه نویسی استفاده می کنند، در حالی که دو زبان دیگر از رابط های متنی استفاده می کنند.
منطق نردبانی به طور سنتی رایج ترین زبان برنامه نویسی مورد استفاده برای PLC ها بوده است. این یکی از بصری ترین زبان های موجود است زیرا از یک رابط گرافیکی استفاده می کند که شبیه نمودارهای الکتریکی طراحی شده است، حتی از بسیاری از نمادهای مشابه برای مخاطبین و رله ها استفاده می کند. منطق نردبانی از یک سری «پله‌ها» برای نمایش کانال‌های ورودی/خروجی کنترل‌کننده استفاده می‌کند، که هر کدام را می‌توان با شرایط و قوانین برنامه‌ریزی کرد.
با این حال، سایر زبان های برنامه نویسی PLC ابزارهای پیچیده تری را ارائه می دهند. به عنوان مثال، متن ساخت یافته (ST) به برنامه نویسان اجازه می دهد تا به سرعت برنامه های پیچیده و مقیاس پذیر را با استفاده از دستورات متنی ایجاد کنند. برای پیچیده ترین کارها، یک نمودار تابع متوالی (SFC) وجود دارد که به برنامه نویسان اجازه می دهد تا چندین سیستم و برنامه های فرعی را در سایر زبان های برنامه نویسی به هم متصل کنند.
ما در مورد سختی PLC ها صحبت کرده ایم، اما این بدان معنا نیست که آنها نیازی به محافظت ندارند. برعکس، یک محل کار صنعتی شلوغ خطرات زیادی را برای تجهیزات حیاتی مانند PLC ها به همراه دارد. مدیران باید اطمینان حاصل کنند که تأسیسات آنها از محفظه های الکتریکی مناسب برای محافظت از سیستم های کنترل استفاده می کنند.
ویژگی های رایجی که طراحان هنگام تعیین یک محفظه برای PLC به دنبال آن هستند عبارتند از:
امکان افزودن ریل DIN و پانل های نصب در داخل محفظه برای نصب آسان PLC
محفظه های دارای رتبه بندی NEMA یا محفظه های دارای رتبه IP برای محافظت در برابر خطرات رایج یک محل کار صنعتی
ساخت و ساز ناهموار با استفاده از موادی مانند پلی کربنات، ABS، فولاد یا آلومینیوم
محافظت در برابر EMI و RFI
فلنج های نصب در صورتی که برای استفاده به عنوان جعبه برق نصب سطحی در نظر گرفته شده باشد
تست UL برای اطمینان از انطباق دقیق با تمام رتبه‌بندی‌های IP و NEMA
چه برای PLC زیمنس نیاز داشته باشید یا به طور کامل چیز دیگری، پروداکت زیمنس نمایندگی زیمنس اینجاست تا به شما کمک کند. کارشناسان ما با کمال میل شما را در انتخاب بهترین محصول برای نیازهایتان، ثبت سفارش ویژه یا هر چیز دیگری که نیاز دارید، یاری خواهند کرد. با تماس با ما با شماره تلفن: 02177644005 تماس بگیرید یا همین امروز به صورت آنلاین با پشتیبانی تلگرام و واتساپ : 09195369226 ما تماس بگیرید.
