PLC و کاربردهای آن
PLC مخف Programable logic controler به معنی کنترلر منطقی قابل برنامه ریزی می باشد که طبق برنامه منطقی که در کامپیوتر برای آن نوشته شده و در حافظه آن لود شده با عناصر مختلف تابلو برق ارتباط برقرار کرده که از طریق کارت های ورودی می توان دستوراتی را توسط شستی ها دستی به کنترلر ابلاغ نمود و یا اینکه سیستم توسط سنسور ها و میکروسویچ ها از وضعیت سیستم آگاه شود و سپس طبق برنامه منطقی که قبلا بر روی آن بارگذاری شده به ترمینال های خروجی خود در زمان مناسب دستورات صحیحی را ارسال نماید .
مشخصه های اصلی یک PLC :
تعداد ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ
تعداد تایمر
تعداد شمارنده
تعداد رله های کمکی
حجم حافظه قابل برنامه ریزی
سرعت اجرای دستورات
برای نوشتن برنامه متناسب با PLC مورد نظر باید از نرم افزاری که توسط شرکت سازنده فراهم شده استفاده نمود و پس از نصب برنامه بر روی رایانه برنامه مورد نظر را نوشته و در نهایت بر روی PLC بارگذاری می نماییم . برای اتصال کامپیوتر به PLC از پورت های رایجی مانند RS232 یا USB استفاده می شود ولی برای برقراری ارتباط با همدیگر و یا سایر دستگاه های بکار رفته شده در سیستم دارای پورت های ارتباطی صنعتی هستند .
انواع کنترل در سیستم های صنعتی
۱-سخت افزاری (مدارات فرمان الکتریکی)
۲- سیستم های PLC
سیستم های کنترلی گسترده DCS
کامپیوتر های شخصی IPC
هرPLC از دو قسمت زیر تشکیل شده است :
*سخت افزار
*نرم افزار
سخت افزار PLC شامل :
*ماژول اصلی
*کارت های افزایشی
*ماژول تغذیه
*قطعات جانبی
*ورودی پردازش خروجی
ورودی می تواند سنسور ها – کلید های قطع و وصل، عوامل مکانیکی و … باشند. خروجی هم موتورها – رله یا کنتاکتورها – لامپ ها و نمایشگر ها باشند.
با اعمال ورودی به یک سیستم PLC که 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.
نقش PLC در اتوماسیون صنعتی
*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 PLC ها و امکان مدیریت آن ها با یک کامپیوتر مرکزی
موارد کاربرد PLC :
-۱ کنترل هر گونه ماشین و وسیله برقی
-۲ کنترل هر سیستم خط تولید
-۳ کنترل فرمان مدار ماشین های فرز پیشرفته (CNC)
مزایای استفاده از PLC :
۱- سیم بندی سیستم‌های جدید در مقایسه با سیستم‌های کنترل رله‌ای تا ۸۰ درصد کاهش می‌یابد.
۲- از آنجایی که PLC توان بسیار کمی مصرف می‌کند، توان مصرفی بشدت کاهش پیدا خواهد کرد.
۳- توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیب‌یابی سیستم را بسیار سریع و راحت می‌کند.
۴- 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.
۵- در مقایسه با تابلو‌های قدیمی در سیستم‌های مبتنی بر PLC نیاز به قطعات کمکی از قبیل رله ، کانتر، تایمر، مبدل‌های A/D و D/A و… بسیار کمتر شده است. همین امر نیز باعث شده در سیستم‌های جدید از سیم‌بندی، پیچیدگی و وزن تابلو‌ها به نحو چشمگیری کاسته شود.
PLC -6 ها استهلاک مکانیکی ندارند بنابراین علاوه بر عمر بیشتر، نیازی به تعمیرات و سرویس های دوره ای نخواهند داشت.
۷- بر خلاف مدارات رله کنتاکتوری، نویزهای الکترونیکی و صوتی ایجاد نمی کنند. از آنجاییکه سرعت عملکرد و پاسخ‌دهی PLC در 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.
۸- ضریب اطمینان و درجه حفاظت این سیستم‌ها بسیار بالا تر از ماشین‌های رله‌ای است.
وقتی توابع کنترل پیچیده‌تر و تعداد I/O ها خیلی زیاد باشد، جایگزین کردن PLC بسیار کم هزینه‌تر و راحت‌تر خواهد بود.
کاربردهای PLC در صنعت :
PLC ها در خیلی از وسایل و لوازم دنیای اطراف ما استفاده می شوند . اگر میگوئیم اکنون دوره صنعت است ، بهتر است بگوئیم دوره PLC است . اگر شغل شما مرتبط به ماشین سازی ، بسته بندی ، مواد شناسی ، مونتاژ خودکار یا یکی دیگر از صنایع بیشمار است ، شما یکی از کاربران PLC هستید ، وگرنه وقت و پول خود را هدر می دهید .تقریباً تمامی لوازمی که نیاز به نوعی کنترل الکتریکی دارند ، نیازمند PLC هستند .
صنایع اتومبیل سازی
تست قطعات و تجهیزات ، سیستم های رنگ پاش ، شکل دادن بدنه بوسیله پرس های اتوماتیک ، سوراخ کاری ، اتصال قطعات
صنایع پلاستیک سازی
ماشین های ذوب و قالب گیری تزریقی ، دمش هوا ، سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک
صنایع سنگین
کوره های صنعتی ، سیستم های کنترل دمای اتوماتیک ، وسایل و تجهیزات مورد استفاده در ذوب فلزات
صنایع شیمیایی
سیستم های مخلوط کننده ، دستگاه های ترکیب کننده مواد با نسبت های مختلف
صنایع غذایی
سیستم های عصاره گیری و بسته بندی
صنایع ماشینی
صنایع بسته بندی ، صنایع چوب ، سیستم های سوراخ کاری ، سیستم های اعلام خطر و هشدار دهنده ، سیستم های استفاده شده درجوش فلزات
صنایع حمل و نقل
جرثقیل ها ، سیستم های نوار نقاله ، تجهیزات حمل ونقل
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
خدمات ساختمانی
تکنولوژی بالابری ، کنترل هوا و تهویه مطبوع ،سیستم های روشنایی خودکار
تفاوت PLC با کامپیوتر :
تمامی اجزا یک کامپیوتر در یک PLC وجود دارد ولی کامپیوتر از لحاظ نوع ورودی و خروجی ها و همچنین عمل ترکیب ورودی ها و خروجی ها با PLC متفاوت می باشد. خروجی PLC می تواند یک رله – تریاک – ترانزیستور – تریستور و غیره باشد که با توجه به حداکثر جریان مجاز خروجیPLC باید انتخاب شود تا آسیبی به سیستم وارد نشود.
در PLC ما نتیجه عمل را می بینیم ولی در کامپیوتر فقط اطلاعات را می بینیم.