PLC چیست

پی ال سی (PLC) چیست ؟

PLC یا به عبارتی Programmable Logic Controller به معنای کنترلر منطقی قابل برنامه ریزی می‌باشد . PLC ها مبتنی بر میکروپروسسور هستند و با داشتن اجزایی مانند زمان سنج ، شمارنده و ثبات انتقالی ، کنترل فرآیندهاي پیچیده صنعتی، نظیر خطوط مونتاژ، تجهیزات روباتیک و هر فعالیتی که نیازمند کنترل با قابلیت اطمینان بالا باشد را آسان می کند . PLC ها کامپیوترهاي تک منظوره اي هستند که از سه بخش تشکیل شده اند : ورودي ، حافظه و پردازش . اطلاعات ورودي از طریق سنسورها دریافت و در حافظه ذخیره می گردند ، این اطلاعات با توجه به فرامین موجود در حافظه پردازش شده و سپس خروجی ها به نحوي مناسب ساخته می شوند. هر سیستم PLC حداقل به سه ماژول زیر نیاز دارد:

• ماژول پردازنده
• ماژول منبع تغذیه
• یک یا چند ماژول ورودی/خروجی

ماژول پردازنده CPU

این واحد اساسی ترین قسمت PLC می باشد . واحد پردازش ، یک ریزپردازنده است و مجموعه اعمال و محاسبات منطقی را انجام می دهد و ارتباط بین واحدهاي مختلف را برقرار می سازد . در واحد پردازش عناصر دیگري مثل شمارنده ها و تایمرها تعریف شده اند . اغلب CPUها مجهز به یک باتري پشتیبان هستند ، بنابراین اگر تغذیه ورودي قطع شود و متعاقبا منبع تغذیه نتواند ولتاژ سیستم را تامین کند ، باتري پشتیبان برنامه ذخیره شده در RAM را حفظ می کند .

ماژول منبع تغذیه

منبع انرژي الکتریکی که معمولا استفاده می شود ، منبع جریان متناوب 220 ولت با فرکانس 50 الی 60 هرتز می باشد . از آنجا که اغلب PLCها با   ولتاژهاي +5 – ، 5 و 24 ولت کار می نمایند لذا هر PLC باید مجهز به مدارهایی باشد که بتواند این تبدیل ولتاژها را انجام دهد . این تبدیل با استفاده از یک منبع تغذیه داخلی انجام می شود .

ماژول‌های ورودی/خروجی

ماژول‌های ورودی/خروجی PLC امکان اتصال سنسور‌ها و محرک‌ها به سیستم را فراهم می‌آورد تا به صورت بلادرنگ متغیر‌هایی مانند دما، فشار، جریان و … نظارت شوند. این ماژول‌های ورودی / خروجی دارای نوع، دامنه و قابلیت‌های متفاوتی هستند و برخی از این موارد عبارتند از:

• ماژول ورودی/خروجی دیجیتال : برای اتصال سنسور‌ها و محرک‌هایی که به طور ذاتی دیجیتال هستند استفاده می‌شود، برای مثال فقط برای سوئیچ ON و OFF. این ماژول‌ها در هر دو ولتاژ AC و DC در دسترس هستند و دارای تعداد ورودی‌ها و خروجی‌های دیجیتال متغیری هستند .
• ماژول ورودی/خروجی آنالوگ : برای اتصال سنسور‌ها و محرک‌هایی که سیگنال‌های الکتریکی آنالوگ را فراهم می‌کنند استفاده می‌شود . در داخل این ماژول ، مبدل آنالوگ به دیجیتال برای تبدیل سیگنال‌های آنالوگ به اطلاعات قابل درک برای پردازنده استفاده می‌شود (به عنوان مثال داده‌های دیجیتال) . این تعداد ماژول از کانال‌های در دسترس می‌تواند وابسته به برنامه کاربردی باشد .
• ماژول‌های اینترفیش ارتباطی: ماژول‌های ورودی/خروجی هوشمندی وجود دارند که اطلاعات را میان پردازنده و شبکه ارتباطی مبادله می‌کنند، این‌ها برای برقراری ارتباط با دیگر PLC‌ها و کامپیوتر‌هایی که در فاصله دور قرار گرفته اند استفاده می‌شود.

برای نوشتن برنامه در PLC از وسیله ای به نام PG (Programmer) برنامه ریز دستی استفاده می شود . امروزه برای نوشتن برنامه PLC عمدتا با نصب نرم افزار مربوط به PLC ، از دستگاه کامپیوتر استفاده می شود .

انواع  PLC‌ها :

1. کامپکت Compact 
2. ماژولار Modular
3. رک Rack
4. مینی پی ال سی ها (Mini PLCs)

کامپکت Compact :

در یک PLC فشرده  (کامپکت) هر سه بخش تغذیه، سی پی یو یا پردازنده و بخش ورودی خروجی ها داخل یک باکس قرار دارد . بنابراین قابلیت‌های ورودی/خروجی توسط سازنده تعیین می‌شود، اما توسط کاربر تعیین نمی‌شود. بعضی از PLC‌های مجتمع اجازه اتصال ورودی/خروجی‌های اضافه را می‌دهند تا آن‌ها حدودی مدولار باشند .

ماژولار Modular :

این مدل بر خلاف مدل کامپکت از بخش های جداگانه تشکیل شده و امکان گسترش و وصل آن ها وجود دارد . این نوع PLC شامل ماژول منبع تغذیه، ماژول پردازنده و سایر ماژول‌های ورودی/خروجی می‌شود که با هم در یک ردیف متصل می‌شوند. این PLC‌های ماژولار در اندازه‌های مختلف با منابع تغذیه متغیر، قابلیت محاسبه، اتصالات ورودی/خروجی در دسترس هستند.

رک (Rack) :

این پی ال سی بسیار شبیه ماژولار است . این PLC بصورت عمودی نصب می شوند و کلیه ورودی ها و خروجی ها به ماژول مرکزی اتصال پیدا می کنند .

مینی پی ال سی ها (Mini PLCs) :

کوچکترین نوع PLC هستند . این پی ال سی ها در مدل زیمنس به PLC LOGO معروف هستند . این پی ال سی ها ورودی و خروجی کمی دارند و در پروژه های کوچک کاربرد دارند .

مزایای استفاده از کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر (PLC) :

• کاهش حجم تابلوهای فرمان
• صرفه جویی در هزینه ها
• از آنجایی که PLC استهلاک مکانیکی ندارد ، بنابراین علاوه بر طول عمر بیشتر ، نیازی به سرویس و تعمیرات دوره ای ندارد .
• مصرف انرژی PLC بسیار کمتر از مدارهای رله ای است
• PLC نویزهای صوتی و الکتریکی ایجاد نمی کند .
• عیب یابی مدارات کنترل با PLC سریع و آسان است و معمولا PLC خود دارای برنامه عیب یابی می باشد .

آموزش PLC :

همانطور که گفته شد دوره آموزش پی ال سی یکی از محبوب‌ترین رشته‌های در بین دانشجویان برق می‌باشد. این دوره شامل پی ال سی درجه یک و درجه دو می‌باشد و کارآموزان ابتدا با مباحث پایه آشنا شده و بتدریج مباحث تکمیلی و پیشرفته آموزش داده می‌شود.