قابلیتآهایی از قبیل توانایی خواندن انواع ورودیآها (دیجیتال ، آنالوگ ، فرکانس بالا...) ، توانایی انتقال فرمان به سیستمآها و قطعات خروجی ( نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیرآبرقی ، ... ) و همچنین امکانات اتصال به شبکه ، ابعاد بسیار کوچک ، سرعت پاسخگویی بسیار بالا، ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد این سیستمآها باعث شده که بتوان کنترل سیستمآها را در محدوده وسیعی انجام داد.
مفهوم کنترلرهای قابل برنامهآریزی PLC
در سیستمآهای اتوماسیون وظیفه اصلی کنترل بر عهده PLC است که با گرفتن اطلاعات از طریق ترمینالهای ورودی، وضعیت ماشین را حس کرده و نسبت به آن پاسخ مناسبی برای ماشین فراهم میآکند. امکان تعریف مدهای مختلف برای ترمینالهای ورودی/خروجی یک PLC، این امکان را فراهم کرده تا بتوان PLC را مستقیما به المانهای دیگر وصل کرد. علاوه بر این PLC شامل یک واحد پردازشگر مرکزی( CPU) نیز هست، که برنامه کنترلی مورد نظر را اجرا میآکند. این کنترلر آنقدر قدرتمند است که میآتواند هزارها I/O را در مدهای مختلف آنالوگ یا دیجیتال و همچنین هزارها تایمر/ کانتر را کنترل نماید. همین امر باعث شده بتوان هر سیستمی، از سیستم کنترل ماشینآهایی با چند I/O که کار سادهآای مثل تکرار یک سیکل کاری کوچک انجام میآدهند گرفته تا سیستمآهای بسیار پیچیده تعیین موقعیت و مکانآیابی را کنترل نمود. این سیستم میآتواند بدون نیاز به سیمآبندی و قطعات جانبی و فقط از طریق نوشتن چند خط برنامه تا صدها تایمر را در آن واحد کنترل و استفاده نماید.
زمان پاسخآگویی Scan Time
این زمان بستگی به سرعت پردازش CPU مدل انتخاب شده PLC و طول برنامه کاربر دارد. از یک میکروآثانیه تا ده میلی ثانیه میآباشد. مثلا در مواقعی که I/O از سیستم اصلی دور باشد، چون مجبور به نقل و انتقال سیگنالها به سیستم دورتری هستیم در نتیجه زمان اسکن زیاد میآشود. همچنین مانیتور کردن برنامه کنترلی اغلب به زمان اسکن میآافزاید چرا که CPU کنترلر مجبور است وضعیت کنتاکتها، رلهآها ، تایمرآها و... را روی CRT یا هر وسیله نمایشگر دیگری بفرستد.
قطعات ورودی
هوشمند بودن سیستم اتوماسیون بیشتر مربوط به توانایی PLC در خواندن سیگنالهای ارسالی از انواع ورودیآها، دستی، اتوماتیک و حسآگرهای خودکار میآباشد. قطعات ورودی نظیر شستیآهای استارت/ استوپ ، سوییچآها، میکروآسوییچآها، سنسورهای فتوالکتریک، proximity ، level sensor ، ترموکوپل، PT100 و... PLC از این سنسورها برای انجام عملیاتی نظیر تشخیص قطعه روی نوار نقاله حامل قطعات، تشخیص رنگ، تشخیص سطح مایعات داخل مخزن، گاهی داشتن از مکانیزم حرکت و موقعیت جسم، تست کردن فشار مخازن و بسیاری موارد دیگر، استفاده میآکند.
سیگنالهای ورودی یا دیجیتال هستند و یا آنالوگ، که در هر صورت ورودیآهای PLC را توان در مدهای مختلف تنظیم و مورد استفاده قرار داد.
قطعات خروجی
همانطوری که میآدانید یک سیستم اتوماسیون شده بدون داشتن قابلیت اتصال به قطعات خروجی از قبیل سیمآپیچ، موتور، اینورتر، شیربرقی ، هیتر و ... کامل نخواهد بود. قطعت خروجی نحوه عملکرد سیستم را نشان میآدهند و مستقیما تحت تاثیر اجرای برنامه کنترلی سیستم هستند در خروجیآهای PLC نیز مدهای مختلفی برای اعمال سیگنال به المانهای خروجی وجود دارد.
نقش کنترلرهای قابل برنامهآریزی (PLC) در اتوماسیون صنعتی
در یک سیستم اتوماسیون، PLC بعنوان قلب سیستم کنترلی عمل میآکند. هنگام اجرای یک برنامه کنترلی که در حافظه آن ذخیره شده است، PLC همواره وضعیت سیستم را بررسی میآکند. این کار را با گرفتن فیدبک از قطعات ورودی و سنسورها انجام میآدهد. سپس این اطلاعات را به برنامه کنترلی خود منتقل میآکند و نسبت به آن در مورد نحوه عملکرد ماشین تصمیمآگیری میآکند و در نهایت فرمانهای لازم را به قطعات و دستگاههای مربوطه ارسال میآکند.
مقایسه تابلوهای کنترل معمولی با تابلوهای کنترلی مبتنی بر PLC
امروزه تابلوهای کنترل معمولی ( رلهآای ) خیلی کمتر مورد استفاده قرار میآگیرند. چرا که معایب زیادی دارند. از آنجا که این نوع تابلوها با رلهآهای الکتروآمکانیکی کنترل میآشوند، وزن بیشتری پیدا میآکنند، سیمآکشی تابلو کار بسیار زیادی میآطلبد و سیستم را بسیار پیچیده میآکند. در نتیجه عیبآیابی و رفع مشکل آن بسیار پرزحمت بوده و برای اعمال تغییرات لازم در هر سال و یا بروز کردن سیستم بایستی ماشین را بمدت طولانی متوقف نمود که این امر مقرون به صرفه نخواهد بود. ضمنا توان مصرفی این تابلوها بسیار زیاد است.
با بوجود آمدن PLC، مفهوم کنترل و طراحی سیستمآهای کنترلی بطور بسیار چشمگیری پیشرفت کرده است و استفاده از این کنترلرآها مزایای بسیار زیادی دارد. که به برخی از این موارد در زیر اشاره کردهآایم. که با مطالعه آن میآتوان به وجه تمایز PLC با سایر سیستمآهای کنترلی پی برد:
سیم بندی سیستمآهای جدید در مقایسه با سیستمآهای کنترل رلهآای تا 80٪ کاهش میآیابد.
از آنجاییکه PLC توان بسیار کمی مصرف میآکند، توان مصرفی بشدت کاهش پیدا خواهد کرد.
توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیبآیابی سیستم را بسیار سریع و راحت میآکند.
برعکس سیستمآهای قدیمی در سیستمآهای کنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه کنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیمآبندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این کار را انجام میآدهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندکی صرف انجام اینکار خواهد شد.
در مقایسه با تابلوآهای قدیمی در سیستمآهای مبتنی بر PLC نیاز به قطعات کمکی از قبیل رله ، کانتر، تایمر، مبدلآهای A/D و D/A و... بسیار کمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستمآهای جدید از سیمآبندی، پیچیدگی و وزن تابلوآها به نحو چشمگیری کاسته شود.
از آنجاییکه سرعت عملکرد و پاسخآدهی PLC در حدود میکروآثانیه و نهایتا میلی ثانیه است، لذا زمان لازم برای انجام هر سیکل کاری ماشین بطور قابل ملاحظهآای کاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه میآشود.
ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستمآها بسیار بالا تر از ماشینآهای رلهآای است.
وقتی توابع کنترل پیچیدهآتر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین کردن PLC بسیار کم آهزینهآتر و راحتآتر خواهد بود.
منبع : www.anode.ir
مفهوم کنترلرهای قابل برنامهآریزی PLC
در سیستمآهای اتوماسیون وظیفه اصلی کنترل بر عهده PLC است که با گرفتن اطلاعات از طریق ترمینالهای ورودی، وضعیت ماشین را حس کرده و نسبت به آن پاسخ مناسبی برای ماشین فراهم میآکند. امکان تعریف مدهای مختلف برای ترمینالهای ورودی/خروجی یک PLC، این امکان را فراهم کرده تا بتوان PLC را مستقیما به المانهای دیگر وصل کرد. علاوه بر این PLC شامل یک واحد پردازشگر مرکزی( CPU) نیز هست، که برنامه کنترلی مورد نظر را اجرا میآکند. این کنترلر آنقدر قدرتمند است که میآتواند هزارها I/O را در مدهای مختلف آنالوگ یا دیجیتال و همچنین هزارها تایمر/ کانتر را کنترل نماید. همین امر باعث شده بتوان هر سیستمی، از سیستم کنترل ماشینآهایی با چند I/O که کار سادهآای مثل تکرار یک سیکل کاری کوچک انجام میآدهند گرفته تا سیستمآهای بسیار پیچیده تعیین موقعیت و مکانآیابی را کنترل نمود. این سیستم میآتواند بدون نیاز به سیمآبندی و قطعات جانبی و فقط از طریق نوشتن چند خط برنامه تا صدها تایمر را در آن واحد کنترل و استفاده نماید.
زمان پاسخآگویی Scan Time
این زمان بستگی به سرعت پردازش CPU مدل انتخاب شده PLC و طول برنامه کاربر دارد. از یک میکروآثانیه تا ده میلی ثانیه میآباشد. مثلا در مواقعی که I/O از سیستم اصلی دور باشد، چون مجبور به نقل و انتقال سیگنالها به سیستم دورتری هستیم در نتیجه زمان اسکن زیاد میآشود. همچنین مانیتور کردن برنامه کنترلی اغلب به زمان اسکن میآافزاید چرا که CPU کنترلر مجبور است وضعیت کنتاکتها، رلهآها ، تایمرآها و... را روی CRT یا هر وسیله نمایشگر دیگری بفرستد.
قطعات ورودی
هوشمند بودن سیستم اتوماسیون بیشتر مربوط به توانایی PLC در خواندن سیگنالهای ارسالی از انواع ورودیآها، دستی، اتوماتیک و حسآگرهای خودکار میآباشد. قطعات ورودی نظیر شستیآهای استارت/ استوپ ، سوییچآها، میکروآسوییچآها، سنسورهای فتوالکتریک، proximity ، level sensor ، ترموکوپل، PT100 و... PLC از این سنسورها برای انجام عملیاتی نظیر تشخیص قطعه روی نوار نقاله حامل قطعات، تشخیص رنگ، تشخیص سطح مایعات داخل مخزن، گاهی داشتن از مکانیزم حرکت و موقعیت جسم، تست کردن فشار مخازن و بسیاری موارد دیگر، استفاده میآکند.
سیگنالهای ورودی یا دیجیتال هستند و یا آنالوگ، که در هر صورت ورودیآهای PLC را توان در مدهای مختلف تنظیم و مورد استفاده قرار داد.
قطعات خروجی
همانطوری که میآدانید یک سیستم اتوماسیون شده بدون داشتن قابلیت اتصال به قطعات خروجی از قبیل سیمآپیچ، موتور، اینورتر، شیربرقی ، هیتر و ... کامل نخواهد بود. قطعت خروجی نحوه عملکرد سیستم را نشان میآدهند و مستقیما تحت تاثیر اجرای برنامه کنترلی سیستم هستند در خروجیآهای PLC نیز مدهای مختلفی برای اعمال سیگنال به المانهای خروجی وجود دارد.
نقش کنترلرهای قابل برنامهآریزی (PLC) در اتوماسیون صنعتی
در یک سیستم اتوماسیون، PLC بعنوان قلب سیستم کنترلی عمل میآکند. هنگام اجرای یک برنامه کنترلی که در حافظه آن ذخیره شده است، PLC همواره وضعیت سیستم را بررسی میآکند. این کار را با گرفتن فیدبک از قطعات ورودی و سنسورها انجام میآدهد. سپس این اطلاعات را به برنامه کنترلی خود منتقل میآکند و نسبت به آن در مورد نحوه عملکرد ماشین تصمیمآگیری میآکند و در نهایت فرمانهای لازم را به قطعات و دستگاههای مربوطه ارسال میآکند.
مقایسه تابلوهای کنترل معمولی با تابلوهای کنترلی مبتنی بر PLC
امروزه تابلوهای کنترل معمولی ( رلهآای ) خیلی کمتر مورد استفاده قرار میآگیرند. چرا که معایب زیادی دارند. از آنجا که این نوع تابلوها با رلهآهای الکتروآمکانیکی کنترل میآشوند، وزن بیشتری پیدا میآکنند، سیمآکشی تابلو کار بسیار زیادی میآطلبد و سیستم را بسیار پیچیده میآکند. در نتیجه عیبآیابی و رفع مشکل آن بسیار پرزحمت بوده و برای اعمال تغییرات لازم در هر سال و یا بروز کردن سیستم بایستی ماشین را بمدت طولانی متوقف نمود که این امر مقرون به صرفه نخواهد بود. ضمنا توان مصرفی این تابلوها بسیار زیاد است.
با بوجود آمدن PLC، مفهوم کنترل و طراحی سیستمآهای کنترلی بطور بسیار چشمگیری پیشرفت کرده است و استفاده از این کنترلرآها مزایای بسیار زیادی دارد. که به برخی از این موارد در زیر اشاره کردهآایم. که با مطالعه آن میآتوان به وجه تمایز PLC با سایر سیستمآهای کنترلی پی برد:
سیم بندی سیستمآهای جدید در مقایسه با سیستمآهای کنترل رلهآای تا 80٪ کاهش میآیابد.
از آنجاییکه PLC توان بسیار کمی مصرف میآکند، توان مصرفی بشدت کاهش پیدا خواهد کرد.
توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیبآیابی سیستم را بسیار سریع و راحت میآکند.
برعکس سیستمآهای قدیمی در سیستمآهای کنترلی جدید اگر نیاز به تغییر در نحوه کنترل یا ترتیب مراحل آن داشته باشیم، بدون نیاز به تغییر سیمآبندی و تنها با نوشتن چند خط برنامه این کار را انجام میآدهیم. در نتیجه وقت و هزینه بسیار بسیار اندکی صرف انجام اینکار خواهد شد.
در مقایسه با تابلوآهای قدیمی در سیستمآهای مبتنی بر PLC نیاز به قطعات کمکی از قبیل رله ، کانتر، تایمر، مبدلآهای A/D و D/A و... بسیار کمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستمآهای جدید از سیمآبندی، پیچیدگی و وزن تابلوآها به نحو چشمگیری کاسته شود.
از آنجاییکه سرعت عملکرد و پاسخآدهی PLC در حدود میکروآثانیه و نهایتا میلی ثانیه است، لذا زمان لازم برای انجام هر سیکل کاری ماشین بطور قابل ملاحظهآای کاهش یافته و این امر باعث افزایش میزان تولید و بالا رفتن بازدهی دستگاه میآشود.
ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستمآها بسیار بالا تر از ماشینآهای رلهآای است.
وقتی توابع کنترل پیچیدهآتر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین کردن PLC بسیار کم آهزینهآتر و راحتآتر خواهد بود.
منبع : www.anode.ir
دیدگاه