PLC چیست و 38 کاربرد برتر آن در زندگی روزمره

plc یا Programmable Logic Controller، نوعی کنترل کننده منطقی و برنامه پذیر است. این کنترل کننده، نقش مهمی در مدیریت و برنامه ریزی بخش های صنعتی دارد. از وظایف آن مدیریت بهتر فرایندها در این بخش می‌باشد. با توجه به نقش مهمی که پی ال سی ایفا می‌کند؛ تعمیرات آن نیز حائز اهمیت خواهد بود.

به دلیل اهمیت تعمیرات پی ال سی، آموزشگاه کاردانش علاوه بر دوره آموزش پی ال سی دوره‌های مرتبطی همچون دوره آموزش برق صنعتی و طراحی تابلو برق صنعتی و دوره آموزش نصب تابلوبرق صنعتی نیز برگزار می‌کند؛ در این دوره ها مدارک معتبر در سطح بین الملل ارائه می‌شود. شرکت کنندگان بلافاصله پس از اخذ مدرک می‌توانند وارد عرصه کار شوند.

PLC چیست؟

PLC رایانه‌ای است که به گونه‌ای طراحی شده است که در محیط‌های سخت صنعتی – مانند درجه حرارت شدید، شرایط مرطوب، خشک و یا گرد و خاک کار می‌کند. PLCها برای خودکارسازی فرایندهای صنعتی مانند خط مونتاژ کارخانه تولیدی، کارخانه فرآوری سنگ معدن یا تصفیه خانه فاضلاب استفاده می‌شوند.

PLCها توسط دیک مورلی در سال 1964 اختراع شد. از آن زمان PLC انقلابی در بخش‌های صنعتی و تولیدی ایجاد کرده است. طیف وسیعی از توابع PLC مانند زمان بندی، شمارش، محاسبه، مقایسه و پردازش سیگنال‌های مختلف آنالوگ وجود دارد. PLCها ویژگی‌های مشترک زیادی با رایانه شخصی شما دارند. هر دوی آن‌ها دارای منبع تغذیه، CPU (واحد پردازش مرکزی)، ورودی و خروجی (I/O)، حافظه و نرم افزار عامل هستند (اگرچه این یک نرم افزار عملیاتی متفاوت است).

بزرگترین تفاوت‌ها در این است که PLC می‌تواند عملکردهای مجزا و پیوسته‌ای را انجام دهد که کامپیوتر نمی‌تواند انجام دهد و PLC بسیار مناسب محیط‌های صنعتی خشن است. یک PLC را می‌توان یک رایانه دیجیتالی “مقاوم” دانست که فرایندهای الکترومکانیکی یک محیط صنعتی را مدیریت می‌کند. PLCها با استفاده از بخشی از یک سیستم بزرگتر SCADA نقش مهمی در زمینه اتوماسیون بازی می‌کنند.

PLC را می‌توان با توجه به نیاز عملیاتی فرایند برنامه ریزی کرد. در صنعت تولید، به دلیل تغییر ماهیت تولید، نیاز به برنامه ریزی مجدد وجود خواهد داشت. برای غلبه بر این مشکل، سیستم‌های کنترل مبتنی بر PLC معرفی شدند. ما ابتدا اصول اولیه PLC را قبل از بررسی کاربردهای مختلف PLCها مورد بحث قرار می‌دهیم. اگر می‌خواهید نحوه برنامه ریزی PLCها را بیاموزید، باید در دوره آموزش پی ال سی (PLC)مجموعه کاردانش شرکت کنید.

روش های برنامه ریزی PLC به طور مختصر

ابتدا سنسورها اطلاعات ورودي را دریافت می‌کنند. سپس  این اطلاعات در حافظه ذخیره می‌شوند. این اطلاعات براساس فرمان های حافظه پردازش و در  خروجی ها به نحوي مناسب ساخته خواهند شد. . هر PLC داراي زبان برنامه نویسی مخصوص خود است. این زبان، رابط بین کاربر و سخت افزار PLC خواهد بود.

از مهمترین روش هاي برنامه نویسی PLC می‌توان به روش نردبانی ، روش فلوچارتی و روش لیست جملات اشاره کرد. پی ال سی ها دارای انواع و برندهای گوناگونی هستند. پی ال سی زیمنس و دلتا از معروف ترین برندهای پی ال سی  موحود در کشور می‌باشند.

 5 قسمت اصلی هر PLC:

1. منبع تغذیه یا power supply: ولتاژ AC موجود از برق سیستم  را به عهده دارد؛ که باعث ایمنی در برابر نویز و نوسانات ولتاژ ورودی در محیط های صنعتی می‌باشد.
2. واحد پردازنده ی مرکزی یا cpu: ریز پردازنده برنامه را که با در نظر گرفتن وضعیت ورودی ها در PLC  ذخیره شده است؛ اجرا می کند. بر اساس آن دستور فعال کردن خروجی مورد نظر را خواهد داد.
3. حافظه یا Memory: استفاده از آن جهت ذخیره سازی برنامه و اطلاعات می‌باشد.
4. رابطه برنامه نویسی یا programmer: برای نوشتن برنامه و انتقال آن به حافظه PLC توسط کاربر استفاده می‌شود. از لحاظ شکل ظاهری دو دسته، 1- یک صفحه کلید کوچک به همراه یک صفحه نمایشگر 2- استفاده از کامپیوتر های شخصی و نصب نرم افزارهای مورد نیاز ویژه ی برنامه نویسی؛ تقسیم می‌شود.
5. واحد ورودی یا خروجی به بیان دیگر I/O: این واحد ارتباط PLC را با دنیای خارج برقرار می‌سازد.

مزایای پی ال سی

در ابتدا گفته شد که استفاده از پی ال سی باعث مدیریت بهتر یک ماشین صنعتی خواهد شد. همچنین استفاده از پی ال سی روش های سنتی مدیریت ماشین آلات را منسوخ می‌کند. به گونه ای که دیگر نیاز به نیروی انسانی نخواهد بود. در نتیجه این ماشین آلات به صورت اتوماتیک و با استفاده از فرمان های پی ال سی کار خواهند کرد.

یکی دیگر از مزایای plc عیب یابی آسان آن می‌باشد. معمولا در عیب یابی سیستم های صنعتی ابتدا باید قطعات مختلف را مورد بررسی قرار داد. در حالی که با کمک plc این کار به صورت هوشمند اتجام می‌گیرد. به گونه ای که می‌توان عیوب ایجاد شده را به صورت سریعتر رفع کرد.

همچنین استفاده از پی ال سی باعث بازدهی یک ماشین تولیدی خواهد شد. اما در کنار آن کیفیت محصولات را نیز حفظ خواهد کرد. در نتیجه با استفاده از این کامپیوتر داخلی پروژه های موفق راه اندازی خواهند شد.

مزایاي مشترک انواع plc:

1.  کاهش حجم تابلوهاي فرمان
2.  صرفه جویی فراوان در هزینه ها
3.   عدم نیار به سرویس و تعمیرات دوره ای، همچنین افزایش طول عمر، به علت نداشتن استهلاک مکانیکی
4.  کم بودن مصرف انرژي نسبت به مدارهاي رله اي
5.   عدم ایجاد نویزهاي صوتی و الکتریکی
6.  آسان و سریع بودن عیب یابی مدارات کنترل با PLC، همچنین معمولا پی ال سی ها دارای عیب یابی خودکار هستند

کاربردهای استفاده از plc:

1. 1.  صنایع خودرو سازی: عملیات سوراخ کاری خودکار، اتصال قطعات، همچنین آزمودن قطعات و تجهیزات اتومبیل، سیستم های رنگ پاش وشکل دادن بدنه به وسیله پرس های خودکار
   2.  صنایع پلاستیک سازی: ماشینهای ذوب و قالب گیری تزریقی، دمش هوا سیستم های تولید و آنالیز پلاستیک
   3.  صنایع سنگین: کولرهای صنعتی، سیستم های کنترل خودکار وسایل و تجهیزاتی که برای ذوب فلزات مورد استفاده هستند.
   4. صنایع شیمیایی: سیستم های مخلوط کننده دستگاههای ترکیب کننده مواد با نسبت های متفاوت
   5. صنایع غذایی: سیستم های سانتر فیوژ،  سیستم های عصاره گیری و بسته بندی
   6.   صنایع ماشینی: صنایع بسته بندی، صنایع چوب، سیستم های سوراخ کاری، سیستم های اعلان خطر و هشدار، سیستم های مورد استفاده در جوش فلزات
   7.  خدمات ساختمانی:  آسانسور ها کنترل هوا و تهویه ی مطبوع، سیستم های روشنایی خودکا

38 کاربرد برتر PLC در صنعت و زندگی روزمره

از سال 1968، سیستم کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) نقش برجسته‌ای در تولید اتوماتیک عملیات صنعتی ایفا کرده است.
PLC به عنوان مغز یک سیستم اتوماسیون عمل می‌کند و عملیات تولید را انجام می‌دهد و کنترل بسیار قابل اعتماد فرآیندهای اتوماسیون صنعتی را ارائه می‌دهد. PLC عملکردها، برنامه‌ها و مزایای فرمان زیادی را برای ایجاد محیط‌های صنعتی کارآمدتر ارائه می‌دهد.

کاربردهای PLC در زندگی روزمره و صنعت چیست؟

ما در اینجا 4 حوزه‌ای را که PLC در آن بیشترین کاربرد را دارد بیان کرده‌ایم و برای هر حوزه چندین مثال نیز آورده‌ایم.

1.برنامه‌های کاربردی صنعتی PLC

در اتوماسیون صنعتی، PLC انواع مختلفی از تولید، نظارت بر ماشین آلات یا تجهیزات، ساخت سیستم و عملکردهای کنترل فرایند را انجام می‌دهد.
در اینجا ما مثال‌هایی را برای شما ذکر می‌کنیم که در آن PLC استفاده شده است.

• سیستم حمل و نقل مانند سیستم نوار نقاله
• سیستم بسته بندی و برچسب زدن در مواد غذایی و آشامیدنی
• بطری اتوماتیک یا سیستم پر کردن مایع
• سیستم بسته بندی و برچسب زدن در صنایع داروسازی
• سیستم حمل و نقل مانند پله برقی و آسانسور
• سیستم کنترل جرثقیل صنعتی برای عملکرد جرثقیل مسافری سقفی
• صنایع شیشه‌ای برای تولید و ثبت داده‌های شیشه
• صنایع کاغذ برای تولید صفحات، کتاب‌ها یا روزنامه‌ها و غیره
• صنایع سیمان برای تولید یا مخلوط کردن کیفیت و مقادیر مناسب مواد اولیه و دقت داده‌های مربوط به آن
• سیستم نظارت و کنترل پمپ آب زهکشی خودکار
• سیستم کنترل زمان و شمارش برای یک ماشین صنعتی
• کنترل دما یا رطوبت با استفاده از ورودی سنسورها به سیستم PLC
• تشخیص خطاها و حفاظت ماشین‌های صنعتی مانند موتور القایی
• سیستم توربین بادی برای حداکثر کارایی، ضبط داده‌ها و اهداف ایمنی
• سیستم نوار نقاله ترتیب توالی نوار نقاله و روش قفل شدن را کنترل می‌کند
• سیستم مدیریت انرژی مانند دیگ بخار، کوره ذغال سنگ و غیره
• صنایع نفت و گاز برای کنترل روش پاکسازی

2. کاربردهای PLC در نیروگاه

برای تجزیه و تحلیل سیستم قدرت الکتریکی، PLC در نگهداری و سایر نقش‌های اصلی در نیروگاه‌ها و سیستم شبکه هوشمند نقش دارد.

• PLC از سیستم شبکه هوشمند برای نظارت و تشخیص شرایط خطا استفاده می‌کند
• در سیستم تولید، انتقال و توزیع برق مورد استفاده قرار می‌گیرد
• برخی از تجهیزات الکتریکی (مانند قطع شدن مدار، تعویض خازن) را می‌توان به طور خودکار با PLC انجام داد.
• رشته تک فاز یا سه فاز را با استفاده از PLC تشخیص دهید.

3. استفاده‌های تجاری از PLC

ما می‌توانیم شاهد رشد PLC در برنامه‌های کنترل تجاری باشیم. با استفاده از PLC، برنامه‌ها به راحتی می‌توانند بدون یا با حداقل نیروی انسانی یا فعالیت‌های سخت فیزیکی کار کنند.

در اینجا برخی از کاربردهای تجاری اصلی PLC آورده شده است.

• سیستم سیگنال کنترل ترافیک هوشمند
• سیستم کنترل آسانسور هوشمند
• سیستم تشخیص و اعلام حریق
• سیستم جابجایی اتوماتیک ماشین
• سیستم شستشوی اتوماتیک خودرو
• سیستم اتوماتیک هدایت خودرو
• سیستم اتوماسیون برای سیستم تخلیه چاه
• سیستم حمل بار به عنوان مثال؛ در فرودگاه
• کنترل فشار در پمپ چند موتوره
• توالی یا سیستم شمارش و بسته بندی عددی
• سیستم تشخیص خط کنترل تجهیزات و کنترل از راه دور
• برای عملکرد توربین بادی، PLCها سیگنال‌های سنسورهای سرعت و جهت باد را برای کنترل بهتر توربین‌های بادی تبدیل می‌کنند.

4. کاربردهای خانگی PLC

برای اهداف خانگی، PLC به عنوان یک دستگاه از راه دور یا یک دستگاه سنجش خودکار عمل می‌کند. ما می توانیم برخی از فعالیت های روزانه را با PLC خودکار کنیم.

در اینجا چند کاربرد مفید خانگی وجود دارد که می‌توانیم با PLC خودکار کنیم.

• سیستم کنترل سطح مخزن آب
• سیستم شستشو و پارکینگ خودرو
• سیستم کنترل نور
• سیستم باز و بسته شدن درب اتوماتیک
• برنامه مانیتورینگ از راه دور مانند کمپرسور هوا (AC)، فن

دوره آموزشی پی ال سی از دوره های کاربردی و پر طرفدار حساب شده؛ علاقه مندان بدون نیاز به کسب تجربه می‌توانند پس از پایان این دوره ها به صورت حرفه ای وارد بازار کار شوند.

انواع PLC:

PLC ها از نظر اندازه حافظه یا تعداد ورودی و سایر موارد به انواع گوناگونی تقسیم بندی می‌شوند:

تقسیم بندی شکل ظاهری PLC:

1.  PLCهای کوچک: معمولا به صورت Compact یا یکپارچه طراحی و ساخته شده اند. به این معنا که منبع تغذیه و cpu و ماژول های ورودی و خروجی به صورت یکپارچه در کنار هم متصل می‌باشند. در نتیجه یک واحد تلقی خواهند شد. در این نوع، PLC فقط قادر به نگهداری 1000خط برنامه است. اما مکانی جهت اتصال به پروگرام و ورودی و خروجی های اضافی موجود است. این نوع جایگزین خوبی برای کنترل کننده های سنتی هستند. تابعیت گسترش محدود و حداکثر دو یا چند ورودی/خروجی دارند. و برنامه نویسی آنها، نردبانی یا با دستورات نمادی صورت می گیرد.
2. PLC متوسط: در انواع مدولاتور برخلاف نوع یکپارچه کاربر می تواند ماژول های ورودی و خروجی دلخواه را از آن خانواده بسته به نیاز خود انتخاب کند. سپس در کنار هم قرار دهد. در نتیجه توسعه و یا تغییر آنها ساده خواهدبود. که شامل کارت های جداگانه منبع تغذیه ، cpu، وردی و خروجی به تعداد مورد نیاز خواهد بود. شکاف ها به ترتیب روی RACK و در داخل SLOTS نصب خواهند شد. تنها با اضافه نمودن یا تغییر مدولها صورت می گیرد. از ویژگی های آن امکانات ارتباطی زیاد است. می‌توان آنها را در کنترل گسترده به کار برد. همچنین شیوه برنامه نویسی آنها نردبانی یا نمادی و یا دستورات گرافیکی است.
3.  PLC بزرگ: در مواردی که تعداد ورودی ها یا خرروجی ها زیاد یا عملیات کنترلی پیچیده است؛ PLC های بزرگ به کار برده می‌شوند. این PLC ها برای هدایت تعدادی PLC کوچک نیز مورد استفاده می‌باشند. شیوه برنامه نویسی این نوع PLC ها معمولا با کمک زبان های برنامه نویسی سطح بالا است .

سایر مقاله‌های مرتبط در وبلاگ کاردانش

مولتی متر چیست؟ [انواع مولتی متر و نحوه استفاده از آن]

شناخت انواع قطعات الکترونیکی برد