پی ال سی چیست، از چه چیزی تشکیل شده است و چه کاربردهایی دارد؟
پی ال سی چیست؟
شرکت فرازیمنس یک شرکت جامع تکنولوژی در زمینه مهندسی الکترونیک و الکتریسیته است. این شرکت در زمینه های صنعت، انرژی محصولات اتوماسیون صنعتی و فشار ضعیف زیمنس فعالیت دارد. شرکت فرازیمنس دارای نمایندگی زیمنس در تهران و اصفهان است.
پی ال سی چیست؟ دارای چه اجزایی است و چه کاربردهایی دارد؟ از آنجایی که سازندگان به سرمایه گذاری در دستگاه های هوشمند مانند اینترنت اشیای صنعتی، ماشین آلات متصل به شبکه و ابزارهای دیجیتال مشابه ادامه می دهند، باید راهی برای برقراری ارتباط با تجهیزات خود و خودکارسازی فرایندها با حداقل مداخله انسانی ایجاد کنند.
تولیدکنندگان مدرن با نصب و استفاده از کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) از این مانع عبور می کنند. به جای سیم کشی فیزیکی هر ماشین یا قطعه تجهیزات به طور مستقیم به سیستم های کنترل مربوطه، تولید کنندگان تجهیزات را به PLC ها متصل و کنترل فرایند تولید را یکپارچه تر می کنند.
در این پست، نحوه استفاده از پی ال سی ها در تاسیسات تولیدی، مزایایی که ارائه می‌دهند و انواع پی ال سی زیمنس S7 بحث خواهیم کرد.
تعریف پی ال سی
PLC یا Programmable Logic Controller به معنی کنترل کننده منطق قابل برنامه‌ریزی است. PLC یک دستگاه کنترلی خاص است که برای خودکار کردن فرآیندهای مهم در کاربردهای صنعتی و روزمره طراحی و تولید شده است.
این دستگاه شامل چندین قسمت است که با همکاری هم، فرآیندهای صنعتی را کنترل می‌کنند. اجزای اصلی PLC شامل منبع تغذیه، واحد پردازش مرکزی (CPU)، ماژول‌های ورودی، ماژول‌های خروجی، حافظه و ماژول‌های ارتباطی است.
PLC به دلیل سادگی برنامه‌نویسی، قابلیت اطمینان بالا و انعطاف‌پذیری در کاربردهای صنعتی و ماشینی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دستگاه برای کار خود به یک برنامه کنترلی متکی است که طبق توالی خاص ذخیره می‌شود تا مراحل کنترل مورد نیاز را اجرا کند. دستگاه این مراحل را فراخوانی و اجرا می‌کند و سپس با استفاده از سیگنال‌های خروجی که در پایانه‌های خروجی دستگاه خروجی می‌شوند، ماشین یا فرایند صنعتی را کنترل می‌کند.
اجزای پی ال سی
مهمترین بخش‌های اصلی یک پی ال سی، منبع تغذیه، ماژول‌های ورودی و خروجی هستند تا اطلاعات ورودی را از دستگاه‌های ورودی وارد کنند یا دستوراتی برای عملکرد دستگاه‌های خروجی بدهند.
از جمله اجزای تشکیل دهنده plc:
1- منبع تغذیه: این قسمت برای تأمین برق مورد نیاز سیستم PLC استفاده می‌شود.
2- واحد پردازش مرکزی (CPU): CPU مغز سیستم PLC است و مسئول اجرای برنامه کنترل و هماهنگی عملکرد سایر اجزا است.
3- ماژول‌های ورودی: این ماژول‌ها سیگنال‌هایی را از حسگرها و دستگاه‌های دیگر دریافت کرده و آن‌ها را به سیگنال‌های دیجیتالی تبدیل می‌کنند که PLC قادر به پردازش آن‌هاست.
4- ماژول‌های خروجی: این ماژول‌ها سیگنال‌هایی را از CPU دریافت کرده و آن‌ها را به خروجی‌های فیزیکی مانند فعال کردن موتورها، سلنوئیدها یا چراغ‌ها تبدیل می‌کنند.
5- حافظه: PLC دارای حافظه‌های مختلفی است که شامل حافظه برنامه (برای ذخیره برنامه کنترل)، حافظه داده (برای ذخیره متغیرها و مقادیر) و حافظه باقی‌مانده (که حافظه را حتی در صورت قطع برق نگه می‌دارد) می‌شود.
6- ماژول‌های ارتباطی: این ماژول‌ها به PLC امکان ارتباط با دستگاه‌های دیگر مانند کامپیوترها، پنل‌های HMI (رابط انسان و ماشین) یا دیگر PLCها را می‌دهند.
این اجزا با همکاری و هماهنگی، فرآیندهای صنعتی را کنترل می‌کنند. PLC به دلیل سادگی برنامه‌نویسی، قابلیت اطمینان بالا و انعطاف‌پذیری در کاربردهای صنعتی و ماشینی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
7- برنامه کنترل یا (نرم افزار): مجموعه ای از دستورات است که برای انجام فرایند کنترل باید به صورت متوالی در آن نوشته شود. برنامه بر روی واحدهای ذخیره سازی مانند فلاپی و هارد دیسک ذخیره می شود. هنگامی که تغییری در برنامه کنترل مورد نظر باشد، بدون نیاز به تغییر سیستم کنترل، اصلاح در برنامه انجام می شود.
پی ال سی چگونه کار می کند؟
پی ال سی (PLC) یک دستگاه کنترلی است که برای خودکار کردن فرآیندهای مهم در کاربردهای صنعتی و روزمره طراحی و تولید شده است.
این دستگاه قابلیت برنامه‌ریزی دارد و می‌توان برنامه‌های مختلف و متنوع کنترلی را بر روی آن نوشت. عملکرد PLC بر اساس برنامه‌هایی است که توسط برنامه‌نویسان تهیه می‌شود و در حافظه آن ذخیره می‌شوند.
زمانی که PLC فعال می‌شود، برنامه‌ها اجرا می‌شوند و ورودی‌هایی که از حسگرها و دستگاه‌های دیگر دریافت می‌شوند، توسط CPU پردازش می‌شوند. سپس بر اساس برنامه، خروجی‌هایی که به ماژول‌های خروجی متصل شده‌اند، فعال می‌شوند و دستگاه‌های خروجی را کنترل می‌کنند.
با استفاده از PLC، می‌توان فرآیندهای مختلفی را کنترل کرد، از جمله خطوط تولید، سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، سیستم‌های نفت و گاز، سیستم‌های آب و فاضلاب، سیستم‌های تهویه و تبرید، سیستم‌های راه‌آهن و بسیاری دیگر.
PLC به دلیل قابلیت برنامه‌ریزی و تنظیم مجدد سریع، انعطاف‌پذیری در تغییرات فرآیند، قابلیت اطمینان بالا و عمر طولانی، در صنعت به طور گسترده‌ای استفاده می‌شود
انواع پی ال سی
معیارهای مورد استفاده برای طبقه بندی PLC عبارتند از:
توابع، تعداد ورودی ها و خروجی ها، هزینه و اندازه، که در این میان تعداد ورودی/خروجی ها مهمترین عامل است. به طور کلی نانو کوچکترین اندازه با کمتر از 15 نقطه ورودی/خروجی است. پس از آن انواع میکرو (۱۵ تا ۱۲۸ نقطه ورودی/خروجی)، انواع متوسط (۱۲۸ تا ۵۱۲ نقطه ورودی/خروجی) و انواع بزرگ (بیش از ۵۱۲ نقطه ورودی/خروجی) قرار می‌گیرند. هر سازنده یک نام می دهد که هر نوع نسخه را متمایز می کند.
مزایای پی ال سی
مزایای استفاده از پی ال سی (PLC) در کاربردهای صنعتی و اتوماسیون عبارتند از:
1- سادگی برنامه‌نویسی: برنامه‌نویسی PLC به دلیل استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی ساده و منطقی، بسیار ساده است و برنامه‌های کنترلی مختلف را می‌توان به سرعت و با دقت بالا بر روی آن نوشت.
2- قابلیت اطمینان بالا: PLC ها به دلیل طراحی ساده و عدم وجود قطعات متحرک، از قابلیت اطمینان بالایی برخوردارند و در مقابل نوسانات برق و شرایط سخت صنعتی مقاومت خوبی دارند.
3- انعطاف‌پذیری در تغییرات فرآیند: با توجه به سادگی برنامه‌نویسی، تغییرات در فرآیندهای کنترلی بسیار سریع و آسان انجام می‌شود و نیازی به تعویض قطعات سخت‌افزاری نیست.
4- قابلیت توسعه: با توجه به اینکه PLC ها از قسمت‌های جداگانه تشکیل شده‌اند، می‌توان با اضافه کردن ماژول‌های جدید، تعداد ورودی و خروجی را افزایش داد و سیستم را توسعه داد.
5- کنترل دقیق: PLC ها به دلیل دقت بالایی در کنترل فرآیندها، در کاربردهایی که نیاز به کنترل دقیق دارند، مانند کنترل دما، فشار و سرعت، بسیار موثر هستند.
6- کاهش هزینه‌ها: با استفاده از PLC ها، هزینه‌های نگهداری و تعمیرات کاهش می‌یابد و همچنین نیاز به نیروی انسانی برای کنترل فرآیندها کاهش می‌یابد.
7- کاربردهای گسترده: PLC ها در صنایع مختلفی مانند صنایع خودروسازی، صنایع نفت و گاز، صنایع غذایی، صنایع دارویی و بسیاری دیگر از کاربردهای صنعتی استفاده می‌شوند.
کاربرد پی ال سی
از زمان اختراع، پی ال سی ها تقریبا در هر بخش از صنعت، از جمله کارخانه های فولاد، کارخانه های کاغذ، کارخانه های مواد غذایی، کارخانه های شیمیایی و نیروگاه های برق به کار رفتند.
پی ال سی (PLC) در کاربردهای صنعتی و اتوماسیون، به عنوان یک دستگاه کنترلی خاص طراحی و تولید شده است. کاربردهای پی ال سی در صنایع مختلفی مانند صنایع خودروسازی، صنایع نفت و گاز، صنایع غذایی، صنایع دارویی و بسیاری دیگر وجود دارد.
در ادامه به معرفی انواع پی ال سی زیمنس می پردازیم.
نمای کلی زیمنس S7 PLC
پی ال سی های نسل S7 زیمنس طیف گسترده ای از CPU ها را با سطوح مختلف عملکرد برای پاسخگویی به نیازهای فرایندهای اتوماسیون صنعتی مختلف ارائه می دهد، این CPU ها به یکی از زیر خانواده های زیر تعلق دارند:
1- سیماتیک S7-1200
پی ال سی S71200 زیمنس یک PLC فشرده است که برای کاربردهای کوچک تا متوسط طراحی شده است. این یک راه حل اتوماسیون انعطاف پذیر و مقرون به صرفه را با طراحی فشرده، ارتباطات یکپارچه و گزینه های برنامه نویسی ارائه می دهد.
2- سیماتیک S7-1500
پی ال سی S71500 زیمنس یک PLC با کارایی بالا است که برای کاربردهای متوسط تا بزرگ طراحی شده است.عملکردهای پیشرفته ای مانند کنترل حرکت، ایمنی و امنیت را ارائه می دهد که آن را برای کارهای پیچیده اتوماسیون مناسب می کند.
3- سیماتیک S7-300
پی ال سی S7300 زیمنس یک PLC ماژولار است که می تواند به راحتی با طیف گسترده ای از برنامه ها سازگار شود. قدرت پردازش بالا، گزینه‌های ارتباطی و طیف گسترده‌ای از ماژول‌های ورودی/خروجی را ارائه می‌دهد که آن را به انتخابی محبوب برای بسیاری از صنایع تبدیل می‌کند.
4- سیماتیک S7-400
پی ال سی S7400 زیمنس یک PLC با کارایی بالا است که برای برنامه های کاربردی که نیاز به قدرت پردازش بالا و قابلیت های ارتباطی گسترده دارند، طراحی شده است. تعداد زیادی ماژول ورودی/خروجی، گزینه های افزونگی و تشخیص پیشرفته را ارائه می دهد که آن را برای کارهای پیچیده اتوماسیون مناسب می کند.
5- سیماتیک S7-ET 200SP
S7-ET 200SP زیمنس یک سیستم ورودی/خروجی از راه دور جمع و جور است که می تواند به راحتی با سایر PLC های Simatic S7 ادغام شود. درجه بالایی از انعطاف پذیری، مقیاس پذیری و مدولار بودن را ارائه می دهد و آن را برای کاربردهای مختلف اتوماسیون مناسب می کند.
نمایندگی فرازیمنس در ایران یکی از مهمترین ویژگی های منحصر به فردی است که این شرکت به خود اختصاص داده است.
شماره تماس:
