بررسی معنای لغوی و مفهومPLC و انگیزه استفاده از آن
(Programmable Logic Controller) PLC کنترلکننده قابل برنامه ریزی منطقی در سال 1968 آمریکایی ها اولین PLCرا ساختند و آنرا کنترل قابل برنامه ریزی (Programmable Controller) نام نهادند.
آلمانی ها در سال 1973 PLCرا وارد بازار کردند و اکنون شرکتهای مختلفی در جهان در زمینه ساخت و استفاده از PLCدر حال فعالیت هستند.سهم شرکت زیمنس از بازار PLCجهان 26%، شرکت آمریکایی اُمرُن 26%، آلن برادلی 11%، میتسوبیشی ژاپن 9% و الباقی مربوط به کمپانی های AEG-BOSCH-GENRALELECTRICو TELEMECANIQUEفرانسه می باشد.
شرکتهای ایرانی نظیر کنترونیک - صنعت فردا و فتسو آلمانی که همگی مدلی از زیمنس آلمان می باشند.
در واقع PLCدستگاهی است که یکسری ورودی و خروجی دارد، ورودی را دریافت کرده یکسری پردازش بر روی آن انجام داده و خروجی ایجاد می کند.ورودی می تواند سنسور ها - کلید های قطع ووصل -عوامل مکانیکی و...باشند. خروجی هم موتورها - رله یا کنتاکتورها - لامپ ها و نمایشگر ها باشند.
با اعمال ورودی به یک سیستم PLCکه می تواند بصورت کلیدی و یا سنسور باشد عمل پردازش بر روی ان صورت گرفته و نتیجه عمل در یک عمل کننده یا یک شبیه ساز آشکار می شود.به مجموعه این اعمال یک فرایند یا پروسه کاری گفته می شود. کاربرد PLCمی تواند شامل کنترل هرگونه ماشین و وسیله برقی، کنترل هرسیستم خط تولید و ...می باشد.
مزایا و کاربردهای PLC
از جمله نقش PLCدر اتوماسیون صنعتی می توان به موارد زیر اشاره نمود:
-کنترل بهتر فرآیندهای تولید
-سرعت و دقت عمل بالا
-توانایی خواندن انواع ورودیها ی دیجیتال،آنالوگ و فرکانس بالا
-توانایی انتقال فرمان به سیستمها و قطعات خروجی نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیربرقی ، ...
-امکانات اتصال به شبکه
-ابعاد بسیار کوچک
-سرعت پاسخگویی بسیار بالا
-ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد
-شبکه کردن PLCها و امکان مدیریت آنها با یک کامپیوتر مرکزی
مزایای استفاده ازPLC:
1-سیم بندی سیستمهای جدید در مقایسه با سیستمهای کنترل رلهای تا 80٪کاهش مییابد. همچنین از پیچیدگی و وزن تابلوها به نحو چشمگیری کاسته شده است.
2-از آنجاییکه PLCتوان بسیار کمی مصرف میکند، توان مصرفی بشدت کاهش پیدا خواهد کرد.
3-توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC، تشخیص و عیبیابی سیستم را بسیار سریع و راحت میکند.
4-برعکس سیستمهای قدیمی در سیستمهای کنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه کنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیمبندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این کار را انجام میدهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندکی صرف انجام اینکار خواهد شد.
5-PLCها استهلاک مکانیکی ندارند بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس های دوره ای نخواهند داشت.
6-از آنجاییکه سرعت عملکرد و پاسخدهی PLCدر حدود میکروثانیه و نهایتا میلی ثانیه است، لذا زمان لازم برای انجام هر سیکل کاری ماشین بطور قابل ملاحظهای کاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه میشود.
8-ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستمها بسیار بالا تر از ماشینهای رلهای است.
PLCهای برند تتا سری TVP-14SS2 مناسب برای رنج وسیعی از کاربردها(کلیک کنید)
کاربردهای PLCدر صنعت:
1-صنایع اتومبیل سازی
تست قطعات و تجهیزات ، سیستم های رنگ پاش ، شکل دادن بدنه بوسیله پرس های اتوماتیک ، سوراخ کاری ، اتصال قطعات
2-صنایع پلاستیک سازی
ماشین های ذوب و قالب گیری تزریقی ، دمش هوا ، سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک
3-صنایع سنگین
کوره های صنعتی ، سیستم های کنترل دمای اتوماتیک ، وسایل و تجهیزات مورد استفاده در ذوب فلزات
4-صنایع شیمیایی
سیستم های مخلوط کننده ، دستگاه های ترکیب کننده مواد با نسبت های مختلف
5-صنایع غذایی
سیستم های عصاره گیری و بسته بندی
6-صنایع ماشینی
صنایع بسته بندی ، صنایع چوب ، سیستم های سوراخ کاری ، سیستم های اعلام خطر و هشدار دهنده ، سیستم های استفاده شده درجوش فلزات
7-صنایع حمل و نقل
جرثقیل ها ، سیستم های نوار نقاله ، تجهیزات حمل ونقل
8-صنایع تبدیل انرژی
ایستگاه های تقویت فشار گاز ، ایستگاه های تولید نیرو، کنترل پمپ های آب ، سیستم های تصفیه آب و هوای صنعتی ، سیستم های تصفیه و باز یافت تصفیه و بازیافت گاز
9-خدمات ساختمانی
تکنولوژی بالابری ، کنترل هوا و تهویه مطبوع ،سیستم های روشنایی خودکار
انواعPLC و مقایسه اجمالی بین آنها:
هرPLCاز دو قسمت زیر تشکیل شده است:
1-سخت افزار
2-نرم افزار
PLCها در انواع بسیار مختلف و با قابلیت های گوناگونی تولید می شوند. قدرت یک PLCرا می توان از قابلیت های سخت افزاری و نرم افزاری آن دریافت. برای استفاده از PLCمناسب در یک پروژه باید موارد زیر را معین نمودو به آنها توجه کرد :
1)تعداد ورودی ها
2)تعداد خروجی ها
3)قابلیت های نرم افزاری
4)اندازه حافظه
5)سرعت اجرای برنامه
6)نوع برنامه ی موردنظر
7)دقت و سرعت انجام پروژه
8)نوع تغذیه
در واقع در زمان خرید یک PLCابتدا باید پروژه ای که قرار است انجام شود مدنظر قرار گرفته شود. باید تمامی موارد بالا لحاظ شود. برای مثال اگر در یک پروژه تعداد ورودی و خروجی های زیادی نیاز است و پردازش باید بسیار سریع و بدون هنگ کردن باشد و یا نیاز است PLC با سایر وسایل شبکه شود، نیاز است PLCانتخاب شود که قابلیت انجام این موارد را داشته باشد.
نمونه ی پروژه ای از PLC ویگور (کلیک کنید)
اشنایی مقدماتی بامشخصات فنیPLC
بررسی نوع تغذیه ورودی
ورودی PLCها می تواند در دونوع 24 ولت DCیا 220 ولت ACباشد. بنابر درخواست مشتری یکی از این دونوع پیشنهاد می گردد.
مفهوم ورودی و خروجی
همانطور که گفته شد PLCشامل یکسری ورودی و خروجی می باشد. PLCورودی ها را دریافت نموده و براساس برنامه ای که درونش نوشته شده خروجی هایی ایجاد می کند.
ورودی و خروجی ها دارای انواع مختلفی می باشند:
-ورودی و خروجی های دیجیتال
- ورودی و خروجی های آنالوگ(ولتاژی و جریانی)
-ورودی و خروجی های پالس
همیشه ورودی ها را با حرف Iو خروجی ها را با حرف Oنشان می دهند. توجه نمایید PLCدرحالت عادی فاقد ورودی و خروجی آنالوگ می باشد و تنها ورودی خروجی دیجیتال و پالسی دارد.
انواع خروجی از نظر سخت افزاری ) رله ای، ترانزیستوری(
همانطور که در قسمت 2-4 ذکر شده PLCهای ما دارای دو نوع خروجی رله ای و ترانزیستوری هستند که با توجه به درخواست مشتری و همچنین کاربرد مورد نظر، استفاده می گردند.