PLC چیست؟

PLC یک وسیله الکترونیکی دیجیتالی است که شامل یک واحد الکترونیکی مرکزی یا CPU ، واحد منبع تغذیه، واحدهای ورودی دیجیتال، واحدهای خروجی دیجیتال، واحدهای ورودی آنالوگ، واحدهای خروجی آنالوگ و واحدهای کنترل کننده جانبی دیگر برای موارد خاص میباشد. همچنین PLCها دارای توابع لاجیکی از قبیل تایمرها، شمارنده ها، شیفت رجیسترها و…. میباشند، که امکان کنترل فرآیندهای پیچیده را به راحتی فرآهم میآورند.

مدت زمان مطالعه : ۲ دقیقه
تاریخ انتشار : ۱۴۰۰/۰۱/۱۵

PLC چیست؟

مقدمه

اساس کار PLC بدین ترتیب است که سیگنال های ورودی را از فرآیند یا ماشین تحت کنترل دریافت کرده و دستورالعملهای لاجیکی ( که در حافظه برنامه ریزی شده است ) را برروی آنها اجرا میکند و سیگنالهای خروجی مناسب جهت کنترل فرآیند یا ماشین تحت کنترل را ایجاد می نماید. مدارات واسطه استانداردی که روی PLC ها قابل تعبیه شدن است، به آنها اجازه میدهد که مستقیما و بدون نیاز مدارات رله ای میانجی، به محرک ها و مبدل ها ( مانند موتورها، پمپ ها وشیرها ) متصل شوند.

مناسب جهت کنترل صنعتی

گرچه PLCها از نقطه نظرتکنولوژی سخت افزاری، به کامپیوترهای معمولی شبیه هستند و همگام با تکنولوژی ریز پردازنده ها پیش میروند، لیکن مشخصات ویژه ای، آنها را جهت کنترل صنعتی مناسب میسازد:

– تجهیزات محکم و مقاوم در مقابل نویز، حرارت و رطوبت.

– ساختار مدولار و سوکتی بردها، که سبب آسانی تعویض یا افزودن واحدهای جدید میشود.

– اتصالات استاندارد واحدهای ورودی/خروجی و سطوح سیگنالهای مختلف.

– زبان برنامه ریزی آسان و قابل فهم (مثلا دیاگرام نردبانی یا نمودارهای تابعی)

– آسانی برنامه ریزی و ایجاد تغییرات برنامه ای در محیط کار.

وظیفه PLC

وظیفه PLC قبلآ بر عهده مدارات فرمان و رله های کنتاکتوری بود که امروز استفاده از آنها منسوخ شده است. از اشکالات عمده این رله ها این بود که با افزایش این رله ها حجم و وزن مدارات فرمان بسیار بزرگ شده و قیمت آنها نیز افزایش می یافت و نهایتاً عیب یابی اینگونه مدارات بسیار پیچیده و زمان بر می گردید.
برای رفع این مشکل مدارات فرمان الکترونیکی ساخته شدند که آنها نیز به علت اینکه تک کار بودند و برای استفاده در چند مدار می بایستی تغییرات عمده در آنها ایجاد می شد کارایی کمی داشتند.
با استفاده از PLC ها تغییر در روند تولید یا عملکرد ماشین به راحتی صورت می گیرد زیرا دیگر لازم نیست سیم کشی ها و سخت افزار سیستم کنترل تغییر کند و تنها کافی است چند سطر برنامه نوشت و به PLC ارسال کرد تا کنترل مورد نظر تحقق یابد.

انواع سیستم PLC

در صنعت PLC بیش از یکصد کارخانه با تنوع بیش از هزار مدل از انواع مختلف PLC فعالیت می نمایند.
این نمونه های مختلف دارای سطوح مختلفی از کارآِیی می باشند. PLC ها را می توان از نظر اندازه حافظه یا تعداد ورودی / خروجی دسته بندی نمود. نمونه ای از این تقسیم بندی را در جدول زیر مشاهده می کنید.

PLC های کوچک

این PLCها معمولا به منظور جایگزینی کنترل کننده های سنتی استفاده می گردند و به خاطر کوچکی در کنار تجهیزات کنترل شونده نصب می شوند. قابلیت گسترش این PLC ها محدود و حداکثر یک یا دو مدول I/O است.
در این PLCها یک پردازنده وجود دارد و برنامه نویسی آنها به صورت مقدماتی است واغلب با استفاده از دیاگرام نردبانی و دستورات نمادی صورت می گیرد . PLC مدل F20 شرکت میتسو بیشی از این نمونه است.

PLC های متوسط

این PLC ها ساختار مدولار دارند.
در نتیجه توسعه یا تغییر آنها ساده است و تنها با اضافه نمودن یا تغییر مدولها صورت می گیرد. مدولها به گونه ای محلم ساخته می شوند تا در محیط های صنعتی کارکرد مطمئن داشته باشند. از این PLC ها در مواردی استفاده می شود که تعداد خطوط I/O زیاد و توسعه سیستم در آینده محتمل باشد.
امکانات ارتباطی این PLCها زیاد است و می توان از آنها در کنترل گسترده استفاده نمود. برنامه ریزی این PLC ها به صورت گرافیکی نیز میسر است

PLC های بزرگ

در مواردی که تعداد ورودی/ خروجی بسیار زیاد است و یا عملیات کنترلی پیچیده است از PLC های بزرگ استفاده می گردد. از این PLC ها برای هدایت تعدادی PLC کوچک نیز استفاده می گردد.

ویژگی های PLC

از بارز ترین ویژگیهای این PLC های می توان به موارد زیر اشاره کرد:
– پردازنده ۱۶ بیتی برای انجام عملیات محاسباتی
– پردازنده یک بیتی برای انجام عملیات موازی و تسریع در شمارش و ذخیره
– حافظه زیاد
– عیب یابی و نمایش وضعیت
– ارتباط با اجزای کنترل گسترده
– کنترل حلقه بسته
و موارد دیگر…
برنامه نویسی PLCهای بزرگ معمولا با استفاده از زبانهای سطح بالا صورت می گیرد
البته برای ارزیابی یک PLC باید به ویژگی های دیگر نظیر پردازنده، زمان اجرای یک سیکل، سادگی زبان برنامه نویسی، قابلیت توسعه و غیره را در نظر گرفت.
در یک تقسیم بندی PLC ها در دوغالب PLC های با کاربرد محلی و PLC های با کاربرد وسیع تقسیم می گردند.