PLC
مقدمه:
پی ال سی (PLC: Programmable Logic Controller) یا کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی است. این کنترل کننده عمدتاً در مقاصد صنعتی به کار می رود. ورودی سیگنالهای متنوع دیجیتال یا آنالوگ را دریافت می کند. سپس، آنها را برای cpu به صورت سیگنالهای منطقی سیستم باینری تبدیل می نماید. cpu مطابق برنامه‌ای 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. PLC ابتدا 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.
انواع سیستم PLC:
PLC ها را می توان از نظر اندازه حافظه یا تعداد ورودی، خروجی و… می توان به انواع زیر تقسیم بندی کرد:
PLC های کوچک: جایگزینی برای کنترل کننده های سنتی است. تابعیت گسترش محدود و حداکثر دو یا چند ورودی/خروجی دارند. برنامه نویسی آنها، نردبانی یا با دستورات نمادی صورت می گیرد.
PLC های متوسط: این نوع ساختار ماژولی دارند در نتیجه توسعه و یا تغییر آنها ساده است. تنها با اضافه نمودن یا تغییر ماژول‌ها صورت می گیرد. تعداد ورودی/ خروجی زیاد و توسعه سیستم در آینده از مزیت آنها می باشد. امکانات ارتباطی زیاد دارند و می توان از آنها در کنترل گسترده استفاده کرد. برنامه نویسی آنها نردبانی یا نمادی و یا دستورات گرافیکی است.
PLC های بزرگ: در مواردی که تعداد ورودی ها/ خرروجی ها زیاد است و یا عملیات کنترلی پیچیده است از آنها استفاده می گردد. از این PLC ها برای هدایت تعدادی PLC کوچک نیز استفاده می شود. برنامه نویسی این نوع معمولا با استفاده از زبان های سطح بالا صورت می گیرد.
هر PLC از 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. 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- رابط برنامه نویسی (programming) : 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 نمایشگر2- استفاده از کامپیوتر های شخصی و نصب نرم افزارهای مورد نیاز ویژه ی برنامه نویسی.
5- واحد ورودی / خروجی (I/O): که ارتباط PLC را با دنیای خارج برقرار می کند.
PLC از لحاظ شکل ظاهری به دو گروه یکپارچه(CPU) و ماژول‌ها تقسیم بندی می شوند:
1- PLCهای کوچک معمولا به صورت (Compact) یکپارچه طراحی و ساخته شده اند. به این معنا که منبع تغذیه و cpu و ماژول های ورودی و خروجی به صورت یکپارچه در کنار هم متصل هستند و یک واحد تلقی می شوند در این نوع قادر به نگهداری فقط 1000 خط برنامه می باشد اما مکانی جهت اتصال به برنامه و ورودی و خروجی هی اضافی وجود دارد.
2- در انواع ماژول‌ها بر خلاف نوع یکپارچه کاربر می تواند ماژول های ورودی و خروجی دلخواه را از آن خانواده بسته به نیاز خود انتخاب و در کنار هم قرار دهد. که شامل کارت های جداگانه منبع تغذیه ، cpu، وردی و خروجی به تعداد مورد نیاز می باشد.
