Plc

بررسی انواع پی ال سی

پی ال سی‌ها یکی دیگر از محصولات اتوماسیون صنعتی هستند که جایگزین رله، کنتاکتور و ترانزیستور است این محصول الکتریکی هوشمند بوده و با نام کنترلرگر منطقی برنامه پذیر نیز شناخته می‌شود. در این مبحث به طور مفصل در مورد پی ال سی و برندها معتبر تولید کننده پی ای سی صحبت خواهیم کرد.

پی ال سی چیست

پی ال سی یا کنترلرگر منطقی برنامه پذیر  (Programmable Logic Controller) این امکان را به کارفرما می‌دهد تا برای هدایت دستگاه از برنامه استفاده کند. در واقع پی ال سی یک کامپیوتر صنعتی است که امکان کنترل فرایند مواردی مانند کنترل خطوط مونتاژ و یا هر فعالیت صنعتی که نیاز به کنترل دارد را فراهم می‌کند. پی ال سی ها اطلاعات را به صورت باینری دریافت کرده و بعد از پرداش آن‌ها را به صورت فرمان به گبرنده و یا اجراکننده ارسال می‌کند. به عبارتی می‌توان گفت که پی ال سی داده منطقی دریافت می‌کند و خروجی منطقی نیز ارائه می‌دهد و به شدت قابل برنامه پذیر است.

کارکرد پی ال سی

پی ال سی امکان استفاده در شرایط صنعتی سخت را دارد و به راحتی می‌توان از آن در محیط خشن و سخت صنعتی استفاده کرد. این ابزار صنعتی دارای یک میکروپروسسور است که توسط یک زبان کامپوتری مختص به خود برنامه نویسی می‌شود. برای اولین بار از پی ال سی در صنعت خورو سازی استفاده شد و رفته رفته جایگاه خود را در بین صنایع مختلف باز کرده است. 

در حال حاضر پی ال سی ها به صورت کامپکت و در سایزها با خروجی‌ها و ورودی‌‎های متفاوت هستند. این محصول اتوماسیون صنعتی امکان اتصال و شبکه شدن با محصولات دیگری مانند: اسکادا، اچ ام آی و... را دارند. از جمله مواردی که در مورد پی ال سی‌ها بسیار مهم است عبارت است از:

• ورودی و خروجی
• شمارنده
• حجم حافظه برای برنامه نویسی
• رله‌های کمکی
• حافظه قابل برنامه ریزی
• تایمر
• سرعت اجرای دستورات

کاربرد پی ال سی

پی ال سی جز آن دسته از محصولات اتوماسیون صنعتی است که امکان استفاده در اکثر صنایع را دارد اما اگر بخواهیم به برخی از کارکردهای این ابزار اشاره کنیم می‌توانیم موارد زیر را نام ببریم:

• برای کنترل سیستم خط تولید
• برای کنترل وسیله برقی و ماشین
• برای کنترل فرمان مدار CNC و موارد بسیار دیگر

ساختار پی ال سی

پی ال سی  تشکیل شده از دو بخش سخت افزاری و نرم افزاری که هر کدام خود به بخش ‌های مختلف تقسیم خواهد شد مانند: حافظه، CPU  ، INPUT/OUTPUT، منبع تغذیه و ماژول و موارد دیگر. در این بخش به بررسی اجمالی ساختار پی ال سی خواهیم پرداخت:

• اجزای سخت افزاری

از جمله اجزای سخت افزاری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

حافظه یا MEMORY

این بخش از پی ال سی مسئول ذخیر کردن اطلاعات مرتبت با ورودی و خروجی‌ها، شمارنده‌ها، تایمر و... است. در واقع اطلاعات ثبت شده در ROM ثابت بوده و در هنگام نیاز این اطلاعات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

منبع تغذیه

منبع تغذیه پی ال سی‌ها عموما ایزوله و با ولتاژ AC و DC هستند.

CPU

سی پی یو در پی ال سی‌ها در واقع مسئول جلوگیری از ایجاد خطا هستند و به صورت مداوم کنترلر پی ال سی را چک کرده و عملکردهای مانند اینترفیس، لاجیک و... را اجرا می‌کند.

بخش I/O

این بخش در واقع مسئول دریافت و ارسال اطلاعات ورودی‌ها، خروجی‌ها سنسورها، سوئیچ‌ها و... است.

System Buses (باس های سیستم)

این بخش در واقع امکان عبور سیگنال را فراهم می‌کند و خود به 4 دسته تقسیم می‌شود:

• باس سیستم: امکان برقراری ارتباط بین پورت‌های I/O و واحد I/O را فراهم می‌کند
• باس دیتا: این بخش به کمک سی پی یو شتافته و در انتقال اطلاعات در بخش‌ها مختلف کمک می‌کند.
• باس آدرس: آدرس موقعیت‌ها برای دسترسی دیتا توسط این بخش انجام می‌شود.
• باس کنترل: سیگنال‌های مربوط به عملکرد کنترلی داخل را منتقل می‌کند.

• اجزای نرم افزاری

اجزای نرم افزاری جهت ارسال برنامه به حافظه پروسسور خدمت می‌کنند. اطلاعات ابتدا وارد این بخش شده و بعد از آن به حافظه PLC منقل می‌شود.

چرا پی ال سی؟

اکنون که تا حدودی با کار و عملکرد پی ال سی آشنا شدید به سراغ پاسخ به این سوال می‌رویم که چرا پی ال سی در صنعت امروزی مهم به شمار می‌آید. در زیر به برخی از دلایل اهمیت PLC اشاره خواهیم کرد:

• امکان اتصال به شبکه
• ابعاد کوچک و کاربردی
• عملکرد بالا در سرعت و دقت
• امکان اتصال و مدیریت با کامپیوتر
• امکان کنترل بهتر و منعطف‌تر فرایند تولید
• دارای وزودی و خروجی‌های فرکانس بالا، دیجیتال و آنالوگ
• امکان اتصال به دیگر دستگاه‌ها مانند سیر برقی، موتور و...

تفاوت کامپیوتر با پی ال سی

حال این سوال پیش می‌آید که پی ال سی‌ها تقریبا همان کار پی ال سی را انجام می‌دهند پس چه تفاوتی با هم دارند. در پاسخ به این سوال باید بگویم که تفاوت در نوع ورودی و خروجی و ترکیب ورودی خروجی‌ها است. خروجی پی ال سی می‌تواند یکی از دو خروجی ترانزیستور و رله باشد. همچنین کار با پ ال سی در شرایط سخت محیطی صنعتی امکان پذیر است اما کامپیوتر این امکان را ندارد.

مزایای کار با پی ال سی

هر ابزاری که تولید می‌شود به دلیل مزایایی که دارد مورد تایید قرار می‌گیرد. پی ال سی نیز از این داستان جدا نیست. از جمله مزیت‌های پی ال سی می‌توان مورد زیر را نام برد:

• تسهیل در برنامه نویسی و خطایابی آسان فرآیند
• در توابع کنترل پیچیده‌تر امکان جایگزین کردن پی ال سی راحت تر است و هزینه کمتری دارد.
• کارکرد آسان در مقابل رله
• ضریب اطمینان و درجه حفاظت بالاتر نسبت به رله
• کاهش توان مصرفی
• عدم وجود نویزهای الکترونیکی و صوتی 
• به دلیل عدم استهلاک مکانیکی طول عمر بیشتری دارند
• امکان تغییر در نحوه کنترل تنها با نوشتن چند خط برنامه

برندهای معتبر تولید کننده PLC

همان طور که در ابتدای این مطلب گفته شده برندهای گوناگونی به تولید PLC پرداخته‌اند که در این بخش به معرفی برخی از معتبرترین برندهای تولید کننده این محصول خواهیم پرداخت: 

• پی ال سی دلتا

برند دلتا اولین برندی است که به معرفی محصولات پی ال سی آن خواهیم پرداخت. پی ال سی دلتا خود به چند سری تقسیم می‌شود که عبارت ست از:

پی ال سی اسلیم دلتا

پی ال سی اسلیم دلتا دارای ویژگی‌های مانند: ماژول‌های اندازه گیری،کنترل دما، ماژول‌های لودسل، ماژول‌های شبکه، ماژول‌های ارتباطی از راه دور، ماژول‌های دیجیتال، ماژول‌های آنالوگ و... است. همچنین این مدل برنامه‌های کاربردی مانند: مانیتورینگ دستگاه از راه دور، مانیتورینگ خط تولید، اتوماسیون ساختمان، دستگاه چاپ، پرکننده ظروف  را نیز پشتیبانی می‌کند. 

از جمله مشخصات فنی این سری عبارت است از:

• ماژول‌های دیجیتال 8،16، 32، 64 ورودی/خروجی
• ماژول‌های آنالوگ 2 کانال، 4 کانال، 6 کانال ورودی
• ماژول‌های لودسل دو کاناله مستقل با سرعت بالا با دقت بالا با وضوح 24 بیت با نرخ پاسخ 2.5 میلی ثانیه 

پی ال سی استاندارد دلتا یا سری DVP

این مدل پی ال سی دلتا نیز دارای سری‌های مختلف با ویژگی‌های بسیار کاربردی است . از جمله ویژگی‌های پی ال سی استاندارد دلتا یا سری DVP می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کنترل حرکت عالی
• 4 مجموعه خروجی پالس 200 کیلوهرتز (DVP40/48/64/80EH00T3) (خروجی پالس پرسرعت)
• پشتیبانی از حداکثر 4 عدد شمارنده پرسرعت سخت افزاری 200 کیلوهرتز
• افزایش بسیاری از دستورالعمل‌های کنترل حرکت برای پاسخگویی به برنامه‌هایی که به سرعت و دقت بالا نیاز دارند
• کنترل موقعیت برای برخی دستگاه‌ها مانند ماشین‌های برچسب زنی، ماشین‌های بسته بندی و ماشین‌های چاپ
• ارائه کنترل حرکت درون یابی خطی- قوس
• انتخاب‌های متعدد ماژول‌های توسعه و کارت‌های عملکرد ورودی- خروجی آنالوگ، اندازه‌گیری دما، کنترل حرکت تک محوره اضافی، شمارش پرسرعت، پورت ارتباطی سریال سوم و کارت ارتباطی اترنت در دسترس هستند.
• لینک PLC
• C-Link به کاربر اجازه می‌دهد حداکثر 32 واحد را بدون نیاز به نصب ماژول‌های افزودنی ارتباطی به شبکه متصل کند.
• ماژول‌های افزودنی با سرعت بالا کاملاً جدید
• ماژول‌های فرمت جدید تا حد زیادی زمان انتقال داده را در بین PLC و ماژول‌های توسعه آن کوتاه می‌کنند و همچنین کارایی برنامه PLC را افزایش می‌دهند.
• ارائه حداکثر 16 نشانگر وقفه خارجی
• امکان حفاظت کامل از برنامه
• عملکرد پشتیبان گیری خودکار برای پیشگیری از، از بین رفتن برنامه‌ها و داده‌ها حتی زمانی که باتری تمام می‌شود
• تابع کپی دوم یک نسخه پشتیبان برای بیمه اضافی در صورت آسیب دیدن یک مجموعه از برنامه‌ها و داده‌ها فراهم می‌کند
• حفاظت از رمز عبور تا 4 سطح از برنامه‌های منبع و مالکیت معنوی
• عملکرد عملیاتی برجسته
• پشتیبانی پردازنده‌های دوگانه CPU + ASIC از عملیات ممیز شناور
• رسیدن حداکثر سرعت اجرای دستورات پایه می‌تواند به 0.24μs
• ماژول‌ها و کارت‌های توسعه عملکرد انعطاف پذیر

پی ال سی موشن دلتا

پی ال سی موشن دلتا با ویژگی‌های زیر عرضه شده است:

• حداکثر امتیاز ورودی- خروجی 256
• ظرفیت برنامه، 64 هزار قدم
• فیلتر دیجیتال سخت افزاری داخلی برای شمارش
• 6 شمارنده پرسرعت (OC 200kHz*4، دیفرانسیل 200kHz*2)، پشتیبانی از حالت های شمارش U/D، U/D Dir، A/B، 4A/B
• خروجی PWM 200 کیلوهرتز بسیار دقیق، وضوح 0.3٪
• عملکرد دنده الکترونیکی
• 8 عکس برداری با سرعت بالا (تصحیح علامت، اندازه گیری فرکانس)، خروجی مقایسه‌ای، عملکرد علامت/ماسک (برای ساخت کیسه)
• 8 وقفه خارجی برای راه اندازی محرک‌های لبه بالا و پایین، 1 وقفه زمان دار
• اجرای فرمان بسیار کارآمد LD: 0.1375µs، MOV: 2.1µs
• 4 خروجی دیفرانسیل 1 مگاهرتز، پشتیبانی از حالت های خروجی U/D، U/D Dir، A/B
• پشتیبانی از 1 سرعت (توقف فوری پس از رسیدن علامت)، 2 سرعت، بازگشت صفر، MPG و عملکرد تک محو

پی ال سی میان رده دلتا یا سری AS

پی ال سی میان رده دلتا یا سری AS برای تجهیزات خودکار طراحی شده است و دارای ویژگی‌های به شرح زیر است:

• CPU جدید 32 بیتی SoC (سیستم روی تراشه) برای افزایش سرعت اجرا (40 کیلو گام در میلی ثانیه)
• عملکرد کنترل موقعیت برای کنترل حرکت تا 8 محور از طریق کنترل پالس CANopen / 6 محوره 200 کیلوهرتز
• طراحی مستحکم بدون صفحه پشتی و گیره‌‎های ریل DIN ثبت شده برای نصب و تعویض ماژول عمودی
• نرم افزار ویرایش ISPSoft برای برنامه نویسی، پیکربندی سخت افزار، ارتباطات شبکه، تشخیص سیستم و برنامه ریزی موقعیت یابی
• CPU  جدید 32 بیتی SoC (سیستم روی تراشه)
• حداکثر ورودی، خروجی 1024
• ظرفیت برنامه، سری AS300 128 هزار استپ، سری AS200 64 هزار استپ
• ثبت داده ها 60 هزار کلمه
• ماژول ‌افزونه حداکثر 32 (ماژول‌های آنالوگ: حداکثر 16 / ماژول‌های ارتباطی: حداکثر 4)
• سرعت اجرا تا 40 هزار استپ در ثانیه، دستورالعمل اصلی (LD): 25 ns، دستورالعمل کاربرد (MOV): 0.15 میکرو ثانیه
• انتخاب فراوان ماژول‌های DIO، ماژول‌های AIO، ماژول‌های دما، ماژول‌های سلول بار و کارت‌های عملکرد.

• پی ال سی فتک

برند فتک در کنار دیگر محصولات خود به تولید پس ال سی نیز پرداخته است که در دو سری پی ال سی فتک سری B1، پی ال سی فتک سری FBS عرضه می‌شود. از جمله ویژگی‌های پی ال سی فتک می‌توان موارد زیر را نام برد:

• دارای ماژول حافظه برای گسترش حافظه داخل
• یک پورت ارتباطی ثابت به صورت پیش فرض
• تقویم و ساعت داخلی
• ۳۲ عدد حلقه PID کنترل
• منبع تغذیه سوئیچینگ داخلی و قابلیت اتصال مستقیم به DC

• پی ال سی زیمنس

پی ال سی برند زیمنس یکی از بهترین پی ال سی‌های موجود در بازار است که خود به سه سری مختلف تقسیم می‌شود. در ادامه به بررسی بیشتر پی ال سی زیمنس خواهیم پرداخت.

پی ال سی لوگو زیمنس ورژن 8 (LOGO)

این مدل پی ال سی زیمنس دارای دو مدل بدون صفحه نمایش  و با صفحه نمایش است که با ابعاد مختلف عرضه می‌شود. پی ال سی لوگو زیمنس ورژن 8  قابل اتصال از طریق اترنت است و دارای کلید عملکردی است. در این مدل امکان برقراری اتصال از طریق موبایل نیز وجود دارد.

پی ال سی زیمنس سری S5 

این محصول کمپانی زیمنس از نظر کارایی به سه دسته با کارایی پایین، با کرایی متوسط و بالا تقسیم می‌شوند. از جمله ویژگی‌های پی ال سی زیمنس سری S5  عبارت است از:

• کار با نرم افزار مهندسی STEP 5 
• دارای مدولار بودن، ظرفیت زمان بندی و شمارنده و ماژول های ارتباطی
• امکان اتصال به چاپگرها و مانیتورها متصل تا به برنامه نویسی گرافیکی کمک کند
• شمارش و موقعیت یابی با سرعت بالا برای صنعت فرآوری مواد غذایی 
• کاهش زمان زمان سوئیچینگ

پی ال سی زیمنس سری S7 

پی ال سی زیمنس سری  S7-1200 دارای ویژگی‌های به شرح زیر است:

• یکجا بودن پردازش و کنترل با امنیت مناسب
• بالاترین کارایی در مهندسی اجرای پروژه های اتوماسیون صنعتی 
• طراحی متناسب با حداقل فضای لازم
• گنجانده شدن تابع Trace
• حفاظت در برابر دسترسی غیر مجاز 
• نصب راحت و آسان
• شبیه سازی پروژه با PLCSIM 

• پی ال سی ایرانی DGP  (ایتک)

یکی از پی ال سی‌های موجود در بازار ایران که کارایی به نسبت قابل قبولی نیز دارد پی ال سی DGP یا همان ایتک است. از جمله ویژگی‌های این محصول به جز قیمت مناسب نسبت به کارایی موارد زیر است:

• عدم تاخیر زمانی
• دارای ورودی و خروجی دیجیتال
• نرم افزار برنامه نویسی مختص به خود
• قابلیت تغییر مقادیر 
• داراری صفحه نمایشگر
• دارای پرت اترنت
• مناسب برای استفاده در صنایع مختلف مانند: دام و طیور، ساختمان هوشمند، کشاورزی و...

• پی ال سی امرن

پی ال سی‌های امرن قابلیت براوده کردن تمام نیازهای یک صنعت را دارد و یکی از پی ال سی‌های پرطرفدار در ایران و جهان است. این محصول برند امرن به دو سری CP1E-E و CP1E-N تقسیم می‌شود. که سری CP1E-E قیمت پایین‌تری نسبت به سری CP1E-N دارد. از جمله ویژگی‌های این پی ال سی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دارای ساعت داخلی در زمان واقعی
• قابلیت کنترل حرکت و پورت سریال برای اتصال HMI، بارکد خوان و … 
• سازگار با تغییرات و نوسانات سرعت در خط تولید
• کارکرد آسان
• دارای خروجی و ورودی دیجیتال و آنالوگ
• امکان برنامه نویسی آسان
• پشتیبان گیری از حافظه با استفاده از EEPROM یا باتری
• صفحه نمایش LCD
• توانایی فعالیت تا دمای ۵۵ درجه سانتی گراد
• امکان کار با ولتاژ  DCاز ۰ تا ۱۰

• پی ال سی ال اس 

پی ال سی برند ال اس دارای 4 سری پی ال سی ال اس  XGT، پی ال سی ال اس  XGB، پی ال سی ال اس GLOFA-GM، پی ال سی ال اس  MASTER-K است. از جمله مزایای پی ال سی ال اس می‌توان موارد زیر را نام برد:

• نصب آسان
• امکان آنالیز دقیق سیستم با استفاده از تاریخ عملیات، خطا و سیستم
• دارای انواع توابع ارتباطی
• پیکره بندی رینگ برای جلوگیری از خطای قطع اتصال خط
• دارای انواع ماژول‌های ارتباطی
• مانیتور شبکه و پروتکل
• مانیتور کانال خطا از طریق فلگ
• دارای ماژول‌های حرارتی و عایق
• صفحه نمایش گرافیکی برای پیکره بندی سیستم
• تعویض ماژول ایمن با استفاده از ویزارد

• پی ال سی اشنایدر

پی ال سی اشنایدر به چهار سری M200، M100، M221، TM3 می‌توان تقسیم کرد که هر کدام قابلیت مختص به خود را دارد و برای کارایی‌های متفاوتی طراحی شده‌اند. از جمله ویژگی‌‎های این محصول برند اشنایدر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سر عت اجرای بالا
• حفظ حافظه تا 3000 کلمه
• دارای درجه حفاظت IP20
• دارای پورت ارتباطی اترنت، پورت سریال RS-485، پورت برنامه نویسی Mini-USB
• دارای PCB روکش دار برای جلوگیری از فرسایش
• دارای خطوط سیم کشی از جنس طلا برای جلوگیری از اکسید شدن
• دارای اتصال ضد برگشت برای ورودی برق  DC
• دارای محافظت از اتصال کوتاه برای خروجی ترانزیستور

خرید انواع برندهای PLC (پی ال سی)

آنچه در این مطلب به بررسی آن پرداختیم پی ال سی و موارد استفاده‌اش در صنعت است. همان طور که در ابتدایی این مطلب بیان شد در حال حاضر پی ال سی جز جدا ناپذیر صنعت به شمار رفته و برندهای مختلفی مانند زیمنس، اشنایدر، دلتا و... به تولید این محصول پرداخته‌اند. برای خرید انواع پی ال سی می‌توانید به آزندکنترل مراجعه کنید.