پی ال سی چیست؟

کنترل کننده ی برنامه پذیری است که از خانواده کامپیوتر ها به شمار می آید؛ این کنترل کننده عمدتا در مقاصد صنعتی به کار می رود. ورودی سیگنالهای متنوع دیجیتال یا آنالوگ را از field قبول می کند و سپس آنها را برای cpu به صورت سیگنالهای منطقی سیستم باینری تبدیل می نماید و cpu مطابق برنامه هایی که در آن ذخیره شده دستورات را اجرا و خروجی را به صورت سیگنالهای منطقی به خروجی می فرستد این سیگنالها می توانند به فرم آنالوگ یا دیجیتال به تجهیزات یا عملگرها ارسال شوند. PLC در جهت اهداف کنترلی و برای استفاده در محیط های صنعتی به کار گرفته شد چون به سادگی قابل برنامه پذیری بود و تغییر در سیستم کنترل با تغییر در نرم افزار برنامه کنترل به سهولت امکان پذیر بود؛ مزایای فوق به همراه کوچکتر شدن ابعاد سیستم کنترل ، عیب یابی سریع تر ، خرابی کمتر ، توانایی اجرای برنامه های پیچیده تر، توانایی تبادل اطلاعات با سیستم های دیگر و ... باعث شد که مدارهای رله ای به سرعت میدان را برای حضور PLC ها خالی کنند.

انواع سیستم  PLC:

PLC ها را می توان از نظر اندازه حافظه یا تعداد ورودی و... می توان به انواع زیر تقسیم بندی کرد.

PLC های کوچک: جایگزینی برای کنترل کننده های سنتی است. تابعیت گسترش محدود و حداکثر دو یا چند ورودی/خروجی دارند. و برنامه نویسی آنها، نردبانی یا با دستورات نمادی صورت می گیرد.

PLC های متوسط: این PLC ها ساختار مدولار دارند در نتیجه توسعه و یا تغییر آنها ساده است و تنها با اضافه نمودن یا تغییر مدولها صورت می گیرد. تعداد ورودی/ خروجی زیاد و توسعه سیستم در آینده متصل می باشد. امکانات ارتباطی زیاد دارند و می توان از آنها در کنترل گسترده استفاده کرد و برنامه نویسی آنها نردبانی یا نمادی و یا دستورات گرافیکی است.

PLC های بزرگ: در مواردی که تعداد ورودی ها/ خرروجی ها زیاد است و یا عملیات کنترلی پیچیده است از PLC های بزرگ استفاده می گردد از این PLC ها برای هدایت تعدادی PLC کوچک نیز استفاده می شود و برنامه نویسی این نوع PLC ها معمولا با استفاده از زبان های سطح بالا صورت می گیرد.

هر PLC از 5 قسمت اصلی تشکیل شده است:

1-   منبع تغذیه (power supply) : ولتاژ AC موجود در سیستم را از برق سیستم به عهده دارد که باعث ایمنی در برابر نویز و نوسانات ولتاژ ورودی در محیط های صنعتی است.

2-   واحد پردازنده ی مرکزی (cpu ) : ریز پردازنده با در نظر گرفتن وضعیت ورودی ها برنامه را که در PLC  ذخیره شده است اجرا می کند. و بر اساس آن به خروجی دستور فعال کردن خروجی مورد نظر را می دهد.

3-  حافظه (Memory) : جهت ذخیره سازی برنامه و اطلاعات استفاده می شود.

4-  رابطه برنامه نویسی (programmer) : جهت نوشتن برنامه و انتقال آن به حافظه PLC توسط کاربر استفاده می گردد و از لحاظ شکل ظاهری به دو دسته تقسیم می شوند: 1- یک صفحه کلید کوچک به همراه یک صفحه نمایشگر2- استفاده از کامپیوتر های شخصی  و نصب نرم افزارهای مورد نیاز ویژه ی برنامه نویسی می باشد.

5-  واحد ورودی / خروجی (I/O): که ارتباط PLC را با دنیای خارج برقرار می کند.

PLCاز لحاظ شکل ظاهری به دو گروه یکپارچه و مدولاتور تقسیم بندی می شوند:

1- PLCهای کوچک معمولا به صورت (Compact) یکپارچه طراحی و ساخته شده اند به این معنا که منبع تغذیه و cpu و ماژول های ورودی و خروجی به صورت یکپارچه در کنار هم متصل هستند و یک واحد تلقی می شوند در این نوع PLC قادر به نگهداری فقط 1000 خط برنامه می باشد اما مکانی جهت اتصال به پروگرام و ورودی و خروجی هی اضافی وجود دارد.

2- در انواع مدولاتور بر خلاف نوع یکپارچه کاربر می تواند ماژول های ورودی و خروجی دلخواه را از آن خانواده بسته به نیاز خود انتخاب و در کنار هم قرار دهد. که شامل کارت های جداگانه منبع تغذیه ، cpu، وردی و خروجی به تعداد مورد نیاز می باشد که به ترتیب روی RACK و در داخل (SLOTS) شکاف ها نصب می شوند.

امروزه کاربرد PLC در صنایع در فرآیندهای مختلف صنعتی به وفور به چشم می خورد.

1-     صنایع خودرو سازی: از قبیل عملیات سوراخ کاری خودکار، اتصال قطعات، همچنین آزمودن قطعات و تجهیزات اتومبیل، سیستم های رنگ پاش وشکل دادن بدنه به وسیله پرس های خودکار و...

2-     صنایع پلاستیک سازی: از قبیل ماشینهای ذوب و قالب گیری تزریقی، دمش هوا سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک.

3-   صنایع سنگین: از قبیل کولرهای صنعتی، سیستم های کنترل خودکار وسایل و تجهیزات که ذوب فلزات استفاده می شود.

4-   صنایع شیمیایی: از قبیل سیستم های مخلوط کننده دستگاههای ترکیب کننده مواد با نسبت های متفاوت و غیره ...

5-   صنایع غذایی: از قبیل سیستم های سانتر فیوژ،  سیستم های عصاره گیری و بسته بندی و ...

6-     صنایع ماشینی: ازقبیل صنایع بسته بندی، صنایع چوب، سیستم های سوراخ کاری، سیستم های اعلان خطر و هشدار، سیستم های مورد استفاده در جوش فلزات و ...

7-  خدمات ساختمانی: از قبیل آسانسور ها کنترل هوا و تهویه ی مطبوع، سیستم های روشنایی خودکار و...

 محمدعلی لهراسبی   

مهندس برق الکترونیک