صنعت

در سال 1968 آمریکایی ها برای اولین بار PLC یا سیستم کنترل کننده قابل برنامه ریزی منطقی ساختند و آن را کنترلر قابل برنامه ریزی (Programmable Controller) نامیدند. PLC اولین بارتوسط آلمانی ها به بازار ارایه شد. امروزه شرکت های متعددی در نقاط مختلف جهان در حوزه ساخت و استفاده از PLC فعالیت می کنند.
شرکت های بزرگی همچون شرکت زیمنس با سهم 26 درصدی,شرکت آمریکایی اُمرُن با سهم 26 درصد, آلن برادلی با سهم 11 درصد و میتسوبیشی ژاپن با سهم 9 درصدی از شاخص ترین شرکت های فعال در این زمینه هستند. شرکت های و برندهای دیگر نیز در این زمینه سهم دارند که بیش تر محصول کشورهای آسیایی هستند. برندهایی مانند برند دلتا , لایتان, سانیو و غیره از جمله این برندها هستند.
PLC دستگاهی است با تعدادی درگاه ورودی و خروجی که درگاه ورودی کار دریافت اطلاعات انجام می دهد. اطلاعات ورودی وارد بخش پردازش می شوند و روی این اطلاعات عملیاتی مانند ذخیره اطلاعات یا انجام محاسبات صورت می گیرد. بعد از پردازش سیگنال خروجی منتقل می شود. اطلاعات ورودی به روش های مختلف مانند استفاده از سنسورها , انواع کلید قطع و وصل یا عوامل مکانیکی دریافت می شود. خروجی هم به شکل موتور,رله یا کنتاکتور, لامپ و نمایشگر می تواند باشد. به مجموع این کارها یک فرآیند یا پروسه کاری می گویند.

وظایف دستگاه PLC

از دستگاه PLC می توان برای کنترل انواع دستگاه ها و ماشین آلات یا سیستم های خط تولید بهره برد. از وظایف و قابلیت های اصلی PLC می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- فرآیندهای تولید را با دقت بالا کنترل می کنند.
- سرعت و دقت عملیات ها را افزایش می دهند.
- انواع مختلف سیگنال های ورودی دیجیتال, آنالوگ و فرکانس بالا را می تواند دریافت کند و بخواند.
- اطلاعات دریافتی را تحلیل , پردازش و ذخیره می کند.
- با توجه به اطلاعات ورودی دستور لازم را به قطعات خروجی منتقل می کند.
- قابلیت اتصال به شبکه و پشتیبانی از پروتکل های ارتباطی مختلف را دارد.
- اندازه ای مناسب دارد.
- سرعت واکنش آن ها بالاست.
- دارای ایمنی , دقت و انعطاف پذیری بسیار بالایی هستند.
- قابلیت اتصال چند PLC را به هم و ارتباط آن ها با کامپیوتر

مزیت های استفاده از PLC

استفاده از PLC دارای مزایای زیادی است که ما در این جا به تعدادی از آن ها اشاره می کنیم :
- هنگام استفاده ازPLC اتصالات و سیم بندی میان اجزای مختلف سیستم آسان تر نسبت به حالتی است که از سیستم های کنترل رله ای استفاده می شود. این ویژگی موجب کاهش پیچیدگی تابلو و وزن و اندازه آن می شود.
- با استفاده از PLC توان مصرفی کاهش پیدا می کند.
- توابع دیباگ داخلی موجود در PLC موجب می شود که عیب یابی و رفع ایرادهای سیستم آسان تر شود.
- تغییر مراحل یا تغییر در ترتیب فرآیندها بدون نیاز به تغییرات زمان بر و هزینه بر سخت افزاری فقط با تغییر چند خط در برنامه انجام می شود.
- سیستم های PLC به دلیل نداشتن استهلاک مکانیکی بیش تر از سایر سیستم ها عمر می کنند و هزینه تعمیر و نگهداری پایین تری دارند.
- در سیستم های PLC سرعت اجرای برنامه و واکنش حدود چند میکروثانیه است و همین امر باعث می شود که زمان اجرای هر دوره کاری دستگاه به میزان زیادی کاهش پیدا کند. متناسب با کاهش زمان اجرای هر دوره کاری میزان تولید افزایش می یابد.
- در سیستم های PLC ایمنی و درجه حفاظت بسیار بیش تر از سیستم های رله ای است.

کاربرد PLC در صنایع مختلف

سیستم PLC در صنایع مختلفی کاربرد دارد که ما در این جا به تعدادی از آن ها اشاره می کنیم :
- صنایع پلاستیک سازی : در این صنایع از PLC در ماشین های ذوب و قالب گیری تزریقی, دمیدن هوا(بلوئر), سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک استفاده می شود.
- صنایع غذایی : در این صنایع از PLC در سیستم های عصاره گیری و بسته بندی استفاده می شود.
- صنایع شیمیایی : در این صنایع از PLC در سیستم های مخلوط کننده و دستگاهایی که مواد را با نسبت های مختلف ترکیب می کنند استفاده می شود.
- صنایع ماشینی: در این صنایع از PLC در صنایع بسته بندی, چوب , سیستم های سوراخ کاری, سیستم های اعلام خطر و هشداردهنده, سیستم های استفاده شده در جوش فلزات استفاده می شود.
- صنایع اتومبیل سازی : در این صنایع از PLC در سیستم های رنگ پاش, شکل دادن بدنه با پرس های اتوماتیک, سوراخ کاری, اتصال قطعات و تست قطعات و تجهیزات استفاده می شود.
- صنایع سنگین : در این صنایع از PLC در سیستم های کنترل دمای اتوماتیک, کوره های صنعتی, وسایل و تجهیزات استفاده شده در ذوب فلزات استفاده می شود.
- صنایع حمل و نقل : در این صنایع از PLC در نوار نقاله ها , تجهیزات حمل و نقل و جرثقیل ها استفاده می شود.
- صنایع تبدیل انرژی : در این صنایع از PLC در ایستگاه های تولید نیرو, کنترل پمپ های آب, ایستگاه های تقویت فشار گاز, سیستم های تصفیه آب و هوای صنعتی, سیستم های تصفیه و بازیافت تصفیه و بازیافت گاز استفاده می شود.
- صنایع ساختمانی : در این صنایع از PLC در پایش کیفیت هوا و تهویه مطبوع, تکنولوژی بالابری و سیستم های روشنایی خودکار استفاده می شود.

انواع PLC

PLCها از دو بخش نرم افزار و سخت افزار ساخته شده اند و با توجه به ویژگی های سخت افزاری و نرم افزاری متنوع دارای انواع مختلفی هستند. زمانی که بخواهیم انواع PLCها را با هم مقایسه کنیم درواقع باید ویژگی های سخت افزاری و نرم افزاری آن ها را با هم مقایسه کنیم. بعد از این مقایسه می توانیم PLC مناسب با پروژه خودتان را انتخاب کنید. در این مقایسه باید موارد زیر را بررسی کنیم :
- نوع و تعداد ورودی ها
- نوع و تعداد خروجی ها
- ویژگی های نرم افزاری و ارتباطی
- ظرفیت حافظه و بررسی قابل افزایش بودن آن
- سرعت اجرا
- نوع برنامه مدنظر
- میزان دقت در انجام فرآیند
- نوع تغذیه

مشخصات فنی PLC

- ولتاژ تغذیه : ولتاژ یا برق ورودی به دستگاه PLC می تواند از نوع DC ولتاژ مستقیم و به مقدار 24 ولت باشد. البته با توجه به پروژه مدنظر می توان PLC با ولتاژ ورودی 220 ولت AC تهیه کرد.
- درگاه های ورودی و خروجی : این درگاه ها در واقع راه ارتباطی PLC با محیط هستند. درگاه یا پورت ورودی را با حرفI و درگاه یا پورت خروجی را با حرف O نشان می دهند. یکی از ویژگی های مهم یک PLC تعداد پورت های خروجی و ورودی آن است. انواع این ورودی و خروجی ها عبارت اند از :
- دیجیتال (0 و1)
- آنالوگ (ولتاژی و جریانی)
- پالس
به طور معمول در PLC به صورت پیش فرض درگاه های ورودی و خروجی دیجیتال و پالسی موجودند و درگاه های ورودی و خروجی آنالوگ را ندارند. به علاوه این خروجی ها می توانند به صورت ترانزیستوری و رله ای باشند.