کنترلر PLC

این کنترلر در سیستم ها و صنایع بسیاری به کار میرود. در ابتدا فرآیندهای صنعتی و همچنین صنایع با استفاده از رله ها کنترل می شدند. پنل های کنترل رله ای باید به صورت منظم جایگزین می شدند. جایگزینی پنل های کنترل رله ای مشکلات بسیاری را برای سیستم ایجاد می کرد و باعث بالا رفتن هزینه سیستم نیزمی شد. برای رفع این مشکلات کنترل کننده منطقی برنامه پذیر plc طراحی و ساخته شد.

کنترلر PLC چیست؟

کنترل کننده منطقی برنامه پذیر plc (programmable logic controlle ) یک رایانه دیجیتال است که یکی از کاربردهای آن اتوماسیون فرآیندهای الکترومکانیکی در صنایع مختلف است. این کنترل کننده ها به صورتی طراحی شده اند که برای شرایط سخت مناسب بوده و در برابر سرما، گرما، گرد و غبار، رطوبت و غیره محافظت شده اند. همچنین این کنترلر مانند مدار فرمان الکتریکی کنترل گر است و برخلاف مدار فرمان الکتریکی منطقی می باشد. کنترلر plc شامل یک میکرو سنسور است که برنامه ریزی آن با استفاده از زبان کامپیوتر است. برنامه در کامپیوتر نوشته می باشد و به وسیله یک کابل در کنترلر plc دانلود میشود. ارسال برنامه در plc را دانلود و خواندن برنامه از روی آن را آپلود می گویند. برنامه دانلود شده در حافظه غیرقابل انعطاف کنترل کننده برنامه پذیر plc ذخیره می شود. درحین انتقال پنل های کنترل رله به کنترلر plc سخت افزار منطقی رله با برنامه ای که توسط کاربر در کنترلر plc دانلود شده است، عوض می شود. یک زبان برنامه نویسی بصری به نام Ladder Logic برای برنامه نویسی کنترلر plc طراحی شده است.

سخت افزار کنترلر PLC

اجزای سخت افزاری این کنترلر عبارت است از: 

1. CPU
2. حافظه
3. ورودی/خروجی
4. واحد منبع تغذیه
5. سیستم برنامه نویسی

نمای کلی سیستم کنترلر PLC به صورت زیر می باشد:

اجزای کنترلر PLC

در ادامه به توضیح هریک از اجزای نام برده شده می پردازیم:

CPU

CPU شامل عملگر ریاضی و منطقی، رابط کامپیوتری و بخش های دیگری می شود. CPU مانع از ایجاد اشتباهات در کنترل کننده می شود.

حافظه Memory

حافظه کنترلر plc دو نوع است :

• ROM یا حافظه دائم: تراشه ای خاص می باشد . این تراشه حاوی برنامه ای است که توسط کارخانه تعبیه شده و وظیفه آن مشابه سیستم عامل DOS در کامپیوتر شخصی است. همچنین این حافظه در حین عملیات CPU نمی تواند تغییر یابد یا پاک شود حتی هنگامی که تغذیه CPU قطع می شود.
• RAM یا حافظه موقت: تراشه ای نیمه رسانا است که می توان در آن برنامه نوشت . اطلاعات موجود در حافظه RAM با قطع تغذیه پاک می گردد.

بخش ورودی I/O

ورودی کنترلر plc حاوی حسگرها و سوئیچ ها است.

بخش خروجی O/P

خروجی کنترلر plc شامل موتور پمپ لامپ و سلونوئید می شود و برروی دستگاه های دیگر کنترل می شود.

منبع تغذیه

بسیاری از نمونه های موجود در بازار plc با منبع 220 ولت AC یا 24 ولت DC کار می کنند اما بعضی از آن ها منبع تغذیه جداگانه دارند.

عملکرد PLC

کنترلر plc در سه مرحله عمل می کند:

1- اسکن ورودی

حالت ورودی متصل شده به صورت خارجی اسکن می شود. ورودی شامل لیمیت سوئیچ، سوئیچ فشار و ... می شود.

2- اسکن برنامه

برنامه ای که بارگذاری شده است در کنترل کننده اجرا می شود.

3- اسکن خروجی

منابع ورودی برروی پورت های خروجی کنترل دارند تا آن ها را خاموش یا روشن کنند. خروجی ها عبارتند از سلونوئید ،شیرها ، موتورها ، پمپ ها و ... باتوجه به مدل کنترلر plc رله های خروجی می تواند ترانزیستورها، ترایس ها و یا رله ها باشند.

کاربردهای PLC

• روشن و خاموش کردن موتور
• کنترل سایت کارخانه ها و دستگاه های صنعتی، نظارت و حفاظت
• کنترل سرعت موتور
• نصب در سیستم های چند قسمتی
• کنترل سامانه هایی با حجم کوچک (تعداد ورودی و خروجی های محدود)
• کنترل هم زمان تعداد کمتری از پروسه ها یا کنترل دستگاه های مجزای صنعتی
• و ...

مزایای استفاده از PLC

• قابلیت برنامه ریزی آسان
• مقاوم در برابر نویز و رطوبت و درجه حرارت
• ارتباط بین ورودی و خروجی
• جایگزین مناسب مدار فرمان است اما چون منطقی می باشد دارای اشتباه کمتر و در برخی موارد مقرون به صرفه اقتصادی است و کار با آن ساده تر و بهتر است.