2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25
در خاستگاه اتوماسیون صنعتی مدارهای کنترل رله-کنتاکت برای عملکردهای تولید بودند. چنین دستگاه هایی صدای عملکرد ناخوشایند خاصی داشتند. منطق کار ثابت شد و با کوچکترین انحراف از الگوریتم مجموعه اقدامات، کل زنجیره ویرایش باید به طور اساسی تغییر می کرد.
با توسعه فناوری در این زمینه، پردازنده ها به شدت تکامل یافته اند. این به عنوان یک کاتالیزور برای ایجاد سیستم‌های کنترل فرآیند صنعتی مبتنی بر کنترل‌کننده‌های PLC صنعتی عمل کرد.
اولین کنترلرهای قابل برنامه ریزی در ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفت. آنها برای سازماندهی اتوماسیون در خط مونتاژ نوار نقاله در تولید اتومبیل خدمت کردند. شرکتی که این فناوری را به کار برد Modicon در سال 1968 بود.
شرح دستگاه
PLC Programmable Logic Controllers ماشینی است که توسط یک برنامه با ورودی های متعدد کنترل می شود که با استفاده از سنسورهای کنترلی به جسم متصل می شوند. خروجی ها به دستگاه های اجرای فرمان متصل می شوند. در طراحی کنترلر، یک عنصر تشکیل دهنده مهم استریزپردازنده وظیفه آن جمع آوری اطلاعات، تبدیل و ذخیره آن برای امکان توسعه بیشتر دستورات کنترلی است. یکی از مزایای اصلی یک کنترلر قابل برنامه ریزی این است که در زمان واقعی کار می کند!
پیش از این، کنترل‌کننده‌های رله ابعاد کلی بزرگی داشتند و ساده‌ترین عملیات سوئیچینگ را انجام می‌دادند. ساختار منطقی آنها یکپارچه بود، نه قابل تغییر. کنترل‌کننده‌های PLC که جایگزین آنها شدند، با اندازه فشرده‌شان متمایز شدند، الگوریتم کنترل به سطح عملکرد پیچیده‌ای رسید. روند برنامه نویسی رایگان پدیدار شده است.
قابلیت های کنترل کننده منطق
هنگام توسعه PLC، سازندگان این هدف را دنبال کردند که بتوانند توابع منطقی را در یک مدار سریال کنترل کنند. در حال حاضر، کنترل‌کننده‌های قابل برنامه‌ریزی نه تنها می‌توانند عملیات منطقی را انجام دهند، بلکه سیگنال‌های دیجیتال را پردازش می‌کنند، درایوهای مختلف را کنترل می‌کنند، تنظیمات را انجام می‌دهند و مهارت‌های کنترل اپراتور الکترونیکی را کسب کرده‌اند.
در حال حاضر دستگاه ها به طور گسترده در زمینه های مختلف استفاده می شوند. به عنوان مثال، کنترلر PLC 100 برای ایجاد سیستم های کنترل خودکار برای تجهیزات تولید در صنعت، کشاورزی، مسکن و خدمات عمومی طراحی شده است. همچنین PLC ها در بخش انرژی، در زمینه ارتباطات و در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند. این دستگاه ها جایگاه خود را در تولید و حمل و نقل نفت و گاز، در سیستم های امنیتی،در اتوماسیون تاسیسات ذخیره سازی، تولید مواد غذایی، حمل و نقل، ساخت و ساز و بسیاری از بخش های دیگر زندگی انسان شرکت کنید.
ویژگی های متمایز
کنترل‌کننده‌های PLC برخی از ویژگی‌های دستگاه‌های الکترونیکی مورد استفاده در صنعت را به اشتراک می‌گذارند.
اولاً، دستگاه‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی با میکروکنترلرهای موازی در استفاده از آنها در زمینه فرآیندهای خودکار در شرکت‌هایی با سوگیری صنعتی متفاوت هستند.
ثانیاً، هدف کنترل‌کننده‌های قابل برنامه‌ریزی تعامل با دستگاه‌ها از طریق ورودی پیشرفته سیگنال‌های حسگر و خروجی آنها به محرک‌ها است، برخلاف رایانه‌ها که برای تصمیم‌گیری از طریق کنترل اپراتور سازگار هستند.
سوم، آنچه کنترل‌کننده‌های PLC را از سیستم‌های تعبیه‌شده متمایز می‌کند، خودکفایی آنها از نظر ساخت یک محصول مستقل، جدا از تجهیزات کنترل‌شده توسط آن است.
مزایای PLC
همچنین، کنترلر قابل برنامه ریزی PLC با سهولت در تماس با کاربر مشخص می شود. این در اقدامات برنامه نویسی خود PLC بر اساس نمودار مدار، مطابق با معادلات منطقی و با استفاده از زبان الگوریتمی پایه بیان می شود.
دستگاه برای کار در شرایط تولید منفی با استفاده از جداسازی الکترونیکی نوری ورودی / خروجی از مدارهای الکتریکی خارجی سازگار شده است. این به دلیل سازگاری امکان پذیر شدکنترل کننده برای طیف وسیع تری از شرایط عملیاتی.
مزایای کنترلرهای قابل برنامه ریزی عبارتند از تحرک نرم افزار به دلیل یکسان سازی زبان های برنامه نویسی، عملکرد گسترده، تغییر سریع واحدهای ماژولار، حالت کار در زمان واقعی، قابلیت تعمیر و یکپارچه سازی سیستم.
انتخاب دستگاه
هنگام انتخاب PLC، آنها با معیارهای اساسی مانند انطباق با قابلیت های فنی کار و البته هزینه دستگاه هدایت می شوند.
تعداد زیادی از تولیدکنندگان مشغول عرضه این کنترلرها هستند. این لیست شامل شرکت های خارجی و داخلی است. به عنوان مثال، شرکت روسی "Oven" یک کنترلر PLC 150 را ارائه می دهد که تمام مشخصات لازم را برآورده می کند. همچنین در این لیست شرکت های تولیدی "Elemer"، "Emikon"، "Tekon"، "Fastwell"، "NIL AP" و بسیاری دیگر قرار دارند.
تولیدکنندگان معروف خارجی عبارتند از زیمنس، میتسوبیشی، ABB، Omron، Schneider Electric و دیگران.
با گذشت زمان، روندی در تکامل کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی وجود داشته است. آنها اندازه خود را از دست می دهند، مجموعه ای از عملکردها را گسترش می دهند، تعداد شبکه های سازگار و پوسته های رابط را اضافه می کنند، ایده "سیستم های باز" در حال گسترش است، زبان برنامه نویسی استاندارد می شود و قیمت واقعی کاهش می یابد.
شایان ذکر است که سودآور استویژگی‌های متمایز کنترل‌کننده‌های قابل برنامه‌ریزی از رایانه‌های شخصی در قالب قرار ملاقات و وجود کد برنامه‌نویسی فناوری.
اصل کار
کارکرد کنترلرهای PLC کمی با ابزارهای استاندارد مبتنی بر ریزپردازنده متفاوت است. پوسته نرم افزاری این کنترل کننده های منطقی شامل دو قسمت می باشد. مانند یک سیستم عامل کامپیوتر، نرم افزار کنترل گر گره ها را مدیریت می کند، اجزا را پیوند می دهد و تشخیص داخلی را انجام می دهد. پوسته سیستم PLC در حافظه فقط خواندنی ریزتراشه مرکزی قرار دارد و همیشه آماده استفاده است.
کنترل کننده قابل برنامه ریزی در یک حالت چرخه ای با جمع آوری دوره ای اطلاعات ورودی کار می کند. این چرخه دارای 4 مرحله است:
- ورودی های نظرسنجی.
- انجام وظایف تعیین شده توسط کاربر.
- تنظیم پارامترهای خروجی.
- سایر فرآیندهای عملیات کمکی.
طبقه بندی کنترلرها
با توجه به خطوط ورودی/خروجی، کنترل‌کننده‌های PLC به موارد زیر طبقه‌بندی می‌شوند:
- نانوکنترلر;
- میکروکنترلر؛
- کنترل‌های متوسط؛
- کنترل‌های بزرگ.
با توجه به مکان ماژول های I / O، آنها متمایز می کنند:
- مونوبلاک;
- مژولار;
- توزیع شد.
بسته به روش نصب و طراحی PLC، موارد زیر وجود دارد:
- panel;
- برای نصب در داخل روی ریل مخصوص؛
- برای نصب روی دیوار؛
- mount rack;
- بدون مسکن (یک تخته).
