خواندن ۵ دقیقه·۴ سال پیش

مزایا پی ال سی

پیش از PLC

وظیفه پی ال سی در گذشته بر عهده مدارهای فرمان رله ای بود که استفاده از آنها امروزه در محیطهای صنعتی منسوخ گردیده است.مشکل اساسی این مدارها در این است که با افزایش تعداد رله ها حجم و وزن مدار فرمان بسیار بزرگ می شود و در نتیجه افزایش قیمت فرایند را به دنبال خواهد داشت.برای رفع این اشکال مدارهای فرمان الکترونیکی ساخته شد،ولی با وجود این هنگامی که تغییری در روند یا عملکرد ماشین صورت می گرفت لازم بود تغییرات بسیاری در سخت افزار سیستم کنترل داده شود.

با استفاده از PLC تغییرات جزئی در روند یا عملکرد ماشین به آسانی صورت می پذیرد،زیرا دیگر لازم نیست سیم کشی ها و سخت افزار سیستم کنترل تغییر کند و تنها کافی است که تغییرات را در برنامه ایجاد نمود و به PLC ارسال کرد تا هدف مورد نظر تحقق یابد.

PLC کنترل‌ گر است مانند مدار فرمان الکتریکی.

PLC منطقی ست برخلاف مدار فرمان الکتریکی.

مزایای فوق به همراه کوچکتر شدن ابعاد سیستم کنترل ، عیب یابی سریع تر ، خرابی کمتر ، توانایی اجرای برنامه های پیچیده تر، توانایی تبادل اطلاعات با سیستم های دیگر و ... باعث شد که مدارهای رله ای به سرعت میدان را برای حضور PLCها خالی کنند.PLCبه جای پنل‌های کنترل سنتی که عملیاتشان وابسته به رله‌های منطقی الکترومغناطیسی بود و براساس تایمر‌های سیستم‌های کنترل صنعتی بودند ساخته شده اند. PLC قادر به نظارت مداوم ورودی‌ها از سنسور‌ها می باشد و در مورد خروجی‌ها تصمیم می‌گیرد.

رله کنتاکتوری

رله کنتاکتوری همواره موجب نارضایتی مهندسین می بود.مداراتی که نه تنها منطق ندارند بلکه به هیچ وجه هم نمی شود آنها را برنامه ریزی کرد، اجازه دهید با یک مثال عمق فاجعه را برایتان شرح دهم!

تصور کنید ما یک کلان شهر داریم که در اطراف خود 100 شهر دارد که همگی آنها به فاصله 900 کیلومتری از کلان شهر ما واقع شده اند.ما باید هر یک ماه یکبار و تنها به یکی از این شهرها سفر کنیم و برای آنها یک نامه بفرستیم.

در مدل رله ای به این شکل بود که برای تمام 100 شهر مجبور بودیم جاده بسازیم که به صورت کلی نیازبه (900*100Km )نود میلیون کیلومتر جاده داشتیم، البته این تنها یک قسمت داستان هست، اینکه شما هرسال باید از این جاده ها نگه داری کنید هم چالش دوم است.اما به روش PLC کافی بود در شهر مبدا و مقصد از اینترنت استفاده کنیم! شاید باورپذیر نباشد ولی این همه تفاوت بین یک سیستم رله ای و یک سیستم اتوماسیون به سبک PLC، وجود داشت.

مشکل رله ها در اتوماسیون صنعتی

به کارخانه های مدرن فکر کنید، و اینکه چه تعداد موتور و سوییچ روشن و خاموش نیاز دارید تا فقط یک ماشین را کنترل کنید. سپس تمام رله های کنترلی که نیاز دارید را اضافه کنید و نتیجه آن یک کابوس لجستیکی است.

تمام این رله ها باید در یک ترتیب بسیار خاص سیم بندی می شدند تا ماشین بتواند به درستی کار کند، و اگر فقط یک رله دارای مشکل بود کل سیستم از کار می افتاد. عیب یابی ساعت ها طول می کشید، و چون سیم پیچ ها با خرابی مواجه می شدند و نقاط تماس فرسوده می شدند، نیاز به عیب یابی مکرر وجود داشت.این ماشین ها باید از یک برنامه تعمیر و نگهداری دقیق پیروی می کردند و فضای زیادی را اشغال می کردند. پس اگر می خواستید چیزی را تغییر دهید باید چکار می کردید؟ اساسا باید کل سیستم را از نو راه اندازی می کردید. به زودی مشخص شد که مشکلات زیادی در نصب و نگهداری این سیستم های کنترل رله بزرگ وجود دارد.

رشد ناگهانی PLC

PLC در جهت اهداف کنترلی و برای استفاده در محیط های صنعتی به کار گرفته شد چون به سادگی قابل برنامه پذیری بود و تغییر در سیستم کنترل با تغییر در نرم افزار برنامه کنترل به سهولت امکان پذیر بود؛ مزایای فوق به همراه کوچکتر شدن ابعاد سیستم کنترل ، عیب یابی سریع تر ، خرابی کمتر ، توانایی اجرای برنامه های پیچیده تر، توانایی تبادل اطلاعات با سیستم های دیگر و ... باعث شد که مدارهای رله ای به سرعت میدان را برای حضور PLC ها خالی کنند. PLC به جای پنل‌های کنترل سنتی که عملیاتشان وابسته به رله‌های منطقی الکترومغناطیسی بود و براساس تایمر‌های سیستم‌های کنترل صنعتی بودند ساخته شده اند. PLCقادر به نظارت مداوم ورودی‌ها از سنسور‌ها هستند و در مورد خروجی‌ها تصمیم می‌گیرند.

به دلیل ظهور نخستین میکروپروسسورها و پس از آن PLC، بازار به شدت از آنها استقبال کرد، البته این استقبال جنبه‌ی منفی دیگری هم داشت؛ PLC ها و شرکت های سازنده از دو مقوله اساسی به کلی جاماندند:

امنیت دستگاهایشان: ظهور ویروس های مخرب صنعتی و البته در مقیاس جهانی نظیر استاکس نت.

استانداردهای مشخص: عدم وجود استاندارد برای یکپارچه سازی و حرکت در یک مسیر.

نیاز دوم به واسطه بازار و البته رقابتی تر شدن تولید خود به خود رفع گردید ولی نیاز امنیت همچنان یکی از مقوله های مهم در PLC ها می باشد .

به طور کلی مزایاي plc عبارتند از :

۱– استفاده از PLC حجم تابلوهاي فرمان را کاهش می دهد.

۲ – استفاده از PLC موجب صرفه جویی فراوان در هزینه می گردد .

۳ – PLC استهلاك مکانیکی ندارد بنابراین علاوه بر طول عمر بیشتر ، نیازي به سرویس و تعمیرات دوره اي ندارد .

۴ – مصرف انرژي PLC بسیار کمتر از مدارهاي رله اي است .

۵ – PLC نویزهاي صوتی و الکتریکی ایجاد نمی کند .

۶ – عیب یابی مدارات کنترل با PLC سریع و آسان است و معمولا PLC خود داراي برنامه عیب یابی می باشد .

اجزا اصلی plc:

هر PLCاز 5 قسمت اصلی تشکیل شده است:

1- منبع تغذیه power supply)) ولتاژ AC موجود در سیستم را از برق سیستم به عهده دارد که باعث ایمنی در برابر نویز و نوسانات ولتاژ ورودی در محیط های صنعتی است.

2- واحد پردازنده ی مرکزی (cpu ) ریز پردازنده با در نظر گرفتن وضعیت ورودی ها برنامه را که در PLC ذخیره شده است اجرا می کند. و بر اساس آن به خروجی دستور فعال کردن خروجی مورد نظر را می دهد.

3- حافظه (Memory) جهت ذخیره سازی برنامه و اطلاعات استفاده می شود.

4- رابطه برنامه نویسی (programmer) جهت نوشتن برنامه و انتقال آن به حافظه PLC توسط کاربر استفاده می گردد و از لحاظ شکل ظاهری به دو دسته تقسیم می شوند:

1- یک صفحه کلید کوچک به همراه یک صفحه نمایشگر

2- استفاده از کامپیوتر های شخصی و نصب نرم افزارهای مورد نیاز ویژه ی برنامه نویسی می باشد.

5- واحد ورودی / خروجی (I/O ) که ارتباط PLC را با دنیای خارج برقرار می کند.