برق قدرت
آموزش plc به زبان ساده
PLC مخفف کلمه ی Programmable Logie ContrOller می باشد که به معنای کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی می باشد. با پیشرفت تکنولوژی و روی کار آمدن ریز پردازنده ها تحولات چشمگیری در فرآیند های کنترلی بوجود آمد که یکی از اینتحولات بکارگیری علم اتوماسیون صنعتی و PLC در روند پروسه های صنعتی می باشد.
امروزه در رقابت های جهانی یک سازمان جهت ادامه حیات خود ،باید به تولید محصولات انبوه،متنوع،باکیفیت برتر،کاهش هزینه ودر نهایت قیمت تمام شده پایین تر بیندیشد.ازاین رو صاحبان صنایع می کوشند تا فرآیند های تولید خود را تا حد امکان مکانیزه کنند.علاوه بر این تنوع در محصولات ،سازندگان را مرتباً به تغییر و تحولات در خطوط تولید وادار می کند. لذا انعطاف پذیری خطوط تولید نیز باید از اهداف هر سازمان موفق باشد.
امروزه در خطوط تولید برای آنکه محصول به شکل مطلوب به دست مصرف کننده برسد لازم است که در مسیر تولید یک سریعملیات به صورت متوالی و پشت سرهم روی محصول انجام گیرد تا محصول در بالاترین کیفیت به دست مصرف کننده برسد ،که این عملیات بر عهده ی اتوماسیون صنعتی PLC می باشد. اگر به طور واضح و روشن بخواهیم اتوماسیون را تعریف کنیم باید بگوئیم استفاده از سیستم های الکترومکانیکی جهت انجام اتوماتیک کارها و حذف یا کاهش دخالت انسان در مسیر تولید می باشد.
PLC سیستمی است که عمل کنترل پروسه های صنعتی راانجام می دهد .که این تکنولوژی در سال ۱۹۹۰ وارد کشورمان ایران شده است. امروزه فالواقع هر جا که نیاز به کنترل منطقی باشد بجای کنترل کننده های رله ای قدیمی ،از کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر استفاده می گرددوبا توجه به استفاده ی روز افزون این صنعت در مراکز تولیدی آشنایی آن برای تکنسین های برق امری ضروری تلقی می شود.
PLC در ابتدا به شکل میکروکنترلرها در بازار و صنایع خاص مورد استفاده قرار می گرفته وبا توجه بهنیاز صنایع و با وارد شدن این میکرو کنترلرها در صنعت مشاهده شد که در صنایع به علت دفعات کلید زنی بالا و همچنین قدرت کلید زنی در شبکه نویزهایی بوجود می آید که خود این عوامل باعث عدم عملکرد صحیح این میکرو کنترلرها در پروسه های تعریف شده می شد که همین امر ضریب اطمینان را از کارفرمایان صلب می کرد.
بنابراین کارشناسان و محققان به این فکر افتادند که با توجه به این که صنایع مختلفی از این صنعت نوپا استقبال کرده اند سعی دربرطرف کردن نواقص و همچنین ایجاد یک سری امکانات بیشتر و در کنار آن قدرت مانوردهی بالاتر برای مصرف کننده وتکنسین را فراهم آورند .بنابراین در سال ۱۹۶۸ شرکت آلن بردلی آمریکائی اولین کنترل کننده ی منطقی به نام P.L.C را وارد بازار و بعد از آن وارد صنعت کرد.
بنابراین طولی نکشید که شرکت های دیگری همچون شرکت SIEMENS ( آلمان OMRON / ژاپن/ LG کره / TELE فرانسه / از این صنعت اقتباس گرفتند و PLC های دیگری را که هر کدام نسبت به هم دارای ویژگی های خاصی بودند وارد بازار کردند و هم اکنون صنایع در حال استفاده از این دانش بشری می باشند.
امروزه اتوماسیون نقش بسیار مهمی را در صنعت ایفا می کند و این کنترل آسان فرآیندهای تولیدی بسیارپیچیده و حساس،مدیون پیشرفت دانش بشری می باشد.
PLCهمچون دستگاه های صنعتی دیگر شامل :
۱- بخش سخت افزار
۲- بخش نرم افزار
در اینجا به توضیح خلاصه ای از این موارد اشاره می کنیم تا شما را بیشتر با این سیستم آشنا کرده باشیم.
اولین بخش ،قسمت سخت افزار می باشد که خود شامل دو قسمت می باشد.
اولین بخش PG یا: PROGRMER واحد برنامه نویسی. تفاوت کامپیوتر با PG این است که PG تک منظوره بوده بدین معنی که PG تنها برای برقراری ارتباط بین PLC وکاربر مورد استفاده قرار می گیرد که درآن نحوه ی اجرای برنامه نمایش داده می شود. بویسله PG می توان تغییرات عملوندها یعنی ورودی ها و خروجی ها و شمارنده ها و تایمر ها را در حال اجرا به صورت REAL TIME ملاحظه نمود.در PLC ها به کمک PG می توان بادستورات خاصی نظیر STATUS وضعیت عملوند ها را در حین اجرای برنامه مشاهده کرد.
قسمت دوم سخت افزار شامل PC یا ماژول های ارتباطی و کارت های مربوطه می باشد.علاوه بر این خود PLC شامل سخت افزار های دیگری از جمله CPU – منبع تغذیه – ماژول های ورودی و خروجی می باشد.
اگر بخواهیم نوع عملکرد PLC را به شکل خیلی مختصر و قابل فهم بیان کنیم می توان گفت که:
خروجی ها(OUTPUT)سیستم کنترل کننده ( CPU ) ورودی ها (INPUT)
محاسن PLC:
-
طراحی ،ساخت ،مونتاژ آن بسیار سریع تر از مدارات رله کنتاکتوری می باشد.
-
کاهش غیر قابل قیاس در حجم تابلودر برابر مدارات رله کنتاکتوری.
-
کاهش ویا به نحوی حذف اصطحکاک مکانیکی.
-
عیب یابی آسان و مشاهده ی برنامه به شکل ON LINE در حین اجرای پروسه که خود یکی از مهمترین پارامترهای مهم عیب یابی در این دستگاه محسوب می شود.
-
دریافت پیغام خطا
-
قابلیت PASSWORD
-
سیستم تشخیص و نگهداری از راه دور
-
سفارش قطعات با استفاده ا ز EMAIL از طریق ماژول مودم
معایب سیستم های رله کنتاکتوری:
-
سرعت عمل در این سیستم پایین می باشد.
-
امکان بروزخطا بدلیل عدم عملکرد صحیح قطعات، بالا می باشد.
-
برای طراحی و ساخت و مونتاژ احتیاج به زمان و هزینه ی بیشتری می باشد.
-
در فرایند هایی که احتیاج به محاسبات پیچیده دارد، این سیستم جوابگو نمی باشد.
-
عیب یابی در چنین سیستم هایی بیشتر به شکل سنتی و تجربه ای بوده وطبق اصول خاصی نمی باشد.
واحد های ورودی و خروجی در PLC چنین تعریف می شود:
-
ورودی های دیجیتال / DI
-
خروجی های دیجیتال/ DO
-
ورودی های آنالوگ/ AI
-
خروجی های آنالوگ / AO ( DI )
این ورودی ها که معمولاَ به صورت سیگنال های صفر یا ۲۴ ولت DC می باشد. جهت حفاظت مدارات داخلی PLC از خطرات ناشی از جمله نویز های محیط های صنعتی ،ارتباط ورودی ها با مدارات داخلی PLC توسط کوپل کننده ی نوری ( OPTICAL COUPLER ) انجام می گیرد بنابراین ورودی های PLC با قسمت های دیگر دستگاه کاملاً ایزوله بوده و هر گونه اتصال کوتاه و اضافه ولتاژ یا جریان بر دستگاه تاثیر ی نمی گذارد.
( AI ) این گونه ورودی ها در حالت استاندارد ( + ۱۰VDC تا ۰ )و( ۲۰ma تا ۴ )می باشد و به این شکل عمل می کند که ورودی آنالوگ،سیگنال های دریافتی پیوسته (آنالوگ) رابه مقادیر دیجیتال تبدیل کرده .سپس مقادیر دیجیتال حاصل،توسط CPU پردازش می شود و فرمان های بعدی را اجرا می کند.
قسمت دوم PLC که راجع به آن صبحت کردم قسمت نرم افزاری آن می باشد که این قسمت هم خود شامل سه بخش می باشد:
-
نرم افزاری که کارخانه ی سازنده با توجه به توان سخت افزاری سیستم تنظیم و تعریف می کند که به آن OPERATING SYSTEM یا به اختصار OS می گویند.این نرم افزار ثابت بوده و قابل تغییر نمی باشد و در حافظه ی ROM ذخیره می شود.
-
نرم افزاری که برنامه نوشته شده توسط کاربر (USER) را به زبان قابل فهم ماشین تبدیل می کند واین نرم افزار هم قابل تغییرنبوده و در ROM ذخیره می شود و برای اجرا به RAM و پروگرامر ارسال می شود.
-
نرم افزار یا برنامه ای که توسط کاربر نوشته می شود USER PROGRAM .این نرم افزار در هر لحظه قابل تغییر بوده (خواندنی /نوشتنی) این برنامه در ROM و RAM ذخیره می شود.
PLC های مورد بحث در این تحقیق مربوط به شرکت زیمنس می باشند.
PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) کنترل کننده قابل برنامه ریزی منطقی در سال ۱۹۶۸ آمریکایی ها اولین PLC را ساختند و آنرا کنترل قابل برنامه ریزی نام نهادند {PROGRAMABLE CONTROLLER } آلمانی ها در سال ۱۹۷۳ PLC را وارد بازار کردند و اکنون شرکتهای مختلفی در جهان در زمینه ساخت و استفاده از PLC در حال فعالیت هستند.سهم شرکت زیمنس از بازار PLC جهان ۲۶%_ شرکت آمریکایی ALAM BRADLEY 26 % _ OMRON ژاپن ۱۱ ٪ ــ MITSUBISHI 9 ٪ و الباقی مربوط به کمپانی های AEG-BOSCH -GENRAL ELECTRIC و TELEME CANIQUE فرانسه می باشد.
شرکتهای ایرانی نظیر کنترونیک – صنعت فردا و فتسو آلمانی که همگی مدلی از زیمنس آلمان می باشند.
واحد های تشکیل دهنده PLC
در PLC های کوچک ، پردازنده ، حافظه نیمه هادی، ماژل های I/O و منبع تغذیه در یک واحد جای داده شده اند . در PLC های بزرگتر ، پردازنده و حافظه در یک واحد ، منبع تغذیه در واحد دوم و واسطه های I/O در واحد های بعدی قرار دارند.
ابزار برنامه نویسی، که معمولاً یک واحد پردازنده با صفحه نمایش و صفحه کلید می باشد( بعنوان مثال یک کامپیوتر شخصی، یک PLC در خانواده زیمنس ) به عنوان یک واحد مجزا از طریق سیم به واحد اصلی متصل است.
حافظه ثابت سیستم ، حاوی برنامه ای است که توسط کارخانه سازنده تعبیه شده است. این برنامه وظیفه ای مشابه سیستم عامل DOS در رایانه های شخصی دارد که بر روی تراشه های خاصی بنام حافظه فقط خواندنی قرار گرفته است. برنامه ثابت در ROM ، در حین عملیات CPU نمی تواند تغییر یابد یا پاک شود . برنامه موجود در این حافظه غیر فرار به هنگام فطع تغذیه CPU نیز حفظ می شود.
اطلاعات حافظه تغییر پذیر بر روی تراشه های نیمه هادی ذخیر می شوند و امکان برنامه ریزی ، تغییر و پاک کردن آنها توسط برنامه ریز میسر است . این حافظه عمدتا از نوع حافظه های RAM انتخاب می گردند. اطلاعات موجود در حافظه های RAM با قطع تغذیه ، پاک می گردند.
اغلب CPU ها مجهز به یک باتری پشتیبان هستند . بنابر این اگر تغذیه ورودی فطع شود و متعاقبا منبع تغذیه نتواند ولتاژ سیستم را تامین کند ، باتری پشتیبان برنامه ذخیره شده در RAM را حفظ می کند . قسمت پردازنده دارای ارتباطاتی با قسمت های مختلف داخل و خارج خود می باشد.
در اینجا در مورد انواع plc می نویسم .
در صنعت plc بیش از یکصد کارخانه با تنوع خیلی زیاد در طراحی و ساخت انواع مختلف plc فعالیت می کنند .
باید توجه داشت که برای ارزیابی قابلیت یک plc باید ویژگی های دیگری مانند پردازنده ، زمان اجرای یک سیکل ، سادگی زبان برنامه نویسی، قابلیت توسعه و غیره را در نظر گرفت.
در یک تقسیم بندی plc ها در دو غالب کاربرد محلی و کاربرد وسیع تقسیم می گردند.
Plc ها با کاربرد محلی:
این نوع plc ها برای کنترل سیستم هایی با حجم کوچک با تعداد ورودی و خروجی های محدود استفاده می شود و به علت قابلیت محدود تر ، این نوع plc ها برای کنترل همزمان تعداد کمتری از پروسه ها یا کنترل دستگاه های مجزای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. اغلب شرکت های سازنده ،این نوع plc ها را همراه دیگر plc ها به بازار ارائه می دهند ولی بزخی از شرکت های سازنده آنزا با نام میکرو plc ارائه می نمایند از جمله این نوع plc ها می توان به نمونه های زیر اشاره کرد:
۱- LOGO ساخت شرکت زیمنس آلمان
۲- Zelio ساخت شرکت تله مکانیک فرانسه
۳- مولر آلمان
۴- LG کره
PLC های وسیع:
این نوع PLC ها برای کنترل سایت کارخانه ها استفاده می گردد. معمولا در صنایع بزرگ ، PLC ها یا پروزت های ورودی – خروجی در قسمت های مختلف سایت کارخانه وجو داشته وکنترل محلی بر قسمت ها تحت پوشش خود انجام می دهند.
سپس اطلاعات مورد نیاز با استفاده از روشهای مختلف انتقال داده ها به اتاق کنترل مرکزی منتقل شده و که در آن محل با استفاده از روش های مختلف مونیتورینگ صنعتی، اطلاعات به را شکل گرافیکی تبدیل کرده و بر روی صفحه مانیتور نمایش می دهند. در این حال اپراتور تنها با دانستن روش کار با رایانه و بدون نیاز به اطلاعات تخصصی می تواند سیستم را کنترل کند.
از جمله معروف ترین PLC ها از این خانواده را که می توان نام برد عبارتند از:
۱- S7,S5 شرکت زیمنس
۲- شرکت OMRON ژاپن
۳- شرکت تله مکانیک فرانسه
۴- شرکت میتسوبیشی ژاپن
۵- شرکت LG کره
۶- شرکت آلن برادلی آمریکا
امروزه در بین کشورهای صنعتی ، رقابت فشرده و شدیدی در ارائه راهکارهایی برای کنترل بهتر فرآیندهای تولید ، وجود دارد که مدیران و مسئولان صنایع در این کشورها را بر آن داشته است تا تجهیزاتی مورد استفاده قرار دهند که سرعت و دقت عمل بالایی داشته باشند.
بیشتر این تجهیزات شامل سیستم‌های استوار بر کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (Programmable Logic Controller) هستند. در بعضی موارد که لازم باشد می‌توان PLCها را با هم شبکه کرده و با یک کامپیوتر مرکزی مدیریت نمود تا بتوان کار کنترل سیستم‌های بسیار پیچیده را نیز با سرعت و دقت بسیار بالا و بدون نقص انجام داد.
قابلیت‌هایی از قبیل توانایی خواندن انواع ورودی‌ها (دیجیتال ، آنالوگ ، فرکانس بالا…) ، توانایی انتقال فرمان به سیستم‌ها و قطعات خروجی ( نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیربرقی ، … ) و همچنین امکانات اتصال به شبکه ، ابعاد بسیار کوچک ، سرعت پاسخگویی بسیار بالا، ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد این سیستم‌ها باعث شده که بتوان کنترل سیستم‌ها را در محدوده وسیعی انجام داد.
مفهوم کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی PLC
در سیستم‌های 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 می‌کند. 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 می‌کند.
این کنترلر آنقدر قدرتمند است که می‌تواند 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 ماشین‌هایی با چند I/O که کار ساده‌ای مثل تکرار یک سیکل کاری کوچک انجام می‌دهند گرفته تا سیستم‌های بسیار پیچیده تعیین موقعیت و مکان‌یابی را کنترل نمود.
این سیستم می‌تواند بدون نیاز به سیم‌بندی و قطعات جانبی و فقط از طریق نوشتن چند خط برنامه تا صدها تایمر را در آن واحد کنترل و استفاده نماید.
زمان پاسخگویی Scan Time
این زمان بستگی به سرعت پردازش CPU مدل انتخاب شده PLC و طول برنامه کاربر دارد. از یک میکرو‌ثانیه تا ده میلی ثانیه می‌باشد. 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 می‌شود. همچنین مانیتور کردن برنامه کنترلی اغلب به زمان اسکن می‌افزاید چرا که CPU کنترلر مجبور است وضعیت کنتاکتها، رله‌ها ، تایمر‌ها 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 ورودی‌ها، دستی، اتوماتیک و حس‌گرهای خودکار می‌باشد. قطعات ورودی نظیر شستی‌های استارت/ استوپ ، سوییچ‌ها، میکرو‌سوییچ‌ها، 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، آگاهی داشتن از مکانیزم حرکت و موقعیت جسم، تست کردن فشار مخازن و بسیاری موارد دیگر، استفاده می‌کند.
سیگنالهای ورودی یا دیجیتال هستند و یا آنالوگ، که در هر صورت ورودی‌های PLC را توان در مدهای مختلف تنظیم و مورد استفاده قرار داد.
قطعات خروجی
همانطوری که می‌دانید یک سیستم اتوماسیون شده بدون داشتن قابلیت اتصال به قطعات خروجی از قبیل سیم‌پیچ، موتور، اینورتر، شیربرقی ، هیتر و … کامل نخواهد بود. قطعت خروجی نحوه عملکرد سیستم را نشان می‌دهند و مستقیما تحت تاثیر اجرای برنامه کنترلی سیستم هستند در خروجی‌های PLC نیز مدهای مختلفی برای اعمال سیگنال به المانهای خروجی وجود دارد.
نقش کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (PLC) در اتوماسیون صنعتی
در یک سیستم اتوماسیون، PLC بعنوان قلب سیستم کنترلی عمل می‌کند. هنگام اجرای یک برنامه کنترلی که در حافظه آن ذخیره شده است، PLC همواره وضعیت سیستم را بررسی می‌کند. این کار را با گرفتن فیدبک از قطعات ورودی و سنسورها انجام می‌دهد. سپس این اطلاعات را به برنامه کنترلی خود منتقل می‌کند و نسبت به آن در مورد نحوه عملکرد ماشین تصمیم‌گیری می‌کند و در نهایت فرمانهای لازم را به قطعات و دستگاههای مربوطه ارسال می‌کند.
مقایسه تابلوهای کنترل معمولی با تابلوهای کنترلی مبتنی بر PLC
امروزه تابلوهای کنترل معمولی ( رله‌ای ) خیلی کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. چرا که معایب زیادی دارند. از آنجا که این نوع تابلوها با رله‌های الکترومکانیکی کنترل می‌شوند، وزن بیشتری پیدا می‌کنند، سیم‌کشی تابلو کار بسیار زیادی می‌طلبد و سیستم را بسیار پیچیده می‌کند.
در نتیجه عیب‌یابی 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 سیستم‌های کنترلی بطور بسیار چشمگیری پیشرفت کرده است و استفاده از این کنترلرها مزایای بسیار زیادی دارد. که به برخی از این موارد در زیر اشاره کرده‌ایم. که با مطالعه آن می‌توان به وجه تمایز PLC با سایر سیستم‌های کنترلی پی برد:
-
سیم بندی سیستم‌های جدید در مقایسه با سیستم‌های کنترل رله‌ای تا ۸۰٪ کاهش می‌یابد.
-
از آنجاییکه PLC توان بسیار کمی مصرف می‌کند، توان مصرفی بشدت کاهش پیدا خواهد کرد.
-
توابع عیب یاب داخلی سیستم PLC ، تشخیص و عیب‌یابی سیستم را بسیار سریع و راحت می‌کند.
-
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.
-
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.
-
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.
-
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.
طراحی مدار فرمان توسط کامپیوتر:
هر سیستم نیاز به کنترل دارد.در سیستم های صنعتی ۲ نوع کنترل وجود دارد:
۱- سخت افزاری(مدارات فرمان الکتریکی)
۲- سیستم هایPLC
سیستم های PLC خود به ۲ گروه تقسیم می شوند :
-
سیستم های کنترلی گستردهDCS
-
کامپیوتر های شخصیIPC
پروسه کار یکPLC:
ورودی پردازش خروجی
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 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 .
مواردکاربردPLC:
-
کنترل هر گونه ماشین و وسیله برقی
-
کنترل هر سیستم خطتولید
-
کنترل فرمان مدارCNC(ماشین های فرز پیشرفته)
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 خروجی PLC 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.
حافظه بکار رفته درPLC:
در PLC از حافظه های نیمه هادی و بیشتر از RAM و EEPROM استفاده می شود .یک باتری نیز برای جلوگیری از پاک شدن اطلاعات حافظه RAM در مواقع قطع برق و خاموش کردن دستگاه بکار برده می شود.یک خازن نیز موازی با باتری بک آپ قرار گرفته که بهنگام تعویض باتری می تواند برق سیستم را بمدت ۳۰ ثانیه تامین نمایید.ولتاژ باتری۳٫۶ ولت با جریان دهی ۰٫۰۹ میلی آمپر می باشد.
انواع حافظه ها :
حافظه ها به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند :
– حافظهء موقت
– حافظهء دائمی
۱ – حافظهء موقت یا RAM ( Random Access Memory ) : اطلاعات در اینگونه حافظه ها به صورت موقتی ذخیره می شود و با قطع تغذیه اطلاعات از بین می رود و به دو گونه ساخته می شود : SRAM و DRAM
DRAM ) DYNAMIC RAM ) :
در ساخت این نوع RAM از خازن استفاده می شود و اطلاعات به صورت ولتاژ درون خازنها ذخیره می شود . اما به دلیل اینکه خازن ها با هر میزان دقت و کارایی ، دارای مقاومت نشتی می باشند ، بعد از مدتی دشارژ می شوند و در نتیجه اطلاعات از بین می رود . بنابراین اطلاعات این نوع ازRAM باید در واحد زمان بازنشانی شود ( REFRESH ) . در این نوع ، به علت استفاده از خازن ، فضای مورد نیاز برای هر سلول کاهش یافته است ( نسبت به حالت ایستا )
SRAM (STATIC RAM ) :
در این نوع برای ساخت سلول های حافظه و ذخیره سازی اطلاعات از فلیپ فلاپ ها استفاده می شود و بر خلاف نوع دینامیک نیازی به بازسازی اطلاعات ندارد . در تراشه های PIC از این نوع RAM استفاده شده است . به همین دلیل به آن ایستا می گویند .
-
حافظهء دائمی :
از این حافظه برای ذخیره سازی اطلاعات به صورت دائمی استفاده می شود . و در تراشه ها به یکی از صورت های زیر وجود دارند :
ROM ) Read Only Memory ) :
این نوع حافظه فقط قابلیت خواندن را دارد و نوشتن در آن امکان پذیر نیست . اطلاعات درون این حافظه را شرکت سازنده در هنگام ساخت در آن قرار می دهد و دیگر قابلیت تغییر در آن وجود ندارد . به عبارت دیگر فقط یک بار می توان در آن نوشت . برای استفاده از این حافظه باید اطلاعات را به شرکت مورد نظر داده تا آنها بر روی حافظه جای دهند . که این کار برای کارهای جزئی و کم تعداد صرفهء اقتصادی ندارد و در عمل کسی از آن برای تعداد پائین استفاده نمی کند .
PROM ) Programmable Read Only Memory ) :
این نوع حافظه همانند ROM می باشد . با این تفاوت که اطلاعات آن توسط شرکت درون آن ریخته نمی شود و به صورت پاک شده تولید می شوند و کاربر می تواند خود اقدام به برنامه ریزی آن کند . و فقط یک بار می توان در آن نوشت و قابلیت پاک شدن اطلاعات در آن وجود ندارد . در حالت پاک شده ( برنامه ریزی نشده ) کلیه بیت ها از نظر منطقی دارای وضعیت ۱ منطقی هستند .
نکته : در هنگام کار با این نوع حافظه باید دقت شود . زیرا به الکتریسیتهء ساکن حساس هستند و تماس با دست یا وسایل حامل الکتریسیتهء ساکن ممکن است باعث ۰ شدن بیت های حافظه شود . دلیل این امر استفاده از فیوز در سر راه سلول های حافظه است که اگر این فیوز سوخته شود ۰ در آن خانه ذخیره می شود و عمل سوختن این فیوز توسط ولتاژ و جریانی معین انجام می شود که الکتریسیتهء ساکن می تواند در صورت کافی بودن همین عمل را انجام دهد .
EPROM ) Erasable Programmable Read Only Memory ) :
این نوع دارای قابلیت خواندن و نوشتن را در خود داراست و بارها می توان آنرا پروگرام کرد . از نظر حساسیت هم دارای وضعیت خیلی بهتری نسبت به PROM می باشد . عمل پاک شدن این نوع توسط فرکانس خاصی از اشعهء ماوراء بنفش صورت می گیرد .
– EEPROM ) Electrically Erasable Programmable Read Only Memory ):
این حافظه از نظر عملکردی همانند نوع EPROM می باشد با اینتفاوت که عمل پاک شدن آن توسط ولتاژ صورت می گیرد ( با پروگرام های معمولی می توان این کار را انجام داد )
اما این نوع ها دارای سرعت مناسبی نیستند و در کارهایی که سرعت های بسیار بالا در خواندن و نوشتن مورد نظر است نمی توانند توجیه کننده باشند .
– FLASH Memory :
این حافظه نوعی از EEPROM می باشد . با این تفاوت که مشکل کمی سرعت در این حافظه حل شده است و دارای سرعت بسیار بالایی نسبت به دیگر حافظه ها می باشد و به همین دلیل در تکنولوژی های جدید ساخت میکروکنترلر از این نوع حافظه استفاده می شود .
انواع واحد های حافظه :
به طور کلی ۳ واحد وجود دارد : بیت ، بایت و کلمه
بیت ( Bit ) : به کوچکترین واحد حافظه می گویند که فقط می تواند یک مقدار ۰ یا ۱ را در خود جای دهد . از کنار هم قرار گرفتن بیت ها حافظه تشکیل می شود .
