نکاتی درمورد PLC
اگر با اتوماسیون صنعتی آشنا باشید، ممکن است نام PLC را شنیده باشید. بنابراین، PLC چیست و چرا در دنیای اتوماسیون از اهمیت بالایی برخوردار است؟ PLC مخفف Programmable Logic Controller است. آنها رایانه های صنعتی هستند که برای کنترل فرایندهای مختلف الکترو مکانیکی برای استفاده در تولید، کارخانه ها یا سایر محیط های اتوماسیون استفاده می شوند.
اندازه و شکل plc
PLC از نظر اندازه و فاکتور متفاوت است. برخی از آنها به اندازه کافی کوچک هستند که در جیب شما جای می گیرند در حالی که برخی دیگر به اندازه کافی بزرگ هستند که برای نصب آنها نیاز به رک های سنگین خود هستند. برخی از PLC ها را می توان با هواپیماهای پشتی و ماژول های عملکردی متناسب با انواع مختلف برنامه های صنعتی سفارشی کرد.
برنامه نویسی در دستگاه plc
PLC به طور گسترده ای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد زیرا کارایی آنها سریع، آسان است و برنامه ریزی آنها آسان است. PLC ها را می توان به چندین روش برنامه ریزی کرد، از منطق نردبان، که مبتنی بر رله های الکترومکانیکی است، گرفته تا زبان های برنامه نویسی ویژه BASIC و C، به نام چند.
امروزه بیشتر PLC ها از یکی از 5 زبان برنامه نویسی زیر استفاده می کنند: نمودار نردبان، متن ساختاری، نمودار بلوک عملکرد، لیست دستورالعمل ها یا نمودارهای عملکرد متوالی.
سیستم های SCADA و HMI کاربران را قادر می سازد تا داده های مربوط به طبقه تولید را مشاهده کرده و رابطی برای تأمین ورودی کنترل برای کاربران فراهم کنند – و PLC ها یکی از عناصر اساسی سخت افزار در این سیستم ها هستند.
PLC به عنوان رابط فیزیکی بین دستگاههای موجود در کارخانه یا کف تولید و یک سیستم SCADA یا HMI عمل می کند. PLC فرآیندهای خودکار مانند خطوط مونتاژ، عملکردهای دستگاه یا دستگاه های رباتی را برقراری ارتباط، نظارت و کنترل می کند.
دسته بندی توابع plc
توابع PLC به سه دسته اصلی تقسیم می شوند: ورودی ها، خروجی ها و CPU. PLC ها با نظارت بر ورودی هایی که ماشین ها و دستگاه ها به آن متصل هستند، داده ها را از کف کارخانه ضبط می کنند. سپس داده های ورودی توسط CPU پردازش می شود، که منطق داده ها را بر اساس حالت ورودی اعمال می کند. سپس CPU منطق برنامه ایجاد شده توسط کاربر را اجرا کرده و داده ها یا دستورات را به ماشین ها و دستگاه هایی که به آنها متصل است، خروجی می دهد.
انواع ورودی
دو نوع ورودی اصلی وجود دارد: ورودی داده از دستگاه ها و ماشین آلات و ورودی داده ای که توسط انسان تسهیل می شود. داده های ورودی از حسگرها و ماشین ها به PLC ارسال می شود. ورودی ها می توانند شامل موارد روشن / خاموش برای مواردی مانند سوئیچ های مکانیکی، دکمه ها و رمزگذارها باشند. حالتهای زیاد / پایین برای مواردی مانند دما، سنسورهای فشار و آشکارسازهای سطح مایع، یا حالتهای باز / بسته برای مواردی مانند پمپها و مقادیر.
ورودی های تسهیل شده توسط انسان شامل فشار دادن دکمه ها، سوئیچ ها، سنسورهای دستگاه هایی مانند صفحه کلید، صفحه لمسی، ریموت یا کارت خوان است. خروجی ها اعمال فیزیکی یا نتایج بصری هستند که براساس یک منطق PLC در پاسخ به آن ورودی ها ساخته می شوند. خروجی های فیزیکی شامل راه اندازی موتورها، روشن کردن چراغ، تخلیه دریچه، گرم کردن یا پمپ کردن است. خروجی های بصری به دستگاه هایی مانند چاپگرها، پروژکتورها، GPS یا نمایشگرها ارسال می شوند.
نحوه ی کار
PLC ها به صورت چرخه کار می کنند. ابتدا PLC وضعیت تمام دستگاه های ورودی متصل به آن را تشخیص می دهد. PLC منطق ایجاد شده توسط کاربر را اعمال می کند و سپس آن را بر اساس حالت های ورودی اجرا می کند. سپس PLC دستوراتی را به هر دستگاه خروجی متصل به PLC یا روشن یا خاموش کردن آنها صادر می کند. پس از انجام تمام این مراحل، PLC با برقراری ارتباط با تشخیص داخلی و پایانه های برنامه نویسی، برای اطمینان از اینکه همه چیز در شرایط عادی کار است، بررسی ایمنی می کند. PLC با هر بار اتمام فرآیند، چرخه را از سر می گیرد.
با طیف گسترده ای از درایورهای دستگاه Ignition موجود، می توانید Ignition را با تقریباً هر PLC مدرن یا قدیمی متصل کنید. پس از نصب درایور دستگاه، داده ها را می توان مشاهده یا به PLC ارسال کرد. با داده های PLC که اکنون در سیستم برچسب Ignition موجود است، می توانید کارهای بیشتری را با ماژول های هسته قوی Ignition انجام دهید.
یک سیستم جامع SCADA و MES، سیستم HMI، راه حل هشدار دهنده و گزارش دهنده یا یک راه حل در کل شرکت ایجاد کنید که به شما امکان می دهد داده ها را در PLC در هر سطح از سازمان مشاهده و کنترل کنید.
روش پاسخ چیست؟
به طور سنتی، PLC با استفاده از روش پاسخ به نظرسنجی ارتباط برقرار می کند. به طور معمول، در کارخانه های محلی و محیط های تولیدی، این نوع روش ارتباطی کاملاً مناسب است، زیرا فواصل ارتباطی کوتاه و عمدتا سیم سخت است. با پاسخ به نظرسنجی، PLC به طور مداوم با آنها ارتباط برقرار می کند تا هرگونه تغییر داده ها را بررسی کند.
با محبوبیت بیشتر اینترنت صنعتی اشیا (IIoT)، نیاز به داده های مکان های از راه دور بیشتر می شود. این به PLC ها و دستگاه های محاسباتی بیشتری در لبه شبکه تبدیل می شود. ارتباط با دستگاه های لبه ای شامل مسافت های طولانی است که در آنها شبکه های تلفن همراه بیشتر استفاده می شود. به دلیل فرکانس بالای ارتباطات پاسخ به نظرسنجی، شبکه تلفن همراه هزینه فوق العاده بالایی را متحمل می شود.
ارتباط با دیگر قسمت ها
برای حل این مسئله، راه حلهایی مانند MQTT برای ساده سازی ارتباطات از لبه شبکه، از یک پروتکل انتشار-اشتراک استفاده می کنند. در حالی که PLC مدرن از پروتکل های ارتباطی مدرن استفاده می کند، PLC های قدیمی که هنوز در لبه شبکه هستند برای سرعت بخشیدن به آنها به سخت افزار اضافی نیاز دارند. دروازه های Edge مانند Ignition Edge IIoT همراه با یک کارگزار MQTT، داده ها را با استفاده از پاسخ نظرسنجی از PLC های قدیمی می کشد و سپس داده ها را با استفاده از یک پروتکل انتشار-اشتراک انتقال می دهد.
این معماری IIoT به سازمان های صنعتی امکان می دهد تا راه حل های IIoT را در بالای سیستم های Brownfield ایجاد کنند. این باعث بهبود پهنای باند می شود و داده های PLC را از لبه های شبکه به طور گسترده در سراسر سازمان در دسترس قرار می دهد.
این صنعت همچنان شاهد ورود محصولات جدید به بازار از دستگاههایی مانند کنترلرهای اتوماسیون قابل برنامه ریزی (PAC) است که عملکرد PLC ها را با عملکرد رایانه های سطح بالاتر تا سخت افزارهای جاسازی شده صنعتی ترکیب می کند.
حتی با وجود این محصولات جدید، PLC ها به دلیل سادگی، مقرون به صرفه بودن و مفید بودن همچنان محبوب هستند. و نرم افزاری مانند Ignition سازمانها را قادر می سازد تا سودمندی خود را برای سالهای زیادی به حداکثر برسانند.
