پی ال سی چیست و چه کاربردی دارد

PLC که مخفف عبارت "Programmable Logic Controller" است، بخشی جدایی ناپذیر از سیستم های اتوماسیون صنعتی مدرن است. این یک کامپیوتر دیجیتالی است که برای کنترل فرآیندهای مختلف تولید، از ماشین های ساده گرفته تا خطوط تولید پیچیده طراحی شده است. و حالا ما در مجموعه بنیان تابلو تصمیم داریم برای شما مخاطبان عزیز تمام جنبه های PLC از جمله تاریخچه، انواع، اجزا، برنامه نویسی، کاربردها، مزایا و موارد دیگر را بررسی کنیم.

تاریخچه PLC:

تاریخچه PLC به اواخر دهه 1960 برمی گردد که اولین PLC توسط ریچارد ای مورلی اختراع شد. این جایگزینی برای رله ها بود که برای کنترل فرآیندهای صنعتی استفاده می شدند. اولین PLC ها بسیار ابتدایی بودند و از برنامه نویسی با منطق نردبانی استفاده می کردند. با این حال، با پیشرفت تکنولوژی، PLC ها پیچیده تر شده اند و اکنون می توان با استفاده از زبان های برنامه نویسی مختلف برنامه ریزی کرد.

انواع پی ال سی (plc) : 

PLC ها انواع مختلفی دارند، از جمله مینی پی ال سی (mini plc)، پی ال سی کمپکت (compact plc) و پی ال سی های ماژول(modular plc)  است.

1. پی ال سی (Mini PLC):

Mini PLC ها، نوعی کنترل کننده قابل برنامه ریزی هستند که برای کاربردهای اتوماسیون در مقیاس کوچک طراحی شده اند. آنها جمع و جور، مقرون به صرفه و آسان برای استفاده هستند، که این مزیت های mini plc  آنها را برای طیف گسترده ای از صنایع ایده آل می کند. مینی پی ال سی ها تعداد محدودی ورودی و خروجی دارند که آنها را برای کاربردهای اتوماسیون صنعتی در مقیاس کوچک مناسب می کند. و گزینه ای عالی برای خرید plc مارزان هستند، با وجود محدودیت های مینی plc ها، هنوز طیف گسترده ای از ویژگی ها، از جمله ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ، پورت های ارتباطی، و نرم افزار برنامه نویسی داخلی را ارائه می دهند.

2. پی ال سی کامپکت (Compact PLC):

پی ال سی های کمپکت به صورت فشرده شده هستند یعنی هر سه قسمت تغذیه، ورودی خروجی ها و بخش سی پی یو یا پردازنده داخل یک باکس قرار دارد plc  .های compact معمولاً در کاربردهای صنعتی کوچک یا متوسط استفاده می شوند، جایی که فضا محدود است و به یک کنترل کننده ساده نیاز است.

3. پی ال سی های ماژولار (Modular PLC):

PLC ماژولار یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) است که از تعدادی ماژول جداگانه تشکیل شده است. این ماژول ها را می توان به یکدیگر متصل کرد تا یک PLC ایجاد کند که متناسب با نیازهای خاص برنامه باشد.

دلیل نامگذاری پی ال سی های modular این است که ای plcها به صورت ماژول ماژول می باشد، به این صورت که سه بخش اصلی آن از هم جدا می شود و میتوانیم ماژول های تغذیه،سی پی یو و ورودی خروجی ها را در کنار هم بچینیم تا یک plc تسکیل دهیم. مزیت plc modular این است که از کارت های سخت افزاری مختلف پشتیبانی می کند.

4. پی ال سی های رک (Rack PLC):

Rack PLC، نوعی کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) است که برای قرار گرفتن در یک شاسی رک طراحی شده است. رک یک راه استاندارد برای نصب و اتصال اجزای مختلف سیستم PLC، از جمله منبع تغذیه، پردازنده، ماژول‌های ورودی/خروجی (I/O) و ماژول‌های ارتباطی ارائه می‌کند.

در مقایسه با سایر انواع PLC ها، مانند PLC های ماژولار یا فشرده، PLC های رک دارای انعطاف پذیری و ماژولار بودن بالایی هستند. ماژول ها را می توان به راحتی در صورت نیاز، بدون نیاز به سیم کشی مجدد یا پیکربندی مجدد، به راحتی از رک اضافه یا حذف کرد. این باعث می شود که با تغییر نیازهای برنامه در طول زمان، به راحتی سیستم را تغییر دهید یا گسترش دهید.

در مقابل، PLC های ماژولار به گونه ای طراحی شده اند که فشرده تر باشند و رویکرد ساده تری را برای طراحی سیستم PLC ارائه دهند. آنها از یک واحد پردازش مرکزی (CPU) و یک سری از ماژول های ورودی/خروجی تشکیل شده اند که با استفاده از یک گذرگاه یا سایر پروتکل های ارتباطی به CPU متصل می شوند. این امکان انعطاف پذیری و مقیاس پذیری بالایی را فراهم می کند و در عین حال اندازه و هزینه کلی سیستم را نیز کاهش می دهد.

اجزای PLC:

یک سیستم PLC معمولی از چندین جزء شامل CPU، ماژول های ورودی/خروجی، منبع تغذیه، دستگاه برنامه نویسی و ماژول های ارتباطی تشکیل شده است. CPU مغز سیستم است و وظیفه اجرای دستورالعمل های برنامه را بر عهده دارد. ماژول های ورودی/خروجی برای اتصال PLC به دستگاه هایی که کنترل می کند مانند سنسورها و محرک ها استفاده می شود. منبع تغذیه برق سیستم را تامین می کند، در حالی که دستگاه برنامه نویسی برای برنامه ریزی PLC استفاده می شود.

برنامه نویسی PLC :

PLC ها را می توان با استفاده از زبان های برنامه نویسی مختلف، از جمله منطق نردبان، متن ساختاریافته، نمودار بلوک تابع و نمودار توابع ترتیبی برنامه ریزی کرد. منطق نردبانی رایج ترین زبان برنامه نویسی مورد استفاده برای PLC ها است و یادگیری و درک آن آسان است.

انواع زبان های برنامه نویسی PLC :

• زبان IL:

یکی از مدل های زبان برنامه نویسی پی ال سی، IL مخفف "Instruction List" است که یک زبان برنامه نویسی است که در برنامه نویسی کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) استفاده می شود. این یک زبان سطح پایین است که شبیه به زبان اسمبلی است و برای نوشتن دستورالعمل های قابل اجرا توسط PLC استفاده می شود. در برنامه نویسی IL، برنامه نویس یک سری دستورالعمل می نویسد که هر کدام عمل خاصی را انجام می دهند. این دستورالعمل‌ها سپس کامپایل و در PLC دانلود می‌شوند و در آنجا به ترتیب اجرا می‌شوند. برنامه نویسی IL برای برنامه هایی که نیاز به کنترل دقیق و اجرای سریع دارند، مانند اتوماسیون صنعتی و سیستم های کنترل، مناسب است. همچنین معمولاً در برنامه هایی استفاده می شود که نیاز به کنترل زمان واقعی دارند، مانند روباتیک و کنترل ماشین.

• زبان FBD:

FBD مخفف "Function Block Diagram" است که یک زبان برنامه نویسی گرافیکی است که در برنامه نویسی کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) استفاده می شود. این یک زبان سطح بالا است که برای مدل‌سازی رفتار یک سیستم با استفاده از بلوک‌هایی که عملکردهای فردی را نشان می‌دهند، استفاده می‌شود. در برنامه نویسی FBD، برنامه نویس نموداری از سیستم در حال کنترل ایجاد می کند و از بلوک ها برای نمایش عملکردهای مختلف استفاده می کند و آنها را با خطوط به هم متصل می کند تا نحوه تعامل آنها را نشان دهد. هر بلوک مربوط به یک تابع خاص است، مانند تایمر، شمارنده یا عملیات ریاضی. برنامه نویسی FBD برای برنامه هایی که نیاز به کنترل و نظارت پیچیده دارند، مانند فرآیندهای تولید و سیستم های اتوماسیون ساختمان، مناسب است. همچنین معمولاً در برنامه هایی استفاده می شود که به درجه بالایی از ماژولار بودن و انعطاف پذیری نیاز دارند، زیرا برنامه های FBD را می توان به راحتی تغییر داد و در صورت نیاز گسترش داد.

کاربردهای PLC چیست :

PLC ها کاربردهای گسترده ای در اتوماسیون صنعتی دارند، از جمله خطوط مونتاژ، ماشین آلات بسته بندی، سیستم های نوار نقاله و غیره. آنها برای کنترل و نظارت بر فرآیندهای مختلف، از کنترل ساده روشن/خاموش تا کنترل حرکت پیچیده استفاده می شوند.

plc چه مزیت هایی دارد؟

استفاده از PLC در اتوماسیون صنعتی مزایای زیادی دارد. آنها کارایی، انعطاف پذیری و قابلیت اطمینان بیشتری را در مقایسه با سیستم های کنترل سیمی سخت سنتی ارائه می دهند. همچنین عیب یابی و نگهداری آنها آسان تر است، که می تواند منجر به خرابی کمتر و افزایش بهره وری شود.
در نتیجه، PLC ها جزء حیاتی سیستم های اتوماسیون صنعتی مدرن هستند و مهندسانی که درک قوی از PLC ها و کاربردهای آنها دارند، برای طراحی و پیاده سازی سیستم های اتوماسیون کارآمد و موثر مجهزتر خواهند بود. آنها مزایای زیادی نسبت به سیستم های کنترل سنتی دارند و می توانند با استفاده از زبان های برنامه نویسی مختلف برنامه ریزی شوند. PLC ها با طیف گسترده ای از کاربردهای خود، همچنان نقش مهمی در صنعت تولید دارند.