0

آموزش برنامه نویسی آردوینو

به جرات می توان گفت پی ال سی (PLC) یکی از پر استفاده ترین کلماتی است که در حوزه برق صنعتی و اتوماسیون های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد و همه ی افرادی که قصد دارند در زمینه برق صنعتی به صورت حرفه ای کار کنند باید بدانند PLC چیست. تقریبا کارخانه ای را نمی توانید پیدا کنید که از PLC در آن استفاده نشده باشد هرچند که کاربرد پی ال سی صرفا به کارخانه ها محدود نمی شود اما بیشترین استفاده از PLC در محیط های صنعتی است. امروزه تقریبا در اغلب مناطق اطرافمان از کارخانه ها و کارگاه ها گرفته تا پمپ بنزین ها و سیستم های پمپاژ و آبرسانی و سیستم های تهویه مطبوع از PLC استفاده می کنند. اگر علاقه مند هستید بدانید پی ال سی چیست و چه کاربردی در صنعت دارد در این مطلب با ما همراه باشید.

PLC چیست به زبان ساده

PLC یا Programmable Logic Controller به معنای “کنترل گر منطقی برنامه پذیر” در واقع یک کامپیوتر صنعتی است که می تواند با توجه به برنامه ای که طراح سیستم بر روی آن بارگذاری می کند، اطلاعات ورودی ها شامل سنسور ها و ورودی های اپراتور ها را دریافت کند و بر اساس برنامه دستگاه های دیگر مانند الکتروموتور ها، هیتر ها، پمپ ها یا سیستم های روشنایی و تهویه را کنترل کند. در واقع PLC کامپیوتر کوچکی است که برای کار با خطای بسیار بسیار کم در محیط ها پر نویز صنعتی طراحی شده است تا بتواند در سخت ترین شرایط با کمترین خطا دستگاه های صنعتی را کنترل کند. در واقع PLC کامپیوتری است که امکان کنترل فرآیند ها با قابلیت اطمینان بالا، خطای پایین، امکان برنامه ریزی و خطایابی آسان برای ما فراهم کرده است.

مدل های مختلف PLC
چند مدل مختلف از PLC های Siemens

PLC ها در ابعاد و اندازه های مختلف با قابلیت ها و تعداد ورودی و خروجی های مختلف ساخته می شوند. از ماژول های کوچکی که در تابلو های برق نصب می شوند و مجهز به دهها ورودی/خروجی هستند تا ماژول های رک مونت بزرگی که مجهز به هزاران ورودی خروجی هستند و اغلب به PLC های دیگر یا سیستم های SCADA وصل هستند.

بسیاری از افراد فکر می کنند PLC صرفا محدود به دستگاه های ساخت شرکت های معروف مانند زیمنس و ABB است. اما امروزه شرکت های مختلفی از چین تا آمریکا از شرکت های بی نام و نشان تا شرکت های پرآوازه مشغول تولید دستگاه های PLC با قابلیت های متفاوت هستند.

دو مدل PLC ساده

پی ال سی از کجا شروع شد؟

آشنایی با زمان و چگونگی ظهور یک تکنولوژی میتواند به ما کمک کند تا دلایل محبوبیت تکنولوژی های مختلف را بهتر درک کنیم. بنابراین در این بخش به صورت مختصر مروری بر نحوه پیدایش PLC خواهیم داشت. مانند بسیاری از تکنولوژی ها و سیستم های اختراع شده در سده ی اخیر، PLC یکی از اختراعات صنایع خودرو سازی است. PLC برای نخستین بار در دهه ی ۶۰ میلادی در صنایع خودروسازی آمریکا برای جایگزین کردن سیستم های منطق رله یا مدار فرمان اختراع شد. پیش از اختراع پی ال سی، صنایع تولیدی از رله ها و تایمر های مکانیکی برای کنترل فرآیند تولید استفاده می کردند.

مدار فرمان رله ای
بخشی از یک مدار فرمان رله ای

امروزه نیز برخی از صنایع کوچک هنوز از مدارات فرمان رله ای برای کنترل فرآیند ها استفاده می کنند با این تفاوت که امروزه اغلب قطعات مدار فرمان از ماژول های الکترونیک صنعتی استفاده می کنند و تعداد ماژول های مکانیکی روز به روز در حال کاهش است.

اگر تجربه طراحی تابلو های مدار فرمان را داشته باشید می دانید که برای کنترل چند موتور و چند سنسور برای انجام یک فرآیند ساده باید دهها سیم بین قطعات مختلف تابلو وصل کنید تا بتوانید مدار فرمان مورد نظرتان را طراحی کنید. حجم بالای سیم کشی باعث می شود تا ایجاد تغییرات در مدار فرمان و همین طور عیب یابی آن زمان نسبتا قابل توجهی نیاز داشته باشد. حالا تصور کنید در یک کارخانه صنعتی بزرگ هزاران موتور، کانوایر، سنسور، هیتر، فن، پمپ، کمپرسور، مشعل و … به صورت همزمان در حال فعالیت هستند تا فرآیند تولید محصول تکمیل شود. برای کنترل چنین کارخانه ای در صورتی که از تابلو های مدار فرمان استفاده شود علاوه بر اینکه صد ها تابلو نیاز خواهد بود، دهها هزار قطعه سیم برای سیم کشی مدار فرمان نیاز خواهید داشت و در صورتی که عیبی در یکی از قسمت ها بوجود بیاید کل فرآیند تولید مختل خواهد شد و عیب یابی چنین سیستمی می تواند روزها یا ماهها به طول بیانجامد.

مدار کنترل رله ای

مهندسان اتوماسیون صنعتی طی سال ها روش های مختلف مستند سازی و عیب یابی را برای کاهش زمان تغییرات و تعمیرات به کار گرفته اند اما با این حال باز هم زمان قابل توجهی برای تغییرات و تعمیرات مدارات فرمان نیاز خواهد بود. زمانی که اولین کامپیوتر ها در سال های ۱۹۵۰وارد بازار شدند، صنایع سنگین برای کنترل ماشین آلات خود سراغ چنین کامپیوتر هایی رفتند. اما به خاطر داشته باشید از یک طرف کامپیوتر های اولیه فضای نسبتا زیادی اشغال می کردند، برنامه نویسی آنها باید توسط برنامه نویسان متخصص صورت می گرفت، نیاز به تعمیر و نگهداری مستمر داشتند و شرایط دما، تهویه و تغذیه آنها باید در محدوده خاصی تثبیت می شد در غیر اینصورت کارآیی خود را از دست می دادند از طرف دیگر قیمت بالا و هزینه های نگهداری این کامپیوتر ها باعث می شد تا عملا برای صنایع کوچک و متوسط استفاده از چنین کامپیوتر هایی مقرون به صرفه و امکان پذیر نباشد.

زمانی که PLC اختراع شد، در مقایسه با مدارات فرمان رله ای و کامپیوتر ها برتری های منحصر به فردی داشت. PLC به علت اینکه داراری ورودی خروجی های قابل برنامه ریزی بود می توانست نیاز به سیم کشی تابلو های فرمان را تا حد زیادی نسبت به مدارات رله ای کاهش دهد. در واقع برنامه ها جایگزین سیم کشی های شدند. زمانی که شما نیاز به تغییر فرآیند و ارتباطات منطقی بین ورودی ها و خروجی ها داشتید نیازی نبود به شماتیک تابلو مراجعه کنید و از میان صد ها سیم، چند سیم را حذف یا اضافه کنید. کافی بود تا برنامه ی جدید را بر روی PLC قرار دهید تا روابط بین ورودی خروجی تغییر کند.

یک نمونه از پی ال سی های اولیه

از طرفی در مقایسه با کامپیوتر ها PLC ها ابعاد بسیار کوچکتری داشتند، نیاز به تعمیرات و نگهداری کمتری داشتند و در محیط های صنعتی عملکرد بهتر و قابل اطمینان تری ارائه می کردند. پی ال سی ها به علت ماژولار بودن به سادگی می توانستند تعداد ورودی / خروجی های بیشتری را با اضافه کردن یک ماژول کنترل کنند یا با اتصال به PLC های دیگر توسعه پیدا کنند. PLC ها به گونه ای طراحی شدند تا راحت تر در داخل تابلو های برق و رک های صنعتی قرار گیرند.

ویژگی دیگری که برای PLC برتری ایجاد می کرد زبان برنامه نویسی آن بود. در حالی که زبان های برنامه نویسی کامپیوتری برای ساخت برنامه های متعددی قابل استفاده بودند، زبان برنامه نویسی PLC فقط بر روی منطق بین ورودی و خروجی ها برای کنترل فرآیند ها تمرکز نموده بود. با زبان برنامه نویسی کامپیوتر شما می توانید نرم افزار هایی مانند سیستم عامل، موزیک پلیر، ویرایشگر عکس، مرورگر اینترنت و … بسازید اما با زبان برنامه نویسی PLC شما نمی توانید چنین کارهایی انجام دهید.

در واقع زبان برنامه نویسی PLC ساخته شده است تا فقط یک کار را به بهترین شکل ممکن انجام دهد. این ویژگی باعث می شود تا یادگیری برنامه نویسی PLC و توسعه برنامه های PLC ساده تر و سریعتر انجام شود.

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.