مقالات دیگر

خانه
>
PLC
>
ساختمان PLC

ساختمان PLC

ساختمان PLC را در دو بخش بررسی مینماییم اول به بررسی اصطلاحات مورد نیاز در این کار میپردازیم و سپس ساختمان plc ها و ابزار مورد نیاز برای ساخت آن را بررسی میکنیم.

همراه ما باشید تا با اصطلاحات و تعاریف مبتدی در ساختمان plc آشنا شویم. این اصطلاحات عبارتند از:

Multiplexer
Data
Rack
ایزوله سازی
Optocoupler

آشنایی بیشتر با PLCها

برای آشنایی بیشتر با PLC، می‌توانید مقالات زیر را مطالعه کنید.

اصطلاحات مبتدی در ساختمان PLC

تعاریف و اصطلاحات مبتدی که در ساختمان PLC وجود دارند شامل:

Multiplexer

وسیله ای است که امکان ارتباط انتخابی ورودی های متفاوت را با خروجی، متناسب با سیگنال پایه کنترل مهیا می‌نماید. به عبارت دیگر متناسب با سیگنالی که به پایه کنترل آن داده می‌شود، هر ثانیه یکی از ورودی ها را به خروجی منتقل می‌کند.

Data

منظور از دیتا رشته عددی در فرمت باینری ( صفر و یک)می‌باشد. برای دیتا های آنالوگ به اندازه 16 بیت می‌باشد. در این حالت کلیه اطلاعات و مقادیر با رشته ای از صفر و یک منطقی نشان داده می‌شود.

معمولا در سیستم های کامپیوتری فقط امکان پردازش اطلاعات وجود دارد. زمانی که نیاز به پردازش سیگنال الکتریکی وجود داشته باشد، از کارت مبدل سیگنال الکتریکی به دیتا استفاده می‌شود.

Rack

رک وسیله ای است که اجزای PLC روی آن نصب می‌شود. برخی از انواع رک علاوه بر نگه داشتن، ارتباط بین آنها از طریق باس برقرار می‌کنند.

ایزوله سازی

منظور از ایزوله سازی جدا کردن دو مدار الکتریکی به صورتی است که بروز شرایط غیر نرمال در یک مدار دیگری را تحت تاثیر قرار ندهد.

Optocoupler

کوپلر نوری بین دو مدار الکتریکی به صورتی که در یک مدار ولتاژ به نور تبدیل شده است، و این نور فتو ترانزیستوری را در مدار دوم به کار می‌اندازد.

پیشنهاد خواندنی: اجزای PLC و عملکرد آنها

اجزای ساختمان PLC

حالا به بررسی اجزای ساختما Plc می‌پردازیم. اجزای اصلی ساختمان PLC عبارتند از:

PLC ها

شامل واحد پردازشگر مرکزی (CPU)، حافظه، واحد‌های ورودی (Inputs) و واحد‌های خروجی (Outputs) است.

واحد ارتباطی (Communication Module)

این واحد به PLC امکان اتصال و ارتباط با شبکه‌ها و دستگاه‌های خارجی را می‌دهد و ارتباطات بین PLC و سایر سیستم‌ها را مدیریت می‌کند.

شبکه‌های ارتباطی

این شبکه‌ها شامل انواع پروتکل‌های ارتباطی مانند Ethernet، Profibus، Modbus و CAN با امکان ارتباط بین PLC ها و سایر دستگاه‌ها و سیستم‌ها هستند.

دستگاه‌های جانبی

این دستگاه‌ها شامل سنسورها، دکمه‌ها، شیرها، موتورها، صفحه نمایش و دستگاه‌های اندازه‌گیری دیگر هستند که با استفاده از واحد‌های ورودی و خروجی به PLC متصل می‌شوند و اطلاعات و دستورات کنترلی را بین PLC و سیستم‌های جانبی ارسال و دریافت می‌کنند.

نرم‌افزار برنامه‌نویسی

این نرم‌افزارها، محیطی برای برنامه‌نویسی و تنظیم برنامه‌های کنترلی در PLC فراهم می‌کنند. این برنامه‌ها به برنامه‌نویسان امکان می‌دهند تا منطق کنترلی را براساس نیازهای فرایندها و سیستم‌ها تعریف کرده و بر روی PLC بارگذاری کنند.

ترکیب این اجزا در ساختمان شبکه PLC، امکان کنترل و مدیریت فرایندها و عملکردهای صنعتی را فراهم می‌کند و به PLC امکان کنترل دقیق و پیشرفته را می‌دهد.

ابزار های مورد نیاز در ساختمان PLC

برای استفاده از PLC و برنامه‌نویسی آن، شما به ابزارهای زیر نیاز دارید:

PLC

شما باید یک PLC فیزیکی داشته باشید. PLC ها از تولیدکنندگان مختلفی مانند Siemens، Allen-Bradley، Schneider Electric و Mitsubishi Electric در دسترس هستند. شما باید PLC را با توجه به نیازهای خود و محیط کاری مناسب انتخاب کنید.

نرم‌افزار برنامه‌نویسی PLC

شما نیاز به نرم‌افزاری دارید که به شما امکان برنامه‌نویسی PLC را بدهد. هر تولیدکننده PLC معمولاً نرم‌افزاری را ارائه می‌دهد که بر روی کامپیوتر شما نصب می‌شود. مثلاً برای PLC‌های Siemens نرم‌افزارهای مانند TIA Portal، Step 7 و WinCC، برای Allen-Bradley RSLogix 5000 و برای Schneider Electric نرم‌افزارهای مانند Unity Pro و SoMachine را می‌توان استفاده کرد.

کابل‌های ارتباطی

برای اتصال کامپیوتر به PLC و ارسال برنامه‌ها و تنظیمات به PLC، شما به کابل‌های ارتباطی مناسب نیاز دارید. این می‌تواند کابل‌های USB، Ethernet، RS-232 یا RS-485 باشد، به توجه به نوع ورودی/خروجی PLC و نوع پورت ارتباطی که آن دارد.

سخت‌افزار مرتبط

برخی از برنامه‌ها و فرآیندهای کنترلی نیازمند سخت‌افزارهای جانبی هستند. مثلاً اگر شما قصد دارید با سنسورها، دکمه‌ها، موتورها و شیرها کار کنید، باید این اجزا را همراه با PLC در نظر بگیرید و به طور مناسب به PLC متصل کنید.

دستگاه‌های جانبی

برای ارتباط با دستگاه‌های جانبی مانند کامپیوترها، دستگاه‌های اندازه‌گیری و دستگاه‌های دیگر، ممکن است نیاز به محافظ یا تبدیل کننده‌های سیگنال (Signal Converters) داشته باشید تا ارتباط درست بین PLC و دستگاه‌های جانبی برقرار شود.

توجه داشته باشید که نیازها بسته به نوع PLC، برنامه‌های کنترلی مورد استفاده و محیط کاری ممکن است متفاوت باشد. بنابراین، در هنگام انتخاب تجهیزات و ابزارهای مورد نیاز، به مشخصات فنی و نیازهای خاص خود توجه کنید.

صنایع مرتبط با PLCها

صنایع مهم مرتبط با انواع PLCها شامل:

چگونه برنامه نویسی plc انجام می‌شود؟

برنامه‌نویسی PLC به منظور کنترل و مدیریت فرایندهای صنعتی انجام می‌شود. در ابتدا، شما باید با استفاده از نرم‌افزار برنامه‌نویسی مربوطه، برنامه‌های کنترلی را برای PLC تهیه کنید. برنامه‌نویسی PLC معمولاً با استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی مختلفی انجام می‌شود، از جمله نمودار بلوکی (Ladder Logic)، تابع بلوکی (Function Block Diagram) و زبان برنامه‌نویسی ساختار یافته (Structured Text).

در این برنامه‌ها، شما باید فعالیت‌ها، عملکردها و منطق کنترلی مورد نیاز را براساس نیازهای فرایندهای خاص خود تعریف کنید. سپس، با استفاده از نرم‌افزار برنامه‌نویسی، برنامه‌های کنترلی را به PLC بارگذاری کنید. پس از بارگذاری، PLC توسط برنامه‌های کنترلی اجرا می‌شود و به ترتیب دستورات و تنظیماتی که در برنامه‌ها تعریف کرده‌اید، عمل می‌کند.

در هنگام برنامه‌نویسی PLC، باید دقت کنید که منطق کنترلی و عملکرد آن به درستی تعریف شده باشد تا به‌طور صحیح و قابل اطمینان فرایندها را کنترل کند. همچنین، رعایت استانداردها و قوانین ایمنی در برنامه‌نویسی بسیار حائز اهمیت است.

یادگیری برنامه plc برای مبتدیان

برای مبتدیان که می‌خواهند برنامه‌نویسی PLC را یاد بگیرند، روش‌های زیر می‌تواند مفید باشد:

آشنایی با مفاهیم پایه

ابتدا باید با مفاهیم پایه PLC و کنترل صنعتی آشنا شوید. مفاهیمی مانند سیگنال‌های ورودی و خروجی، نمودار بلوکی، منطق کنترلی، ترکیب منطقی، روش‌های برنامه‌نویسی و غیره را درک کنید.

انتخاب زبان برنامه‌نویسی

زبان برنامه‌نویسی Ladder Logic به عنوان زبان محبوب و پرکاربرد در PLC برای مبتدیان پیشنهاد می‌شود. این زبان شبیه به نمودار بلوکی است و برای ایجاد و تدوین منطق کنترلی ساده و قابل فهم استفاده می‌شود.

استفاده از نرم‌افزار برنامه‌نویسی

با استفاده از نرم‌افزار برنامه‌نویسی مربوطه برای PLC خود، امکانات و ویژگی‌های آن را بررسی کنید. نرم‌افزار برنامه‌نویسی معمولاً دارای رابط کاربری گرافیکی است که به شما امکان می‌دهد برنامه‌های کنترلی را با استفاده از ابزارها و عناصر مختلف در آن ساخته و تنظیم کنید.

تمرین و آزمایش

برای بهتر فهمیدن و تسلط بر برنامه‌نویسی PLC، تمرین و آزمایش با برنامه‌های کوچک و ساده را شروع کنید. از نمونه‌ها و مثال‌های موجود در منابع آموزشی استفاده کنید و تلاش کنید تا خودتان برنامه‌های کنترلی را بر اساس نیازهای خاص خود بسازید.

منابع آموزشی

از کتاب‌ها، دوره‌های آنلاین، ویدئوها و منابع آموزشی مختلف برای یادگیری برنامه‌نویسی PLC استفاده کنید. انتخاب منابعی که برای مبتدیان مناسب هستند و تمرکز بر مفاهیم پایه و تمرین‌های عملی دارند، بسیار مهم است.

ارتباط با جامعه PLC

با اعضای دیگری که در زمینه PLC فعالیت می‌کنند، ارتباط برقرار کنید. در انجمن‌ها، گروه‌های تخصصی، سایت‌ها و شبکه‌های اجتماعی مربوط به PLC، تجربیات و سوالات خود را با دیگران به اشتراک بگذارید و از تجربیات آنها نیز بهره ببرید.

با توجه به تمرین، عمل و یادگیری پیوسته، می‌توانید به تسلط بر برنامه‌نویسی PLC برسید. همچنین، بیشتر با برنامه‌نویسی PLC آشنا شوید، با تجربه‌های عملی بیشتر به ارتقای مهارت‌های خود بپردازید.

منابع برای آشنایی بیشتر با ساختمان PLC

در زیر چند منبع را برای آشنایی با ساختمان PLC و مفاهیم مرتبط معرفی می‌کنم:

کتاب “Programmable Logic Controllers: Industrial Control” نوشته Khaled Kamel و Eman Kamel: این کتاب به صورت جامع به مبانی و عملکرد PLC، برنامه‌نویسی آن و کاربردهای صنعتی آن پرداخته است.

کتاب “PLC Programming using RSLogix 500: A Practical Guide to Ladder Logic and the RSLogix 500 Environment” نوشته Nathan Clark: این کتاب به شیوه‌ها و تکنیک‌های برنامه‌نویسی PLC با استفاده از زبان برنامه‌نویسی Ladder Logic در محیط RSLogix 500 می‌پردازد.

سایت PLCdev (www.plcdev.com): این سایت یک منبع جامع برای آموزش و معرفی PLC است. در این سایت می‌توانید در مورد مفاهیم و تکنولوژی‌های PLC، روش‌های برنامه‌نویسی، تمرین‌ها و مثال‌های عملی برای آشنایی بیشتر با PLC استفاده کنید.

سایت The Learning Pit (www.thelearningpit.com): این سایت منبعی برای آموزش و تمرین برنامه‌نویسی PLC با استفاده از نمودار بلوکی (Ladder Logic) است. در این سایت می‌توانید با استفاده از نمونه‌ها و فعالیت‌های تعاملی، مهارت‌های برنامه‌نویسی PLC را تمرین کنید.

Udemy (www.udemy.com): این پلتفرم آموزشی آنلاین دوره‌های متعددی در مورد PLC و برنامه‌نویسی آن ارائه می‌کند. شما می‌توانید دوره‌هایی با توجه به سطح شما و نیازهای خود در زمینه PLC را انتخاب کنید و به طور آنلاین آموزش ببینید.

کورسرا (www.coursera.org): این پلتفرم آموزشی آنلاین دوره‌هایی را در زمینه PLC و برنامه‌نویسی آن ارائه می‌دهد. با مراجعه به این پلتفرم، می‌توانید در دوره‌های توسعه شده توسط دانشگاه‌ها و مؤسسات معتبر شرکت کرده و مفاهیم PLC را به صورت جامع فرا بگیرید.

سایت‌های تولیدکنندگان PLC: شرکت‌های تولیدکننده PLC معروف مانند Siemens، Allen-Bradley (Rockwell Automation)، Schneider Electric و Mitsubishi Electric منابع آموزشی، راهنماها و دستورالعمل‌های مرتبط با محصولات خود را در اختیار کاربران قرار می‌دهند. شما می‌توانید به سایت‌های این شرکت‌ها مراجعه کرده و از منابع آموزشی آنها برای آشنایی با ساختمان و استفاده از PLC استفاده کنید.

از این منابع می‌توانید برای یادگیری مفاهیم و کاربردهای PLC استفاده کنید. با توجه به سطح دانش خود و نیازهای خاص خود، منابع متنوعی وجود دارد که به شما در درک و تسلط بر PLC کمک می‌کنند.