کارت پی ال سی SIEMENS مدل 6ES5350_3KA21

plc مخفف چیست ؟

PLC در لاتین مخفف Programmable Logic Controller است که به معنی کنترل کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی است. یعنی یک قطعه کنترل کننده که برنامه پذیر است و می‌توان برنامه‌های مختلف و متنوع کنترلی را بر روی آن نوشت.

اما در اصل پی ال سی چیست و چه کاربردی دارد؟

پی ال سی چیست؟

می‌توان گفت پی ال سی یک نوع کامپیوتر خاص است که برای کارکردی قابل اطمینان در شرایط صنعتی خاص طراحی شده است. شرایطی مثل دماهای بسیار بالا، رطوبت، خشکی و گرد و خاک. پی ال سی‌ها طراحی شده‌اند تا بتوانند فرآیندهای صنعتی را اتوماتیک کنند. کارهایی مثل خط مونتاژ در یک کارخانه تولیدی، فرآیندهای موجود در کارخانه‌های سنگ معدن یا تصفیه‌ خانه‌های فاضلاب و …

سیستم کنترلی قبل از پی ال سی

عمده سیستم‌های کنترلی که در صنعت استفاده می‌شد، به صورت رله و بانک‌هایی از رله بود. جایی که مجموعه‌ای از رله‌ها، وظیفه کنترل و خاموش/روشن کردن دستگاه‌های خروجی را به عهده داشتند. در برخی از این سیستم‌ها تعداد رله‌ها اینقدر زیاد می‌شد که یک محفظه شامل رله و بانک رله تشکیل می‌داد.

برخی از مشکلات بزرگ این نوع سیستم ها ذاتاً به مکانیکی بودن رله‌ها برمی‌گشت. استهلاک در طول زمان بر اثر کلیدزنی‌های فراوان باعث خرابی رله‌ها می‌شد.

یک عیب بزرگ دیگر این سیستم‌ها این بود که اگر نقصی در سیستم پیش بیاید، تشخیص محل دقیق آن زمانبر و مشکل است. به عبارت دیگر در زمان نقص، دستگاهها در مدت زمان قابل توجهی باید کارکرد خود را متوقف کنند تا مکان عیب تشخیص داده شده و رفع گردد.

به همین علت افراد و شرکت‌های مختلفی، مدتها روی سیستمی کار کردند که این مشکلات را برطرف کند؛ و در نهایت پی ال سی به عنوان جایگزین این سیستم ارائه شد.

تاریخچه  پی ال سی چیست

PLC در اصل حاصل ایده‌های فردی به نام ریچارد دیک مورلی است. او فردی معمولی در دانشگاه MIT بود که تصمیم گرفت تحصیل خود را نیمه‌کاره رها کرده و به طرف مسیری ناشناخته ولی هدفی مصمم قدم بگذارد.

او شرکت خود را تاسیس کرد و در طی سالیان مختلف تلاش کرد تا چالش بزرگ صنعت را به خوبی شناسایی کرده و در جهت رفع آن تفکر و ایده‌پردازی کند.

مهمترین مزیت پی ال سی چیست؟

می‌توان گفت مهمترین نقطه قوت پی ال سی در مقابل سیستم‌های کنترل قدیمی در این است که شما می‌توانید پس از اینکه طرح مدنظر خود را برنامه‌ریزی کردید، برگردید و مجدداً برنامه و طرح خود را تغییر دهید. اینکار هزینه کمی نسبت به سیستم‌های قدیمی دارد و این هزینه فقط در زمانی است که برنامه‌نویس باید برای تغییر برنامه خود صرف کند.

لامپی را در نظر بگیرید که به یک کلید متصل شده است. لامپ دو حالت بیشتر ندارد، یا روشن است و یا خاموش:

به شما گفته شده است که کاری کنید تا وقتی کلید در حال وصل (ON) قرار گرفت، پس از 30 ثانیه لامپ روشن شود. مسلماً در این ساختار سیمی، پیاده سازی چنین چیزی بسیار دشوار است.

تنها راهی که شاید بتوانید به این هدف دست پیدا کنید این است که سیم‌کشی مدار خود را تا جایی زیاد و پیچیده‌تر کنید که بتوانید به این تاخیر مد نظر دست پیدا کنید. البته باز هم در عمل این کار بسیار دشوار است! بله برای یک تغییر جزیی، به دردسرهای بزرگی می‌افتیم.

و اینجاست که نقش کنترل کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی پی ال سی) مشهود و پررنگ می‌شود. به طوری که نیاز به هیچ سیم‌کشی اضافه‌ای در سیستم نداریم.

تنها کافیست چند خط کد ساده به برنامه اضافه کنیم؛ با این کارکرد که کنترلر ۳۰ ثانیه تاخیر در روشن کردن لامپ پس از فشردن کلید بیندازد. گذشته از این با حضور پی ال سی، اکنون شما می‌توانید چندین ورودی مختلف را دریافت کرده و در سمت خروجی نیز چندین دستگاه خروجی متفاوت را کنترل نمایید.

نحوه عملکرد پی ال سی 

حال به شرح مراحل مختلف این چرخه می‌پردازیم:

• سیستم‌عامل در ابتدا رصد زمانی خود را شروع می‌کند و وارد این چرخه می‌شود.
• CPU شروع به خواندن داده‌ها از ماژول ورودی می‌کند و وضعیت تمام ورودی‌ها را بررسی می‌کند.
• CPU در گام بعدی شروع به اجرای برنامه نوشته شده کاربر می‌کند. این برنامه می‌تواند در منطق لدر (ladder) باشد و یا با هر زبان برنامه‌نویسی دیگر که مبتنی بر پی ال سی است، باشد.
• سپس CPU به سازوکارهای داخلی و وظایف ارتباطی خود می‌پردازد.
• بر اساس نتیجه برنامه اجرا شده، پردازنده آن داده را در ماژول خروجی می‌نویسد تا وضعیت تمام خروجی‌ها به روز شود.
• مراحل این فرآیند ادامه پیدا می‌کند تا زمانی که پی ال سی در حالت اجرایی و عملکردی خودش قرار دارد.

برای آشنایی با محدوده قیمتی پی ال سی ها و خرید پی ال سی پیشنهاد میکنیم این صفحه را ببینید: قیمت PLC

ساختارپی ال سی چیست

ساختار داخلی پی ال سی به نحوی شبیه به ساختار کامپیوترها است:

مزایای پی ال سی چیست

• زمان اسکن کردن بسیار سریعی دارد.
• قابلیت ارتباط با کامپیوتر در کل کارخانه را دارد.
• توانایی محاسباتی بسیار خوبی دارد.
• زمان آموزش کوتاهی دارد.
• طیف گسترده‌ایی از کاربردهای کنترلی را شامل می‌شود.
• به راحتی برنامه‌نویسی می‌شود و به راحتی زبان برنامه‌نویسی آن درک می‌شود.
• هزینه پروژه‌های آن را می‌توان به طور دقیق محاسبه کرد.
• از قابلیت کنترل نظارتی برخوردار است.
• دارای ابعاد فیزیکی کوچکی است.
• در برنامه‌نویسی مجدد انعطاف‌پذیری دارد.
• برطرف کردن مشکل در آن نسبت به سیستم‌های سنتی (بانک رله) آسان‌تر و سریع‌تر است.
• دارای شمارنده‌هایی با سرعت بالا است.
• زمان اجرای پروژه کوتاه‌تر است.
• از قابلیت اطمینان بالا برخوردار است.

معایب پی ال سی چیست

• وقتی مشکلی برای پی ال سی پیش می‌آید، زمان بازیابی و اصلاح آن نامشخص است.
• محدودیت‌های کاری پی ال سی در دمای بالا وجود دارد.
• در هنگام قطعی برق، برنامه مجدداً از جایی که متوقف شده بود، شروع به اجرا می‌کند و این اصلاً مناسب نیست! (ممکن است قبل از قطعی برق دستگاهی روشن شده باشد، و اکنون بلافاصله پس از وصل شدن برق روشن شدن آن دستگاه خطرآفرین باشد)
• همزمان فقط یک برنامه در یک پی ال سی مدل ثابت قابل اجرا است.
• نمی‌توان از نرم‌افزار و قطعات PLC یک برند خاص، در تولید و پیکره‌بندی پی ال سی برند دیگر استفاده کرد.

کاربرد پی ال سی چیست

PLC در صنایع مختلف کاربردهای بی‌شماری دارد؛ بخش نفت و گاز، نیروگاههای برق، صنعت فولاد، صنعت خودرو، صنایع شیمیایی و بخش انرژی و بهینه‌سازی مصرف، صنعت شیشه، صنعت کاغذ و حتی صنعت تولید سیمان تنها بخشی از کاربردهای فراوان پی ال سی هاست. حتی در صنایع هوایی و مسافرتی، plc به کار گرفته می‌شود تا سیستم کنترل امنیتی را مانیتور کرده و به عملکرد بهینه‌تر آسانسورها و پله برقی‌ها کمک کند.

اتوماسیون صنعتی پی ال سی چیست

اتوماسیون صنعتی مجموعه‌ای از تکنولوژی‌هاست که فرآیندهای صنعتی و عملکرد ماشین‌آلات را خودکار می‌کند؛ این کار بدون نیاز به اپراتور انسانی انجام می‌شود. به منظور رسیدن به چنین هدفی، سیستم‌ها و ابزارهای کنترلی نظیر کامپیوتر و رباتیک به کار گرفته می‌شوند. خودکارسازی این فرآیندها به حذف خطای انسانی، کاهش هزینه‌ها، سرعت بیشتر انجام کارها و در نهایت دستیابی به عملکرد بالاتر می‌انجامد

انواع کارت پی ال سی

کارت PLC یا به عبارت دیگر ماژول‌های توسعه، از جمله اجزای بسیار کاربردی در زمینه صنعت و اتوماسیون صنعتی به حساب می‌آیند. همانطور که از نام این محصولات آشکار است، هدف کلی این  افزودن قابلیت‌ها و توسعه قابلیت‌های PLC می‌باشد.

استفاده اصلی از  PLC، افزایش تعداد پورت‌های ورودی و خروجی (I/O) می‌باشد. همچنین با استفاده از این  سازگاری با پروتکل‌های ارتباطی خاص نیز فراهم می‌شود . افزایش فضای حافظه یا حتی افزایش واحدهای پردازش، از دیگر اهداف استفاده از ماژول‌های توسعه PLC می‌باشد. کاربردهای دیگر این ماژول‌ها شامل سازگاری با یک HMI یا درایو، افزودن قابلیت عیب‌یابی و دیباگ به صورت ریموت و از راه دور یا حتی به صورت محلی (در مکان فیزیکی)، افزودن تجهیزات ورودی و خروجی خاص و شخصی‌سازی‌شده نیز می‌شود.

با استفاده از  توسعه، انعطاف پذیری و اعمال تغییرات در سیستم به راحتی امکانپذیر می‌شود. به همین دلیل است استفاده از  بسیار رایج است. متداول‌ترین نوع PLC، ی هستند که برای افزایش پورت ورودی و خروجی استفاده می‌شوند. در ادامه به بررسی انواع این نوع از کارت PLC می‌پردازیم.

کارت ورودی دیجیتال (DI)

کارت ورودی دیجیتال (DI)، برای دریافت سیگنال‌های دیجیتال و تبدیل آن‌ها به داده‌های قابل فهم در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی به کار می‌رود. اینبا استفاده از ولتاژ ورودی، سیگنال‌های دیجیتال را تفسیر می‌کنند. هر بر اساس ولتاژ ورودی خود از طرف تولیدکننده مشخصات خاصی دارد.

در مثال کارت DI مدل 24v زیمنس، محدوده ولتاژ -3v تا +5v به عنوان حالت صفر منطقی (قطع) و ولتاژ +13v تا +30v به عنوان حالت یک منطقی (وصل) تعریف شده است. برای مشاهده جزئیات بیشتر در مورد  به پارت نامبر آن یا کاتالوگ مراجعه نمایید.

این  می‌توانند دارای تعداد مختلفی پورت‌های ورودی باشند؛ تعداد پورت‌ها ممکن است 4، 8، 16، 32 یا 64 عدد باشد. نوع ولتاژ ورودی نیز می‌تواند AC یا DC یا عمومی (UC) باشد و بازه ولتاژ ورودی ممکن است 24vDC، 48-125vDC، 120vAC یا 220vAC باشد.

بعضی از این  قابلیت‌های ویژه‌ای مثل تشخیص ارور و خطا را نیز دارا هستند؛ این اطلاعات به صورت Interrupt در کد  مشخص می‌شوند و قادرند خطاهای قابل تشخیصی نظیر قطع سیم یا مشکل در تغذیه سنسور را شناسایی کنند.

انواع کارت پی ال سی

کارت PLC یا به عبارت دیگر ماژول‌های توسعه، از جمله اجزای بسیار کاربردی در زمینه صنعت و اتوماسیون صنعتی به حساب می‌آیند. همانطور که از نام این محصولات آشکار است، هدف کلی این  افزودن قابلیت‌ها و توسعه قابلیت‌های PLC می‌باشد.

استفاده اصلی از  PLC، افزایش تعداد پورت‌های ورودی و خروجی (I/O) می‌باشد. همچنین با استفاده از این  سازگاری با پروتکل‌های ارتباطی خاص نیز فراهم می‌شود . افزایش فضای حافظه یا حتی افزایش واحدهای پردازش، از دیگر اهداف استفاده از ماژول‌های توسعه PLC می‌باشد. کاربردهای دیگر این ماژول‌ها شامل سازگاری با یک HMI یا درایو، افزودن قابلیت عیب‌یابی و دیباگ به صورت ریموت و از راه دور یا حتی به صورت محلی (در مکان فیزیکی)، افزودن تجهیزات ورودی و خروجی خاص و شخصی‌سازی‌شده نیز می‌شود.

با استفاده از  توسعه، انعطاف پذیری و اعمال تغییرات در سیستم به راحتی امکانپذیر می‌شود. به همین دلیل است استفاده از  بسیار رایج است. متداول‌ترین نوع PLC، ی هستند که برای افزایش پورت ورودی و خروجی استفاده می‌شوند. در ادامه به بررسی انواع این نوع از کارت PLC می‌پردازیم.

کارت ورودی دیجیتال (DI)

کارت ورودی دیجیتال (DI)، برای دریافت سیگنال‌های دیجیتال و تبدیل آن‌ها به داده‌های قابل فهم در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی به کار می‌رود. اینبا استفاده از ولتاژ ورودی، سیگنال‌های دیجیتال را تفسیر می‌کنند. هر بر اساس ولتاژ ورودی خود از طرف تولیدکننده مشخصات خاصی دارد.

در مثال کارت DI مدل 24v زیمنس، محدوده ولتاژ -3v تا +5v به عنوان حالت صفر منطقی (قطع) و ولتاژ +13v تا +30v به عنوان حالت یک منطقی (وصل) تعریف شده است. برای مشاهده جزئیات بیشتر در مورد  به پارت نامبر آن یا کاتالوگ مراجعه نمایید.

این  می‌توانند دارای تعداد مختلفی پورت‌های ورودی باشند؛ تعداد پورت‌ها ممکن است 4، 8، 16، 32 یا 64 عدد باشد. نوع ولتاژ ورودی نیز می‌تواند AC یا DC یا عمومی (UC) باشد و بازه ولتاژ ورودی ممکن است 24vDC، 48-125vDC، 120vAC یا 220vAC باشد.

بعضی از این  قابلیت‌های ویژه‌ای مثل تشخیص ارور و خطا را نیز دارا هستند؛ این اطلاعات به صورت Interrupt در کد  مشخص می‌شوند و قادرند خطاهای قابل تشخیصی نظیر قطع سیم یا مشکل در تغذیه سنسور را شناسایی کنند.

کارت خروجی دیجیتال (DO)

در  خروجی دیجیتال، داده‌های ارسالی از PLC به سیگنال الکتریکی تبدیل و به تجهیزات تحت کنترل ارسال می‌شود. این  به عنوان  دو حالته شناخته می‌شوند، بنابراین سیگنال کنترلی دارای دو حالت قطع و وصل (0 و 1 منطقی) است.

علاوه بر ویژگی‌های  ورودی،  خروجی مشخصات خود را دارند. یکی از مهم‌ترین موارد مورد بررسی در اینجا میزان حداکثر جریان مجاز پورت خروجی است.

نوع خروجی نیز در انتخاببسیار تأثیرگذار است. خروجی DO می‌تواند به صورت ترانزیستوری یا رله‌ای باشد. به طور عمومی، جریان دهی خروجی رله‌ای بیشتر از ترانزیستوری است.

انواع دیگر از  اکسپنشن PLC و زیردسته‌های آن شامل:

۱- ورودی دیجیتال (DI) (24vDC – 220vAC)

۲- خروجی دیجیتال (DO) (ترانزیستوری و رله‌ای)

۳- ورودی / خروجی دیجیتال

۴- ورودی آنالوگ (جریانی – ولتاژی – مقاومتی – ترموکوپلی)

۵- خروجی آنالوگ (جریانی – ولتاژی)

۶- ورودی / خروجی آنالوگ

کارت ورودی آنالوگ (AI)

کارت ورودی آنالوگ (AI) در سیستم‌های PLC یک عنصر اساسی است که جهت ارتباط با دنیای فیزیکی و مشاهده و اندازه‌گیری سیگنال‌های آنالوگ از محیط خارجی به کار می‌رود. این  سیگنال‌های ورودی متغیر مانند ولتاژ یا جریان را از حسگرها و دستگاه‌های مختلف دریافت می‌کند و آن‌ها را به فرم دیجیتال برای PLC تبدیل می‌کند.

ویژگی‌ها و عملکرد  ورودی آنالوگ بستگی به نوع و تنظیمات آن دارد. این کمعمولاً محدوده ولتاژ یا جریان ورودی متناسب با نیاز سیستم را پشتیبانی می‌کند. سیگنال‌های ورودی آنالوگ معمولاً در محدوده‌های مشخصی مانند 4-20 میلی‌آمپر یا 0-10 ولت تولید می‌شوند.

با استفاده از کارت AI، PLC قادر به دریافت و پردازش اطلاعات آنالوگ محیط خارجی است. این اطلاعات می‌توانند در کنترل و نظارت بر فرآیندها و تجهیزات مختلف صنعتی بسیار موثر باشند.

کارت خروجی آنالوگ (AO)

کارت خروجی آنالوگ (AO) در سیستم‌های PLC یک ابزار اساسی است که به PLC این امکان را می‌دهد که سیگنال‌های کنترلی آنالوگ را به عنوان خروجی تولید کند و به دستگاه‌ها و تجهیزات خارجی ارسال کند. این  جهت ایجاد سیگنال‌های ولتاژ یا جریان متغیر مورد نیاز برای کنترل دقیق و متناسب با فرآیندها و تجهیزات مختلف به کار می‌رود.

ویژگی‌ها و عملکرد کخروجی آنالوگ بستگی به نوع و تنظیمات آن دارد. این کعمولاً محدوده ولتاژ یا جریان خروجی متناسب با نیاز سیستم را پشتیبانی می‌کند. سیگنال‌های خروجی می‌توانند در محدوده‌های مشخصی مانند 4-20 میلی‌آمپر یا 0-10 ولت تولید شوند.

استفاده از  AO در سیستم‌های PLC به کنترل دقیق تر و بهتر فرآیندها کمک می‌کند. این سیستماتیک معمولاً در کاربردهایی که نیاز به تنظیم و کنترل پارامترهای آنالوگ دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کا اهمیت زیادی در اتوماسیون صنعتی و کنترل فرآیندها برخوردارند.

خرید راحت و مطمین از سرو کنترل جلیل

https://servocontroljalil.com