|
مقاله بررسی اتوماسیون صنعتی (PLC)
مقاله بررسی اتوماسیون صنعتی (PLC)در 31 صفحه ورد قابل ویرایش
|
|
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 79 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 31 |
مقاله بررسی اتوماسیون صنعتی (PLC)
مقدمه:
هر سیستم کنترلی را به سه بخش اصلی می‌توان تقسیم کرد: ورودی، بخش پردازشگر و خروجی. سیگنالهای ورودی توسط مبدل‌ها که کمیت‌های فیزیکی را به سیگنالهای الکترونیکی تبدیل می‌کنند فراهم می‌شوند. یک سیستم کنترل باید بتواند بر طریقه عملکردی یک فرآیند دخالت و تسلط داشته باشد. این کار با استفاده المان‌های خروجی، از قبیل پمپ‌ها، موتورها، پیستون‌ها، رله‌ها و … انجام می‌شود.
یک طرح کنترلی به دو روش قابل اجرا است:
با استفاده از سیستم‌های کنترل غیرقابل تغییر توسط اپراتور و نیز با استفاده از کنترل کننده‌های قابل برنامه‌ریزی.
رله یکی از قطعات مهم در بیشتر سیستم‌های کنترل مدرن است. این قطعه یک سوئیچ الکتریکی با ظرفیت جریانی بالاست. یک سیستم رله‌ای ممکن است شامل چند صدیا حتی چند هزار کنتاکت باشد.
PLCها به عنوان جانشینی برای سیستم‌های منطقی رله‌ای و تایمری غیرقابل تغییر توسط اپراتور طراحی شدند تا به جای تابلوهای کنترل متداول قدیمی استفاده شوند. این کار به وسیله برنامه‌ریزی آنها و اجرای دستورالعمل‌های منطقی ساده که اغلب به شکل دیاگرام نردبانی است، صورت می‌گیرد. PLCها دارای یک سری توابع درونی از قبیل: تایمرها و شمارنده‌ها و شیفت رجیسترها می‌باشند که امکان کنترل مناسب را، حتی با استفاده از کوچک‌ترین PLC نیز، فراهم می‌آورند.
یک PLC با خواندن سیگنالهای ورودی، کار خود را شروع کرده و سپس دستورالعمل‌های منطقی (که قبلاَ برنامه‌ریزی شده و در حافظه جای گرفته است) را بر روی این سیگنالهای ورودی اعمال می‌کند و در پایان، سیگنالهای خروجی مطلوب را برای راه‌اندازی تجهیزات و ماشین‌آلات تولید می‌نماید. تجهیزات استانداردی درون PLCها تعبیه شده‌اند که به آنها اجازه می‌دهد مستقیماَ و بدون نیاز به واسطه‌های مداری یا رله‌ها، به المان خروجی یا محرک (actuator) و مبدل‌های ورودی (مانند پمپ‌ها و سوپاپ‌ها) متصل شوند.
با استفاده از PLCها، اصلاح و تغییر یک سیستم کنترل بدون نیاز به تغییر محل اتصالات سیم‌ها ممکن شده است.
برخی ویژگی‌های خاص، آنها را ابزاری مناسب جهت انجام عملیات کنترل صنعتی نموده است. برخی از این ویژگی‌ها عبارتند از:
l تجهیزات حفاظت کننده‌ها PLCها از نویز و شرایط نامساعد محیطی
l ساختار PLCها، که به سادگی امکان تعویض یا افزودن واحد یا واحدهایی را به PLC می‌دهد. (مثلاَ واحد ورودی/ خروجی)
l اتصالات استاندارد ورودی/ خروجی و نیز سطوح سیگنال استاندارد
l زبان برنامه‌نویسی قابل درک و آسان (مانند دیاگرام نردبانی یا نمودار وظایف)
محدوده PLCهای در دسترس، از PLCهای جامع و کامل کوچک با 20 ورودی/ خروجی و 500 مرحله یا گام برنامه‌نویسی تا سیستم‌های مدولار با مدول‌های قابل افزایش را دربرگرفته است مدول‌ها برای انجام وظایفی نظیر:
l ورودی/ خروجی آنالوگ
l کنترل PID (تناسبی، انتگرال‌گیر و مشتق‌گیر)
l ارتباطات
l نمایش گرافیکی
l ورودی/ خروجی اضافی
l حافظه‌های اضافی و … استفاده می‌شوند.
کنترل کننده های قابل برنامه‌ریزی (PLC)ها:
PLCها، کامپیوترهایی ساخته شده به منظور خاص هستند که شامل سه قسمت اجرایی اصلی می‌باشند: پردازشگر، ورودی/ خروجی و حافظه. سیگنال‌ها از طریق ورودی به PLC فرستاده شده و آن‌گاه در حافظه، ذخیره می‌شوند. سپس سیگنالهای خروجی به منظور راه‌اندازی تجهیزات مورد نظر، تولید می‌شوند.
در PLCهای کوچک‌تر، این عملیات توسط کارتهای ویژه‌ای انجام می‌گیرند که به صورت واحدهای بسیار فشرده‌ای ساخته شده‌اند، در حالی که ساختار PLCهای بزرگتر به صورت مدولار با مدول‌هایی که بر روی شیارهای تعبیه شده بر روی دستگاه نصب می‌شود، بنا گردیده است. این امر امکان توسعه سیستم را- در صورت ضرورت- به سادگی فراهم می‌آورد. در هر دوی این موارد بوردهای مداری ویژه‌ای، به سادگی تعویض یا برداشته می‌شود و امکانات تعمیر سیستم نیز به سادگی فراهم می‌آید.
CPU بر تمام عملیاتی که در PLC رخ می‌دهد، کنترل و نظارت دارد و دستورالعمل‌های برنامه‌ریزی شده و ذخیره شده را اجرا می‌کند.
تمام PLCهای مدرن برای ذخیره برنامه از حافظه‌های نیمه هادی مانند EPROM, RAM یا EEPROM استفاده می‌کنند.
عملاَ از RAM برای تکمیل برنامه مقدماتی و تست آن استفاده می‌شود، زیرا که امکان تغییر و اصلاح راحت برنامه را فراهم می‌آورد.
L مدل LOGO
کارتهای افزایشی الف کارتهای ورودی/ خروجی.
کارتهای افزایشی:
کارتهای ورودی/ خروجی.
این کارتها در صورت نیاز به ورودی/ خروجیهای بیشتر از آنچه بصورت مجتمع روی واحد پایه قرار دارد مورد استفاده قرار می‌گیرند. توجه به این نکته ضروریست که ماژول پایه لوگو فقط با ماژولهایی با همان ولتاژ قابل وصل شدن و اضافه شدن است. در مدلهای نسل سوم که قابلیت افزایش ورودی/ خروجی وجود دارد ماکزیمم 24 ورودی دیجیتال، 16 خروجی دیجیتال و 8 ورودی آنالوگ پشتیبانی می‌شود.
- کارت دیجیتال:
کارتهای دیجیتال دارای 4 ورودی و 4 خروجی می‌باشند.
- کارت آنالوگ:
در نسل چهارم به دو دسته تقسیم می‌شود:
دارای دو ورودی می‌باشد DC 12/24 AM 2PT 100, AM2 با تغذیه
- ماژولهای ارتباطی:
KNX/EBI(INSTABUSEIB)
با ولتاژ تغذیه 24 ولت بعنوان ماژول EXPANSION به لوگو متصل می‌شود.
- کارت ارتباط با شبکه AS- INTERFACE :
این ماژول دارای 4 ورودی و 4 خروجی می‌باشد و به منظور ارتباط با شبکه AS-I طراحی گردیده است.
- LOGO CONTACT:
ماژول کلیدزنی بارهای مقاومتی تا 20 آمپر و موتورها تا 4 کیلووات به طور مستقیم می‌باشد. نویز ناخواسته ندارد و نصب و سیم‌بندی ساده دارد و دارای دو مدل 24 ولت DC، و 230 ولت AC می‌باشد.
- ماژول تغذیه:
دارای دو سایز 72*90*55 میلیمتر و 126*90*55 میلیمتر می‌باشد. با ورودی 85-246 ولت برای کارهای متفاوت، در توانهای پائین مناسب است و دارای خروجی با رنجهای زیر می‌باشد:
لازم به ذکر است که این ماژولها علاوه بر Expand شدن به لوگو در موارد دیگر نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
کارتهای حافظه:
آبی: قابل خواندن و نوشتن- عدم حفظ برنامه در هنگام قطع برق
زرد: قابل خواندن و نوشتن- حفظ برنامه در هنگام قطع برق
قرمز: فقط خواندنی- حفظ برنامه در هنگام قطع برق
کابل pc: به منظور اتصال ساده و مستقیم LOGO و pc جهت انتقال برنامه از LOGO به pc یا برعکس مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سیم‌بندی:
در هنگام سیم بندی LOGO میبایست استاندارد زیر و موارد زیر رعایت شوند:
- میبایست قطر سیم مصرفی 1.5 یا 2.5 باشد.
- کوتاهترین فاصله برای سیم‌بندی در نظر گرفته شود.
- مدارات AC, high voltage با سیکلهای کلیدزنی سریع و سیم‌های سیگنال low voltage از هم ایزوله شوند.
- در صورت استفاده از برق سه فاز هر گروه از ورودیها به یک فاز خاص متصل شوند. برای یک گروه نمی‌توان از دو فاز استفاده کرد.
- در LOGO نیاز به سیم ارت نیست.
- کارتهای آنالوگ باید زمین شوند.
- در مدلهای 12/24 به دلیل نداشتن ایزولاسیون نیاز به زمین است.
- برای ورودیهای آنالوگ از کابلهای بهم تابیده شده و حتی‌المقدور کوتاه استفاده شود.
- از اتصال فازهای مختلف به ورودیهای LOGO پرهیز شود.
- در LOGO با ورودی آنالوگ ورودیهای 7 و 8 نباید برای دیجیتال بکار برده شود.
- 15 و 16 برای ورودیهای سریع بکار می‌رود. ماژولهای افزایشی ورودی سریع ندارند.
- برای اتصال منبع تغذیه باید به مدارک موجود در قطعه برای سیم‌بندی توجه شود و از اتصال موازی منبع تغذیه و خروجی D.C بعلت وجود جریان معکوس پرهیز شود.
مدل 230 تغذیه مناسب برای ولتاژهای نامی 115V AC/DC؛ 240V AC/DC می‌باشد، و مدلهای 12 و 24 ولت آن مناسب با ولتاژ 12 ولت DC و 24 ولت DC/ AC می‌باشد. در تغذیه DC استفاده از فیوز برای حفاظت لازم می‌باشد.
فهرست
عنوان صحفه
مقدمه..................................................................................................................... 1
کنترل کننده های قابل برنامه‌ریزی (PLC) ها........................................................ 2
برنامه نویسی (PLC) ها........................................................................................ 7
PLCهای زیمنس.................................................................................................... 11
PLC لوگو.............................................................................................................. 14
