پی ال سی

پی ال سی توسط چه کسی اختراع شد

ریچارد دیک مورلی (Richard Dick Morley) به عنوان پدر صنعت PLC در دنیا شناخته میشود که در اول دسامبر سال 1932 در ماساچوست امریکا به دنیا آمد و در هفدهم اکتبر سال 2017 در ایالت نیوهمپشر امریکا در 85 سالگی دار فانی را وداع گفت.او تحصیلات خود را در انستیتو فنی ماساچوست گذراند .

قبل از اختراع پی ال سی برای ایجاد سیستمهای منطقی از رله های مکانیکی استفاده میکردند که به دلیل سر و صدای ایجاد شده و همچنین حجم خرابی و استهلاک بالا ، نیاز به یک سیستم منطقی بدون واسطه به شدت احساس میشد.مورلی به عنوان یک مهندس مکانیک برای اولین بار دستگاه PLC با نام تجاری Modicon که خود این نام ترکیبی از سه کلمه Modular digital Controllerبه معنای کنترل کننده دیجیتال ماژولار را وارد بازار کرد که بعدها شرکت اشنایدر سهام آن را خرید .

مورلی اولین PLC های ساخت شرکت خود را در شرکت خودروسازی جنرال موتور امریکا راه اندازی کرد.اختراع مورلی صنعت جهان را دگرگون کرد و بعدها پس از اشنایدر شرکتهایی مانند آلن برادلی و زیمنس راه توسعه این تجهیزات را پیش گرفتند و PLC های کنونی که اتفاقا مخفف سه کلمه Programmable Logic Controller میباشند نتیجه خدمات آنهاست.

ما در اینجا قصد داریم به زبان ساده بگیم پی ال سی چیست و کاربرد و مزیت آن چیست

پی ال سی مخفف عبارت Programmable Logic Controller به معنای کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی

است.

کنترل‌ کننده منطقی برنامه‌پذیر یعنی چه؟!

کلمه به کلمه این جمله در دل خود معنای مهمی دارند که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم

کنترلر

از این کلمه در می یابیم که با دستگاهی روبه رو هستیم که می تواند تمام کارهای کنترلی را برای ما انجام دهد، به همین دلیل است که به PLC، اتوماسیون نیز اطلاق می گردد، چرا که یک اتوماسیون تماما یک سیستم کنترلی و البته عملگرا می باشد.

منطقی

شاید این مورد زیاد عجیب به نظر نرسد ولی اصولا تمام مزیت PLC در همین کلمه خلاصه می شود، وقتی یک دستگاه منطقی باشد می توانیم همانند یک انسان منطقی از او انتظار داشته باشیم، ساده تر بگویم؛ اگر زبانش را بفهمیم به راحتی می شود با او مکالمه کرد.

پس تا اینجا یک کنترلر منطقی داریم که می تواند برایمان بسیار جالب توجه باشد اما معجزه زمانی رخ می دهد که کلمه سوم به آن اضافه می شود…

برنامه پذیر

بله دقیقا، اگر دو مورد بالا امکان پذیر باشند ولی نتوانیم برای آن به شکلی، دستوراتی را فراهم نماییم عملا این دستگاه کاربردی ندارد، برنامه پذیری یک PLCمی تواند به شکل های متنوعی صورت پذیرد. در سال های خیلی دور شاهد سلیقه بازی بسیار زیادی در زبان های برنامه نویسی PLCبوده ایم، که خوشبختانه با حضور استاندارد IECتمام این سلیقه ها به سمت یک نقطه مشخص سوق داده شد و امروزه یادگیری و انتخاب زبان برنامه نویسی برای شروع و یا یادگیری PLCامری به مراتب ساده است.

پی ال سی کنترل کننده ی برنامه پذیری است که از خانواده کامپیوتر ها به شمار می آید؛ این کنترل کننده عمدتا در مقاصد صنعتی به کار می رود. ورودی سیگنالهای متنوع دیجیتال یا آنالوگ را از field قبول می کند و سپس آنها را برای cpu به صورت سیگنالهای منطقی سیستم باینری تبدیل می نماید و cpu مطابق برنامه هایی که در آن ذخیره شده دستورات را اجرا و خروجی را به صورت سیگنالهای منطقی به خروجی می فرستد این سیگنالها می توانند به فرم آنالوگ یا دیجیتال به تجهیزات یا عملگرها ارسال شوند.

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.

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 .

3- پی ال سی 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 – پی ال سی 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.