PLC چیست و چه کاربردی دارد

انسان همواره در پی اتوماسیون سازی صنایع خود بوده است تا میزان بهره وری و بازدهی را بیشتر کند. ابزار های بسیاری در این زمینه به کمک انسان شتافته اند. اگر با برق صنعتی سر و کار داشته باشید، قطعا نام plc  ها به گوشتان خورده است، این ابزار در ابتدا برای کاربرد های صنعتی اختراع شد اما در ادامه  به خاطر قدرت و انعطاف پذیری زیاد در حوزه ی اتوماسیون صنعتی بسیار پیشرفت کردند. PLC ها به طور گسترده‌ای در صنایع

مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند و کاربرد های مختلفی دارند به عنوان مثال نقش موثری را نیز در بهبود عملکرد صنایع و افزایش سرعت و دقت فرایندها ایفا می‌کنند. در این مقاله سعی بر این داریم تا به سوال plc  چیست و چه کاربردی دارد؟ پاسخی کامل و جامع دهیم تا با این ابزار آشنایی کامل پیدا کنید.

اگر قصد خرید پی ال سی دارید، قبل از خرید باید با آن آشنا شوید و ویژگی ها و انواع  آن را بشناسید. پس در ادامه این مقاله با ما همراه باشید. هم چنین می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره قبل از خرید با نمایندگی زیمنس plc در لاله زار با فروشگاه تیاش ولتاژ تماس بگیرید. 09362159929 | 09128047276

Plc چیست؟

همانطور که گفته شد پی ال سی‌ها طراحی شده‌اند تا بتوانند فرآیندهای صنعتی را اتوماتیک کنند. در واقع plc مخفف عبارت “Programmable Logic Controller”  می‌باشد که معنی آن به زبان ساده کنترل‌گر منطقی برنامه‌پذیر می باشد. کنترل گر بودن پی ال سی یعنی این ابزار می تواند تمام‌ کارهای کنترلی را برای ما انجام دهد و اتوماسیون کردن کارها را بر عهده گیرد. از طرفی با توجه به کلمه ی برنامه پذیر می توان گفت که این دستگاه ها توسط یک برنامه ی از پیش نوشته شده کار می کنند و با توجه به آن برنامه وظایف خود را انجام می دهند. با توجه به استاندارد IEC یک زبان برنامه نویسی واحد برای plc  ها در نظر گرفته شده است که همین امر کاربری آن را آسان می کند. به طور کلی می توان گفت پی ال سی ها نوعی کامپیوتر دیجیتال صنعتی هستند که در مواردی مثل خط مونتاژ در یک کارخانه تولیدی، فرآیندهای موجود در کارخانه‌های سنگ معدن یا تصفیه‌ خانه‌های فاضلاب و… به کار گرفته می شوند. اما با کامپیوتر های معمولی تفاوت هایی دارند که در ادامه به آن می پردازیم. هم چنین پی ال سی ها انواع مختلفی دارند که بر اساس یک سری ویژگی ها دسته بندی می شوند، بنابراین مشخصه های فراوانی دارند ولی پرکاربردترین آنها عبارتند از:

1. تعداد ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ
2. تعداد تایمر
3. تعداد شمارنده
4. تعداد رله های کمکی
5. حجم حافظه قابل برنامه ریزی
6. سرعت اجرای دستورات

تاریخچه PLC

در حقیقت پی ال سی ها جایگزین تجهیزاتی مانند رله ها، تایمر، مدار فرمان الکتریکی،  ترتیب دهنده ها و کنترل کننده های حلقه شده اند. در گذشته برای کنترل کردن فرایند ها و دستگاه های صنعتی از تجهیزات نامبرده استفاده می شد که مشکلات زیادی به همراه داشتند به عنوان مثال رله ها خیلی بزرگ و دست و پا گیر بودند و نیاز بود تا سیم کشی ها بر اساس ترتیب خاصی صورت گیرد و هم چنین حجم زیادی از رله ها برای برای روشن کردن یا خاموش کردن دستگاه استفاده می شد، در نهایت همین امر موجب خرابی دستگاه می شد.

اولین پی ال سی در سال 1968 توسط شرکت جنرال موتورز طراحی شد و برای اولین بار در صنعت خودرو، برای جایگزینی سیستم های منطقی بر پایه رله در ایالات متحده آمریکا مورد استفاده قرار گرفت. شرکت جنرال موتورز مشخصاتی را برای یک کنترل کننده ماشین استاندارد تعریف کرد که باید به صورت ماژولار و قابل توسعه باشند، 16 واحد داشته باشد که بتوان آن را به 256 واحد افزایش داد، قابلیت برنامه ریزی داشته باشد، حداقل یک کیلو بایت حافظه داشته باشد و در هنگام قطع برق، برنامه ی ذخیره شده را از دست ندهد.

نحوه کار plc

در ابتدا باید به ساختار ماژولار پی ال سی بپردازیم. مهم ترین بخش های هر پی ال سی شامل موارد زیر است:

•         ماژول منبع تغذیه
•         واحد پردازشگر مرکزی (CPU)
•         ماژول ورودی
•         ماژول خروجی

پی ال سی یک منبع اصلی دارد که سی پی یو درون آن قرار می گیرد، برنامه و وظایف این دستگاه توسط یک کامپیوتر و یک زبان برنامه نویسی نوشته شده و از طریق کابل به میکروپروسسور داخل plc منتقل می شود. دو مدل کارت وجود دارد که در صورت نیاز به دستگاه اضافه می شوند، ماژول های ورودی و خروجی. کارت های ورودی می توانند شامل حسگرها، سوئیچ‌ها و مترها باشند و خروجی‌ها شامل رله‌ها، چراغ‌ها، سوپاپ‌ها، درایوها و… باشند. هنگامی که دستگاه در جریان فرایند قرار بگیر و شروع به کار کند، اطلاعات از طریق سنسور های ورودی دریافت می شوند، این سیگنال ها می توانند آنالوگ یا دیجیتال باشند، اطلاعات دریافت شده توسط ماژول ورودی به دیتای باینری قابل فهم برای CPU تبدیل می شود. سپس پردازنده شروع به خواندن اطلاعات  کرده و تمام ورودی ها را بررسی می کند در مرحله ی بعد، برنامه ی منطقی نوشته شده را اجرا کرده و نتایج آن را در ماژول خروجی می نویسد، در نهایت خروجی ها دستورات را به تجهیزات کنترلی و اجرایی منتقل می کنند. علاوه بر ماژول‌های ورودی و خروجی، پی ال سی می تواند طیف وسیعی از پورت‌ها و پروتکل‌های ارتباطی را پوشش دهد تا در مواقع نیاز، دستگاه بدون مشکل به سایر سیستم‌ها متصل شود.

طراحی سخت افزاری و نرم افزاری پی ال سی ها به گونه ای است که در محیط ها و شرایط خشن صنعتی، دوام بیاورند و در برابر گرما، سرما، گرد و غبار و رطوبت محافظت شده اند. همین امر تفاوت اصلی پی ال سی و کامپیوتر است. در واقع نحوه عملکرد کامپیوتر و پی ال سی شبیه به هم است و کامپیوتر نیز می تواند مانند پی ال سی عمل کند، اما آن ها دستگاه های ظریفی هستند که در شرایط خشن صنعتی دوام نمی آورند و به زودی خراب می شوند.

بهترین برند پی ال سی در ایران

زیمنس پی ال سی

زیمنس یک شرکت آلمانی است که بیش از یک در تولید تجهیزات اتوماسیون صنعتی سابقه دارد. این شرکت با توجه به کیفیت بالای محصولاتش، شهرت جهانی دارد چرا که PLCهای زیمنس می‌توانند بدون خاموش شدن به راحتی به بازه کاری ۱۲ تا ۱۵ سال برسند، این درحالیست که برندهای چینی در بهترین حالت می‌توانند ۴ سال عمر مفید داشته باشند. در ایران نیز محصولات شرکت زیمنس به عنوان تنها برند تاپ به فروش می رسد. این شرکت از پیشرفته ترین فناوری ها  برای تولید محصولات خود استفاده می کند. قدیمی ترین محصولات این شرکت با سری S5 تولید می شده اند. اما اکنون پی ال سی های سری S7 در ایران طرفدار دارند. پی ال سی هایی مانند S7-300  و S7-400 و S7-1200 از جمله محصولات این سری می باشند که طیف گسترده ای از عملیات و فرایند ها را پوشش می دهد.

انواع پی ال سی زیمنس

1. مینی پی‌ال‌سی (لوگو زیمنس)
2. پی‌ال‌سی‌های کمپکت (Compact PLC)
3. پی‌ال‌سی‌های ماژولار (Modular PLC)
4. پی‌ال‌سی‌های رک (Rack PLC)

انواع سری های plc برند زیمنس

• plc سری S7-300
• plc سری S7-1200
• plc سری S7-1500
• plc سری S7-200
• plc سری S7-400

نقش پی ال سی در اتوماسیون صنعتی

اتوماسیون صنعتی در واقع خودکار سازی فرایند ها و عملیات های صنعتی است که بدون نیاز به اپراتور انسانی صورت میگیرد. خودکارسازی این فرآیندها به حذف خطای انسانی، کاهش هزینه‌ها، سرعت بیشتر انجام کارها و در نهایت دستیابی به عملکرد بالاتر می‌انجامد. پی ال سی ها نقش مهمی در اتوماسیون صنعتی ایفا کرده اند که با استفاده از آن ها کنترل و نظارت بر سنسور ها و محرک ها و به طور کلی فرایند ها صورت می گیرد. در ادامه برخی از اهمیت پی ال سی ها در اتوماسیون را بیان می کنیم.

• کنترل بهتر فرآیندهای تولید
• افزایش دقت، انعطاف پذیری و اطمینان سیستم های اتوماسیون
• اتصال به کامپیوتر از طریق پروتکل‌های ارتباطی استاندارد مختلف
• سرعت و دقت عمل بالا
• توانایی خواندن انواع ورودی های دیجیتال، آنالوگ و فرکانس بالا
• انعطاف پذیری بالا در برنامه نویسی
• طول عمر بالا
• پشتیبانی از زبان های مختلف
• امکانات اتصال به شبکه
• ابعاد بسیار کوچک
• عملکرد سریع
• ایمنی، دقت
• شبکه کردن PLC ها و امکان مدیریت آنها با یک کامپیوتر مرکزی