۲۲:۴۵ کاربرد plc در صنعت چیست؟

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 رایانه‌های صنعتی هستند که در کنار سایر تجهیزات برای کنترل فرایندهای مختلف الکترومکانیکی برای استفاده در تولید، کارخانه‌ها یا سایر محیط‌های اتوماسیون استفاده می‌شوند.

خبرگزاری فوتبال ایران پارس فوتبال دات کام :

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 رایانه‌های صنعتی هستند که در کنار سایر تجهیزات برای کنترل فرایندهای مختلف الکترومکانیکی برای استفاده در تولید، کارخانه‌ها یا سایر محیط‌های اتوماسیون استفاده می‌شوند.

PLC به جای پنل‌های کنترل سنتی که عملیاتشان وابسته به رله‌های منطقی الکترومغناطیسی بود و براساس تایمر‌های سیستم‌های کنترل صنعتی بودند ساخته شده اند. PLC قادر به نظارت مداوم ورودی‌ها از سنسور‌ها هستند و در مورد خروجی‌ها تصمیم می‌گیرند. با توجه به ساخت مستحکم، قابلیت‌های استثنایی مانند کنترلر‌های PID، کنترل متوالی، تایمر‌ها و شمارنده ها، سهولت برنامه نویسی، قابلیت کنترل قابل اعتماد و سهولت استفاده از سخت افزار، PLC چیزی بیش از یک کامپیوتر دیجیتال صنعتی است.

انواع PLC ها در صنعت

PLC از نظر اندازه و فاکتور متفاوت است. برخی از آن‌ها به اندازه کافی کوچک هستند که در جیب شما جای می‌گیرند در حالی که برخی دیگر به اندازه کافی بزرگ هستند که برای سوار شدن به رک‌های سنگین خود نیاز دارند. برخی از PLC ها را می‌توان با ماژول‌های عملکردی متناسب با انواع مختلف برنامه‌های صنعتی به صورت سفارشی کرد.

PLC به طور گسترده ای در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد زیرا کارایی آن‌ها سریع و آسان است و برنامه ریزی آن‌ها راحت است. PLC ها را می‌توان به روش‌های مختلفی برنامه ریزی کرد، از نردبان لجیک ( ladder logic)، که مبتنی بر رله‌های الکترومکانیکی است ، گرفته تا زبان‌های برنامه نویسی ویژه به عنوان مثال BASIC و C.

امروزه بیشتر PLC ها از یکی از ۵ زبان برنامه نویسی زیر استفاده می‌کنند: نمودار نردبان ، متن ساختاری ، نمودار بلوک عملکرد ، لیست دستورالعمل ها یا نمودارهای عملکرد متوالی.

دستگاه‌های SCADA و HMI کاربران را قادر می‌سازد تا داده‌های مربوط به طبقه تولید را مشاهده کرده و رابطی برای تأمین ورودی کنترل برای کاربران فراهم کنند – و PLC ها یکی از عناصر اصلی سخت افزار در این سیستم‌ها هستند.

PLC به عنوان رابط فیزیکی بین دستگاه‌های موجود در کارخانه یا سیستم تولید و یک سیستم SCADA یا HMI عمل می‌کند. PLC فرآیندهای خودکار مانند خطوط مونتاژ، عملکردهای دستگاه یا دستگاه‌های رباتی را با برقراری ارتباط، نظارت و کنترل می‌کند.

نحوه عملکرد PLC

توابع PLC به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: ورودی‌ها ، خروجی‌ها و CPU. PLC ها با نظارت بر ورودی‌هایی که ماشین‌ها و دستگاه‌ها به آن متصل هستند ، داده‌ها را از کارخانه ضبط می‌کنند. سپس داده‌های ورودی توسط CPU پردازش می‌شود، که لجیک داده‌ها را بر اساس حالت ورودی اعمال می‌کند. سپس CPU لجیک برنامه ایجاد شده توسط کاربر را اجرا کرده و داده‌ها یا دستورات را به ماشین‌ها و دستگاه‌هایی که به آن‌ها متصل است، خروجی می‌دهد.

انواع ورودی در PLC

دو نوع ورودی اصلی وجود دارد: ورودی داده از دستگاه‌ها و ماشین آلات و ورودی داده ای که توسط انسان تسهیل می‌شود. داده‌های ورودی از حسگرها و ماشین‌ها به PLC ارسال می‌شود. ورودی‌ها می‌توانند شامل موارد روشن یا خاموش برای مواردی مانند سوئیچ‌های مکانیکی ، دکمه‌ها و انکودرها باشند. حالت‌های زیاد یا کم برای مواردی مانند دما، سنسورهای فشار و آشکارسازهای سطح مایع، یا حالت‌های باز یا بسته برای مواردی مانند پمپ‌ها و مقادیر، باشد.

 

کاربرد plc در صنعت چیست؟

ورودی‌های تسهیل شده توسط انسان شامل فشار دادن دکمه‌ها، سوئیچ‌ها، سنسورهای دستگاه‌هایی مانند صفحه کلید، صفحه لمسی، ریموت یا کارت خوان است. خروجی‌ها اعمال فیزیکی یا نتایج بصری هستند که براساس یک لجیک PLC در پاسخ به آن ورودی‌ها ساخته می‌شوند. خروجی‌های فیزیکی شامل راه اندازی موتورها، روشن کردن چراغ، تخلیه سوپاپ، گرم کردن یا پمپ کردن است. خروجی‌های بصری به دستگاه‌هایی مانند چاپگرها، پروژکتورها، GPS یا نمایشگرها ارسال می‌شوند.

نحوه کارکرد PLC ها

PLC ها به صورت چرخه ای کار می‌کنند. ابتدا PLC وضعیت تمام دستگاه‌های ورودی متصل به آن را تشخیص می‌دهد. PLC لجیک ایجاد شده توسط کاربر را اعمال می‌کند و سپس آن را بر اساس حالت‌های ورودی اجرا می‌کند. سپس PLC دستوراتی را به هر دستگاه خروجی متصل به PLC یا روشن یا خاموش کردن آن‌ها صادر می‌کند. پس از انجام تمام این مراحل، PLC با برقراری ارتباط با تشخیص داخلی و پایانه‌های برنامه نویسی، برای اطمینان از اینکه همه چیز در شرایط عادی عملکرد خود است، سیستم  را بررسی می‌کند. PLC با هر بار اتمام فرآیند، چرخه را از سر می‌گیرد.

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 می‌دهد داده‌ها را در PLC در هر سطح از سازمان مشاهده و کنترل کنید.

معماری MQTT در PLC ها

به طور سنتی، PLC با استفاده از روش پاسخ به نظرسنجی ارتباط برقرار می‌کند. به طور معمول، در کارخانه‌های محلی و محیط‌های تولیدی، این نوع روش ارتباطی کاملاً مناسب است، زیرا فواصل ارتباطی کوتاه و عمدتا به صورت سخت افزاری است. با پاسخ به نظرسنجی، PLC به طور مداوم با آن‌ها ارتباط برقرار می‌کند تا هرگونه تغییر داده‌ها را بررسی کند. با محبوبیت بیشتر اینترنت صنعتی اشیا (IIoT) ، نیاز به داده‌های از راه دور بیشتر می‌شود. این موضوع در PLC ها و دستگاه‌های محاسباتی بیشتری در حال استفاده می‌باشد.

برای حل این مسئله، راه حل‌هایی مانند MQTT برای ساده سازی ارتباطات از لبه شبکه، از یک پروتکل انتشار-اشتراک استفاده می‌کنند. در حالی که PLC مدرن از پروتکل های ارتباطی مدرن استفاده می‌کند ، PLC های قدیمی که هنوز در لبه شبکه هستند برای سرعت بخشیدن به آن‌ها به سخت افزار اضافی نیاز دارند. دروازه‌های Edge مانند Ignition Edge IIoT همراه با یک کارگزار MQTT ، داده‌ها را با استفاده از پاسخ نظرسنجی از PLC های قدیمی می‌کشد و سپس داده‌ها را با استفاده از یک پروتکل انتشار-اشتراک انتقال می‌دهد.

این معماری IIoT به سازمان‌های صنعتی امکان می‌دهد تا راه حل‌های IIoT را در بالای دستگاه‌های Brownfield ایجاد کنند. این کار باعث بهبود پهنای باند می‌شود و داده‌های PLC را از لبه‌های شبکه به طور گسترده در سراسر سازمان در دسترس قرار می‌دهد.

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 رایانه‌های سطح بالاتر تا سخت افزارهای جاسازی شده صنعتی ترکیب می‌کند. 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 می‌سازد تا سودمندی خود را برای سالهای زیادی به حداکثر برسانند.