PLC یا کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی یک دستگاه الکترونیکی است که برای کنترل و مدیریت فرآیندهای صنعتی طراحی شده است. این سیستم به دلیل تطبیق پذیری، کارایی بالا و قابلیت پردازش و نظارت بر تجهیزات صنعتی، جایگزین مدارهای کنترل الکترومکانیکی سنتی شده است.
تاریخچه PLC
PLC ها در دهه 1960 اختراع شدند. اولین نسل از این دستگاه ها توسط *Modicon* برای جایگزینی رله های مکانیکی و کاهش پیچیدگی سیستم های کنترل صنعتی طراحی شد. این دستگاه ها صنعت را متحول کردند و اکنون در بسیاری از صنایع مانند خودروسازی، پتروشیمی، بسته بندی و فرآوری مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. برای خرید PLC به سایت نمایندگی دلتا پی ال سی در ایران مراجعه کنید.
اجزای اصلی PLC
PLC ها از اجزای مختلفی تشکیل شده اند که هر کدام وظایف خاصی را انجام می دهند:
1. واحد پردازش مرکزی (cpu): قلب PLC که کلیه عملیات و محاسبات را انجام می دهد. پردازنده برنامه های کاربر را اجرا می کند و برنامه ها و وظایف را مدیریت می کند.
2. ماژول ها / خروجی ها (ماژول های i/o): این ماژول ها وظیفه اتصال PLC به دنیای خارج را بر عهده دارند. ورودی ها داده ها را از حسگرها و سوئیچ ها دریافت می کنند، در حالی که خروجی ها دستورات را به محرک ها و دستگاه ها ارسال می کنند.
3. حافظه: حافظه برای ذخیره برنامه های کاربر و داده های پردازش شده استفاده می شود. انواع حافظه شامل رم (برای ذخیره موقت اطلاعات) و رام (برای ذخیره سازی دائمی برنامه ها و تنظیمات) است.
4. منبع تغذیه: برق مورد نیاز PLC و ماژول های آن را تامین می کند.
5. رابط برنامه نویسی: کاربران از این رابط برای نوشتن و بارگذاری برنامه های کنترلی در PLC استفاده می کنند.
مزایای استفاده از cpt
PLC نسبت به سیستم های سنتی مزایای زیادی دارد:
1. انطباق پذیری بالا: تغییرات در فرآیند کنترل تنها با تغییر برنامه و بدون نیاز به تعویض تجهیزات ایجاد می شود.
2. کاهش هزینه: استفاده از PLC هزینه های نگهداری و تعمیر سیستم را کاهش می دهد.
3. قابلیت اطمینان بالا: کنترل کننده های PLC به دلیل طراحی صنعتی و مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی بسیار قابل اعتماد هستند.
4. قابلیت شبکه: بسیاری از PLC ها را می توان به شبکه های صنعتی متصل کرد و در سیستم های بزرگتری مانند SCADA و DCS ادغام کرد.
5. اندازه کوچک: در مقایسه با مدار رله، PLC فضای کمی دارد.
زبان های برنامه نویسی PLC
PLC ها معمولا از زبان های برنامه نویسی استاندارد IEC 61131-3 استفاده می کنند. این زبان ها عبارتند از:
1. منطق نردبان (LUD) - محبوب ترین زبان برنامه نویسی PLC شبیه مدارهای رله است و برای مهندسان برق بسیار قابل درک است.
2. نمودار بلوک تابع (fbd): یک زبان گرافیکی برای طراحی بلوک های عملکردی مورد استفاده در سیستم های پیچیده.
3. اسکریپت ساختاریافته (st): زبانی شبیه به زبان های برنامه نویسی سطح بالا مانند c و pascal که برای نوشتن الگوریتم های پیچیده استفاده می شود.
4. Instruction List (IL): یک زبان سطح پایین مناسب برای برنامه های ساده.
5. نمودار تابع ترتیبی (sfc): زبانی برای ایجاد فرآیندهای گام به گام و متوالی.
https://ensafnews.com/562480/%d9%be%db%8c-%d8%a7%d9%84-%d8%b3%db%8c-plc-%da%86%db%8c%d8%b3%d8%aa%d8%9f/
برنامه های کاربردی plc
PLC در بسیاری از صنایع استفاده می شود:
1. صنعت خودرو: کنترل خط مونتاژ، روباتهایی که معمولاً از فاتک PLC استفاده میکنند.
2. صنعت غذا و نوشیدنی: مدیریت فرآیندهای بسته بندی، پر کردن و کنترل دما.
3. صنعت نفت و گاز: فرآیند پالایشگاه و کنترل خطوط لوله.
4. انرژی و صنعت برق: مدیریت سیستم های تولید و توزیع انرژی.
5. سیستم های حمل و نقل: کنترل چراغ راهنمایی، درب های اتوماتیک و تسمه نقاله.
plc چگونه کار می کند
عملیات PLC معمولا در سه مرحله اصلی انجام می شود.
1. خواندن ورودی ها (اسکن ورودی): در این مرحله PLC وضعیت سنسورها، سوئیچ ها و دستگاه های ورودی را بررسی می کند.
2. اجرای برنامه: PLC برنامه کاربر را اجرا می کند و بر اساس آن تصمیم می گیرد.
3. نتایج به روز می شوند (خروجی اسکن): در نهایت PLC دستور مناسب را به دستگاه خروجی ارسال می کند. این فرآیند بارها و با سرعت بالا تکرار می شود.
تفاوت بین PLC و CPU
PLC و CPU دو اصطلاح مجزا با کاربردهای متفاوت هستند. در اینجا تفاوت های اصلی بین این دو وجود دارد:
1. تعریف و کاربرد
pl:
این یک سیستم کنترل صنعتی است که برای خودکارسازی فرآیندها در صنایع استفاده می شود.
- شامل اجزایی مانند ورودی، خروجی، ماژول های ارتباطی و پردازنده (Processor) می باشد.
- کاربرد اصلی در کنترل ماشین آلات، خطوط تولید و فرآیندهای صنعتی.
CPU:
- قسمت مرکزی است که به عنوان مغز هر سیستم کامپیوتری یا کنترل کننده عمل می کند.
- مسئولیت اجرای سفارشات و پردازش داده ها را بر عهده دارد.
این بخشی از PLC یا سایر دستگاه های دیجیتال مانند رایانه ها و تلفن های هوشمند است.
2. ساختار و اجزاء
PLC:
- شامل ماژول CPU، ماژول ورودی/خروجی (I/O)، حافظه، منبع تغذیه و رابط ارتباطی.
این یک دستگاه کامل با ویژگی های سخت افزاری و نرم افزاری برای کنترل فرآیندهای خاص است.
پیاده روی:
- این فقط یک واحد پردازش است که داده ها را پردازش می کند.
- بخش هایی مانند واحد حساب و منطق (alu)، واحد کنترل (cu) و کش وجود دارد.
3. نوع کاربرد
PLC:
برای کنترل سیستم ها و فرآیندهای صنعتی خاص طراحی شده است.
- اغلب با حسگرها و محرک ها ترکیب می شود و می تواند در محیط های خشن (مانند دما یا رطوبت بالا) استفاده شود.
UPC:
برای پردازش اطلاعات و اجرای برنامه ها در سیستم های مختلف مانند رایانه ها، گوشی های هوشمند و کنترلرهای عمومی استفاده می شود.
- برای کار در یک محیط عمومی تر طراحی شده است و مستقیماً با سنسورها یا محرک ها کار نمی کند.
4. مقیاس و پیچیدگی
شرکت سهامی عام:
- قابلیت کنترل چندین فرآیند را به صورت همزمان دارد.
- معمولا برای کاربردهای خاص طراحی شده است.
CPU:
- قابلیت انجام فرآیندهای سریعتر و پیچیده تر.
- ویژه برای محاسبات عمومی و چند وظیفه ای طراحی شده است.
5. سیستم و نرم افزار
PLC:
- برنامه نویسی با زبان های صنعتی خاص مانند * منطق نردبان * و * نمودار بلوک عملکردی * انجام می شود.
نرم افزار مرتبط معمولاً برای اتوماسیون و کنترل ماشین است.
CPU:
- دستورات را در زبان های سطح بالا (مانند پایتون، c++) یا سطح پایین ( اسمبلی) اجرا می کند.
نرم افزارهای مرتبط برای کاربردهای مختلف از محاسبات گرفته تا بازی و تجزیه و تحلیل داده ها طراحی شده است.
6. محیط کار
PLC: برای کار در محیط های صنعتی طراحی شده و در برابر ضربه، گرد و غبار، گرما و رطوبت مقاوم است.
CPU: در محیط های تمیز و محافظت شده مانند رایانه های شخصی یا مراکز داده استفاده می شود.
7. امکان ارتباط با سایر سیستم ها
PLC:
- به طور مستقیم به تجهیزات صنعتی مانند موتورها، سنسورها، شیرهای کنترل و ربات ها متصل می شود.
- معمولا از پروتکل های صنعتی مانند Modbus، ProFibus و Ethernet/IP استفاده می کند.
CPU: داستان کامپیوتر و سیستم الکترونیکی است و ارتباط آن معمولا از طریق سیستم عامل در فضای دیجیتال صورت می گیرد.
8. مثال های کاربردی
PLC:
- مدیریت خط تولید در کارخانه های خودروسازی
- فرآیند بسته بندی مواد غذایی را مدیریت کنید.
- کنترل آسانسور و نوار نقاله.
CPU:
- مدیریت برنامه های کامپیوتری مانند Word یا Excel.
- پردازش داده ها در سرور یا مرکز داده.
- مدیریت برنامه های کاربردی در گوشی های هوشمند
در واقع CPU به عنوان بخشی از PLC کار می کند. PLC یک سیستم کامل است که از یک CPU برای پردازش داده ها و اجرای برنامه ها استفاده می کند. تفاوت اصلی این دو در کاربرد و حیطه کاری آنهاست. PLC ها برای کنترل فرآیندهای مختلف در محیط های صنعتی طراحی شده اند، در حالی که CPU ها برای کاربردهای عمومی تر در سیستم های کامپیوتری استفاده می شوند.
چالش ها و محدودیت های Plc
با وجود مزایای بسیار، PLC ها با چالش هایی نیز روبرو هستند:
1. هزینه راه اندازی: هزینه خرید و نصب اولیه یک plc می تواند برای برخی از پروژه های کوچک بالا باشد.
2. تخصص مورد نیاز: برنامه نویسی و عیب یابی PLC نیازمند دانش و مهارت فنی است.
3. محدودیت قدرت پردازش: در مقایسه با کامپیوترهای پیشرفته، قدرت پردازش PLC محدودتر است.
آینده plc
با پیشرفت تکنولوژی، کنترل کننده های PLC به طور مداوم بهبود می یابند. برخی از تغییرات آینده عبارتند از:
1. بهبود ارتباطات صنعتی: ادغام با اینترنت اشیا (iot) و استفاده از پروتکل های ارتباطی پیشرفته.
2. بهبود قدرت پردازش: از دستگاه های سریعتر و سریعتر استفاده کنید.
3. ادغام با سیستم های هوش مصنوعی: امکان تجزیه و تحلیل داده ها و تصمیم گیری هوشمند.
راه حل
PLC به عنوان یکی از اجزای کلیدی اتوماسیون صنعتی نقش مهمی در افزایش کارایی و کاهش هزینه ها در صنایع مختلف دارد. با پیشرفت فناوری ها، استفاده از این دستگاه ها گسترش یافته و امکان کنترل و نظارت دقیق تری بر فرآیندهای صنعتی فراهم می شود. سرمایه گذاری در آموزش و توسعه دانش مرتبط با PLC می تواند تأثیر مثبتی بر بهره وری و رشد صنعتی داشته باشد.
PLC یا کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی یک دستگاه الکترونیکی است که برای کنترل و مدیریت فرآیندهای صنعتی طراحی شده است. این سیستم به دلیل تطبیق پذیری، کارایی بالا و قابلیت پردازش و نظارت بر تجهیزات صنعتی، جایگزین مدارهای کنترل الکترومکانیکی سنتی شده است.
تاریخچه PLC
PLC ها در دهه 1960 اختراع شدند. اولین نسل از این دستگاه ها توسط *Modicon* برای جایگزینی رله های مکانیکی و کاهش پیچیدگی سیستم های کنترل صنعتی طراحی شد. این دستگاه ها صنعت را متحول کردند و اکنون در بسیاری از صنایع مانند خودروسازی، پتروشیمی، بسته بندی و فرآوری مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. برای خرید PLC به سایت نمایندگی دلتا پی ال سی در ایران مراجعه کنید.
اجزای اصلی PLC
PLC ها از اجزای مختلفی تشکیل شده اند که هر کدام وظایف خاصی را انجام می دهند:
1. واحد پردازش مرکزی (cpu): قلب PLC که کلیه عملیات و محاسبات را انجام می دهد. پردازنده برنامه های کاربر را اجرا می کند و برنامه ها و وظایف را مدیریت می کند.
2. ماژول ها / خروجی ها (ماژول های i/o): این ماژول ها وظیفه اتصال PLC به دنیای خارج را بر عهده دارند. ورودی ها داده ها را از حسگرها و سوئیچ ها دریافت می کنند، در حالی که خروجی ها دستورات را به محرک ها و دستگاه ها ارسال می کنند.
3. حافظه: حافظه برای ذخیره برنامه های کاربر و داده های پردازش شده استفاده می شود. انواع حافظه شامل رم (برای ذخیره موقت اطلاعات) و رام (برای ذخیره سازی دائمی برنامه ها و تنظیمات) است.
4. منبع تغذیه: برق مورد نیاز PLC و ماژول های آن را تامین می کند.
5. رابط برنامه نویسی: کاربران از این رابط برای نوشتن و بارگذاری برنامه های کنترلی در PLC استفاده می کنند.
مزایای استفاده از cpt
PLC نسبت به سیستم های سنتی مزایای زیادی دارد:
1. انطباق پذیری بالا: تغییرات در فرآیند کنترل تنها با تغییر برنامه و بدون نیاز به تعویض تجهیزات ایجاد می شود.
2. کاهش هزینه: استفاده از PLC هزینه های نگهداری و تعمیر سیستم را کاهش می دهد.
3. قابلیت اطمینان بالا: کنترل کننده های PLC به دلیل طراحی صنعتی و مقاومت در برابر شرایط سخت محیطی بسیار قابل اعتماد هستند.
4. قابلیت شبکه: بسیاری از PLC ها را می توان به شبکه های صنعتی متصل کرد و در سیستم های بزرگتری مانند SCADA و DCS ادغام کرد.
5. اندازه کوچک: در مقایسه با مدار رله، PLC فضای کمی دارد.
زبان های برنامه نویسی PLC
PLC ها معمولا از زبان های برنامه نویسی استاندارد IEC 61131-3 استفاده می کنند. این زبان ها عبارتند از:
1. منطق نردبان (LUD) - محبوب ترین زبان برنامه نویسی PLC شبیه مدارهای رله است و برای مهندسان برق بسیار قابل درک است.
2. نمودار بلوک تابع (fbd): یک زبان گرافیکی برای طراحی بلوک های عملکردی مورد استفاده در سیستم های پیچیده.
3. اسکریپت ساختاریافته (st): زبانی شبیه به زبان های برنامه نویسی سطح بالا مانند c و pascal که برای نوشتن الگوریتم های پیچیده استفاده می شود.
4. Instruction List (IL): یک زبان سطح پایین مناسب برای برنامه های ساده.
5. نمودار تابع ترتیبی (sfc): زبانی برای ایجاد فرآیندهای گام به گام و متوالی.
https://ensafnews.com/562480/%d9%be%db%8c-%d8%a7%d9%84-%d8%b3%db%8c-plc-%da%86%db%8c%d8%b3%d8%aa%d8%9f/
برنامه های کاربردی plc
PLC در بسیاری از صنایع استفاده می شود:
1. صنعت خودرو: کنترل خط مونتاژ، روباتهایی که معمولاً از فاتک PLC استفاده میکنند.
2. صنعت غذا و نوشیدنی: مدیریت فرآیندهای بسته بندی، پر کردن و کنترل دما.
3. صنعت نفت و گاز: فرآیند پالایشگاه و کنترل خطوط لوله.
4. انرژی و صنعت برق: مدیریت سیستم های تولید و توزیع انرژی.
5. سیستم های حمل و نقل: کنترل چراغ راهنمایی، درب های اتوماتیک و تسمه نقاله.
plc چگونه کار می کند
عملیات PLC معمولا در سه مرحله اصلی انجام می شود.
1. خواندن ورودی ها (اسکن ورودی): در این مرحله PLC وضعیت سنسورها، سوئیچ ها و دستگاه های ورودی را بررسی می کند.
2. اجرای برنامه: PLC برنامه کاربر را اجرا می کند و بر اساس آن تصمیم می گیرد.
3. نتایج به روز می شوند (خروجی اسکن): در نهایت PLC دستور مناسب را به دستگاه خروجی ارسال می کند. این فرآیند بارها و با سرعت بالا تکرار می شود.
تفاوت بین PLC و CPU
PLC و CPU دو اصطلاح مجزا با کاربردهای متفاوت هستند. در اینجا تفاوت های اصلی بین این دو وجود دارد:
1. تعریف و کاربرد
pl:
این یک سیستم کنترل صنعتی است که برای خودکارسازی فرآیندها در صنایع استفاده می شود.
- شامل اجزایی مانند ورودی، خروجی، ماژول های ارتباطی و پردازنده (Processor) می باشد.
- کاربرد اصلی در کنترل ماشین آلات، خطوط تولید و فرآیندهای صنعتی.
CPU:
- قسمت مرکزی است که به عنوان مغز هر سیستم کامپیوتری یا کنترل کننده عمل می کند.
- مسئولیت اجرای سفارشات و پردازش داده ها را بر عهده دارد.
این بخشی از PLC یا سایر دستگاه های دیجیتال مانند رایانه ها و تلفن های هوشمند است.
2. ساختار و اجزاء
PLC:
- شامل ماژول CPU، ماژول ورودی/خروجی (I/O)، حافظه، منبع تغذیه و رابط ارتباطی.
این یک دستگاه کامل با ویژگی های سخت افزاری و نرم افزاری برای کنترل فرآیندهای خاص است.
پیاده روی:
- این فقط یک واحد پردازش است که داده ها را پردازش می کند.
- بخش هایی مانند واحد حساب و منطق (alu)، واحد کنترل (cu) و کش وجود دارد.
3. نوع کاربرد
PLC:
برای کنترل سیستم ها و فرآیندهای صنعتی خاص طراحی شده است.
- اغلب با حسگرها و محرک ها ترکیب می شود و می تواند در محیط های خشن (مانند دما یا رطوبت بالا) استفاده شود.
UPC:
برای پردازش اطلاعات و اجرای برنامه ها در سیستم های مختلف مانند رایانه ها، گوشی های هوشمند و کنترلرهای عمومی استفاده می شود.
- برای کار در یک محیط عمومی تر طراحی شده است و مستقیماً با سنسورها یا محرک ها کار نمی کند.
4. مقیاس و پیچیدگی
شرکت سهامی عام:
- قابلیت کنترل چندین فرآیند را به صورت همزمان دارد.
- معمولا برای کاربردهای خاص طراحی شده است.
CPU:
- قابلیت انجام فرآیندهای سریعتر و پیچیده تر.
- ویژه برای محاسبات عمومی و چند وظیفه ای طراحی شده است.
5. سیستم و نرم افزار
PLC:
- برنامه نویسی با زبان های صنعتی خاص مانند * منطق نردبان * و * نمودار بلوک عملکردی * انجام می شود.
نرم افزار مرتبط معمولاً برای اتوماسیون و کنترل ماشین است.
CPU:
- دستورات را در زبان های سطح بالا (مانند پایتون، c++) یا سطح پایین ( اسمبلی) اجرا می کند.
نرم افزارهای مرتبط برای کاربردهای مختلف از محاسبات گرفته تا بازی و تجزیه و تحلیل داده ها طراحی شده است.
6. محیط کار
PLC: برای کار در محیط های صنعتی طراحی شده و در برابر ضربه، گرد و غبار، گرما و رطوبت مقاوم است.
CPU: در محیط های تمیز و محافظت شده مانند رایانه های شخصی یا مراکز داده استفاده می شود.
7. امکان ارتباط با سایر سیستم ها
PLC:
- به طور مستقیم به تجهیزات صنعتی مانند موتورها، سنسورها، شیرهای کنترل و ربات ها متصل می شود.
- معمولا از پروتکل های صنعتی مانند Modbus، ProFibus و Ethernet/IP استفاده می کند.
CPU: داستان کامپیوتر و سیستم الکترونیکی است و ارتباط آن معمولا از طریق سیستم عامل در فضای دیجیتال صورت می گیرد.
8. مثال های کاربردی
PLC:
- مدیریت خط تولید در کارخانه های خودروسازی
- فرآیند بسته بندی مواد غذایی را مدیریت کنید.
- کنترل آسانسور و نوار نقاله.
CPU:
- مدیریت برنامه های کامپیوتری مانند Word یا Excel.
- پردازش داده ها در سرور یا مرکز داده.
- مدیریت برنامه های کاربردی در گوشی های هوشمند
در واقع CPU به عنوان بخشی از PLC کار می کند. PLC یک سیستم کامل است که از یک CPU برای پردازش داده ها و اجرای برنامه ها استفاده می کند. تفاوت اصلی این دو در کاربرد و حیطه کاری آنهاست. PLC ها برای کنترل فرآیندهای مختلف در محیط های صنعتی طراحی شده اند، در حالی که CPU ها برای کاربردهای عمومی تر در سیستم های کامپیوتری استفاده می شوند.
چالش ها و محدودیت های Plc
با وجود مزایای بسیار، PLC ها با چالش هایی نیز روبرو هستند:
1. هزینه راه اندازی: هزینه خرید و نصب اولیه یک plc می تواند برای برخی از پروژه های کوچک بالا باشد.
2. تخصص مورد نیاز: برنامه نویسی و عیب یابی PLC نیازمند دانش و مهارت فنی است.
3. محدودیت قدرت پردازش: در مقایسه با کامپیوترهای پیشرفته، قدرت پردازش PLC محدودتر است.
آینده plc
با پیشرفت تکنولوژی، کنترل کننده های PLC به طور مداوم بهبود می یابند. برخی از تغییرات آینده عبارتند از:
1. بهبود ارتباطات صنعتی: ادغام با اینترنت اشیا (iot) و استفاده از پروتکل های ارتباطی پیشرفته.
2. بهبود قدرت پردازش: از دستگاه های سریعتر و سریعتر استفاده کنید.
3. ادغام با سیستم های هوش مصنوعی: امکان تجزیه و تحلیل داده ها و تصمیم گیری هوشمند.
راه حل
PLC به عنوان یکی از اجزای کلیدی اتوماسیون صنعتی نقش مهمی در افزایش کارایی و کاهش هزینه ها در صنایع مختلف دارد. با پیشرفت فناوری ها، استفاده از این دستگاه ها گسترش یافته و امکان کنترل و نظارت دقیق تری بر فرآیندهای صنعتی فراهم می شود. سرمایه گذاری در آموزش و توسعه دانش مرتبط با PLC می تواند تأثیر مثبتی بر بهره وری و رشد صنعتی داشته باشد.
چرا سینک آشپزخانه خراب میشود؟؟؟