پی ال سی ها یک کنترل کننده منطقی برنامه پذیر می باشند به عبارتی دیگر می توان گفت که پی ال سی ها یک نوع کامپیوتر خاص می باشند که در شرایط صنعتی خاص برای کارکرد قابل اطمینان طراحی شده اند.

شرایطی مانند رطوبت ، خشک و گرد و غبار ، دماهای بالا و… پی ال سی ها طراحی شده اند که فرآیند های صنعتی را اتوماتیک کنند.کارهایی از قبیل فرآیند های کارخانجات پشتروشیمی ، فولاد ، کارخانه های سنگ معدن ، تسویه خانه های فاضلاب و ….

اتوماسیون صنعتی زیمنس

تجهیزات فشار ضعیف زیمنس

آشنایی با اتوماسیون صنعتی

توضیح کوتاه درباره کاربرد و نحوه کارکرد پی ال سی

دستگاهی را در نظر بگیرید که با یک سیم به برق متصل می باشد.این دستگاه دو حالت بیشتر ندارد یا روشن یا خاموش می باشد.

فرض کنید به شما گفته می شود این دستگاه را در حالتی که به برق متصل می باشد و در حالت on می باشد با ۲۰ ثانیه تاخیر شروع به کار کند و روشن شود.مسلما در این نوع سیم کشی و سیستم مداری همچین کاری بسیار سخت و دشوار می باشد.

شاید بتوانید با زیاد کردن و پیچیده کردن سیم کشی مدار خود تا حدودی به تاخیر مد نظر خود برسید اما چنین کاری پیشنهاد نمیشود چون باید برای کوچکترین تغیرات به دردسرهای بسیار بزرگی برخورد کنید.

با در نظر گرفتن این مثال ساده شما می توانید به کاربرد های اصلی و بسیار با ارزش پی ال سی پی ببرید و اینجاست که نقش پی ال سی ها در صنعت بسیار پر رنگ می شوند.

شما برای انجام این کار و رسیدن به تاخیر مورد نظر خود کافیت چند خط کد ساذه را به برنامه پی ال سی اضافه کنید و با انجام این کار ساده به تاخییر مد نظر خود برسید.این تنها یکی از کاربرد های پی ال سی (PLC) می باشد.

اکنون با استفاده از پی ال سی ها شما می توانید چند ورودی مختلف را دریافت کنید و در سمت خروجی چند دستگاه را کنترل نمایید.

اجزای داخلی پی ال سی (PLC) عبارت اند از:

ماژول ورودی:

در پی ال سی ها ماژول CPU تنها منطقی که میشناسد منطق دیجیتال است و هر چیز دیگر را نمیتواند درک کند به همین دلیل اعمال سیگنالهای فیزیکی از قبیل فشار ، ارتعاش ، دما و … به پردازنده به دلیل غیر دیجیتال بودن این سیگنال ها امکان پذیر نمی باشد.

به همین دلیل ماژول های ورودی و ماژول های خروجی طراحی شدند تا بتوانند منطق ها و اعمال سیگنال های خروجی را به پردازشگر پی ال سی بفهمانند.

پس می توان اینگونه گفت که مهم ترین کاربرد ماژول های ورودی و خروجی تطبیق دادن سیگنال های دستگاه های ورودی با پی ال سی می باشد.

یکی از مهمترین مزایای استفاده از ماژول‌های ورودی و خروجی ایجاد ایزولاسیون بین پی ال سی و دنیای بیرون است.

به عبارتی ماژول ورودی PLC، چهار وظیفه اصلی دارد:

1. دریافت سیگنالها از دستگاههای ورودی در سطح ولتاژ ۲۲۰ ولت AC
2. تبدیل سیگنالهای ورودی به سطح ۵ ولت DC که قابل استفاده برای ماژول CPU باشد.
3. ایزوله کردن PLC از نوسانات دستگاههای ورودی
4. ارسال سیگنال نهایی با سطح ولتاژ ۵ ولت DC به خروجی (ماژول پردازشگر)

ماژول خروجی :

ماژول های خروجی نیز عملکردی مشابه به ماژول های ورودی دارند و نحوه عملکرد آن ها برعکس ورودی ها می باشد.خروجی ها را در محل ترمینال های خروجی با حرف Q نمایش میدهند و یک شمارنده مانند Q1 و Q2 و… دارند.

محل تغذیه :

وظیفه تغذیه و تامین برق مورد نیاز در تمام بخش های سیستم به عهده ماژول منبع تغذیه می باشد.نحوه کارکرد این ماژول به اینصورت می باشد که برق ورودی متناوب (AC) را به برق جریان مستقیم (DC) تبدیل می کند.این جریان مورد نیاز بخش هایی مانند ماژول ورودی ،ماژول خروجی و CPU می باشد.

در اکثر پی ال سی ها تغذیه اصلی و مورد نیاز ۲۴ ولت دی سی می باشد و پی ال سی های بسیار کمی هستند که نیاز به جریانی غیر از این مقدار را داشته باشند.

نمایشگر یا ال سی دی LCD:

کلید های معمولی و جهت دار :

محل اتصال کابل :

ماژول CPU و حافظه :

ماژول پردازشگر مرکزی یا همان سی پی یو (CPU) به نوعی مغز پی ال سی می باشد.وظیفه ماژول سی پی یو وظیفه اجرای برنامه ها و مدیریت وظایف داده شده به پی ال سی را دارد.

ماژول سی پی یو از سه بخش پردازنده اصلی و حافظه RAM و حافظه ROM می باشد.

حافظه فقط خواندنی یا همان ROM شامل سیستم عامل درایوهای مورد نیاز و برنامه های کاربردی است.

حافظه دسترسی تصادفی یا همان حافظه RAM به منظور ذخیره برنامه ها و داده ها بر روی خود استفاده می شود.

به عبارتی اگر این ماژول را جایگزین واحد های سخت افزاری کنیم می‌توانیم آن را معادل مجموعه‌ای از رله‌ها، تایمرها و شمارنده‌های متصل به همدیگر در نظر بگیریم.

کاربردهای پی ال سی (PLC) در صنعت

امروزه با پیشرفت علم و تکنولوژی کاربردهای پی ال سی در صنعت بسیار زیاد شده به طوری که در اکثر صنایع استفاده از پی ال سی ها انکار ناپذیر است.

برخی از صنایعی که در آن از پی ال سی ها استفاده می شود

• صنعت فولاد
• صنعت پتروشیمی
• صنایع تولید شیشه
• صنعت خودرو
• صنعت تولید سیمان
• صنعت نفت و گاز
• صنعت انرژی و بهینه سازی مصرف
• صنعت شیشه
• نیروگاه های برق
• صنایع شیمیایی
• صنعت کاغذ
• صنعت سیمان
• صنایع هوایی و مسافرتی
• خدمات ساختمانی
• صنایع حمل و نقل

مزایای پی ال سی PLC

• زمان اسکن بالا
• برنامه نویسی آسان
• کاربردهای کنترلی بسیار بالا
• آموزش راحت و کوتاه
• توان محاسباتی بسیار بالا
• قابلیت اتصال به کامپیوتر در کل کارخانه
• قابلیت کنترل نظارتی
• ابعاد کوچک
• قابلیت پاک کردن برنامه و برنامه نویسی مجدد
• برآورد کردن دقیق هزینه های پروژه
• برطرف کردن آسان مشکلات آن
• دارای شمارنده هایی با سرعت بسیار بالا
• برخورداری در اطمینان بالا

معرفی انواع پی ال سی های زیمنس SIEMENS

پی ال سی سری SIMATIC S5 :

در اوایل سالهایی که پی ال سی ها تولید شدند تنها پی ال سی های شرکت زیمنس بود که در رطوبت ، گرد و خاک و محیط های صنعتی عملکرد مناسب و خوبی را داشت و جواب گوی کاربران را داشت.

امروزه به دلیل قدیمی بودن این سری از محصولات شرکت زیمنس دیگر تولید و پشتیبانی نمی شود.

پی ال سی سری SIMATIC S7 200 :

این سری از پی ال سی ها که به میکرو پی ال سی ها معروف می باشد از مدل کامپکت می باشد.این سری از پی ال سی ها برای کاربرد های کوچک مناسب می باشد.از ویژگی های این پی ال سی سرعت پردازش بالا ، سازگار بودن با انواع شبکه های صنعتی می باشد.

S7 Simatic – ۲۰۰ توانایی ارتباط با PLC های دیگر و ماشین آلات را از طریق شبکه دارد هم چنین برنامه نویسی با زبان های STL ،FBD ،LAD  و زبان های استاندارد IEC1131 از خصوصیات این نوع PLC می باشد. ارتباط این PLC با کامپیوتر از طریق کابل PPI که دارای ارتباط نقطه به نقطه با نرخ سرعت ۵/۱۸۷ کیلو بیت در ثانیه می باشد.

پی ال سی سری SIMATIC S7-300 :

یکی از پر کاربردترین محصولات برند زیمنس پی ال سی ها S7-300 می باشد که بخاطر داشتن ماژول های متعدد در بسیاری از صنایع از قبیل پتروشیمی ، خودروسازی ، هسته ای و … مورد استفاده قرار میگیرد.

یکی از مهم ترین قابلیت های این پی ال سی داشتن شبیه ساز می باشد که این امر وجود خطاها را به حداقل می رساند.

مزایای استفاده از S7 – ۳۰۰ قابلیت پردازش CPU بالا، اتصال به شبکۀ پروفی باس و پروفی نت، توانایی شبکه شدن با دیگر CPU ها و اتصال تا ۳۲ ماژول و از همه مهم تر تنوع ماژول هاست.

پی ال سی سری SIMATIC S7-400 :

پی ال سی سری ۴۰۰ از سری پی ال سی های قدرتمند و نسل پیشرفته پی ال سی های شرکت زیمنس می باشند.تعداد ورودی و خروجی های پی ال سی سری ۴۰۰ در حالت تئوری نامحدود می باشد از این رو به راحتی قادر به اتصال به شبکه های صنعتی می باشد.

از ویژگی های مهم و اصلی پی ال سی سری ۴۰۰ زیمنس می توان به سیکل زمانی کوتاه و سرعت بالا ، قابلیت پردازش پیشرفته صنعت و همچنین عملکرد عالی و مطمعن حتی در محیط هایی با شرایط خاص اشاره کرد.

مهم ترین قابلیت آن Multicomputiry است که بر طبق این قابلیت امکان تقسیم یک برنامۀ سنگین و پیچیده روی چند CPU وجود دارد.

پی ال سی سری SIMATIC S7-1200 :

این سری از پی ال سی ها یکی از پی ال سی های جدید شرکت زیمنس می باشند که از سال ۲۰۰۹ روانه بازار شده اند.

در این سری PLC از CPU های قدرتمند تر نسبت به S7–۲۰۰ استفاده شده است و قابليت هاي جالبي براي برنامه نويسي و قابليت ارتباط بين انسان و ماشين (HMI) در آن پيش بيني شده است که ارتباط با HMI در این مدل از طریق پورت LAN است.

S7 Simatic – ۱۲۰۰ زیمنس قابلیت اضافه شدن ۸ ماژول را داراست. نرم افزار برنامه نویسی آن TIAPORTAL است که کار را برای کاربران و مصرف کنندگان ساده کرده است. این سری به ۴ دسته ۲۱۲ و ۲۱۴ و ۲۱۵ و ۲۱۷ تقسیم شده است.

پی ال سی سری SIMATIC S7-1500 :

جدید ترین پی ال سی های شرکت زیمنس پی ال سی سری ۱۵۰۰ می باشد که از سال ۲۰۱۳ بعنوان مکملی برای پی ال سی های سری ۳۰۰ و ۴۰۰ روانه بازار شد.

در سال های آینده پی ال سی سری ۱۵۰۰ جایگزینی برای پی ال سی های سری ۳۰۰ و ۴۰۰ می شوند اما تامین قطعات این سری ها تا ۱۰ سال ادامه خواهد داشت.

پی ال سی های سری ۱۵۰۰ زیمنس در مقایسه با سری S7-300/400  دارای مزایایی همچون:

• سرعت بالاتر (تا حدود ۴۰ برابر)
• کارایی و کیفیت بالاتر
• برخورداری از پورت ارتباطی پروفی نت
• نرم افزار برنامه نویسی با قابلیت های بیشتر
• دارای نمایشگر و خطایابی ساده تر

مینی پی ال سی های LOGO :

کنترل کننده اي ساده و ارزان قيمت است که براي کارهاي کنترلي کوچک مانند ساختمان ها يا ماشين هاي کوچک کاربرد دارد. اين کنترل کنندۀ منطقي قابل برنامه ريزي به صورت Compact بوده و برنامه نويسي آن توسط کليدهاي روي آن انجام مي شود.

در بعضي از دستگاه هاي صنعتي، تعداد ورودي و خروجي مورد نياز محدود است؛ به گونه اي که به کمک مدارهاي ساده مي توان کار کنترل را انجام داد. شرکت زيمنس در اين مواقع به منظور کاهش هزينه ها، يک سري رلۀ هوشمند در سال ۱۹۶۶ به نام لوگو (LOGO!) وارد بازار کار نمود که به دليل مديريت ساده و کاربردي بودن آن، پيشرفت چشم گيري در مهندسي برق و اتوماسيون صنعتي به وجود آورد.

لوگو کوچکترین PLC زیمنس از خانوادۀ اتوماسیون صنعتی زیمنس می باشد که در صنایع کوچک و ساختمان کاربرد زیادی دارد. در این مینی پی ال سی به تعداد ۲۴ ورودی و ۱۶ خروجی می توان استفاده کرد که در سری ۸ قابلیت اترنت به آن اضافه شده است که با توجه به تکنولوژی این محصول زیمنس قابلیت شبکه شدن با ۹ لوگو دیگر را دارد. از دیگر قابلیت ها می توان به صفحه نمایش ۳ رنگ اشاره کرد که با توجه به عملکرد های متفاوت تغییر رنگ می دهد.

لوگو راه حل هايي جهت کنترل منطقي تأسيسات خانگي مثل سيستم روشنايي راه پله، سيستم روشنايي خارجي و داخلي و هم چنين براي تأسيسات صنعتي مثل سيستم تهويۀ هوا، کنترل ماشين هايي مثل موتورها، تسمه نقاله ها و… ارائه مي دهد.

شما عزیزان میتوانید برای کسب اطلاعات بیشتر و همچنین نحوه ثبت سفارشات خود با کارشناسان شرکت ما در تماس باشید

همچنین میتوانید برای یادگیری بهتر تجهیزات صنعتی از صفحه وبلاگ سایت پیشروصنعت نوین دیدن فرمایید