به نقل از «جام جم آنلاین»

PLC چیست و کاربرد plc در اتوماسیون

تاریخ انتشار: ۲۸ دی ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۸۷۸۵۱۵

این مقاله یک تعریف مختصر از یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی ارائه می دهد و اجزای اصلی آن را توضیح می دهد.

کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی یا PLC، امروزه در هر نوع فرآیند و صنعت تولیدی در همه جا استفاده می شود.

 PLC ها در ابتدا برای جایگزینی سیستم های رله الکترومکانیکی به منظور ارائه راه حل ساده تر برای اصلاح عملکرد یک سیستم کنترل طراحی شدند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

به جای نیاز به سیم کشی مجدد یک بانک بزرگ از رله ها، دانلود سریع از رایانه یا دستگاه برنامه نویسی امکان تغییر منطق کنترل را در عرض چند ثانیه فراهم می کند. در این مقاله به معرفی مفهوم PLC و توضیح اصول اولیه آن می پردازیم.

 

PLC چیست؟

PLC یک کامپیوتر دیجیتال درجه صنعتی است که برای انجام عملکردهای کنترلی به ویژه برای کاربردهای صنعتی طراحی شده است.

 

اکثر PLC‌های امروزی ماژولار هستند و به کاربر اجازه می‌دهند مجموعه‌ای از عملکردها از جمله ورودی‌ها و خروجی‌های دیحیتال  و آنالوگ، کنترل PID، کنترل موقعیت، کنترل موتور، ارتباط سریال و شبکه‌های پرسرعت را اضافه کنند.

در مقایسه با فناوری‌های قدیمی‌تر مانند بانک‌های رله، عیب‌یابی و نگهداری PLC بسیار آسان‌تر، قابل اطمینان‌تر، مقرون‌به‌صرفه‌تر و بسیار متنوع‌تر است.

Modicon، مخفف شده ی  «کنترل کننده دیجیتال مدولار»، هم نام اولین محصول PLC است که در سال ۱۹۶۸ اختراع شد و هم نام تجاری که آن را اختراع کرد، اگرچه اکنون متعلق به شرکت اشنایدر است.

 

PLC ها شاید شبیه یک کامپیوتر خانگی معمولی نباشد، اما هسته اصلی آنها همان فناوری است که در رایانه‌ها و دستگاه‌های هوشمندی که اکثر مردم در زندگی روزمره خود از آن استفاده می‌کنند، دیده می‌شود.

 

اجزای اساسی

یک PLC از چند بخش اساسی تشکیل شده است. ممکن است تولیدکنندگان مختلف کمی متفاوت از دیگری آن را طراحی کنند، اما هدف و دامنه هر جزء یکسان است. پی ال سی ها  شامل یک منبع تغذیه (برق ورودی PLC ) ، یک واحد پردازش مرکزی (CPU)، کارت‌های ورودی/خروجی، و یک صفحه پشتی یا رک است که کارت‌های ورودی/خروجی (I/O) در آن قرار می‌گیرند.

 

صفحه پشتی، همانطور که در شکل ۲ نشان داده شده است، یک اتصال الکتریکی بین تمام اجزای مجزا ،  ایجاد می کند و طراحی ماژولار خود را به PLC می دهد. این اتصال الکتریکی شامل پاور و سیگنال های ارتباطی  است. بسیاری از تولیدکنندگان PLC از پروتکل های ارتباطی اختصاصی در backplane استفاده می کنند تا I/O بتواند به طور ایمن با CPU ارتباط داشته باشد.

PLC زیمنس به دلیل مقرون به صرفه بودن، بروز بودن قابلیت ها و محیط برنامه نویسی و کاربری راحت و روان، امروزه یکی از پر کاربردترین CPU های موجود در صنعت اتوماسیون می باشد. این پی ال سی ۱۲۰۰ زیمنس، تنها بصورت کامپکت (Compact) می باشد.

 

منبع تغذیه ( برق ورودی PLC)

منبع تغذیه بسته به کاربرد و شرایط نصب، ۱۲۰ ولت یا ۲۴ ولت DC است. همانطور که در بالا ذکر شد، این ولتاژ به پایین صفحه پشتی منتقل می شود و برق را برای CPU  و ماژول های I/O  تامین می کند. این کارت ها را می توان به سرعت از اسلات خود  اضافه یا حذف کرد.

 

توجه به این نکته ضروری است که منبع تغذیه CPU برق تجهیزات سطح فیلد مانند سنسورها وخروجی ها را تامین نمی کند. این اتصال منبع تغذیه باید به کارت ها به طور جداگانه برقرار شود.

 

واحد پردازش مرکزی (CPU)

CPU “مغز” PLC است و آن را به یک کامپیوتر تبدیل می کند. حتی PLC های کوچک و غیر ماژولار دارای یک CPU هستند. سیگنال های ورودی از کارت های I/O دریافت میشوند و برنامه های منطقی بر اساس این  سیگنال ها تصمیم می گیرند. در صورت لزوم، CPU  به خروجی ها دستور می دهد تا بر اساس تغییر سیگنال ها و شرایط، خاموش و روشن شوند.

 

برنامه ها ممکن است شامل عملکردهای پیشرفته ای مانند عملیات ریاضی، زمان بندی، شمارش و به اشتراک گذاری اطلاعات از طریق پروتکل های شبکه ی مدرن باشند. بسیاری از این عملیات با سیستم‌های رله قدیمی‌تر، اگر نگوییم غیرممکن، بسیار دشوار بودند.

 

کارت های ورودی/خروجی

سنسورها، دکمه‌ها، سوئیچ‌ها، رله‌ها، سلونوئیدها و حتی دستگاه‌های تحت شبکه اطلاعات را با سیگنال‌های ورودی/خروجی متصل به ترمینال های  پیچی روی کارت‌های ورودی/خروجی به اشتراک می‌گذارند. این کارت ها را می توان بر اساس نیاز هر دستگاه و امکانات انتخاب کرد. در برخی از PLC های کوچک، پایانه های ورودی/خروجی کارت های ماژولار نیستند، بلکه به راحتی در کنار PLC نصب شده اند.

 

با توجه به تنوع گسترده ساخت دستگاه ورودی/خروجی،طیف گسترده ای از ماژول‌های دیجیتال و آنالوگ  باعباراتی مانند «Sink» و«Source» ( در کارت های دیجیتال ) و «ولتاژ» و «جریان» (برای مدل‌های آنالوگ ) وجود دارد.

 

دستگاه برنامه نویسی و HMI ( Human Machine Interface )

به غیر از PLC دو جزء بسیار مهم وجود دارد: دستگاه برنامه نویسی و رابط انسان و ماشین (HMI). دستگاه برنامه نویسی می تواند یک کامپیوتر رومیزی، لپ تاپ یا ابزار دستی از همان سازنده باشد.حتی برخی از PLC های کوچک  دارای دکمه هایی در جلو هستند که اجازه می دهد تا عملیات منطقی بسیار ابتدایی  بدون نیاز به رایانه برنامه ریزی شوند.

 

در حالی که دستگاه برنامه نویسی به کاربر اجازه می دهد تا کدهای درحال اجرا بر روی PLC را مشاهده کرده ، اصلاح یا تغییردهد ، HMI روشی برای نمایش اطلاعات ،  به دست آوردن ورودی ها و … میباشد . به طورکلی میتوان گفت HMI  راهی برای ارائه مدل سازی کل سیستم کنترل میباشد . شایان ذکر است که HMI  ها راهی  برای تغییر و اصلاح برنامه منطقی داخل PLC  ارائه نمیدهند .

 

شکل ۳ ، یک HMI با صفحه نمایش لمسی ( TOUCH  Screen ) را نشان می دهد که می تواند در اتاق کنترل یا بیرون در “فیلد” ونزدیک به فرآیند استفاده شود. این نوع نمایشگرهای تعاملی بسیار رایج و پرمصرف هستند و اغلب مستقیماً روی محفظه PLC  (تابلو کنترلی ) یا در نزدیکی آن برای استفاده اپراتور نصب می شوند.

 

قبل از HMI های مدرن، اپراتورهای کارخانه برای درک وضعیت فرآیندهای خود به گیج های آنالوگ و نشانگرهای لامپی  متکی بودند. باز کردن یک دریچه برای از بین بردن فشار در یک لوله یا پایین آوردن دما را نمی‌توانستند از طریق رایانه در اتاق کنترل انجام دهند ، بلکه باید یک اپراتور خارجی که عمل را به صورت دستی انجام می‌داد،ارجاع داده میشد. این اتاق‌های کنترل قدیمی را با اتاق‌های کنترل مدرن، مجهز به HMI و گرافیک پیشرفته مقایسه کنید.

 

خلاصه

امروزه تولیدکنندگان بسیاری در زمینه تولید PLC و  HMI  فعالیت دارند. شرکت زیمنس هم از این قاعده مستثنا نیست.

شرکت زیمنس با تکیه بر دانش مهندسین اتوماسیون و کنترل، PLC زیمنس و سافت استارتر زیمنس را طراحی می کنند.

این مهندسان سیستم های کنترل، الگوریتم های کنترل و پیکربندی را درک می کنند. آنها فرآیند را طراحی می کنند و اندازه و مقیاس سیستم مورد نیاز را تعیین می کنند. برای استعلام قیمت plc زیمنس با کارشناسان فنی ما در اتوماسیون فرسان نمایندگی زیمنس در ارتباط باشید.

 

منبع: جام جم آنلاین

کلیدواژه: اتوماسیون دستگاه برنامه نویسی یک کامپیوتر منبع تغذیه سیگنال ها کارت ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت jamejamonline.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «جام جم آنلاین» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۸۷۸۵۱۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

نقشه راه بهره‌گیری از دانش هسته‏‌ای در حوزه گیاهان دارویی و طب سنتی تدوین می‌شود

در بازدید دبیر ستاد توسعه اقتصاد دانش ‏بنیان گیاهان دارویی و طب سنتی از سازمان انرژی اتمی ایران مقرر شد که نقشه راه عملیاتی بهره ‏برداری از دانش هسته‏‌ای در حوزه گیاهان دارویی و طب سنتی تدوین شود.

به گزارش ایسنا، دبیر ستاد توسعه اقتصاد دانش‌‏بنیان گیاهان دارویی و طب سنتی ضمن بازدید از شرکت توسعه کاربرد پرتوهای ایران در گفت‌و گو با معاون رییس سازمان انرژی اتمی و مدیرعامل این شرکت در خصوص زمینه های استفاده از انرژی هسته ای در حوزه گیاهان دارویی از جمله رفع آلودگی های میکروبی، قارچی و کاهش مصرف سم بحث و تبادل نظر کرد.محمدرضا شمس اردکانی که به دعوت پژمان شیرمردی، معاون سازمان انرژی اتمی ایران و مدیرعامل شرکت توسعه کاربرد پرتوهای ایران در راس هیئتی در محل این سازمان حضور یافته بود، ضمن تشکر از این دعوت گفت: امروز علم و دانش در کشور متولی‌هایی دارد که هم‌‏افزایی این مجموعه‌ ها می‏‌تواند توسعه علمی کشور را رقم بزند. ستاد گیاهان دارویی معاونت علمی ریاست جمهوری، برنامه‌‏های خود را بر اساس سند ملی گیاهان دارویی و طب سنتی (مصوب شورای عالی انقلاب فرهنگی) در راستای آماده‌سازی سامانه‌های مبتنی بر هوش مصنوعی در طب سنتی، حفظ میراث مکتوب طب سنتی و تقویت اقتصاد گیاهان دارویی و طب سنتی و توجه به ارتقای تکنیک‏‌های موجود در این حوزه قرار داده است. استفاده از انرژی هسته‌ای به عنوان یکی از تکنیک‌‏های مطرح جهانی در رفع آلودگی‌های میکروبی، قارچی و  کاهش مصرف سم در تولید گیاهان دارویی نیز می‌تواند قابل توجه باشد.

دبیر ستاد گیاهان دارویی و طب سنتی با اشاره به بازار جهانی گسترده گیاهان دارویی که به گفته وی در سال ۲۰۵۰ به  حدود پنج هزار میلیارد دلار خواهد رسید، اظهار کرد: میزان درآمدزایی بازار گیاهان دارویی در سال ۲۰۵۰ تقریبا سه برابر درآمد بازار نفت خواهد بود که برای داشتن سهمی از این بازار، باید هم‌‏افزایی سازمانی تقویت شود.

وی در ادامه آمادگی ستاد گیاهان دارویی و طب سنتی معاونت علمی ریاست جمهوری را برای همکاری متقابل اعلام و پیشنهاد کرد: در این راستا تفاهم‏نامه‌‏ای بین ستاد و شرکت، منعقد و در زمینه کاربرد پرتوها در حوزه گیاهان دارویی و طب سنتی نیز مانند آیین‌نامه عطاری‌‏ها و بارانداز گیاهان دارویی با همکاری انجمن‌‏های علمی مربوط، مستندسازی انجام شود.

دبیر فرهنگستان علوم جمهوری اسلامی همچنین بر استفاده از ظرفیت فرهنگستان علوم در راستای فرهنگ‏‌سازی و فواید کاربرد پرتوها در ایجاد اعتماد عمومی تاکید کرد.

شیرمردی، معاون سازمان انرژی اتمی و مدیرعامل شرکت توسعه کاربرد پرتوهای ایران نیز گفت: نقش پرتوها در کیفیت زندگی مردم باید بیش از پیش نمایان باشد زیرا محصولات کشاورزی، مواد غذایی، بهداشت و سلامت، محیط زیست و صنعت با حضور پرتوها کیفیت بهتری خواهند داشت. با ایجاد سامانه پرتودهی در ابتدا تنها استریل کردن وسایل و تجهیزات پزشکی انجام می‌شد اما با توسعه این سامانه‌‎ها و اهمیت کاربرد پرتوها در کشاورزی و سلامت، سند آمایش سرزمینی تدوین شد. در نتیجه این آمایش، ۱۲ منطقه دارای اولویت تولید محصولات کشاوزی از نظر نوع محصول، تناژ تولیدی و قابلیت پرتودهی، انتخاب شده و براساس آن سند راهبردی توسعه محصولات کشاورزی در جهت توسعه صنعت هسته‌‏ای تهیه شد.

وی ادامه داد: کاربرد فناوری هسته‌ای و پرتودهی مواد غذایی یکی از شیوه‌های نوین مؤثر در جهت ارتقای امنیت غذایی است که در بسیاری از کشورهای توسعه یافته به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد، آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، سازمان بهداشت جهانی، سازمان تجارت جهانی و ... از سالیان گذشته به دنبال استفاده از فناوری هسته‌ای به عنوان راه حلی مناسب و کارآمد برای کمک به امنیت غذایی و مبارزه با گرسنگی و سوء تغذیه، در سراسر جهان بوده و در این راستا همکاری‌های گسترده‌ای را آغاز کرده‌­اند.

شیرمردی با اشاره به این‌که استفاده از پرتوها در بخش کشاورزی از دهه ۵۰ میلادی آغاز شده است، اظهار کرد: با استناد به آمار آژانس بین‌المللی انرژی اتمی و سازمان بهداشت جهانی در دنیا بیش از ۶۰ نوع مواد غذایی برای اهداف مختلف شامل کنترل و مهار جوانه زدن، تاخیر در رسیدن، کاهش میکروارگانیسم‌ها، از بین بردن حشرات، غیرفعال کردن انگل‌ها، جلوگیری از فساد و افزایش زمان ماندگاری و ... پرتودهی می‌شود. در مورد گیاهان دارویی، پرتودهی بر روی ادویه‏ جات، دمنوش و داروهای گیاهی انجام شده است.

وی در بخش دیگری از سخنان خود به معرفی برخی محصولات شرکت مانند هیدروژل پوشش‌‏دهنده زخم، پودربندآورنده خون (همواستات)، سوپرجاذب بهداشتی، سوپرجاذب کشاورزی (مؤثر در کشت دیم و مقابله با خشکسالی)، آفت‌‏زدای و خشک‏‌کن مایکروویو، هیدرومالچ، سامانه پرتودهی با اشعه ایکس (کاربری کشاورزی، بیولوژی و عقیم‌‏سازی حشرات)، سامانه پرتودهی خودحفاظ گاما و ... پرداخت.

شیرمردی افزود: یکی از مهم‏ترین محصولات شرکت، دستگاه اسانس‌‏گیر صنعتی است که مجهز به سنجه اپتیکی است و علاوه بر تولید اسانس، پایش کیفیت ذرات خروجی از دستگاه را برای افزایش خلوص انجام می‌دهد. اسانس گیاهان دارویی و معطر استخراج ‎شده با امواج مایکروویو به دلیل بهره‌‏گیری از این سنجه‌‏ها دارای خلوص بالا است.

معاون سازمان انرژی اتمی بر درخواست حمایت از ستاد گیاهان دارویی و طب سنتی در معرفی محصولات و همراهی برای فرهنگ‏سازی سودمندی کاربرد پرتوها در موارد مذکور تاکید کرد.

به نقل از معاونت علمی ریاست جمهوری، در پایان جلسه مقرر شد تا از طرف ستاد و شرکت، افرادی به عنوان رابط معرفی شوند تا طی جلسات مستمر، نقشه راه عملیاتی بهره ‏برداری از دانش هسته‏‌ای در حوزه گیاهان دارویی و طب سنتی تدوین شود.

انتهای پیام