بررسی PLC و تفاوت آن با کامپیوتر
مقدمه:
در اینجا بحثی را در مورد ساختار PLCو تفاوت آن با
کامپیوتر ذکر می کنیم.پس از آن به این موضوع می پردازیم که امروزه PLC در صنایع و پروسه های مختلف صنعتی چه کاربردهایی خواهد داشت.
پس از آن سخت افزار PLC را مورد مطالعه قرار می دهیم و در آنجا به شرح جزئیات این سخت افزارها در PLC می پردازیم.
فصل اول
انواع حافظه های خواندنی
حافظه های فقط خواندنی
حافظه‌های فقط خواندنی به دو گروه تقسیم می‌شوند:
1- (Read Only Memory) ROM
2- (Programmed Read Only Memory) PROM
در صورتی
که محتوای این نوع حافظه در موقع ساخت توسط سازنده برنامه‌ریزی شود به آن
ROM گفته میشود. ولی اگر به گونه‌ای باشد که توسط مصرف‌کننده و تنها برای
یکبار قابل برنامه‌ریزی باشد به آن PROM می‌گویند.
حافظه‌های اغلب خواندنی (RMM)
این نوع
حافظه نیز مانند ROM بوده از آن جهت نگهداری اطلاعات مختلف استفاده میشود.
اگردر ثبت بیت‌های اطلاعاتی حافظه‌های PROM , ROM که فقط برای یکبار قابل
برنامه‌ریزی هستند اشتباهی رخ دهد راهی جز دور انداختن حافظه وجود ندارد.
اما این گروه از حافظه‌ها که می‌توان محتویات آنها را پاک کرد این ضعف را
برطرف میکند و می‌توان از آنها چندین بار استفاده نمود و برنامه‌های مختلف
را در آنها ضبط و پس از اتمام کار آنها را پاک کرد. این نوع حافظه‌ها بر
اساس نوع پاک‌شدن اطلاعات به دو گروه تقسیم‌بندی می‌شوند. (البته خاصیت
پاک‌شدن آنها مربوط به تکنولوژی ساخت آنها است.)
1- (Erasable Programmed Read Only Memory) EPROM
2- (Electrically Erasable Programmed ROM) EEPROM
فصل دوم
انواع سیستم‌های کنترل
سیستم‌های کنترل را می‌توان بنا به روش کنترل آنها به دودسته تقسیم نمود:
1- سیستم‌های کنترل سخت‌افزاری
2- سیستم‌های کنترل نرم‌افزاری
سیستم‌های کنترل سخت‌افزاری
این
سیستم‌ها شامل مداراتی هستند که با استفاده از رله‌ها و عناصر الکترونیکی
مانند دیودها و ترانزیستورها ساخته می‌شوند. برنامه کنترل در این سیستم‌ها
نتیجه روابط بین عناصر مدار الکتریکی است و به راحتی قابل تغییر نمی‌باشد.
به عبارت دیگر تغییر در برنامه کنترل به معنی تغییر در سخت‌افزار سیستم است
البته در برخی از این کنترل کننده‌ها که با استفاده از کلیدهای
انتخاب‌کننده (Selectors) ، یا شبکه دیودی (Diode Matrix) ساخته می‌شوند،
برنامه کنترل را می‌توان تا اندازه‌ای تغییر داد. اگرچه اعمال این تغییرات،
محدود و در برخی موارد بسیار مشکل است.
سیستم‌های کنترل نرم‌افزاری
این
کنترل کننده‌ها دارای حافظه‌ای هستند که برنامه کنترل در آن ذخیره میشود.
مهمترین مزیت این سیستم‌ها در آن است که نحوه کنترل را با تغییر برنامه و
بدون نیاز به تغییر در سخت‌افزار سیستم می‌توان عوض کرد، زیرا نحوه کنترل
سیستم توسط سخت‌افزار سیستم تعیین نمیشود بلکه برنامه‌ای که در حافظه
ذخیره شده یعنی نرم‌افزار سیستم، نحوه کنترل را مشخص میکند لذا این
سیستم‌ها بسیار قابل انعطاف بوده، کاربردهای فراوانی دارند. بسته به نوع
حافظه این سیستم‌ها، شیوه تغییر در برنامه‌ها متفاوت است. اگرازحافظه RAM
استفاده شود، بدون دخالت فیزیکی و تنها با اضافه یا کم‌نمودن چند سطر
برنامه می‌توان برنامه جدید را به اجرا در آورد.
در صورتی که از حافظه ROM استفاده شود به اجرا درآوردن برنامه جدید تنها با تعویض حافظه ROM امکان‌پذیر است.
فصل سوم
ساختار PLC
“ PLC “
از عبارت Programmable Logic Controller به معنای کنترل‌کننده منطقی قابل
برنامه‌ریزی گرفته شده است. به عبارت دیگر PLC عبارت از یک کنترل‌کننده
منطقی است که می‌توان منطق کنترل را توسط برنامه برای آن تعریف نمود و در
صورت نیاز، به راحتی آن را تغییر داد.
وظیفه
PLC قبلاً بر عهده مدارهای فرمان رله‌ای بود که استفاده از آنها در
محیط‌های صنعتی جدید منسوخ گردیده است. اولین اشکالی که در این مدارها ظاهر
میشود آن است که با افزایش تعداد رله ها حجم و وزن مدار فرمان بسیاربزرگ
شده ، هم چنین موجب افزایش قیمت آن می گردد. برای رفع این اشکال، مدارهای
فرمان الکترونیکی ساخته شدند ولی با وجود این، هنگامی که تغییری در روند یا
عملکرد ماشین صورت می‌گیرد مثلاً در یک دستگاه پرس، ابعاد وزن، سختی و
زمان قرار‌گرفتن قطعه زیر بازوی پرس تغییر میکند، لازم است تغییرات بسیاری
در سخت‌افزار سیستم کنترل داده شود، به عبارت دیگر اتصالات و عناصر مدار
فرمان باید تغییر کند.
با
استفاده از PLC تغییر در روند تولید یا عملکرد ماشین به آسانی صورت
می‌پذیرد، زیرا دیگر لازم نیست سیم‌کشی‌ها (Wiring) و سخت‌افزار سیستم
کنترل تغییر کند و تنها کافی است چند سطر برنامه نوشت و به PLC ارسال کرد
تا کنترل مورد نظر تحقق یابد.
هرکس که
با مدارهای فرمان الکتریکی رله‌ای کارکرده باشد به خوبی می‌داند که پس از
طراحی یک تابلوی فرمان، چنانچه نکته‌ای از قلم افتاده باشد، مشکلات مختلفی
ظهور نموده، هزینه‌ها و اتلاف وقت بسیاری را به دنبال خواهد داشت. به علاوه
گاهی افزایش و کاهش چندقطعه در تابلوی فرمان به دلایل مختلف مانند محدودیت
فضا، عملاً غیرممکن و یا مستلزم انجام سیم‌کشی‌های مجدد و پرهزینه
می‌باشد.
فصل ششم
سخت‌افزار PLC
از لحاظ سخت‌افزاری می‌توان قسمت‌های تشکیل‌دهنده یک سیستم PLC را به صورت زیر تقسیم نمود:
1- واحد منبع تغذیه (Power Supply)
2- واحدپردازش مرکزی (Central Processing Unit) CPU
3- حافظه (Memory)
4- ترمینال‌های ورودی (Input Module)
5- ترمینال‌های خروجی (Output Module)
6- مدول ارتباط پروسسوری (Communication Processor) CP
7- مدول رابط (Interface Module) IM
مدول منبع تغذیه (PS)
منبع
تغذیه ولتاژهای مورد نیاز PLC را تأمین میکند. این منبع معمولاً از
ولتاژهای 240 ولت DC و 110 یا 220 ولت AC ، ولتاژ 5 ولت DC را ایجاد
میکند. ماکزیمم جریان قابل دسترسی منطبق با تعداد مدول‌های خروجی مصرفی
است. لازم به ذکر است که ولتاژ منبع تغذیه باید کاملاً تنظیم شده(رگوله)
باشد. جهت دستیابی به راندمان بالا معمولاً از منابع تغذیه سوئیچینگ
استفاده میشود. ولتاژی که در اکثر PLCها استفاده می‌گردد ولتاژ 5 یا 2/5
ولت DC است.
در برخی
شرایط کنترلی لازم است تا در صورت قطع جریان منبع تغذیه، اطلاعات موجود در
حافظه و همچنین محتویات شمارنده‌ها، تایمرها، و فلگ‌های پایدار بدون تغییر
باقی بمانند. در این موارد از یک باطری جنس“ Lithium “ جهت حفظ برنامه در
حافظه استفاده می‌گردد. به این باطری “ Battery Back up “ می‌گویند. ولتاژ
این نوع باطری‌ها معمولاً 8/2ولت تا 6/3ولت می‌باشد. از آنجایی که این
باطری نقش مهمی در حفظ اطلاعات موجود در حافظه دارد در اکثر PLCها یک چراغ
نشان‌دهنده تعبیه شده و در صورتی که ولتاژ باطری به سطحی پائین‌تر از مقدار
مجاز 8/2ولت برسد این نشان‌دهنده روشن می‌گردد. این نشان‌دهنده به Battery
Low LED معروف است. در صورت مشاهده روشن شدن این نشان دهنده لازم است که
باطری مذکور تعویض گردد. برای تعویض باطری ابتدا باید به وسیله یک منبع
تغذیه، ولتاژ مدول مورد نظر را تأمین و سپس اقدام به تعویض باطری نمود.
مقدمه: 1
فصل اول. 2
انواع حافظه های خواندنی.. 2
حافظه های فقط خواندنی.. 2
حافظه‌های اغلب خواندنی (RMM) 2
فصل دوم. 4
انواع سیستم‌های کنترل. 4
سیستم‌های کنترل سخت‌افزاری.. 4
سیستم‌های کنترل نرم‌افزاری.. 5
فصل سوم. 6
ساختار PLC. 6
فصل چهارم. 9
تفاوت PLC با کامپیوتر 9
فصل پنجم.. 12
کاربردهای PLC در صنایع مختلف... 12
فصل ششم.. 14
سخت‌افزار PLC. 14
مدول منبع تغذیه (PS) 14
واحد پردازش مرکزی (CPU) 15
حافظه (Memory) 16
ترمینال ورودی (Input Module) 16
ترمینال خروجی (Output Module) 17
مدول ارتباط پروسسوری (CP) 17
مدول رابط (IM) 17
فصل هفتم.. 18
نرم‌افزار PLC. 18
فصل هشتم.. 20
واحد برنامه‌نویسی (PG) 20
منابع : 22
